1尾矿库安全技术规程释义

1尾矿库安全技术规程释义内容摘要：

二、尾矿库勘察的内容及要求 尾矿库勘察的内容及要求根据设计阶段而定，一般在尾矿库建设前期有初步设计阶段勘察和施工图设计阶段勘察之分。 对于用尾矿堆坝的尾矿库，在建成运行一段时间后，还须对堆积坝体进行中期勘察。 勘察任书务通常由设计单位提出，由业主委托有相应资格的勘察单位进行勘察。 察 在尾矿库库址进行方案比较阶段中，勘察要求取得对这几个尾矿库库址的主要工程、水文地质条件进行评价的资料，对能影响场地取舍的不良地质问题作出明确的结论，以作为选定库址的依据。 勘察的主要内容如下： 可致滑动的软弱土层的分布，地质岩性构成，断裂破碎带的宽度及其岩性特征；滑坡、崩坍、岩溶渗漏、人工洞穴等不良地质现象对场地的影响程度、地震等级；透水层的分布情况、性质及埋藏条件，地下水的类型、动态及对混凝土的侵蚀性；对场地的工程水文地质评价等。 (构 )筑物 地基的稳定性、渗透性、压缩性等方面的资料，以作为建 (构 )筑物的设计依据。 勘察的主要内容如下： (1)尾矿库 在初步设计阶段勘察基础上进一步深化。 特别是对被水淹没后可能不稳定的地段，应提供土层的物理力学指标，并提出防治措施的建议。 (2)尾矿坝 在设计的尾矿坝坝基及其影响范围内进行详勘，提供坝址工程地质纵、横剖面图和钻探点的工程地质柱状图。 对坝基各土层都要做原位测试以及取样实验，提供物理力学及渗透性指标，并根据设计要求提供初期坝筑坝材料的开采位置、数量及坝材性能。 (3)排洪系统 根据设计的排洪系统布置 ，沿线进行详勘。 提供沿线工程地质纵剖面图及钻孔柱状图；提供各构筑物下卧土层的物理力学性能；对不良地质地段提出防治建议。 － 18－ (4)尾矿输送管槽 一般应提供沿线的工程地质描述；遇到较大的管桥桥墩或固定支墩，还应提供其地基的强度及压缩性指标。 ，一般在初步设计中尾矿堆坝稳定性只能参考类似尾矿堆坝的指标进行分析。 待正式投产一段时间后，应通过尾矿堆坝的中期勘察的资料复核验证尾矿堆坝的稳定性。 勘察要求： (1)查明尾矿堆积体的土层组成、分布、密实程度； (2)查明尾矿堆积体的 物理力学性质： (3)查明尾矿堆积体在勘察期间浸润线的位置； (4)查明影响稳定性的不利因素，并提出相应的工程治理措施建议。 最后必须提醒：尾矿堆坝在矿山企业既是一项大型特种构筑物，又是一个重大危险源。 为此，我国于 1987 年专门颁发了《上游法尾矿堆积坝工程地质勘察规程 (YBJ 11— 1986)》供勘察部门试行。 2020 年和 2020 年相继颁布的《岩土工程勘察规范》 (GB 50021— 2020)、《岩土工程勘察技术规范》 (YS 5202— 2020)都对尾矿坝的勘察作了一些修订和补充。 由于尾矿堆积坝勘察的技术难 度和要求相当高，必须由对尾矿堆坝有勘察经验的勘察单位承担。 第二节 尾矿库设计 【条文】 尾矿库库址选择应遵守下列原则： a)不宜位于工矿企业、大型水源地、水产基地和大型居民区上游； b)不应位于全国和省重点保护名胜古迹的上游； c)应避开地质构造复杂、不良地质现象严重区域； d)不宜位于有开采价值的矿床上面； e)汇水面积小、有足够的库容和初、终期库长。 【释义与知识】 尾矿库库址的选择应有两个或两个以上库址方案，经技术经济比较综合确定。 原则 a)和 b)是为了尽量避免和减少尾矿库一旦失事对 下游造成重大灾害。 同时，也是为了尽量避免和减少尾矿库的扬尘及尾矿水对下游人群和设施带来的环境影响，库址宜选在大居民区及厂区最大频率风向的下风侧； － 19－ 原则 c)、 d)和 e)中的“汇水面积要小”是为了减少尾矿库洪水量，降低基建投资。 此外，为了降低运营费，库址一般应离选厂较近、尾矿输送能自流或扬程小。 原则 e)中的“有足够的库容”是要求能容纳选矿厂在设计服务期限内所产出的全部尾矿量。 如果需要两座或多座尾矿库储存全部尾矿，应在初步设计期间作出统一考虑和长远规划。 原则 e)中的“有足够的初、终期库长”是考虑在初期能满足回 水水质和排洪系统布置的需要。 中、后期库长主要是对上游式 (包括下游式和中线式 )尾矿坝而言，因为它要求在最高洪水位时还要道有足够的干滩长度。 【条文】 尾矿库设计应对不良地质条件采取可靠的治理措施。 【释义与知识】 尾矿库设计应对影响尾矿库稳定性的断层、破碎带、滑坡、溶洞、泉眼、泥石流等不良地质条件进行可靠的治理，否则将给工程留下严重隐患。 【条文】 对停采的露天采矿场改作尾矿库的，应对安全性进行专项论证；对露天采矿场下部有采矿活动的，不宜作为尾矿库。 确须用时，应由有资质的单位进行 专项论证，并提出安全技术措施，在保证地下采矿安全时，方可使用。 【释义与知识】 有的矿山利用已停采的露天采场改作尾矿库，甚至还存在地下采矿活动，有的利用地下采矿陷落区建设尾矿库，对这类尾矿库的建设应进行专门的技术论证，并采取可靠的安全措施，保证尾矿库和地下采矿活动的安全。 【条文】 尾矿库设计文件应明确下列安全运行控制参数： a)尾矿库设计最终堆积高程、最终坝体高度、总库容； b)尾矿坝堆积坡比； c)尾矿坝不同堆积标高时，库内控制的正常水位、调洪高度、安全超高及最小干滩长度等； d)尾矿坝浸 润线控制。 － 20－ 【释义与知识】 本条文中各个参数是设计单位为保证尾矿库安全运行，根据可靠的基础资料经分析计算后确定的，也是生产企业在尾矿库安全生产中必须严格遵循和控制的依据，不应自行修改，因此规定设计单位在提交的设计文件中应明确给出本条规定的参数。 为保证尾矿库设计的可靠性，应具备充分的设计依据和基础资料。 设计基础资料一般应有下列内容： (1)尾矿日产量、设计服务年限内的尾矿总量； (2)尾矿颗粒分析及其加权平均粒径； (3)尾矿及尾矿水的成分分析； (4)尾矿浆的流量及其浓度； (5)尾矿浆的最小澄清距离； (6)尾矿沉积滩的坡度； (7)尾矿库内平均堆积干密度； (8)尾矿库地区的地震设防烈度及气象资料； (9)尾矿库地区的地形图； (10)尾矿库址工程、水文地质勘察报告。 以上资料随着今后生产工艺流程的变化而变化，若上述参数发生变化，生产企业须及时委托设计单位，按照新的参数修改设计。 【条文】 尾矿库初步设计应编制安全专篇，主要内容为： a)尾矿库区存在的安全隐患及对策 b)尾矿库初期坝和堆积坝的稳定性分析； c)尾矿库动态监测和通讯设备配置的可靠性分析； d)尾矿库的安全管理要求。 【释义与知识】 尾矿库实际上是一个处于高势能状态的泥石流危险源，在长达十几年乃至数十年的运行过程中，随时都会受到人为的 (管理不善、工农关系不协调等 )和自然的 (洪水、地震等 )不利因素威胁。 尾矿库一旦失事，往往造成重大灾害。 尾矿库 － 21－ 的安全状态有赖于勘察、设计、施工、监理和管理等多个部门的共同重视与配合，但设计属于核心和基础环节，作用尤为突出和重要。 因此，设计者应具有高度责任心和过硬的技能，才能胜任。 设计的安全要求是多方面的。 除了要仔细审查勘察报告和基础资料外，在尾矿库设计中主要体现在两个方面：一是要确保设计的 尾矿坝具有足够的稳定性，各项稳定安全系数必须符合设计规范的规定；二是要使洪水位能控制在设计规范规定的范围内，确保防洪的安全。 对施工质量和运行管理的具体技术参数要求，必须在设计文件中有明确的交代，以便施工和生产部门严格按设计要求进行管理。 此外，尚应对库区不良地质条件、周边不利状况提出相应对策，对尾矿库动态监测和通讯设备配置的可靠性进行分析。 第三节 尾矿坝设计 【条文】 尾矿坝宜以滤水坝为初期坝，利用尾矿筑坝。 当遇有下列条件之一时，可以采用当地土石料或废石建坝。 a)尾矿颗粒很细、粘粒含量大， 不能筑坝； b)由尾矿库后部放矿合理； c)尾矿库与废石场结合考虑，用废石筑坝合理。 【释义与知识】 初期坝之所以推荐采用透水坝的坝型 (如透水堆石坝、透水土坝等 )，是为了能尽快自行排除尾矿堆积坝内的渗水，以降低后期坝的浸润线，增强坝体稳定性。 当地如缺少质量较好的石料或土料，可就地取材，用风化土石料堆筑初期坝。 当遇有尾矿本身不具备筑坝条件或用矿山废石筑坝更合理情况，则可采用当地土石料或废石一次性或分期建设尾矿坝。 【条文】 初期坝高度的确定除满足初期堆存尾矿、澄清尾矿水、尾矿库回水和冬季放矿要求 外，还应满足初期调蓄洪水要求。 【释义与知识】 初期坝的高度一般应能储存选厂生产半年至一年的尾矿量，同时还要满足初期坝堆满尾矿时调洪、安全滩长和澄清距离的要求，对北方寒冷地区还应满足冬 － 22－ 季放矿要求。 初期坝的坝顶宽度、坝坡、马道、排水棱体和反滤层可按下列要求确定： 、放矿支管和向尾矿库内排放尾矿操作的要求，初期坝坝顶应具有一定的宽度。 一般情况下坝顶宽度不宜小于表 3－l所列数值。 当坝顶需要行车时，还应按行车的要求确定。 生产中应确保坝顶宽度不被侵占。 表 3— 1 初期坝坝顶最小 宽度 坝的内、外坡坡比的确定，应通过坝坡稳定性计算来确定。 土坝的下游坡面上应种植草皮护坡，堆石坝的下游坡面应干砌大块石护面。 当坝的高度较高时，坝体下游坡每隔 l0～ 15m高度设置一宽度为 1～ 2m 的马道，以利坝体的稳定，方便操作管理。 为排出土坝坝体内的渗水和保护坝体外坡脚，在土坝外坡脚处设置毛石堆成的排水棱体。 排水棱体的高度为初期坝坝高的 1／ 5— 1／ 3，顶宽为 ～ ，边坡坡比为 1： 1～ 1：。 为防止渗透水将尾矿或土等细颗粒物料通过堆石体带出坝外发生渗透变形，在土坝坝体与排水棱体接触面处以及堆石坝的上游坡面处或与非基岩的接触面处都须设置反滤层。 早期的反滤层采用天然砂、砾料或卵石等组成，由细到粗顺水流方向敷设。 反滤层上再用毛石护面。 因对各层物料的级配、层厚和施工要求很严格，反滤层的施工质量要求较高。 现在普遍采用土工布 (又称无纺土工织物 )作反滤层。 在土坝高／ m 坝顶最小宽度／ m 10 10— 20 20～ 30 30 － 23－ 工布的上下用粒径符合要求的碎石作过滤层，并用毛石护面。 土工布作反滤层施工简 单，质量易保证，使用效果好，造价也不高。 【条文】 坝基处理应满足渗流控制和静力、动力稳定要求。 遇有下列情况时，应进行专门研究处理： a)透水性较大的厚层砂砾石地基； b)易液化土、软粘土和湿陷性黄土地基； c)岩溶发育地基； d)采空区地基。 【释义与知识】 当尾矿坝建于工程地质条件不利地基时，为满足坝体静、动力稳定性和渗流稳定性要求，应进行专门的研究处理。 【条文】 尾矿筑坝的方式，对于抗震设防烈度为 7 度及 7 度以下地区宜采用上游式筑坝，抗震设防烈度为 8～ 9 度地区宜采用 下游式或中线式筑坝。 【释义与知识】 后期坝坝型主要由后期坝的高度、库址的地形、尾矿粒度组成和地震设防烈度等条件综合分析确定。 一般坝高大于 100m、山谷型尾矿库且坝址狭长、尾矿颗粒较粗、地震设防烈度为 8度及 8 度以上的地区，宜采用下游式或中线式后期坝；其他情况均可采用上游式后期坝。 不论采用哪种坝型，最终都必须通过坝体稳定分析满足安全要求，才能最后确定。 由于上游式筑坝坝体中还夹杂有相当数量的中细粒尾砂，强度较低，稳定性相对较差，实践表明抗震设防烈度为 7度及 7 度以下地区采用它是完全可行的；下游式或中线式筑坝的坝 体是由分级出来的粗粒尾砂构成，强度较高，稳定性相对较好，所以在高烈度地区推荐采用。 当堆积坝高度较大，尾矿颗粒较粗，地形条件合适，在 7度以下的地区也可采用下游式或中线式筑坝。 【条文】 上游式筑坝，中、粗尾矿可采用直接冲填筑坝法，尾矿颗粒较细时宜采用分级冲填筑坝法。 － 24－ 【释义与知识】 尽管上游式筑坝稳定性相对较差，但它具有运营费用较低，生产管理简单的优点，目前我国的大、中型后期坝大多数采用上游式尾矿直接冲填筑坝。 而且在上游式尾矿坝的勘察、设计和生产管理方面的经验和水平都处于世界领先的地位。 对于上游式筑坝，当尾矿颗粒较细时，可采用旋流器将尾矿进行分级，相对较粗的尾矿置于坝前区域，细尾矿排至库尾部，这种分级充填上游式筑坝已取得了成功经验。 【条文】 下游式或中线式尾矿筑坝分级后用于筑坝的尾矿，其粗颗粒 (d≥)含量不宜小于 70％，否则应进行筑坝试验。 筑坝上升速度应满足库内沉积滩面上升速度和防洪的要求。 【释义与知识】 下游式或中线式尾矿筑坝堆筑坝用粗尾砂要求较严，国外要求粗尾砂含量不少于 80％一 85％，主要目的在于能以抗剪切强度和渗透性较高的材料筑坝。 下游式或 中线式尾矿筑坝还要求坝址地形较窄，否则，筑坝上升速度满足不了库内沉积滩面上升速度，也是无法筑坝的。 我国德兴铜矿原设计的下游式筑坝，虽然具备一定的地形条件，但仍因筑坝上升速度满足不了库内沉积滩面上升速度而改用中线法。 可见，下游式或中线式尾矿筑坝虽然具有较好的稳定性，但也是有其严格适用条件的。 在设计上，尤其应对筑坝用粗尾砂数量和堆坝上升速度，进行详细的平衡计算，并且应充分考虑各种不利因。