【文章內(nèi)容簡介】 投資費(fèi)用最低；當(dāng)尾礦庫沒有足夠的調(diào)洪庫容時(shí)，問題就比較復(fù)雜。排水構(gòu)筑物要做得較大，工程投資費(fèi)用較高。一般情況下尾礦庫都有一定的調(diào)洪庫容，但不足以容納全部洪水，在設(shè)計(jì)排水構(gòu)筑物時(shí)要充分考慮利用這部分調(diào)洪庫容來進(jìn)行排洪計(jì)算，以便減小排水構(gòu)筑物的尺寸，節(jié)省工程投資費(fèi)用。排洪計(jì)算的步驟一般如下：（1）確定防洪標(biāo)準(zhǔn)。我國現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定尾礦庫的防洪標(biāo)準(zhǔn)按表15確定。當(dāng)確定尾礦庫等別的庫容或壩高偏于下限，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。（2）洪水計(jì)算及調(diào)洪演算。確定防洪標(biāo)準(zhǔn)后，可從當(dāng)?shù)厮氖謨圆榈糜嘘P(guān)降雨量等水文參數(shù)，先求出尾礦庫不同高程匯水面積的洪峰流量和洪水總量，這叫洪水計(jì)算。再根據(jù)尾礦沉積灘的坡度求出不同高程的調(diào)洪庫容，這叫調(diào)洪演算。表1－5 尾礦庫防洪標(biāo)準(zhǔn)尾礦庫等別一二三四五洪水重現(xiàn)期(a）1000~5000或PMF500~1000200~500100~200100（3）排洪計(jì)算。根據(jù)洪水計(jì)算及調(diào)洪演算的結(jié)果，再進(jìn)行庫內(nèi)水量平衡計(jì)算，就可求出經(jīng)過調(diào)洪以后的洪峰流量。該流量即為尾礦庫所需排洪流量。最后，設(shè)計(jì)者以尾礦庫所需排洪流量作為依據(jù)，進(jìn)行排洪構(gòu)筑物的水力計(jì)算，以確定構(gòu)筑物的凈空斷面尺寸。（三）排洪構(gòu)筑物的類型及其特點(diǎn)尾礦庫庫內(nèi)排洪構(gòu)筑物通常由進(jìn)水構(gòu)筑物和輸水構(gòu)筑物兩部分組成。尾礦壩下游坡面的洪水用排水溝排除。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，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。1. 進(jìn)水構(gòu)筑物進(jìn)水構(gòu)筑物的基本型式有排水井、排水斜槽、溢洪道以及山坡截洪溝等。排水井是最常用的進(jìn)水構(gòu)筑物。有窗口式、框架式、井圈疊裝式和砌塊式等型式。窗口式排水井整體性好，堵孔簡單。但進(jìn)水量小，未能充分發(fā)揮井筒的作用。早期應(yīng)用較多?？蚣苁脚潘涩F(xiàn)澆梁柱構(gòu)成框架，用預(yù)制薄拱板逐層加高。結(jié)構(gòu)合理，進(jìn)水量大，操作也較簡便。從六十年代后期起，廣泛采用。井圈疊裝式和砌塊式等型式排水井分別用預(yù)制拱板和預(yù)制砌塊逐層加高。雖能充分發(fā)揮井筒的進(jìn)水作用，但加高操作要求位置準(zhǔn)確性較高，整體性差些，應(yīng)用不多。排水斜槽既是進(jìn)水構(gòu)筑物，又是輸水構(gòu)筑物。隨著庫水位的升高，進(jìn)水口的位置不斷向上移動。它沒有復(fù)雜的排水井，但畢竟進(jìn)水量小，一般在排洪量較小時(shí)經(jīng)常采用。洪道常用于一次性建庫的排洪進(jìn)水構(gòu)筑物。為了盡量減小進(jìn)水深度，往往作成寬淺式結(jié)構(gòu)。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。在較陡山坡處的截洪溝易遭暴雨沖毀，管理維護(hù)工作量大。2. 輸水構(gòu)筑物尾礦庫輸水構(gòu)筑物的基本型式有排水管、隧洞、斜槽、山坡截洪溝等。排水管是最常用的輸水構(gòu)筑物。一般埋設(shè)在庫內(nèi)最底部，荷載較大，一般采用鋼筋混凝土管。斜槽的蓋板采用鋼筋混凝土板，槽身有鋼筋混凝土和漿砌塊石兩種。鋼筋混凝土管整體性好，承壓能力高，適用于堆壩較高的尾礦庫。但當(dāng)凈空尺寸較大時(shí)，造價(jià)偏高。漿砌塊石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。隧洞需由專門鑿巖機(jī)械施工，故凈空尺寸較大。它的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，是大、中型尾礦庫常用的輸水構(gòu)筑物。因?yàn)楫?dāng)排洪量較大，且地質(zhì)條件較好時(shí)，隧洞方案往往比較經(jīng)濟(jì)。3. 壩坡排水溝壩坡排水溝有兩類：一類是沿山坡與壩坡結(jié)合部設(shè)置漿砌塊石截水溝，以防止山坡暴雨匯流沖刷壩肩。另一類是在壩體下游坡面設(shè)置縱橫排水溝，將壩面的雨水導(dǎo)流排出壩外，以免雨水滯留在壩面造成壩面拉溝，影響壩體的安全。四、尾礦庫設(shè)計(jì)的主要參數(shù)與安全要求1. 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料的主要參數(shù)（1）尾礦日產(chǎn)量、設(shè)計(jì)服務(wù)年限內(nèi)的尾礦總量；（2）尾礦顆粒分析及其加權(quán)平均粒徑；（3）尾礦漿的流量及其濃度；（4）尾礦沉積灘的坡度；（5）尾礦漿的最小澄清距離；（6）尾礦庫內(nèi)平均堆積干密度；（7）尾礦庫地區(qū)的地震設(shè)防烈度及氣象資料；（8）尾礦庫址工程水文地質(zhì)條件。以上各參數(shù)及資料是尾礦庫設(shè)計(jì)必不可少的。一般應(yīng)由企業(yè)提供，隨著今后生產(chǎn)工藝的改進(jìn)，若上述參數(shù)有變化，須及時(shí)將新的參數(shù)提供給設(shè)計(jì)部門，以便對原設(shè)計(jì)做必要的修改。2. 設(shè)計(jì)成品的主要參數(shù)（1）總庫容及總壩高。（2）各運(yùn)行期尾礦庫的等別（設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定同一個(gè)尾礦庫在運(yùn)行期間，庫容由小到大，壩高由矮到高，庫的等別也可隨之變化，這樣可大大節(jié)省基建投資）。（3）各運(yùn)行期的防洪標(biāo)準(zhǔn)。（4）初期壩壩型、壩高和上、下游壩坡。（5）后期壩壩型、壩高和下游壩坡及堆壩逐年上升速度。（6）壩體穩(wěn)定安全系數(shù)。（7）子壩堆筑方式。（8）浸潤線控制深度。（9）尾礦庫匯水面積。（10）各運(yùn)行期的所需調(diào)洪深度及所需排洪流量。（11）設(shè)計(jì)洪水位時(shí)的最小安全超高和最小安全灘長（注意，這里不時(shí)指設(shè)計(jì)規(guī)范中的最小安全超高和最小安全灘長）。（12）排洪構(gòu)筑物的型式及尺寸。一個(gè)完善的設(shè)計(jì)對以上主要參數(shù)不僅要求數(shù)據(jù)明確，而且都要有詳細(xì)確切的論證。3. 尾礦庫設(shè)計(jì)的安全要求如前所述，尾礦庫實(shí)際上是一個(gè)處于高勢能狀態(tài)的泥石流源，尾礦庫一旦失事，往往造成特大災(zāi)害。其安全故然有賴于勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理和管理等多個(gè)部門的共同重視與配合，但設(shè)計(jì)屬于核心和基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，作用更為突出和重要。因此，設(shè)計(jì)者應(yīng)具有高度責(zé)任心和過硬的技能，才能勝任。設(shè)計(jì)的安全要求是多方面的。除了要仔細(xì)研究勘察報(bào)告和基礎(chǔ)資料外，在具體設(shè)計(jì)中主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是要確保設(shè)計(jì)的尾礦壩具有足夠的穩(wěn)定性，各種運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定安全系數(shù)必須符合設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定；二是要使洪水位能控制在設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的范圍內(nèi)，確保防洪的安全。對施工質(zhì)量和運(yùn)行管理的具體技術(shù)參數(shù)要求，在設(shè)計(jì)文件中必須有明確的交代，以便施工和生產(chǎn)部門嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行管理。下面就尾礦庫初步設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容描述如下：（濕堆及干堆）緒論（濕堆）對工程概況的簡介（介紹選廠概況、規(guī)模等，以及建設(shè)尾礦庫的意義，工作內(nèi)容等）、地形及地貌對庫區(qū)地理位置，地形地貌的描述；附交通圖、庫區(qū)圖紙。（工勘中可以找到相關(guān)內(nèi)容）對庫區(qū)氣象情況描述。（工勘中可以找到相關(guān)內(nèi)容）《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》； 《尾礦庫安全監(jiān)督管理規(guī)定》；1:50000區(qū)域地形圖和1:500尾礦庫地形圖；云南省暴雨洪水查算圖表（云南省水利水電廳1992年）；《XXXX工程地質(zhì)勘察報(bào)告》，2011年5月；、參考資料①設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB185992001）《尾礦庫安全技術(shù)規(guī)程》（AQ20062005）水利水電工程設(shè)計(jì)洪水計(jì)算規(guī)范（SL442006）城市防洪工程設(shè)計(jì)規(guī)范（CJJ501997）防洪標(biāo)準(zhǔn)（GB5020194）水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（DL50731997）建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB500112010）構(gòu)筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB5019193）選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范（ZBJ190）1砌石壩設(shè)計(jì)規(guī)范（SL252006）1水工擋土墻設(shè)計(jì)規(guī)范（SL3792007）1給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB500692002）1給水排水工程管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB503322002）1給水排水工程埋地鋼管管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程（CECS141:2002）1地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB38382002）1污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB89781996）②施工、驗(yàn)收、管理標(biāo)準(zhǔn)尾礦設(shè)施施工及驗(yàn)收規(guī)程（YS541895）砌石工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（GBJ2032002）土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范（GB5029098）《冶金礦山尾礦設(shè)施管理規(guī)程》（冶金部、有色總公司1990年7月）根據(jù)需要增加相關(guān)規(guī)范，不相關(guān)的規(guī)范應(yīng)該刪除（1）遵循國家規(guī)定的有關(guān)工業(yè)固體廢棄物處置場建設(shè)的基本建設(shè)方針、規(guī)定和技術(shù)政策，嚴(yán)格執(zhí)行國家規(guī)定的有關(guān)現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程及標(biāo)準(zhǔn)。（2）尾礦庫的建設(shè)應(yīng)充分利用當(dāng)?shù)氐牡匦?、地貌條件，作好環(huán)境保護(hù)，防止水土流失。（3）在確保安全的條件下，采用技術(shù)、經(jīng)濟(jì)兩方面優(yōu)化可行的設(shè)計(jì)方案，應(yīng)優(yōu)先利用當(dāng)?shù)刂尾牧?，盡可能降低工程投資。（4）確保尾礦庫設(shè)施安全可靠，盡量減少對環(huán)境的破壞和污染，提高回水利用。（1）以《XXXX工程地質(zhì)勘察報(bào)告》的結(jié)論和建議，在所選處建設(shè)尾礦庫；然后按選廠的生產(chǎn)規(guī)模及服務(wù)年限，確定尾礦庫最終使用標(biāo)高、初期壩的壩型及壩體設(shè)計(jì)；（2）根據(jù)選廠的生產(chǎn)工藝，結(jié)合尾礦的特性，選擇合理的堆壩方式并進(jìn)行尾礦壩的壩體邊坡抗滑穩(wěn)定計(jì)算；（3）依據(jù)尾礦庫防洪設(shè)計(jì)的要求及尾礦庫地形條件，進(jìn)行洪水計(jì)算；選擇適宜的排洪方式以及確定排洪構(gòu)筑物的斷面尺寸；（4）進(jìn)行工程投資估算。區(qū)域地質(zhì)及場區(qū)工程地質(zhì)條件對區(qū)域水文描述。（工勘中可以找到相關(guān)內(nèi)容）對區(qū)域地質(zhì)及構(gòu)造的描述。（工勘中可以找到相關(guān)內(nèi)容）對區(qū)域地質(zhì)及構(gòu)造的描述。（工勘中可以找到相關(guān)內(nèi)容） 地下水 地表水（工勘中可以找到相關(guān)內(nèi)容）（工勘中可以找到相關(guān)內(nèi)容） 庫區(qū)及壩區(qū)巖土評價(jià)（工勘中可以找到相關(guān)內(nèi)容） 地基均勻性評價(jià)（工勘中可以找到相關(guān)內(nèi)容） 地震效應(yīng)評價(jià)（工勘中可以找到相關(guān)內(nèi)容） 尾礦壩壩基持力層選擇及施工評價(jià)（工勘中可以找到相關(guān)內(nèi)容）結(jié)合工勘的結(jié)論對尾礦庫建設(shè)的初步設(shè)計(jì)綜合評價(jià)。結(jié)合工勘的結(jié)論對尾礦庫建設(shè)的提出相關(guān)建議。尾礦庫設(shè)計(jì)附選礦流程圖工藝資料見表31。表31　 工 藝 數(shù) 據(jù)序號項(xiàng)　 目數(shù) 據(jù)1選廠規(guī)模2選廠工作制度3尾礦庫服務(wù)年限4尾礦產(chǎn)率5選廠尾礦排放輸送濃度6年產(chǎn)尾礦（干尾礦）7液固比8尾礦粒度9尾礦堆積平均干密度10尾礦出口標(biāo)高11匯水面積12年平均降雨量13抗震烈度根據(jù)實(shí)測的1：500地形圖量測，并考慮后期堆積壩放坡的影響后，高程~庫容成果如下表所列：表 初期壩高程~庫容~面積曲線表等高線標(biāo)高（m）等高線面積Sv (m2)相鄰兩等高線面積平均值（m2）相鄰兩等高線間的容積V（m3）累加總庫容積ΣV累計(jì)庫容（m3）利用系數(shù)K有效庫容ΣV累計(jì)有效庫容（m3）由以上庫容計(jì)算表，可確定庫容高程曲線（HV）。尾礦庫庫址的選擇在很大程度上決定尾礦設(shè)施基建和經(jīng)營費(fèi)用的大小以及管理工程的繁簡程度。依據(jù)《尾礦庫安全技術(shù)規(guī)程》（AQ20062005），在選擇尾礦庫時(shí)應(yīng)綜合考慮下列原則：（1）不宜位于工礦企業(yè)、大型水源地、水產(chǎn)基地和大型居民區(qū)的上游；（2）不應(yīng)位于全國和省重點(diǎn)保護(hù)名勝古跡的上游；（3）應(yīng)避開地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、不良地質(zhì)現(xiàn)象嚴(yán)重區(qū)域；（4）不宜位于有開采價(jià)值的礦床上面；（5）匯水面積小，有足夠的庫容和初、中期庫長。（6）庫區(qū)附近有足夠的筑壩材料；（7）筑壩工程量小，生產(chǎn)管理方便。根據(jù)庫址選擇原則和庫現(xiàn)場環(huán)境確定庫址的選擇該公司擬建的選廠生產(chǎn)規(guī)模為 。相關(guān)資料如下：選廠生產(chǎn)規(guī)模： ；工作制度： 天/年， 班/天， 小時(shí)/班；尾礦產(chǎn)率： % ；尾礦堆積干容重： t/m3；尾礦排放礦漿濃度： %；尾礦礦漿水固比： ；排尾量（干尾礦）： t/d， 萬t/a（ 萬m3/a）； 根據(jù)實(shí)地勘察和業(yè)主要求確定壩型依據(jù)《選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》（ZBJ190），初期壩壩高的確定應(yīng)滿足下列要求：（1）貯存選礦廠投產(chǎn)后半年以上的尾礦量；（2）澄清尾礦水；（3）調(diào)蓄洪水；（4）利用尾礦庫調(diào)蓄生產(chǎn)供水時(shí)，貯存所需的調(diào)蓄水量。根據(jù)《選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》和《尾礦庫安全技術(shù)規(guī)程》規(guī)定的尾礦庫等別劃分標(biāo)準(zhǔn)確定該尾礦庫等別，尾礦庫等別劃分標(biāo)準(zhǔn)見表3。表 尾礦庫等別劃分標(biāo)準(zhǔn)表尾礦庫級別全庫容V（萬m3）壩高H（m）一 V≥50000H≥200二10000≤V＜50000100≤H＜200三1000≤V＜1000060≤H＜100四100≤V＜100030≤H＜60五V＜100H＜30 根據(jù)工勘結(jié)論及業(yè)主要求選擇筑壩材料，筑壩的施工指標(biāo)。子壩一般為2m高，頂寬2m，坡比1:2，總坡比控制在1:4左右按規(guī)范說計(jì)算服務(wù)年限所需庫容，按下式公式計(jì)算：式中：Vz——所需尾礦庫的總庫容，m3；W——選廠排出的尾礦量， 萬t/a；N——選廠設(shè)計(jì)生產(chǎn)年限( 年)，a； rd——尾礦平均堆積干容重， t/m3； ?z——尾礦庫的終期庫容利用系數(shù)。根據(jù)計(jì)算總庫容在庫容曲線中查找出總壩高。根據(jù)《選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》和《尾礦庫安全技術(shù)規(guī)程》規(guī)定的尾礦庫等別劃分標(biāo)準(zhǔn)確定該尾礦庫等別，尾礦庫等別劃分標(biāo)準(zhǔn)