【正文】 莒 縣 棋山鎮(zhèn)埠南頭銀鑫選礦廠 尾礦庫(kù) 初步 設(shè)計(jì) 及安全專篇 ηz——尾礦庫(kù)的終期庫(kù)容利用系數(shù)， 。 得出： Vz＝ 104 m3。 實(shí)際庫(kù)容 根據(jù)礦方所選庫(kù)址，實(shí)際庫(kù)容計(jì)算如下： 總庫(kù)容 根據(jù)地形地質(zhì)圖，用求積儀 剖面法 量算實(shí)際總庫(kù)容約為104m3，詳見表 41。 表 41 總庫(kù)容計(jì)算 等高線標(biāo)高 m 等高線面積 m2 相鄰兩等高線面積平均值 m2 相鄰兩等高線的高差m 相鄰兩等高線間的容積m3 累加容積m3 總?cè)莘e m3 ＋ 178 0 7000 7 49000 0 49000 ＋ 185 14000 49000 調(diào)蓄庫(kù)容 經(jīng)計(jì)算調(diào)蓄庫(kù)容約為 104m3，詳見表 42。 表 42 調(diào)蓄庫(kù)容計(jì)算 等高線 標(biāo)高 m 等高線與沉積坡面線之間的面積 m2 相鄰兩等高線的高差 m 相鄰兩等高線間的容積 m3 累加調(diào)蓄 容積 m3 總調(diào)蓄容積m3 ＋ 178 0 7 8820 0 8820 ＋ 185 14000 8820 有效庫(kù)容 終期有效庫(kù)容為 104m3，有效庫(kù)容詳見表 43。 表 43 有效庫(kù)容計(jì)算 等高線標(biāo)高 m 累加庫(kù)容 m3 調(diào)蓄庫(kù)容 m3 有效庫(kù)容 m3 ＋ 185 49000 8820 40180 最終堆積標(biāo)高的確定 莒縣棋山鎮(zhèn)埠南頭銀鑫選礦廠處理量為 500t/d，尾礦產(chǎn)率為％，尾礦干容重 。年產(chǎn)尾礦量 104t，約合 104m3。 莒 縣 棋山鎮(zhèn)埠南頭銀鑫選礦廠 尾礦庫(kù) 初步 設(shè)計(jì) 及安全專篇 設(shè)計(jì)為一期筑壩。壩頂標(biāo) 高確定為 +185m，尾礦壩平均壩高 ，有效庫(kù)容為 104m3，可用 ，用完后閉庫(kù) 。 尾礦庫(kù)等級(jí) 根據(jù) 國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局第 6 號(hào)令（ 2020 年 4 月 21 日）公布的《尾礦庫(kù)安全監(jiān)督管理規(guī)定》和 《 選礦 廠 尾礦設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī) 范》第 條規(guī) 定， 尾礦庫(kù) 使用期的 設(shè)計(jì) 等 別應(yīng)根據(jù)該 期的全 庫(kù) 容和 壩高分 別 按表 44 確定。 表 44 尾礦庫(kù) 等 別 劃分 標(biāo) 準(zhǔn) 等 別 全 庫(kù) 容 V（萬(wàn) m3） 壩 高 H（ m） 一 二等 庫(kù) 具 備 提高等 別條 件者 二 V≥ 10000 H≥ 100 三 1000≤ V＜ 10000 60≤ H＜ 100 四 100≤ V＜ 1000 30≤ H＜ 60 五 V＜ 100 H＜ 30 該尾礦壩 平均 壩 高 ， 壩頂 持平。最 終 有效 庫(kù) 容 104m3，根據(jù)上表 確定為五級(jí)水工建筑物，防洪設(shè)施安全等級(jí)為五級(jí)。 壩體設(shè)計(jì)及施工 尾礦壩壩形及幾何參數(shù) 尾礦壩壩頂持平標(biāo)高為 +185m， 壩體長(zhǎng)度為 80m， 壩頂寬度為5m、坡度為 3‰ （庫(kù)內(nèi)側(cè)高），內(nèi)坡坡比為 1 : ，外坡坡比為 1 : ，筑壩材料為均質(zhì)土壩。 汛期干灘長(zhǎng)度 L≥ 40m，安全超高 H≥ 。 壩體施工 莒 縣 棋山鎮(zhèn)埠南頭銀鑫選礦廠 尾礦庫(kù) 初步 設(shè)計(jì) 及安全專篇 對(duì)壩體筑壩施工時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： （ 1）施工前對(duì)壩基范圍內(nèi)所有樹木、樹根、亂石以及腐殖土層進(jìn)行清除； （ 2）對(duì)壩體施工時(shí)，對(duì)壩體進(jìn)行壓實(shí)，使碾壓強(qiáng)度達(dá)到干容重不小于 ，壓實(shí)度不小于 93％； （ 3）壩體施工時(shí)，及時(shí)修正壩體邊坡，使內(nèi)坡比達(dá)到 1 :，外坡坡比達(dá)到 1 : ，外壩頂寬度達(dá)到 5m； （ 4）每堆筑 ～ 進(jìn) 行碾 壓 ，每次碾 壓 不少于六遍。并 設(shè) 置縱向、橫 向排水 溝 ， 斷 面尺寸 BH=， 為漿 砌 塊 石（或 磚石） 結(jié) 構(gòu)； （ 5） 防滲土料的鋪筑應(yīng)沿壩軸線方向進(jìn)行，鋪料應(yīng)及 時(shí)，宜采用定點(diǎn)測(cè)量的方式，嚴(yán)格控制鋪土厚度，不得超厚。防滲土料的鋪筑宜增加平地機(jī)平整工序； （ 6） 防滲體土料應(yīng)用進(jìn) 站 法卸料，汽車不應(yīng)在已壓實(shí)土料面上行駛。礫質(zhì)土、風(fēng)化料、摻合土可視具體情況選擇鋪料方式； （ 7） 汽車穿越防滲體路口段，應(yīng)經(jīng)常更換位置，不同填筑層路口段應(yīng)交錯(cuò)布置，對(duì)路口段超壓土體應(yīng)予以處理； （ 8） 防滲體土料宜用振動(dòng)凸塊碾壓實(shí)。碾壓應(yīng)沿壩軸線方向進(jìn)行； （ 9） 防滲體分段碾壓時(shí)，相鄰兩段交接帶碾跡應(yīng)彼此搭接，垂直碾壓方向搭接帶寬度應(yīng)不小于 ～ ；順碾壓方向搭接帶寬度應(yīng)為 1m～ ； （ 10）防滲體的鋪筑應(yīng)連續(xù)作業(yè)，如因故需短時(shí)間停工，其表土層應(yīng)撒水濕潤(rùn)，保持含水率在控制范圍之內(nèi)； （ 11） 當(dāng) 氣候干燥，土 層 表面水分蒸 發(fā)較快時(shí) ， 鋪 料與 壓實(shí) 表面均 應(yīng)適當(dāng) 灑水 濕潤(rùn)， 以保持施工含水量 ，嚴(yán) 禁在表土干燥 狀態(tài)下 ，在莒 縣 棋山鎮(zhèn)埠南頭銀鑫選礦廠 尾礦庫(kù) 初步 設(shè)計(jì) 及安全專篇 其 上鋪 填新土； （ 12）在 壩 體的 壩坡 上 設(shè) 置 縱向 和 橫 向排水 溝 ，排水 溝間 隔 50m，斷 面尺寸 為 。 其它嚴(yán)格按照 《碾壓式土石壩施工規(guī)范》 DL/T51292020 和《水土保持綜合治理技術(shù)規(guī)范 — 溝壑治理技術(shù)》 GB/ 執(zhí)行。 壩體穩(wěn)定性分析 穩(wěn)定計(jì)算根據(jù)《碾壓式土 石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》 SL2742020 要求，采用瑞典圓弧法確定最危險(xiǎn)滑弧的位置及最小安全系數(shù)，按有效應(yīng)力法選用抗剪強(qiáng)度指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算時(shí)對(duì)堆積壩顆粒分層進(jìn)行概化。 《選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定壩坡抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù) k值，見表 45。 表 45 壩坡抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù) 壩的級(jí)別 運(yùn)用情況 1 2 3 4 正常運(yùn)行 洪水運(yùn)行 特殊運(yùn)行 莒 縣 棋山鎮(zhèn)埠南頭銀鑫 尾礦庫(kù) 為五等工程，正常使用狀態(tài)下，規(guī)范規(guī)定壩坡抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)為 。 該尾礦庫(kù)為山谷型，平均壩高 ，通過下述公式計(jì)算邊坡失穩(wěn)的可能程度。 ? ?? ?? ??? ? ????? RMVW QVWK /cs in) b s e cct a ns inu b s e cc o s) ＋（ －－ ? ????? 式中： W——土條重量； Q、 V——分別為水平和垂直地震慣性力（向上為負(fù)，向下為正）； u——作用于土條地面的孔隙壓力； 莒 縣 棋山鎮(zhèn)埠南頭銀鑫選礦廠 尾礦庫(kù) 初步 設(shè)計(jì) 及安全專篇 α——條塊重力線與通過此條塊底面中點(diǎn)的半徑之間的夾角； b——土條寬度， m； c′、 ?? ——土條底面的有效應(yīng)力抗剪強(qiáng) 度指標(biāo)； Mc——水平地震慣性力對(duì)圓心的力矩； R——圓弧半徑， m。 計(jì)算得 K 為 大于 的壩坡抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)，認(rèn)為該尾礦壩穩(wěn)定。 尾礦輸送 尾礦輸送為自流輸送，輸送管路長(zhǎng)約 300m，輸送礦漿品質(zhì)濃度為 45％，礦漿容重為 。此種情況下輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)選用的設(shè)備主要有尾礦輸送管路 280mm 球磨鑄鐵管，承壓 1MPa。 尾礦排放采取壩前均勻放礦，為做到壩前均勻放礦，實(shí)現(xiàn)壩體均勻上升，尾礦排放時(shí)采用分段交替作業(yè)，設(shè)置 3 個(gè)放礦口，放礦口間距 7m。 回水及調(diào)洪系 統(tǒng) 防洪 標(biāo) 準(zhǔn) 根據(jù)《選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》，本設(shè)計(jì)尾礦庫(kù)相應(yīng)防洪標(biāo)準(zhǔn)為：初期 20～ 30a 一遇洪水，中、后期為 50～ 100a 一遇洪水。此尾礦庫(kù)防洪標(biāo)準(zhǔn)取五級(jí)庫(kù)上限標(biāo)準(zhǔn)。即： 初期 P＝ 2％（ 50a 一遇洪水） 中、后期 P＝ 1％（ 100a 一遇洪水） 最大洪水量計(jì)算 根據(jù)地質(zhì)部門提供的 1： 1000 地形地質(zhì)圖，本庫(kù)為山谷型，計(jì)算莒 縣 棋山鎮(zhèn)埠南頭銀鑫選礦廠 尾礦庫(kù) 初步 設(shè)計(jì) 及安全專篇 出此尾礦庫(kù)的匯水面積為 。 洪峰流量： F)(2 ??? pp SQ 式中： Qp—設(shè)計(jì)頻率 p 的洪峰流量， m3/s； Sp—設(shè)計(jì)頻 率的雨力， mm/h； —單位換算系數(shù)； μ—穩(wěn)定入滲， mm/h（取穩(wěn)定入滲為 1mm/h）； F—庫(kù)區(qū)匯水面積， 。 2424 HKH PP ?? ，212424 nPP HS ?? 式中： H24p—頻率為 p 的 24h 降雨量； Kp—模比系數(shù)； H24—年最大 24h 降雨量均值， 200mm； n2—暴雨遞減指數(shù) n 的取值。 洪水總量： FHaW tpttp 10 00? 式中： Wtp—?dú)v時(shí)為 t，頻率為 p 的洪水總量， m3； a t—與歷時(shí) t 相應(yīng)的洪量徑流系數(shù)； Htp—?dú)v時(shí)為 t，頻率為 p 的降雨量； F—流域匯水面積， km2。 計(jì)算結(jié)果 洪峰流量： %=%=洪水總量： %=104 m3 %=104 m3 泄流量 莒 縣 棋山鎮(zhèn)埠南頭銀鑫選礦廠 尾礦庫(kù) 初步 設(shè)計(jì) 及安全專篇 采用公式： q＝ Qp（ 1Vt/Wp） 式中： q——所需排水構(gòu)筑物的泄流量， m3/s； Qp——設(shè)計(jì) 頻率 p 的洪峰流量， m3/s； Vt——某壩高時(shí)的調(diào)洪庫(kù)容， m3； Wp——頻率為 p 時(shí)的一次洪水總量， m3。 設(shè)計(jì)尾礦庫(kù)的最小調(diào)洪高度為 ，對(duì)應(yīng)的調(diào)洪庫(kù)容104m3， 故調(diào)洪后應(yīng)泄流量為： q＝ ， 滿足調(diào)洪的要求。 回水 為減少尾礦水對(duì)下游的污染，選礦廠排出的尾礦漿進(jìn)入尾礦庫(kù)后，其澄清水除滯留于尾礦孔隙及蒸發(fā)、滲漏損失外，剩余的澄清水經(jīng)庫(kù)區(qū)回水泵將尾礦水返回選廠磨礦工段循環(huán)使用。選礦廠每日排入尾礦庫(kù)中的總水量為 217m3。本次設(shè)計(jì)按回水率 80％考慮。日回水量為 174m3，即 。 為減少尾礦水對(duì)下游的污染，在初期壩下回水池附近建一回水泵房，泵房?jī)?nèi)設(shè)置 2 臺(tái)回水泵（一用一備） :型號(hào) 50QW15223,流量 Q=15m3/h,揚(yáng)程 H=22m,功率 N=3kw?；厮苈愤x用φ 50 10mm 鑄鐵管一條，長(zhǎng) L=3000m。將回水返回選廠高位水池，實(shí)現(xiàn)污水零排放。 排水構(gòu)筑物型式及其選擇 排水構(gòu)筑物是為了排泄尾礦庫(kù)匯水面積內(nèi)形成洪水及尾礦澄清水而設(shè)立的，排水構(gòu)筑物斷面尺寸受尾礦庫(kù)調(diào)蓄后的泄洪量控制。 排水系統(tǒng)主要由溢洪道、岸坡截洪 溝組成。 在庫(kù)區(qū)南側(cè)設(shè)計(jì)一條溢洪道，溢洪道為一條寬淺式梯形溢洪道，槽身為 M10 砂漿 MU60 漿砌石，斷面尺寸 BH＝ 。 同時(shí)在庫(kù)區(qū)周邊設(shè)計(jì)一條岸坡截洪溝，當(dāng)有山坡地表涇流及降雨莒 縣 棋山鎮(zhèn)埠南頭銀鑫選礦廠 尾礦庫(kù) 初步 設(shè)計(jì) 及安全專篇 時(shí)產(chǎn)生的水量可通過截洪溝排出。截洪溝為混凝土結(jié)構(gòu)，斷面尺寸為B H＝ 。 尾礦庫(kù) 排水 設(shè)施 的泄洪能力 根據(jù)矩形寬頂堰公式： 23MbhQ? 式中： Q—設(shè)計(jì) 流量， m3/s； b— 溢洪口底寬， ； h— 溢洪 口水深， ； M— 流量系數(shù)， 。 得 Q＝ ，大于泄流量 ，尾礦庫(kù)的防洪能力滿足設(shè)計(jì)要求。 在洪水總量為 104m3時(shí)，排出時(shí)間為 ，滿足排洪要求。 監(jiān)測(cè)與通訊 壩體保護(hù)設(shè)施 壩體外坡采用干砌塊石護(hù)坡 300mm 厚，防止壩面沖刷。 尾礦庫(kù)的觀測(cè)設(shè)施 據(jù)《選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》第 條規(guī)定， 4 級(jí)及 4 級(jí)以上的尾礦壩應(yīng)設(shè)置壩體位移和壩體浸潤(rùn)線的觀測(cè)設(shè)施，莒縣 棋山鎮(zhèn)銀鑫選礦廠 尾礦庫(kù)尾礦壩屬 5 級(jí)尾礦壩 ，可不設(shè)觀測(cè)設(shè)施。 在尾礦庫(kù)運(yùn)行期間必須加強(qiáng)日常管理巡視，建立尾礦庫(kù)巡視觀測(cè)制度，設(shè)有專人值班。密切注意壩體浸潤(rùn)線出逸點(diǎn)變換情況和分布狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)局部 隆起、塌陷、流土、管涌、滲水量增大或滲水變渾等異常情況時(shí)，應(yīng)立即采取措施進(jìn)行處理并加強(qiáng)觀察，同時(shí)報(bào)告企業(yè)安全管理部門，情況嚴(yán)重的，應(yīng)報(bào)當(dāng)?shù)匕踩a(chǎn)監(jiān)督部門。 尾礦庫(kù)值班人員配備無線通訊電話，確保與礦山安全部門和主管部