【文章內(nèi)容簡介】 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)前面幾何庫容計(jì)算結(jié)果，結(jié)合現(xiàn)場地形，該溝谷較寬，（）。通過尾礦庫平面布置地形圖和尾礦庫庫容—面積曲線圖，查得對應(yīng)初期壩高度為30m，。，，且同時(shí)滿足其它條件，因此確定初期壩高為30m。初期壩高度，按四等庫防洪標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算。驗(yàn)算如下：1）澄清距離：在正常生產(chǎn)過程中控制水位時(shí)，，溝底坡度按13%計(jì)算，共計(jì)澄清距離為41m＞，滿足計(jì)算的澄清距離的要求。2）調(diào)洪水深：，庫長為225m，；在保證最高洪水水位時(shí)的最小干灘長度40m的前提下，＞，＜,滿足要求。3）最小干灘長度：，庫長為225m，；，＞40m,滿足規(guī)范要求的最小干灘長度要求。，能夠滿足以上條件，，壩高為30m合理。 尾砂堆積壩高的確定最終堆積壩壩頂高度依據(jù)地形特點(diǎn)，在同時(shí)滿足最小干灘長度和最小安全超高、調(diào)洪水深和調(diào)洪庫容、澄清水深和澄清距離等條件來確定。通過尾礦庫平面布置地形圖和尾礦庫庫容—面積曲線圖，。故本次可研方案依據(jù)地形特點(diǎn)和庫容曲線圖，, 最終堆積壩高66m，總壩高96m。尾礦堆積壩高度按三等庫標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)算如下：1）澄清距離：在控制水位時(shí)，，溝底坡度按16%計(jì)算，＞,符合計(jì)算的澄清距離的要求。2）調(diào)洪水深：, 庫長達(dá)350m，；、最高洪水位時(shí)的最小干灘長度70m的前提下，＞，＜，滿足要求。3）最小干灘長度：，庫長達(dá)350m，；，最高洪水位時(shí)的干灘長度為110m（），大于規(guī)范要求的最小干灘長度70m之要求。，滿足以上條件，堆積壩壩高66m，總壩高96m。 尾礦庫等別根據(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42。表42 尾礦庫等別劃分標(biāo)準(zhǔn)表 等 別全庫容V（萬m3）壩高H（m）一二等庫具備提高等別條件者二三四五V≥100001000≤V＜10000100≤V＜1000V＜100H≥10060≤H＜10030≤H＜60H＜30注：全庫容與壩高兩者等差為一等時(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。尾礦庫失事將使下游重要城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)或鐵路干線遭受嚴(yán)重災(zāi)害者，其設(shè)計(jì)等別提高一等。將上述確定的尾礦庫總庫容、壩高等參數(shù)與劃分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對照，尾礦庫等別的確定除與總壩高和總庫容有關(guān)外，還與尾礦庫一旦失事影響下游居民和設(shè)施程度有關(guān)。確定尾礦庫總壩高96m（為三等庫），（為四等庫），庫區(qū)下游附近沒有規(guī)范規(guī)定的重要設(shè)施，有較大的減災(zāi)空間，尾礦庫一旦失事不會造成重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。所以依據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)定，“全庫容與壩高兩者等差為一等時(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”，故界定該尾礦庫為三等庫。 尾礦庫設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的確定根據(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》的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)確定尾礦庫設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，尾礦庫按等別劃分的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)見表43。表43 尾礦庫相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)尾礦庫等別一二三四五最小安全超高m最小干灘長度m150100705040主要構(gòu)筑物等級12345防洪標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)100～20050～10030～5020～30校核1000～2000500～1000200～500100～20050～100壩坡穩(wěn)定系數(shù)正常運(yùn)行洪水運(yùn)行特珠運(yùn)行本次可研方案確定該尾礦庫等別為三等尾礦庫。尾礦庫總壩高96m，，所以根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)綜合確定該尾礦庫的主要構(gòu)筑物等級為3級。防洪標(biāo)準(zhǔn)初期按洪水頻率為1%（100年一遇洪水重現(xiàn)期）設(shè)防，中、～%（200～300年一遇洪水重現(xiàn)期）設(shè)防。三級尾礦壩抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)在正常運(yùn)行條件下（正常庫水位）K≥，洪水運(yùn)行（最高洪水位）K≥,特殊運(yùn)行K≥。該區(qū)的抗震設(shè)防烈度為6度。第五章 尾礦輸送系統(tǒng) 尾礦輸送方案根據(jù)礦方提供的資料及建議，結(jié)合實(shí)際地形條件，經(jīng)過方案比較，尾礦輸送系統(tǒng)確定為壓力輸送方案，尾礦漿從選廠用砂泵揚(yáng)送至尾礦庫。該公司選廠位于新東科村，兩地距離約1000m。，；，重量濃度30%。 水力計(jì)算Dl={[（rg1）u]1/3Pv1/6}Qk=kw（1/rg＋m） （單位：m3/h）Dl——臨界管徑，m；Qk——礦漿流量，m3/s，～；K——礦漿流量的波動系數(shù)，～；W——干尾礦量，；m——礦漿水固比，；rg——尾礦比重，；u——尾礦d50顆粒的自由沉降速度，；P——礦漿重量濃度，30%；rk——礦漿比重，；Pv——礦漿體積濃度，；經(jīng)查表計(jì)算得臨界管徑為Dl=。I=KrkI0式中 I——輸送礦漿的水力坡降，m水柱/m；K——安全系數(shù)， ；rk——礦漿比重，；I0——輸送與礦漿流速相等的清水的水力坡降，m水柱/m。I0=Dj——計(jì)算管徑，m，；vj——計(jì)算流速，m/s，；I0=。經(jīng)計(jì)算結(jié)果，水力坡降I=。 壓力輸送礦漿泵的總揚(yáng)程應(yīng)大于輸送礦漿所需的總揚(yáng)程。，輸送礦漿所需的總揚(yáng)程按下式計(jì)算：Pk=+Lik+Pj+Pn+Pz 式中：Pk——輸送礦漿所需的總揚(yáng)程(kPa)；H——提升礦漿的幾何高度(m)；ρk——礦漿的密度(kg/m3)；1000ρs——水的密度(kg/m3)；1000L——管道長度(m)；1200ik——管道沿程摩阻損失(kPa/m)；Pj——管道局部摩阻損失(kPa)；35Pn——泵站內(nèi)管道零件的摩阻損失(kPa)， 20～30kPa；Pz——所需的剩余壓力（kPa），每個(gè)排出口可取20～30kPa；經(jīng)計(jì)算，輸送礦漿所需的總揚(yáng)程為Pk=（）。選用100/80ZBZG渣漿泵，（）。離心式礦漿泵的總揚(yáng)程按下式計(jì)算：Pb=∑Psρk/ρskpkm Pb——礦漿泵輸送礦漿時(shí)的總揚(yáng)程(kPa)；Ps——礦漿泵的清水揚(yáng)程(kPa)；（）kp——礦漿泵輸送礦漿時(shí)的揚(yáng)程降低率；km——礦漿泵磨蝕后的揚(yáng)程折減率；。P——礦漿的重量濃度；30%。經(jīng)計(jì)算， kPa，2臺礦漿泵總揚(yáng)程為Pb=2=。則Pb=＞Pk=,故砂泵選擇合理。在尾礦排出口處設(shè)1級砂泵站（設(shè)計(jì)選廠時(shí)一并考慮），選用2臺100/80ZBZG渣漿泵（一臺生產(chǎn)，一臺備用）。在初期壩西側(cè)壩肩（標(biāo)高為1132m）處的山坡上，設(shè)2級砂泵站，選用2臺100/80ZBZG渣漿泵（一臺生產(chǎn)，一臺備用）。4臺渣漿泵均為100/80ZBZG型渣漿泵，其主要性能為：，,轉(zhuǎn)速2800r/min，配套電機(jī)功率為90kw，效率62%。為節(jié)約投資和生產(chǎn)運(yùn)行成本，砂泵選擇也可在尾礦庫運(yùn)行初中期在2號砂泵站選用2臺100/80ZBZG渣漿泵，每臺泵的主要性能為： m3/h，轉(zhuǎn)速2200r/min，配套電機(jī)功率37kw。后期仍選用100/80ZBZG渣漿泵。在尾礦排出口處設(shè)1座砂泵站。在初期壩西（左）側(cè)壩肩（標(biāo)高為1132m）處的山坡上設(shè)2級砂泵站。砂泵池建在泵房外面，其凈尺寸長3m（分兩格）， m，材質(zhì)為鋼筋砼（或8mm厚的A3鋼板焊制）。砂泵池配有上下用的斜梯，在礦漿池頂部留有溢流管，底部留有放礦管閥。在砂泵池頂、砂泵房內(nèi)需安裝供沖洗水管，水源來自選廠內(nèi)的水泵供水（選廠設(shè)計(jì)統(tǒng)一考慮）。管道敷設(shè)根據(jù)實(shí)際地形，不要形成“V”形管段，以防管道堵塞。根據(jù)地形，尾礦輸送采用自流輸送，后期選擇壓力輸送。選廠尾礦出口與初期壩頂直線距離1000m，敷設(shè)管道長約1200m。采用外徑DN200給水高密度聚乙烯管，，敷設(shè)管道至尾礦壩頂，并沿壩軸向從右壩肩延長至左壩肩不到10m處，尾礦壩頂至放礦口，采用DN75的鎧裝膠管或塑料管7根作為放礦支管，間距10m，可以在壩前不同位置交替分散放礦。尾礦壓力輸送管道選用兩條，一條生產(chǎn)，一條備用。選礦廠排出的尾礦漿由砂泵揚(yáng)送至尾礦庫，隨著尾砂壩的堆高，管道向庫內(nèi)延伸，沿山坡地面布置，坡度不小于4%。管道固定與支承：管道大部分埋于山坡安全處，架空部分固定在鋼結(jié)構(gòu)支架上，沿山坡部分，固定于漿砌磚支墩上。距離為每5～10m設(shè)置一個(gè)。泵站應(yīng)設(shè)置固定聯(lián)系電話，崗位工作人員應(yīng)有通訊器材，砂泵池配置液面指示器，在砂泵站內(nèi)外及礦漿池上設(shè)置照明設(shè)施。第六章 擬建尾礦庫工程方案 初期壩方案根據(jù)已選定的尾礦庫庫址，適合于建設(shè)山谷型尾礦庫，采用一面筑壩，三面環(huán)山，具有壩身較短、初期壩工程量小，生產(chǎn)期間尾礦堆壩容易等優(yōu)點(diǎn)。因此確定采用山谷型尾礦庫。根據(jù)庫區(qū)巖石情況，確定初期壩采用透水堆石壩；尾砂堆積壩為上游沖積法筑壩，庫內(nèi)防洪排水系統(tǒng)采用框架式排水井—隧洞泄洪排水方案。 初期壩壩址位置本可研根據(jù)地形圖確定初期壩頂軸線兩端點(diǎn)坐標(biāo)分別為：X1=，Y1=；X2=，Y2=。初期壩頂長78m,詳見尾礦庫平面布置圖。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查情況，本著就地取材的原則，采用透水堆石壩，就地選取符合筑壩要求的石料筑壩。透水堆石壩具有筑壩用料省，壩體穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。同時(shí)該壩型筑壩方式簡單、工程量少、施工方便。： （1）壩頂寬度依據(jù)《選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》，壩頂無行車要求，結(jié)合管理要求。（2）壩坡坡比及護(hù)坡根據(jù)方案確定初期壩的壩高30m，以及排滲方案的特點(diǎn)，按照《選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》，確定壩內(nèi)坡坡比為1：，外坡比為1：。、。壩頂面及壩外坡均采用干砌塊石護(hù)坡。（3）壩外坡人行踏步由于初期壩較高，為便于上壩，生產(chǎn)運(yùn)行期間利用人行踏步和馬道進(jìn)行安全檢查巡視和壩面維護(hù)，在初期壩壩外坡設(shè)置上壩人行踏步，踏步寬度為600mm，均為干砌石結(jié)構(gòu)。 形成初期壩的結(jié)構(gòu)參數(shù)為：，壩高30m，壩底寬123m（最寬處），壩頂長78m。 詳見初期壩橫、縱剖面圖。 筑壩材料及筑壩質(zhì)量要求 對筑壩石料的要求：一般堅(jiān)硬的花崗巖、安山巖、正長巖、輝長巖、閃長巖、石英巖、硅質(zhì)灰?guī)r、密度大的灰?guī)r等均可用于筑壩。 石料的極限抗壓強(qiáng)度一般要求不小于400kg/cm2；石料的塊度原則上介于200～550mm，堆石中小于20mm顆粒含量不大于5%；堆石孔隙率為n≤35%；；莫氏硬度不低于3。 初期壩已確定采用透水堆石壩，在初期壩底部布置壩基礎(chǔ)座。壩基礎(chǔ)座：在已清除地基到基巖的初期壩底部，鋪設(shè)1m厚塊度在400～600mm的大塊石層，塊石之間用碎石充填，在壩體內(nèi)坡腳與斜臥排滲層（反濾層）相連。 在初期壩內(nèi)坡設(shè)置斜臥排滲層（反濾層），在初期壩內(nèi)坡面自下層到上層為①層用d=10～50mm礫石或碎石鋪設(shè)堆石體坡面，厚度為200mm；②層用d=～5mm粗砂平整坡面，厚度為100mm；③層鋪設(shè)透水土工布一層，規(guī)格500g/m2；④層用d=～50mm砂礫石覆蓋土工布，厚度為200mm；⑤最后保護(hù)層采用干砌大塊毛石護(hù)坡，厚度為400mm。 詳見初期壩橫、縱剖面圖。 （1）在初期壩和兩岸山坡結(jié)合處的山坡上順自然地形地勢設(shè)置壩肩截水溝，截水溝為漿砌石結(jié)構(gòu)，左（西）壩肩截水溝斷面規(guī)格為底寬深＝500600mm，內(nèi)坡比為1：；右（東）壩肩截水溝斷面規(guī)格為底寬深＝500800mm，內(nèi)坡比為1：。 （2）根據(jù)排滲方案，在初期壩下游坡腳沿壩腳橫向設(shè)滲水及雨水排水溝，兩端以地形坡向中間部位，由中間引至下游水系，其斷面尺寸為寬深=900mm900mm, 內(nèi)坡比為1：，均為漿砌石結(jié)構(gòu)。 壩基處理 在壩基開挖時(shí)，必須清除上部腐植土、樹根等植物根系、亂石和強(qiáng)風(fēng)化巖石，清基要徹底，壩基礎(chǔ)座應(yīng)坐在新鮮堅(jiān)硬的基巖上，形成嵌巖結(jié)構(gòu)。 尾礦堆積壩尾砂堆積壩的穩(wěn)定邊坡系數(shù)的確定應(yīng)考慮尾礦庫長期運(yùn)行、洪水位運(yùn)行時(shí)，考慮可能產(chǎn)生的滲流壓力情況下，堆積壩體處于飽和或半飽和狀態(tài)下的穩(wěn)定邊坡角，且該初期壩為透水壩可視為透水地基，則尾砂堆積壩的穩(wěn)定邊坡系數(shù)m（邊坡比：1：m），根據(jù)《尾礦設(shè)施設(shè)計(jì)參考資料》確定壩坡應(yīng)滿足下式要求：由tanα=1/m≤γftanφ/Kγb得m≥Kγb/γftanφm——穩(wěn)定邊坡系數(shù)；α——穩(wěn)定邊坡角；K——安全系數(shù)，三等庫（洪水運(yùn)行）；γf——尾礦浮容重 ，；（）γb——尾礦飽和容重，；φ——尾礦砂內(nèi)摩擦角，度，取28176。（飽和狀態(tài)時(shí)）；經(jīng)計(jì)算得 m≥，即考慮堆積壩處于飽和狀態(tài)下受到的穩(wěn)定滲透壓力時(shí)，方案確定尾砂堆積壩的穩(wěn)定邊坡系數(shù)取m＝～。 筑壩方法與子壩結(jié)構(gòu)尾礦排放：尾礦輸送主管沿尾砂壩軸線敷設(shè)，礦漿支管垂直于主管鋪設(shè)，橫向間隔為10m，支管向庫內(nèi)沿壩坡鋪設(shè)。在最初期放礦時(shí)，為避免礦漿沖刷土工布反濾層，需把放礦支管（橡膠管或塑料管）延伸至壩內(nèi)坡腳處，待初期壩堆滿后，再采用沿壩軸線（也可采用柔性軟管移動式）輪流交替分散放礦作業(yè)。放滿后再堆積下一級子壩，將壩前分為沖積段、準(zhǔn)備段、干燥段。尾礦堆積壩筑壩時(shí)要將岸坡的樹木、草皮、樹根等全部清除，若遇泉眼、洞穴等應(yīng)妥善處理。清除雜物不得就地堆積，應(yīng)運(yùn)到庫外適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)。岸坡清理應(yīng)作隱蔽工程記錄，經(jīng)主管技術(shù)人員檢查合格后方可充填筑壩。確定后期尾礦堆積壩筑壩方法采用沖積法筑壩。初期壩堆滿后，進(jìn)行中后期尾礦壩的堆筑，首先用人工或機(jī)械方式，利用壩前較粗的尾砂堆筑子壩，堆筑每級尾砂子壩完成后平整壩前尾砂面，再開始放礦。堆筑尾砂堆積壩每級子壩頂寬2m，上游坡比1：，下游坡比1：4，在開始放礦，放滿后再堆筑下一級子壩，不留馬道。每期堆筑子壩4級（垂高6m）留一條寬4m的馬道，并預(yù)埋排滲管，修筑馬道排水溝。分期分別在1140m（初期壩頂）、1146m、1152m、1158m、1164m、1170m、1176m、1182m、1188m、1194m、1200m標(biāo)高各留一條寬4m的馬道，并預(yù)埋排滲管，修筑馬道排水