辽阳县中正选矿厂尾矿库可行性研究报告(修改后)(编辑修改稿)

辽阳县中正选矿厂尾矿库可行性研究报告(修改后)(编辑修改稿)内容摘要：

考虑 ，当坝高达到 标高（相对标高） 时，库容可达 万 m179。 ，考虑利用系数，有效库容为 万 m179。 ，可服务 年。 尾矿库等别 依据 《选矿厂尾矿设施设计规范》 （ ZBJ— 90） 规定，尾矿库各使用期的设计等别应根据该期的全库容和总坝高分别确定，取其等级高者作为设计等级。 当按坝高确定的等级与 按库容确定的等级相差二等以上时，按最高等级降一级；尾矿库失事将使下游重要城镇、工矿企业或铁路干线遭受严重灾害者，其设计等别可提高一等作为尾矿库的设计等级。 本尾矿库设计，考虑坝辽阳县中正选矿厂尾矿库可行性研究报告 12 高与库容量二方面条件 ， 按 总 坝高 ，尾矿库等别为 四 等库；按库容量104m3，尾矿库等别为 五 等库。 综合考虑，本尾矿库等别为 四 等库。 表 441 尾矿库等别 等 别 全库容 V（万 m3） 坝高 H（ m） 一 二等库具备提高等别条件者 二 三 四 五 V≥ 10000 1000≤ V＜ 10000 100≤ V＜ 1000 V＜ 100 H≥ 100 60≤ H＜ 100 30≤ H＜ 60 H＜ 30 防洪标准 根据《选矿厂尾矿设施设计规范》（ ZBJ190） ， 本次设计尾矿库相应防洪标准（洪水重现期） 为 ：初期 30～ 50 年 一遇洪水；中期、后期 100～ 200 年一遇洪水。 该尾矿库汇水面积约 F=。 表 451 尾矿库防洪标准 尾矿库等别 一 二 三 四 五 洪水重现期 （年） 初期 100～ 200 50～ 100 30～ 50 20～ 30 中、后期 1000～ 20xx 500～ 1000 200～ 500 100～ 200 50～ 100 因此，该尾矿库防洪标准为：初期为 P=%（ 50 年一遇）；中期为 P=%（ 100 年一遇）；后期为 P=%（ 200 年一遇）。 尾矿坝的最小安全超高与最小干滩长度按表 452 确定。 表 452 上游式尾矿坝的最小安全超高与最小滩长 坝的级别 1 2 3 4 5 最小安全超高（ m） 最小滩长（ m） 150 100 70 50 40 辽阳县中正选矿厂尾矿库可行性研究报告 13 由上表可以看出该尾矿坝最小安全超高与最小干滩长度分别为 和。 洪水计算及调洪演算 洪水计算 （ 1）洪水计算参数的确定 依据辽宁省水文手册（ 1998 年版）， 辽阳县中正选矿厂 尾矿库处于 Ⅲ 4 水文分区，水文参数如下： 2439 0 . 0 0 . 5 7 5 3 . 51 2 0 . 0 0 . 5 7 5 3 . 5V S VV S VP m m C C CP m m C C C    日； ； ；； ； ； 616 2 . 9 0 . 5 2 5 3 . 53 2 . 3 0 . 5 0 0 3 . 5V S VV S VP m m C C CP m m C C C    ； ； ；； ； ； 其中， 24 6 13P P P P日、 、 和 分别为年最大 24 小时、 3 日、 6 小时和 1 小时暴雨均值； CCVS和 分别为年最大暴雨变差系数和偏态系 数。 根据 1： 10000 地形图，该尾矿库库区汇水面积为 ，主沟长度为，平均坡降为 30‰。 （ 2）洪峰流量的计算 依据《辽宁省水文手册》（ 1998 年版）洪峰流量按下式计算： 0 . 2 7 8 0 . 2 7 8 pppp p p p npPQ S i F F p1 n 1 ni ( )ppp yppP LxJp 1p p 2p面式 中 ： 当 时 = n ； 当 时 = n ；其 中 ； 辽阳县中正选矿厂尾矿库可行性研究报告 14 其中： Qp为设计洪峰流量， m3/s； φp为设计洪峰径流系数； ip 为相对于汇流时间 τ p 的设计面暴雨强度， mm/h； Pp 为设计最大时雨量， mm，各种频率的雨量 11ppP K P ； Pτ p 面 为一定频率下 τ p 历时的设计面暴雨量， mm； τ p 为一定频率下的汇流历时，小时； np、 n1p 和 n2p 为一定频率下 τ p 历时暴雨指数；α p 为设计洪量径流系数； x、 y为地区汇流参数； J 为主沟平均坡比，以‰计；L 为控制地点以上的河流长度； F 为汇水面积， km2。 （ 3）洪水总量计算 设计洪水总量按下列公式计算： FPFPKKW PPPF  面三三三三三 PP  FPPW P   )( P24P)24(P)24( 面面三三三  P24PP24 ）（三三  WWW 式中： W 三 P、 W（三 24） P 和 W24P 分别为不同频率的设计三日洪量、前锋洪量和主峰洪量（即 24 小时洪量），万 m3； α 三 p和 α （三 24） p分别不同频率的三日洪量径流系数和前锋洪量径流系数； P 三 P 面 和 P24P 面 分别为不同频率三日、24 小时设计面暴雨量， mm； F 为汇水面积， km2。 （ 4） 洪水过程线的计算 根据《辽宁省水文手册》当洪水过程线形状系数 rp 小于 时洪水过程线为以 Qp 为高，以 Tt 为洪水过程线的总历时，以 τ 0 为洪水上涨历时的三角形， W 调 P 为洪水过程线的面积。 当 rp 大于 时洪水过程线按水文手册给定的过程线。 洪水过程线形状系数： 辽阳县中正选矿厂尾矿库可行性研究报告 15  TQ WP P 式中： QP为洪峰流量， m3/s； W 为洪水总量，万 m3； T 为主峰洪水历时，东部Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ区： T=51 小时；西部Ⅴ、Ⅵ区 T=52 小时。 辽阳县中正选矿厂 尾矿库位于东部Ⅲ 4 区，故主峰洪水历时 T=51 小时。 对于该尾矿库，各频率下洪水过程线形状系数为： %24%  TQ W P %24%  TQ W P %24%  TQ W P 则该尾矿库的洪水过程线就是以 Qp 为最大流量、 W 调 P 为调洪的洪量、 T为洪水历时的简化三角形过程线，其中：  PQWW 24调 )(P小时调QWT  （ 5）洪水计算结果 洪水计算结果见表 46表 462 和图 ： 表 461 洪水计算结果表 P(%) P24p(mm) Kp P 三 p(mm) Kp P6p(mm) Kp P1p(mm) 辽阳县中正选矿厂尾矿库可行性研究报告 16 Kp P1/P6 P6/P24 P24P 面 P 三日 P 面 P6P 面 P1P 面 n1p n2p τ0 Pτp(mm) ip(mm/h) φp a 三 p a 三 24p Qp(m3/s) W 三 p(万 m3) W（ 三 24） p(万 m3) W24p(万 m3) W 调 p Tt 表 462 尾矿库洪水过程线 % % % T（ h） Q（ m3/s） T（ h） Q（ m3/s） T（ h） Q（ m3/s） 辽阳县中正选矿厂尾矿库可行性研究报告 17 0510152025303540450 洪水总历时Tt（h ）洪峰流量Q（m3/s） % 图 200 年一遇 设计洪水过程线 调洪演算 调洪计算选取最终堆积标高进行调洪计算， 经计算，该尾矿库 在此标高时 调洪库容为 万 m179。 通过上述计算可以看出洪水过程线概化为三角形，排水过程线近似为直线的简单情况，调洪库容和泄洪流量之间的关系可按以下公式计算。 q=Qp（ 1Vt/WP） 式中： q— 所需排水构筑物的泄流量， m3/s； QP— 设计频率的洪峰流量， m3/s； WP— 频 率为 P 的一次洪水总量， m3； Vt— 最小调洪库容， m3； 库区调洪后应泄流量为： q=（ ） =。 辽阳县中正选矿厂尾矿库可行性研究报告 18 通过以上计算得知：该尾矿库 200 年一遇最大 24 小时降雨的洪水总量为 万 m3，而该尾矿库最小调洪库容 为 万 m3，尾矿库库区调洪后排洪构筑物应泄流量为。 尾矿库设计方案 尾矿初期坝 根据尾矿坝的使用要求以及运行特点，结合坝址工程地质、地形及当地筑坝材料的条件再考虑环保方面的要求，坝型为 透水堆 石坝坝型。 该尾 矿库初期坝采用库区 石料堆筑而成，经上述计算，初 期坝高为 ，最大坝长 约为 ，设计坝顶宽为 ，上、下游坡比均为 1：。 为了防止初期坝发生如管涌、流沙和尾矿泄漏等渗流破坏现象，在初期坝上游坡铺设无纺土工布作为反滤层 ， 土工布搭接处应焊接，并用 C15 混凝土将土工布镶入沟底和岸坡；初期坝下游采用干砌块石护坡 （见初期坝断面图 附图YS09ZZ2）。 初期坝总方量约为。 尾矿堆积坝 初期坝坝顶以上采用尾矿继续加高，经上述库容计算，该尾矿库 尾矿堆积坝最终堆积标高（相对 标高）为 ，堆积高度为 ，下游坡平均坡比为 1： ， 每 高设一平台，平台宽约 （见尾矿堆积坝断面图 附图 YS09ZZ3）。 为了防止粉尘污染，在初期坝以上，在每年筑坝完成后应在尾矿堆积坝辽阳县中正选矿厂尾矿库可行性研究报告 19 外坡铺 厚的山皮土，并在其上种植草皮或紫穗槐、沙棘和枸棘子等灌木。 为了防止汛期雨水对尾矿堆积坝的冲刷，在尾矿堆积坝外坡每一个平台和坝坡与山体交界处均设置坝面及岸坡排水沟。 尾矿排放 方式 及注意事项 尾矿排放方式：采用上游法， 多 支管坝前分散放矿。 （ 1）尾矿排放与筑坝，包括岸坡 清理、尾矿排放、坝体堆筑、坝面维护和质量检测等环节，必须严格按设计要求和作业计划精心施工，做好隐蔽工程记录 （ 要有影像资料 ） ； （ 2）尾矿坝滩顶高程必须满足生产、防汛、冬季冰下放矿和回水要求。 尾矿坝堆积坡比不得陡于设计规定 ； （ 3）每一期筑坝充填作业之前必须进行岸坡处理，将树木、树根、草皮、废石及其他有害构筑物全部清除。 若遇有泉眼、水井、地道或洞穴等，应作妥善处理。 清除杂物不得就地堆积，应运到库外。 在沉积滩内不得埋有块石、废管件、支架及混凝土管墩等杂物 ； 岸坡清理应作隐蔽工程记录，经主管技术人员检查合格后方可 充填筑坝。 （ 4）上游式筑坝法，应于坝前 分散 均匀放矿，维持坝体均匀上升，不得任意在库后或一侧岸坡放矿（修子坝后移放矿管时除外）。 应做到： a）粗粒尾矿沉积于坝前，细粒尾矿排至库内，在沉积滩范围内不允许有大面积矿泥沉积 ； b）坝顶及沉积滩面应均匀平整，沉积滩长度及滩顶最低高程必须满足防洪设计要求； 辽阳县中正选矿厂尾矿库可行性研究报告 20 c）矿浆排放不得冲刷初期坝和子坝，严禁矿浆沿子坝内坡趾流动冲刷坝体； d）放矿时应有专人管理，不得离岗。 （ 5）坝体较长时应采用分段交替作业，使坝体均匀上升，应避免滩面出现侧坡、扇形坡或细粒尾矿大量集中沉积于某端或 某侧。 （ 6）为保护初期坝上游坡及反滤层免受尾矿浆冲刷，应采用多管小流量的放矿方式，以利尽快形成滩面，并采用导流槽或软管将矿浆引至远离坝顶处排放。 （ 7）冰冻期、事故期或由某种原因确需长期集中放矿时，不得出现影响后续堆积坝体稳定的不利因素。 （ 8）尾矿堆积坝时，不得将细粒尾矿排至尾矿堆积坝前，以免影响尾矿堆积坝的稳定性。 （ 9）尾矿滩面及下游坡面上不得有积水坑。 （ 10）坝外坡面维护工作应按设计要求进行，或视具体情况选用以下维护措施： a）坡面修筑人字沟或网状排水沟； b）坡面植草或灌木类植物； c）采用碎 石、废石或山坡土覆盖坝坡。 （ 11）每期子坝堆筑完毕，应进行质量检查，检查记录需经主管技术人员签字后存档备查。 主要检查内容： a）子坝剖面尺寸，长度、轴线位置及边坡坡比； b）新筑子坝的坝顶及内坡趾滩面高程、库内水位； 辽阳县中正选矿厂尾矿库可行性研究报告 21 c）尾矿筑坝质量。 （ 12）当坝坡出现冲沟时，应以土石及时分层夯实填平，并增设排水沟。 （ 13）坝体出现裂缝，应通过表面观测和挖深坑、槽探，查明裂缝的部位、宽度、长度、深度、错距、走向等，分析裂缝的深度，可选用以下处理措施： a）对于缝深小于 的裂缝可采用开挖回填法处理。 开挖深度应比裂缝尽头深 ～ ，开挖长度应比缝端扩展约。