【正文】 1 級(jí)砂泵站設(shè)在選廠， 2級(jí)砂 泵站設(shè)在尾礦庫(kù)初期壩左（南）側(cè)壩肩處， 3 級(jí)砂泵站設(shè)在尾礦庫(kù)堆積壩中部左（南）側(cè)壩肩處。 通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地踏察，尾礦輸送系統(tǒng)采用壓力輸送。 該區(qū)的抗震設(shè)防烈度為 6度，地震加速度值為 。 尾礦庫(kù)最小干灘長(zhǎng)度 70m 且安全超高不小于 。 表 32 尾礦庫(kù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 尾礦庫(kù) 等別 一 二 三 四 五 最小安全超高 m 最小干灘長(zhǎng)度 m 150 100 70 50 40 主要構(gòu)筑物等級(jí) 1 2 3 4 5 防洪 標(biāo)準(zhǔn) 設(shè)計(jì) 100～ 200 50～ 100 30～ 50 20～ 30 校核 1000～ 2020 500～ 1000 200～ 500 100～ 200 50～ 100 壩坡穩(wěn)定系數(shù) 正常運(yùn)行 洪水運(yùn)行 特殊運(yùn)行 本次設(shè)計(jì)確定該尾礦庫(kù)等別為 三 等尾礦庫(kù)。 尾礦庫(kù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)《選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》和《尾礦庫(kù)安全技術(shù)規(guī)程》規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)來(lái) 確定尾礦庫(kù)設(shè)計(jì) 標(biāo)準(zhǔn) 。 設(shè)計(jì)確定擴(kuò)容后尾礦庫(kù)總壩高 （為三等庫(kù)），幾何庫(kù)容為 104m3（為四等庫(kù)），庫(kù)區(qū)下 游有該企業(yè)小選廠的礦石堆場(chǎng)及廠房，尾礦庫(kù)一旦失事不會(huì)造成重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。尾礦庫(kù)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。 尾礦庫(kù)等別 根據(jù)《選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》和《尾礦庫(kù)安全技術(shù)規(guī)程》規(guī)定的尾礦庫(kù)等別劃分標(biāo)準(zhǔn)確定該尾礦庫(kù)等別，尾礦庫(kù)等別劃分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)下表。 最終堆積壩壩頂標(biāo)高定為 時(shí)，滿足以上條件，故確定最終堆積壩壩頂標(biāo)高為 合理。 2）調(diào)洪水深：確定最終尾礦 堆積壩頂標(biāo)高為 , 庫(kù)長(zhǎng)達(dá) 790m，澄清水深 ，其尾礦水控制水位標(biāo)高為 ，其高差 ；在保證最高洪水位時(shí)的最小干灘長(zhǎng)度 70m的前提下，安全超高 ＞ ，則留有 可作為調(diào)洪水深，根據(jù)調(diào)洪計(jì)算所需調(diào)洪水深為 7m。 根據(jù)企業(yè)需要， 本次設(shè)計(jì)確定尾礦最大堆積標(biāo)高為 ，擴(kuò)大庫(kù)容為 104m3，利用系數(shù)按 ，有效庫(kù)容 104m3，可滿足規(guī)模為 300t/d選金廠 15 年排尾需要。 尾砂 堆積壩壩頂標(biāo)高為 ， 尾礦堆積壩高 為 ，初期壩高為 15m，總壩 31 高 。 尾礦壩高度的確定 初期壩高度 原初期壩為透水堆石壩，可見(jiàn)壩外坡腳標(biāo)高 ，壩頂標(biāo)高為 ，可見(jiàn)壩高 15m。 擴(kuò)大的庫(kù)容計(jì)算 依據(jù) 1： 2020 尾礦庫(kù)平面布置圖并利用求積儀進(jìn)行計(jì) 算，計(jì)算擴(kuò)大的庫(kù)容結(jié)果如下表： 30 表 3－ 2 幾何庫(kù)容計(jì)算結(jié)果表 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 間的高差 (m) 相鄰兩等高線 間的容積 (m3) 累計(jì)庫(kù)容積 （ m3） 605 5000 11600 15 174000 0 620 18200 174000 20900 5 104500 625 23600 278500 26350 5 131750 630 29100 410250 34400 5 172020 635 39700 582250 45000 5 225000 640 50300 807250 60550 5 302750 645 70800 1110000 81050 5 405250 650 91300 1515250 由上表繪制的庫(kù)容曲線可知，尾礦堆積標(biāo)高 時(shí) ，庫(kù)容為 104m3，已大于服務(wù)年限所需庫(kù)容 104m3。其所需庫(kù)容計(jì)算公式如下： V＝ W N /(rη )＝ 13/( )＝ 104m3 式中： V— 所需的尾礦庫(kù)總庫(kù)容， m3； W— 選礦廠年排出的尾礦量， 萬(wàn) t/a； N— 設(shè)計(jì)尾礦庫(kù)服務(wù)年限， 13 年； r— 尾礦平均堆積干容重， ； η — 尾礦庫(kù)的終期庫(kù)容利用系數(shù)， 。 經(jīng)計(jì)算結(jié)果為 L=,取 L=32m。 尾礦澄清距離計(jì)算 在尾礦放礦水力沖積過(guò)程中，尾礦顆粒需在水中停留一定時(shí)間沉淀而澄清尾礦水。）； 凝聚力 C=； 滲透系數(shù) k= 104cm/s。 尾礦的物理力學(xué)性質(zhì) 根據(jù) 《 欒川縣潭頭金礦桃李溝 尾礦庫(kù)擴(kuò)容改造巖土工程勘察 報(bào)告》，尾礦堆積壩 壩體尾礦的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)（均值）如下： 壩體尾礦顆粒比重： ； 壩體尾礦堆積干容重： ； 飽和容重： ； 孔隙比為 e=； 內(nèi)摩擦角為 φ =176。 生產(chǎn)工藝為破碎篩分 — 磨礦分級(jí) — 浮選 — 產(chǎn)品處理，最終產(chǎn)品為金精礦，廢棄尾礦 輸送至尾礦庫(kù)澄清、堆存。 5）增設(shè)觀測(cè)設(shè)施：增設(shè)壩體位移和浸潤(rùn)線觀測(cè)設(shè)施及水位觀測(cè)標(biāo)尺。 3）改造排水泄洪設(shè)施：在庫(kù)區(qū)右側(cè)山體內(nèi)開(kāi)鑿新排 水隧洞原排水隧洞連接（原排 27 水隧洞大部可利用），在 庫(kù)區(qū)溝底上游修建排水斜槽，通過(guò)連接井與 新建排水隧洞相接 ，以滿足擴(kuò)容后的排水泄洪要求。攔水壩內(nèi)剩余庫(kù)容放滿尾礦后（約 8 年后）再加高壩體。 擴(kuò)容改造設(shè)計(jì)內(nèi)容如下： 1）尾礦壩加固加高：在現(xiàn)狀尾砂壩頂標(biāo)高為 ， 進(jìn)行平整、碾壓或夯實(shí)，提高壩體密實(shí)度，平整后標(biāo)高為 。 擴(kuò)容改造 設(shè)計(jì)內(nèi)容簡(jiǎn)介 企業(yè)委 托我單位對(duì)該尾礦庫(kù)進(jìn)行 擴(kuò)容改造 設(shè)計(jì)。 5）該公司選廠實(shí)際生產(chǎn)規(guī)模為 300t/d，生產(chǎn)期 每年要排棄大量尾礦，需解決尾礦的堆存問(wèn)題，更要保證尾礦壩的長(zhǎng)期安全穩(wěn)定， 避免洪水漫壩及潰壩事故的發(fā)生 。尾礦壩具備加高條件。 2）庫(kù)區(qū)內(nèi)攔水壩處有約 50萬(wàn) m3庫(kù)容尚未利用，具有擴(kuò)容條件。 3）在庫(kù)左（西南）壩肩處設(shè)有兩處砂泵站，均有崗位工值班上崗。 庫(kù)區(qū)管理 1）尾礦庫(kù)上壩、巡壩道路暢通，便于日常巡視。 溢洪塔位于尾礦庫(kù)區(qū)中部的攔水壩右岸，頂部?jī)?nèi)徑 ，下接原排水隧洞。 現(xiàn)有排洪隧洞 2020 年建成，長(zhǎng)約為 477m，凈斷面規(guī)格為寬高 = 。 排水斜槽位于澄清水區(qū)攔水壩附近的山坡處，凈斷面規(guī)格為寬高 = ，為鋼筋砼結(jié)構(gòu)，上部為平蓋板?，F(xiàn)場(chǎng)踏察發(fā)現(xiàn)，再其頂部堆筑有裝 填山坡土的編織袋，頂寬 ，地形圖測(cè)得的標(biāo)高為 。 防洪排水系統(tǒng) 攔水壩位于尾礦壩與小水庫(kù)之間，壩頂標(biāo)高 ，壩頂寬 2m，為漿砌石結(jié)構(gòu)。無(wú)流土、管涌和滲水變渾的異常現(xiàn)象。滲 出水排入相應(yīng)壩面馬道排水溝進(jìn)入壩肩截水溝，由壩肩截水溝導(dǎo)入下游水系。現(xiàn)場(chǎng)踏察發(fā)現(xiàn)壩 外坡腳處有清水滲漏，說(shuō)明壩內(nèi)坡反濾層排滲效果良好。 尾砂堆積壩外坡面已覆土種草及灌木護(hù)坡。 尾砂堆積壩標(biāo)高 ，平均外坡比為 1： ；標(biāo)高 ，平均外坡比為 1： ；尾砂堆積壩總平均外坡比（加權(quán)平均值）為 1： 。 25 尾砂堆積壩 現(xiàn)狀尾砂堆積壩壩頂面標(biāo)高為 ，水面高度為 ，澄清距離為 95m,干灘長(zhǎng)度 100m（最短處） ,干灘坡度（去掉新建子壩高 ）約為 %。 壩體無(wú)縱、橫向裂縫。 初期壩 尾礦庫(kù)初期壩為透水堆石壩，可見(jiàn)壩外坡腳標(biāo)高 ，壩頂標(biāo)高為 ，可 見(jiàn)壩高 15m，壩頂寬 3m，壩頂長(zhǎng)為 ，外坡比為 1： 。采用上游法堆筑尾砂壩，采用渠槽法人工筑子壩。 尾礦輸送與排放 尾礦輸送采用壓力三級(jí)輸送。 現(xiàn)狀尾 礦庫(kù) 庫(kù)容 根據(jù) 2020 年 11 月企業(yè)提供的 桃李溝尾礦庫(kù) 現(xiàn)狀地形圖和尾礦壩縱剖面圖， 尾砂堆積壩壩頂標(biāo)高為 ， 尾礦堆積壩高約 為 60m，初期壩高為 15m，總壩高 75m。 庫(kù)區(qū)溝內(nèi)植被覆蓋較好，多為灌木。溝的方向?yàn)槲鞅?— 東南走向，地勢(shì)西北高東南低，溝谷斷面形狀呈“ V”字形 ,兩岸山坡陡立，溝底寬窄變化較大為 10～ 30m，溝頂寬為 300～ 650m，溝深為 120～ 200m，自然邊坡為 1： ～ 1： 。主溝長(zhǎng) ，總匯水面積 。 根據(jù) 潭頭金礦 有限公司 2020 年 11 月測(cè)繪的 欒川縣潭頭金礦有限公司桃李溝尾礦庫(kù)現(xiàn)狀地形圖和尾礦壩縱剖面圖，結(jié)合 河南省鄭州地質(zhì)工程勘察院 于 2020 年 12 月 3日編制的 《 欒川縣潭頭金礦桃李溝 尾礦庫(kù)擴(kuò)容改造巖土工程勘察報(bào)告 》 ，對(duì)該尾礦庫(kù)現(xiàn)狀描述如下： 庫(kù)區(qū)地形地貌及周邊環(huán)境 該尾礦庫(kù)位于 欒川縣 潭頭鎮(zhèn)紙房村的桃李溝內(nèi)， 經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行踏察，結(jié)合庫(kù)區(qū)現(xiàn)狀地形圖對(duì)該庫(kù)址描述如下： 庫(kù)區(qū)屬中低山地貌，地形陡峭，地勢(shì)狹長(zhǎng)，縱坡較緩。 24 現(xiàn)狀評(píng)價(jià)結(jié)論認(rèn)為： 欒川縣潭頭金礦 尾礦庫(kù)運(yùn)行正常，判定安全度為正常庫(kù)。 尾礦庫(kù)現(xiàn)狀 欒川縣潭頭金礦有限公司桃李溝尾礦庫(kù)位于選礦廠西北約 200m 處的山溝內(nèi)， 于1994 年建成并投入運(yùn)行。壩后坡（水庫(kù)側(cè)） 1： ，壩外坡（尾礦庫(kù)側(cè)）下部采用原壩坡比，加高段采用 1： ”；“ 方案Ⅱ采用塊石或風(fēng)化料堆筑，內(nèi)外坡比為 1： 2，基礎(chǔ)坐在尾砂灘面上”。在壩南端一側(cè)設(shè)溢水井，并與尾礦庫(kù)內(nèi)排水設(shè)施相連。壩基采用帷幕灌漿，壩內(nèi)設(shè)有混凝土防滲心墻。新的排水設(shè)施建成后，應(yīng)將原排水 設(shè)施進(jìn)行封堵。需新建庫(kù)內(nèi)排水設(shè)施。所以原庫(kù)內(nèi)排水設(shè)施不能再用。 排洪排水系統(tǒng) 由于尾礦壩最終堆積高度比原設(shè)計(jì)堆積高度增加 19m，庫(kù)底排水管 D＝ ，管壁厚 的鋼筋混凝土管，當(dāng)尾砂堆積標(biāo)高達(dá)到 時(shí)，即達(dá)到原設(shè)計(jì)標(biāo)高。 （ 2）尾砂堆積壩排滲 每隔 4 級(jí)尾砂子壩（垂高 10m），結(jié)合排水溝設(shè)置水平排滲管，排滲管為φ =150mm鉆孔鋼管且外包規(guī)格為 500g/m2土工布，每根長(zhǎng) 40m，水平間距 10m。 （ 2）壩肩截水溝 在兩壩肩與兩岸山坡結(jié)合處順自然地形地勢(shì)設(shè)置壩肩截洪溝，一直修到最終堆積壩頂，壩肩截水溝采用漿砌石結(jié)構(gòu)，其斷面規(guī)格為寬深＝ ， 用于截排山坡雨水，防止雨水沖刷壩坡面。 壩坡面排水 （ 1）壩坡面排水溝 每隔 4 級(jí)尾砂子壩（垂高 10m），在子壩頂設(shè)置馬道排水溝，凈斷面規(guī)格為寬深= ,漿砌石結(jié)構(gòu)。 采用渠槽法人工筑子壩。外坡干砌大塊石護(hù)坡。增加庫(kù)容 67 104m3，可滿足生產(chǎn)規(guī)模 300t/d 選廠 10年生產(chǎn)排尾礦之需求。 當(dāng)尾礦堆積壩即將堆至 標(biāo)高時(shí)，為保證選廠正常生產(chǎn)， 企業(yè)委托冶金部長(zhǎng)春 黃金設(shè)計(jì)院于 2020 年 10 月 對(duì) 該尾礦庫(kù)做了擴(kuò)容設(shè)計(jì) 。設(shè)計(jì)（生產(chǎn)規(guī)模為 100t/d選廠）可服務(wù)年限 13年。特別是在雨季，應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水位變化及壩體變形情況，注意初期壩及壩體坡面保護(hù)工作，制定洪水易發(fā)季節(jié)和地震條件下應(yīng)急預(yù)案，必要時(shí)應(yīng)對(duì)下游廠礦及居民進(jìn)行緊急撤離。 10）建議在今后尾礦壩的運(yùn)行過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)尾礦壩在不同時(shí)期、不同條件下進(jìn)行勘察驗(yàn)算，以便對(duì)尾礦壩采取及時(shí)相應(yīng)的技術(shù)措施，保證其安全運(yùn)行。 9）在庫(kù)區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)兩處小型崩塌，此外，在現(xiàn)堆積壩體上部北側(cè)有一處潛在滑坡體，如果產(chǎn)生滑動(dòng)，將會(huì)對(duì)壩體造成巨 大的危害。壩體在洪水位運(yùn)行以及特殊運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性計(jì)算顯示，尾礦壩是穩(wěn)定的。 7） 根據(jù)業(yè)主提供的資料及現(xiàn)場(chǎng)勘察資料：尾礦初期壩為透水堆石壩，根據(jù) 《欒 川縣潭頭金礦有限公司桃李溝尾礦庫(kù)安全評(píng)價(jià)報(bào)告》在其設(shè)定的參數(shù)下對(duì)尾礦初期壩進(jìn)行的穩(wěn)定性計(jì)算，計(jì)算結(jié)果顯示該初期壩穩(wěn)定。第 ① 層尾粉砂由于剛剛堆積，其壓縮性較大；第 ⑥ 和 ⑧ 工程地質(zhì)層壓縮模量相對(duì)其它地層較小，壓縮性較大，在壩體載荷作用下易產(chǎn)生較大沉降，易引起尾礦庫(kù)失穩(wěn)，應(yīng)引起業(yè)主及設(shè)計(jì)部門的高度重視。對(duì)于顆粒相對(duì)較粗的尾細(xì)砂，其滲透系數(shù)相對(duì)較大；而對(duì)于顆粒相對(duì)較細(xì)的尾亞砂和尾亞粘土，其滲透系數(shù)相對(duì)較小，滲透性也相對(duì)較差。 3）該尾礦壩防滲設(shè)施建設(shè)較好，目前尾礦壩的浸潤(rùn)線埋深相對(duì)較深，這種現(xiàn)象對(duì)尾礦庫(kù)的穩(wěn)定是比較有利。現(xiàn)狀條件下， 通過(guò)液化判別綜合判定本尾礦庫(kù)場(chǎng)地為非液化場(chǎng)地。 結(jié)論及工程建議 1）庫(kù)區(qū)尾礦壩各層尾礦砂的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表 12及表 13； 庫(kù)區(qū)尾礦壩各層尾礦砂的顆粒分析指標(biāo)見(jiàn)表 11； 庫(kù)區(qū)尾礦壩各層尾礦砂的標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)成果統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表 14； 庫(kù)區(qū)尾礦壩各層尾礦砂的壓縮性見(jiàn)表 15； 庫(kù)區(qū)尾礦壩各層尾礦砂的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)見(jiàn)表 16。 排水隧洞 工程地質(zhì)條件 隧洞線路在庫(kù)區(qū)左岸山體內(nèi)，附近基巖大多裸露， 隧洞穿過(guò)的地層為震旦系下統(tǒng)高山河組砂巖和下元古界上熊耳群安山玢巖，其中震旦系下統(tǒng)高山河組砂巖，巖石堅(jiān)硬，呈中 微風(fēng)化，巖體完整性較好，巖石地基承載力為 1500KPa；下元古界上熊耳群安山玢巖，呈灰綠、黃綠色，具杏仁狀構(gòu)造，部分斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶為石英、長(zhǎng)石。建議業(yè)主單位應(yīng)重視對(duì)尾礦庫(kù)周圍地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防工作，加強(qiáng)監(jiān)管和防備，以盡量減少對(duì)尾礦庫(kù)安全運(yùn)營(yíng)構(gòu)成威脅的因素。此外，在現(xiàn)堆積壩體北側(cè) D15 地質(zhì)調(diào)查點(diǎn)處有一處潛在滑坡體，其組成主要為第四系殘、破積碎石土，方量約為 200～ 500 m3，下緣為筑壩挖方所形成的臨空面，一旦具備了滑動(dòng)的條件易產(chǎn)生滑動(dòng)，將對(duì)其下方尾礦堆積壩體及排水渠造成巨大的危害。 在庫(kù)區(qū)內(nèi)的 D2 和 D7 地質(zhì)調(diào)查點(diǎn)（位置詳見(jiàn)《欒川縣潭頭金礦桃李溝尾礦庫(kù)擴(kuò)容改造巖土工程勘察勘探點(diǎn)平面布置圖》）處發(fā)現(xiàn)兩處崩塌，崩塌方量約為 1020m3，為小型崩塌。 19 壩基及庫(kù)區(qū)穩(wěn)定性評(píng)價(jià) 經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及相關(guān)的資料分析，庫(kù)區(qū)內(nèi)裸露的巖石主要以砂巖、安山玢巖為主，有兩條小斷裂穿過(guò)庫(kù)區(qū)。 欒川縣潭頭金礦桃李溝尾礦壩等級(jí)為三級(jí)壩。 現(xiàn)堆積壩穩(wěn)定性分析 按照規(guī)范，對(duì)現(xiàn)堆積壩的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)應(yīng)從正常運(yùn)行、洪水運(yùn)行和特殊運(yùn)行三個(gè)方面