【正文】 壩坡的抗滑穩(wěn)定性應(yīng)根據(jù)壩體材料及壩基巖土的物理力學(xué)性質(zhì)，考慮各種荷載組合，經(jīng)計(jì)算確定。計(jì)算時(shí)，假定多個(gè)滑動面，根據(jù)滑動體的受力狀態(tài)，計(jì)算出各個(gè)土條所受的力對滑弧中心的抗滑力矩MK和滑動力矩MH，用式(3—1)求出各個(gè)滑動面的抗滑穩(wěn)定的安全系數(shù)K，并找出最危險(xiǎn)的滑動面(K＝Kmin)。因而前者合理些。 上游式尾礦壩的計(jì)算斷面應(yīng)考慮到尾礦沉積規(guī)律，根據(jù)顆粒粗細(xì)程度概化分區(qū)。表7 尾礦及土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)【釋義與知識】尾礦壩穩(wěn)定計(jì)算必須考慮沉積尾礦物理力學(xué)指標(biāo)的不一致性，應(yīng)根據(jù)該壩勘察報(bào)告確定概化分區(qū)及相應(yīng)的物理力學(xué)指標(biāo)?！緱l文】 尾礦堆積壩下游坡與兩岸山坡結(jié)合處應(yīng)設(shè)置截水溝。尾礦庫的排洪方式，應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)條件、洪水總量、調(diào)洪能力、回水方式、操作條件與使用年限等因素，經(jīng)過技術(shù)比較確定。尾礦庫排洪系統(tǒng)布置的關(guān)鍵是進(jìn)水構(gòu)筑物的位置。有時(shí)為了避免全部洪水流經(jīng)尾礦庫增大排水系統(tǒng)的規(guī)模，當(dāng)尾礦庫淹沒范圍以上具備較緩山坡地形時(shí)，可沿庫周邊開挖截洪溝或在庫后部的山谷狹窄處設(shè)截洪壩和溢洪道分流，以減小庫區(qū)淹沒范圍內(nèi)的排洪系統(tǒng)的規(guī)模。否則，水面和陸面面積的匯流應(yīng)分別計(jì)算。排水管或隧洞中最大流速應(yīng)不大于管(洞)壁材料的容許流速。(3)作水位—調(diào)洪庫容和水位—泄洪流量關(guān)系曲線 根據(jù)尾礦沉積灘的坡度求出不同高程的調(diào)洪庫容.，作出水位—調(diào)洪庫容關(guān)系曲線；根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取一定的排洪構(gòu)筑物，并作出水位—泄洪流量關(guān)系曲線。 在排水構(gòu)筑物上或尾礦庫內(nèi)適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)，應(yīng)設(shè)置清晰醒目的水位標(biāo)尺。但尾礦設(shè)施的構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)型式繁多，對于《尾礦設(shè)施施工及驗(yàn)收規(guī)程》未涉及到的結(jié)構(gòu)型式和施工方法還應(yīng)參照其他有關(guān)施工驗(yàn)收規(guī)程執(zhí)行。此外，土工布與壩基、岸坡的接結(jié)合部的處理尤為重要。但通常將后期壩的堆筑劃為生產(chǎn)管理范疇。但襯砌的排水孔、灌漿孔或伸縮縫處嚴(yán)重漏水、噴水，甚至漏砂的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。有時(shí)因處理不善，尾礦庫投入運(yùn)行后經(jīng)常出現(xiàn)漏砂現(xiàn)象，嚴(yán)重者直接威脅壩體安全。(包括斜槽、排水井)地基處理排水管施工質(zhì)量低劣大多表現(xiàn)為水泥、混凝土強(qiáng)度不夠，管壁有蜂窩麻面、漏筋、初始變形等。企業(yè)是生產(chǎn)經(jīng)營的主體，也是安全生產(chǎn)責(zé)任的主體。(3)災(zāi)害防護(hù)性工作 主要指防洪、度汛、抗震、環(huán)保等工作。根據(jù)對尾礦庫事故的統(tǒng)計(jì)、分析，造成尾礦庫事故的原因除設(shè)計(jì)、施工方面的之外，主要還是生產(chǎn)管理不善。對于尾礦庫的觀測、監(jiān)測項(xiàng)目及監(jiān)測周期可參考本書第五章表5—1?！踞屃x與知識】尾礦排放和筑壩是尾礦庫運(yùn)行過程中最重要的工序之一，本條是對尾礦排放和筑壩的總體要求。外坡坡比直接影響尾礦壩穩(wěn)定，設(shè)計(jì)給定的堆積坡比是經(jīng)穩(wěn)定分析確定的，若生產(chǎn)中為擴(kuò)大庫容自行將坡比變陡，則必將降低壩體穩(wěn)定性，這是不允許的。(4)，在靜水中也不易沉積。L(1一x0)4/3 　　　　 　 (4—2)式中:Y—沉積曲線縱坐標(biāo)，m；L—沉積灘長度(干灘長度)，m；X0—相對橫坐標(biāo)，x0＝x／L；X—計(jì)算點(diǎn)至壩頂內(nèi)邊緣的橫坐標(biāo)?！緱l文】 上游式筑壩法，應(yīng)于壩前均勻放礦，維持壩體均勻上升，不得任意在庫后或一側(cè)岸坡放礦。 巖溶發(fā)育地區(qū)的尾礦庫，可采用周邊放礦，形成防滲墊層，減少滲漏和落水洞事故。因此，在放礦過程中最重要的是要求做到均勻放礦，使礦漿能沿垂直壩軸線方向流動沉積，避免橫向流動，出現(xiàn)細(xì)粒級尾礦夾層。主要檢查內(nèi)容：a)子壩長度、剖面尺寸、軸線位置及內(nèi)外坡比；b)新筑子壩的壩頂及內(nèi)坡趾灘面高程、庫內(nèi)水位；c)尾礦筑壩質(zhì)量。從尾礦壩穩(wěn)定性來看，壩前干灘段的壩體是影響尾礦壩整體穩(wěn)定性的關(guān)鍵區(qū)域，這一區(qū)域的材料應(yīng)是力學(xué)指標(biāo)較高的粗粒級尾礦，不希望存在細(xì)粒級夾層。 為保護(hù)初期壩上游坡及反濾層免受尾礦漿沖刷，應(yīng)采用多管小流量的放礦方式，以利盡快形成灘面，并采用導(dǎo)流槽或軟管將礦漿引至遠(yuǎn)離壩頂處排放。壩的施工規(guī)范對清基有明確的要求，越是剛性壩，對地基的要求越高，土石填筑的柔性壩對地基要求相對較低，但也應(yīng)清基。三、沉積坡曲線對于一般條件下尾礦庫沉積坡曲線可參考式(4—2)確定。(3)～，不易在有效沉積灘內(nèi)沉積。該指標(biāo)不僅要滿足生產(chǎn)堆存尾礦需要，同時(shí)還必須滿足防汛、冬季放礦和回水要求。編制應(yīng)急預(yù)案應(yīng)抓住幾個(gè)要點(diǎn)：(1)事故受害范圍；(2)人員搶救與工程搶險(xiǎn)；(3)災(zāi)民撤離與安置；(4)醫(yī)療救護(hù)與防疫；(5)交通運(yùn)輸保障；(6)通信保障；(7)電力保障；(8)糧食食品物資供應(yīng)；(9)基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)急搶險(xiǎn)與恢復(fù)；(10)社會治安維護(hù)；(11)重要目標(biāo)警衛(wèi)；(12)消防；(13)應(yīng)急資金；(14)呼吁與接受外援；(15)信息發(fā)布。發(fā)現(xiàn)安全隱患有一定難度，因此，負(fù)責(zé)尾礦庫巡檢人員應(yīng)具備高度責(zé)任心和豐富的工作經(jīng)驗(yàn)?！緱l文】 嚴(yán)格按照本規(guī)程、《尾礦庫安全監(jiān)督管理規(guī)定》和設(shè)計(jì)文件的要求，做好尾礦庫放礦筑壩、回水排水、防汛、抗震等安全生產(chǎn)管理。尾礦庫安全設(shè)施的管理，按工作性質(zhì)可以分為：(1)生產(chǎn)性工作 這類工作主要指尾礦的放礦、筑壩、回水等生產(chǎn)流程規(guī)定的內(nèi)容，這些作業(yè)是完成尾礦堆存并向廠區(qū)直接回水滿足生產(chǎn)要求的工作。 第三章 尾礦庫安全運(yùn)行第一節(jié) 安全生產(chǎn)管理職責(zé)【條文】 建立健全尾礦設(shè)施安全管理制度；對從事尾礦庫作業(yè)的尾礦工進(jìn)行專門的作業(yè)培訓(xùn)，并監(jiān)督其取得特種作業(yè)人員操作資格證書和持證上崗的情況。需要強(qiáng)調(diào)說明的是：初期壩壩基開挖深度和清基要求必須滿足設(shè)計(jì)要求；當(dāng)勘察未指明而在開挖過程中遇到不利于壩體穩(wěn)定的泥炭層、坡積物、殘積物、滑坡體和強(qiáng)風(fēng)化巖石等土層時(shí)，應(yīng)及時(shí)與勘察、設(shè)計(jì)單位共同研究處理措施；壩體填筑前壩基處理應(yīng)經(jīng)業(yè)主會同勘察和設(shè)計(jì)共同驗(yàn)收?！罢J(rèn)真做到這點(diǎn)，此類病害是可以避免的。我國尾礦庫的排水隧洞大多采用鋼筋混凝土整體襯砌。在長達(dá)十多年甚至數(shù)十年的施工過程中所遇到的技術(shù)難題也比初壩多。《尾礦設(shè)施施工及驗(yàn)收規(guī)程》對反濾層的施工作了明確的規(guī)定和要求。因此，要求承擔(dān)施工的單位不反應(yīng)具備合格資質(zhì)，而且應(yīng)按《尾礦設(shè)施施工及驗(yàn)收規(guī)程》的規(guī)定，保證施工質(zhì)量。 排水構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)應(yīng)按《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》和《水工隧洞設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行。當(dāng)確定尾礦庫等別的庫容或壩高偏于下跟，或尾礦庫使用年限較短，或失事后危害較輕者，宜取重現(xiàn)期的下限；反之，宜取上限。無法避免時(shí)，應(yīng)加設(shè)通氣管。有條件時(shí)應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場洪水調(diào)查予以驗(yàn)證。有時(shí)在排水井底部以排水豎井方式連接排水隧洞。對于非一次建壩的尾礦庫，排洪系統(tǒng)應(yīng)靠尾礦庫一側(cè)山坡進(jìn)行布置。本條規(guī)定四級以上尾礦壩必須設(shè)置觀測設(shè)施，對于5級尾礦壩，有條件的也應(yīng)設(shè)置觀測設(shè)施?！踞屃x與知識】壩體坡比應(yīng)經(jīng)穩(wěn)定計(jì)算確定，表8中的參數(shù)主要用于初定時(shí)參考。直剪儀固結(jié)排水剪三軸儀粘性土慢剪直剪儀固結(jié)不排水剪、測孔壓三軸儀注：1．少粘性土指粘粒含量小于15％的尾礦。Ⅱ正常運(yùn)用條件遇地震?！踞屃x與知識】簡化畢肖普法與瑞典圓弧法都是基于剛體極限平衡理論的條分法。后期壩壩坡可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)假定；浸潤線位置由滲流分析確定；壩基豐層的物理力學(xué)指標(biāo)通過工程地質(zhì)勘察確定；后期壩的物理力學(xué)指標(biāo)可參照類似尾礦的指標(biāo)確定，有條件者應(yīng)在老尾礦壩上勘察確定。 上游式尾礦堆積壩的初期透水堆石壩壩高與總壩高之比值不宜小于1／8。尾礦庫擋水壩壩頂至正常高水位的高差不得小于表3最小安全超高值與地震壅浪高度之和?！踞屃x與知識】尾礦庫的擋水壩一般常采用土石壩和重力壩，其功能和工作條件基本上與水庫擋水壩相同，故應(yīng)按水庫壩的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。 【釋義與知識】下游式或中線式尾礦筑壩堆筑壩用粗尾砂要求較嚴(yán)，國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強(qiáng)度和滲透性較高的材料筑壩。由于上游式筑壩壩體中還夾雜有相當(dāng)數(shù)量的中細(xì)粒尾砂，強(qiáng)度較低，穩(wěn)定性相對較差，實(shí)踐表明抗震設(shè)防烈度為7度及7度以下地區(qū)采用它是完全可行的；下游式或中線式筑壩的壩體是由分級出來的粗粒尾砂構(gòu)成，強(qiáng)度較高，穩(wěn)定性相對較好，所以在高烈度地區(qū)推薦采用。土工布作反濾層施工簡單，質(zhì)量易保證，使用效果好，造價(jià)也不高。為排出土壩壩體內(nèi)的滲水和保護(hù)壩體外坡腳，在土壩外坡腳處設(shè)置毛石堆成的排水棱體?！踞屃x與知識】初期壩的高度一般應(yīng)能儲存選廠生產(chǎn)半年至一年的尾礦量，同時(shí)還要滿足初期壩堆滿尾礦時(shí)調(diào)洪、安全灘長和澄清距離的要求，對北方寒冷地區(qū)還應(yīng)滿足冬季放礦要求。此外，尚應(yīng)對庫區(qū)不良地質(zhì)條件、周邊不利狀況提出相應(yīng)對策，對尾礦庫動態(tài)監(jiān)測和通訊設(shè)備配置的可靠性進(jìn)行分析。【條文】 尾礦庫初步設(shè)計(jì)應(yīng)編制安全專篇，主要內(nèi)容為：a)尾礦庫區(qū)存在的安全隱患及對策 b)尾礦庫初期壩和堆積壩的穩(wěn)定性分析；c)尾礦庫動態(tài)監(jiān)測和通訊設(shè)備配置的可靠性分析；d)尾礦庫的安全管理要求?！緱l文】 對停采的露天采礦場改作尾礦庫的，應(yīng)對安全性進(jìn)行專項(xiàng)論證；對露天采礦場下部有采礦活動的，不宜作為尾礦庫。同時(shí)，也是為了盡量避免和減少尾礦庫的揚(yáng)塵及尾礦水對下游人群和設(shè)施帶來的環(huán)境影響，庫址宜選在大居民區(qū)及廠區(qū)最大頻率風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)；原則c)、d)和e)中的“匯水面積要小”是為了減少尾礦庫洪水量，降低基建投資?？辈煲螅?1)查明尾礦堆積體的土層組成、分布、密實(shí)程度； (2)查明尾礦堆積體的物理力學(xué)性質(zhì)：(3)查明尾礦堆積體在勘察期間浸潤線的位置；(4)查明影響穩(wěn)定性的不利因素，并提出相應(yīng)的工程治理措施建議。特別是對被水淹沒后可能不穩(wěn)定的地段，應(yīng)提供土層的物理力學(xué)指標(biāo)，并提出防治措施的建議?？梢娢驳V庫勘察在尾礦庫建設(shè)的全過程中都是必不可少的重要一環(huán)，必須給予充分重視。較高的溢水塔(排水井)在使用初期可能受地基沉降而傾斜，用肉跟或經(jīng)緯儀觀測；鋼筋混凝土排水管和隧洞襯砌常見的病害為露筋或裂縫，前者用肉眼檢查，后者可用測縫儀測量裂縫寬度，以判斷是否超標(biāo)。這在技術(shù)上已不成問題，但用于尾礦壩受到諸多因素的制約，尚未能推廣。為此，事先必須了解設(shè)計(jì)者為確保壩體穩(wěn)定所需要的浸潤線深度，這從初步設(shè)計(jì)文件的壩體穩(wěn)定計(jì)算剖面圖中可以找到。馬鋼南山鐵礦凹山尾礦庫已使用上述方法檢測了5年，為生產(chǎn)管理及時(shí)提供了需調(diào)控干灘的具體部位，從而使長達(dá)4km的堆壩灘面每年汛期都能全線滿足安全要求。但至今大多用目測估計(jì)的現(xiàn)有干灘長來推測洪水位時(shí)的干灘長，這是極不準(zhǔn)確的。尾礦庫觀測設(shè)施主要有庫水位觀測、壩體位移觀測、浸潤線觀測、構(gòu)筑物變形觀測、滲流水觀測等。漿砌塊石涵管是用漿砌塊石作為管底和側(cè)壁，用鋼筋混凝土板蓋頂而成，整體性差，承壓能力較低，適用于堆壩不高、排洪量不大的尾礦庫。山坡截洪溝也是進(jìn)水構(gòu)筑物兼作輸水構(gòu)筑物，沿全部溝長均可進(jìn)水。從20世紀(jì)60年代后期起，廣泛采用。排洪構(gòu)筑物型式的選擇，應(yīng)根據(jù)尾礦庫排水量的大小、尾礦庫地形、地質(zhì)條件、使用要求以及施工條件等因素并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。*為方便引用，此處保留《尾礦庫安全技術(shù)規(guī)程》中的原表序號不變，全書同。當(dāng)兩者的等差為一等時(shí)，以高者為準(zhǔn)；當(dāng)?shù)炔畲笥谝坏葧r(shí)，按高者降低一等?！踞屃x與知識】 有的尾礦庫采用壩后放礦，細(xì)尾礦及尾礦水集中在壩前，要求建造擋水型尾礦壩。 安全超高尾礦壩沉積灘頂至設(shè)計(jì)洪水位的高差。【釋義與知識】通常說壩頂很容易理解為子壩頂，而子壩由松散尾砂堆成，一般是不能攔擋洪水的，在評價(jià)安全超高和安全灘長時(shí)自然也不能以子壩頂作依據(jù)。此種尾礦庫具有較高的安全性，但占地面積大，管理復(fù)雜，國外仍處于摸索試驗(yàn)階段，尚未推廣。山西峨口鐵礦尾礦壩采用此法筑壩。【釋義與知識】上游式筑壩的特點(diǎn)是子壩中心線位置不斷向初期壩上游方向移升，壩體由流動的礦漿水力充填沉積而成，如圖2—12所示?！踞屃x與知識】選礦廠投產(chǎn)后，在初期壩壩頂敷設(shè)放礦主管和放礦支管向庫內(nèi)排放尾礦，排滿后再用尾砂筑成小子壩，用以形成新的庫容。有兩種情況：當(dāng)廢石質(zhì)量符合強(qiáng)度和塊度要求時(shí)，可按正常堆石壩要求筑壩；另 一種是結(jié)合采礦場廢石排放筑壩，廢石不經(jīng)挑選，用汽車或輕便軌道直接上壩卸料，下游壩坡為廢石的自然安息角，為安全計(jì)，壩頂寬度較大，如圖2—1l所示。 (2)透水堆石壩 用堆石堆筑成的壩，如圖2—9所示。因其透水性大于庫內(nèi)沉積尾礦，有利于后期壩的排水固結(jié)，并可降低壩體浸潤線，提高壩體的穩(wěn)定性。習(xí)慣稱之為一次建壩，或稱擋水式尾礦壩。為了清楚地表示出不同堆壩高度時(shí)的具體數(shù)值，可繪制出尾礦庫的性能曲線，如圖2—6所示。 調(diào)洪庫容某壩頂標(biāo)高時(shí)，沉積灘面、正常水位以上的庫底、正常水位三者以上，最高洪水位以下的空間。其特點(diǎn)是：初期壩和后期尾礦堆壩工程量大，維護(hù)管理比較麻煩；由于周邊堆壩，庫區(qū)面積越來越小，尾礦沉積灘坡度越來越緩，因而澄清距離、干灘長度以及調(diào)洪能力都隨之減少，堆壩高度受到限制，一般不高；匯水面積小，排水構(gòu)筑物相對較小。尾礦庫安全技術(shù)規(guī)程釋義 第一章 尾礦庫基礎(chǔ)知識第一節(jié) 尾礦庫【條文】 尾礦庫筑壩攔截谷口或圍地構(gòu)成的、用以貯存金屬非金屬礦山進(jìn)行礦石選別后排出尾礦或其他工業(yè)廢渣的場所。圖2—2 傍山型尾礦庫平地型尾礦庫是在平緩地形周邊筑壩圍成的尾礦庫，如圖2—3所示。 有效庫容某壩頂標(biāo)高時(shí)，初期壩內(nèi)坡面、堆積壩外坡面以里(對下游式尾礦筑壩則為壩內(nèi)坡面以里)，沉積灘面以下，庫底以上的空間，即容納尾礦的庫容。尾礦庫的庫面面積、全庫容、有效庫容和匯水面積都將隨壩體堆積高度的變化而變化。對于地形不能滿足尾礦堆壩要求的小庫，或尾礦顆粒太細(xì)無法利用尾礦堆壩者，只好采用類似水庫(無后期壩)的壩型作尾礦壩。透水初期壩一—用透水性較好的材料筑成的初期壩。這樣，便成了適用于后期尾礦堆壩要求的透水土壩。 (4)廢石壩 用采礦場剝離的廢石所筑的壩?！緱l文】 堆積壩生產(chǎn)過程中在初期壩壩頂以上用尾礦充填堆筑而成的壩?！緱l文】 上游式(尾礦筑壩法)在初期壩上游方向充填堆積尾礦的筑壩方式。此外，還有的尾礦壩，在加高增容時(shí)為增加壩體穩(wěn)定性，將原來采用的上游法筑壩改為中線法筑壩，稱作改良式中線法筑壩。關(guān)于濃縮錐式筑壩法是將尾礦漿濃縮至75％左右在尾礦庫內(nèi)集中放礦，尾礦按照強(qiáng)迫沉降規(guī)律(不出現(xiàn)自然分級)呈錐形