正阳选矿厂尾矿库项目投资立项备案核准融资贷款申报资料

库址的选择经设计人员和业主现场实地调查，对选矿厂附近自然形成的沟谷，进行对比分析论证，最终确定尾矿库拟建选矿厂东侧沟谷，该沟谷三面依山坡，面沟口，沟口较窄，沟内开阔，沟谷断面呈字型，沟谷汇水面积约为，纵深长度约为，平均宽度约为。

沟内无居民居住，仅有亩耕地，沟口附近有居民户建设单位拟出资动迁征地，沟内无工矿企业，无大型水源地，无重要交通设施，仅有乡间小道。

场地工程地质条件较好，是比较理想的尾矿库库址。

该拟建尾矿库设计总坝高为，垮坝后波及范围按倍坝高的原则进行预测，即波及范围约为，在此波及范围内有村庄和条县级公路，旦垮坝将会造成定的人员和财产损失，因此，该尾矿库定严格按照设计要求施工，并在将来的生产过程中定要加强管理，严格执行尾矿库安全监督管理规定国家安全生产监督管理总局第号令。

初期坝坝型初期坝作为尾矿坝的支撑棱体坝型选择应考虑就地取材施工方便节省投资。

初期坝通常选用类型有透水堆石坝土坝和风化料筑坝。

透水堆石坝有较好的透水性，可有效降低尾矿坝的浸润线，加快尾矿固结，利于尾矿坝稳定，而且取材方便，施工简单，成本较低。

土坝在缺少砂石料地区该坝型造价低施工方便，但是由于土料的透水性较尾矿差，当尾矿堆积坝达到定高度时，浸润线往往从堆积坝坡逸出，易造成管涌，导致垮坝事故。

如果选择土坝，则为了保证尾矿库的安全，必须做好土坝的排渗设施以降低尾矿坝的浸润线，这样方面增加了投资成本，另方面也增加了施工难度。

风化料筑坝风化料是地表岩层风化过程的产物，其耐久性较般土料差，物理力学性质较不稳定，而且强度低，受压易破碎，透水性很差，不利于筑坝。

当尾矿库附近没有足够的筑坝石料时，可以采用库内开采的风化料筑坝，但必须做好排渗设施。

本设计所选尾矿库库址石料丰富，而且沟口较窄，采用透水堆石坝坝型有利于坝体的稳定，而且施工工程量小，施工方便，成本较低，因此本设计选定透水堆石坝为该尾矿库的初期坝坝型。

库容量及服务年限依据公式式中，为所需尾矿库有效库容为尾矿库设计年限内需贮存的尾矿量，当采用上游式尾矿筑坝时，即为选矿厂排出的尾矿量当采用下游式尾矿筑坝时，则为选矿厂排出的尾矿量扣除筑坝用粗尾砂量为尾矿库内的尾矿平均堆积干容重，由于缺少该资料，本报告依据选矿厂尾矿设施设计规范第条规定，选定尾矿真比重为的尾矿平均堆积干容重为，该选厂尾矿平均堆积干容重由来计算为尾矿真比重为校正系数为尾矿真比重为对应尾矿平均堆积干容重。

经计算，尾矿库库容计算结果表见表表尾矿库库容计算及服务年限标高相对标高面积相对库容累计库容万使用年限年充填系数有效库容万根据选矿厂尾矿设施设计规范，尾矿库初期坝应按贮存半年以上的尾矿量并满足调蓄洪水和尾矿澄清水的要求设计。

依据上述库容计算，该尾矿库初期坝顶标高相对标高为，坝高约为，尾矿堆积坝平均坡比按照考虑，当坝高达到标高相对标高时，库容可达万，考虑利用系数，有效库容为万，可服务年。

尾矿库等别依据选矿厂尾矿设施设计规范规定，尾矿库各使用期的设计等别应根据该期的全库容和总坝高分别确定，取其等级高者作为设计等级。

当按坝高确定的等级与按库容确定的等级相差二等以上时，按最高等级降级尾矿库失事将使下游重要城镇工矿企业或铁路干线遭受严重灾害者，其设计等别可提高等作为尾矿库的设计等级。

本尾矿库设计，考虑坝高与库容量二方面条件，按总坝高，尾矿库等别为四等库按库容量，尾矿库等别为五等库。

综合考虑，本尾矿库等别为四等库。

表尾矿库等别等别全库容万坝高二等库具备提高等别条件者二三四五防洪标准根据选矿厂尾矿设施设计规范，本次设计尾矿库相应防洪标准洪水重现期为初期年遇洪水中期后期年遇洪水。

该尾矿库汇水面积约。

表尾矿库防洪标准尾矿库等别二三四五洪水重现期年初期中后期因此，该尾矿库防洪标准为初期为公式计算。

式中所需排水构筑物的泄流量设计频率的洪峰流量频率为的次洪水总量最小调洪库容库区调洪后应泄流量为。

通过以上计算得知该尾矿库年遇最大小时降雨的洪水总量为万，而该尾矿库最小调洪库容为万，尾矿库库区调洪后排洪构筑物应泄流量为。

尾矿库设计方案尾矿初期坝根据尾矿坝的使用要求以及运行特点，结合坝址工程地质地形及当地筑坝材料的条件再考虑环保方面的要求，坝型为透水堆石坝坝型。

该尾矿库初期坝采用库区石料堆筑而成，经上述计算，初期坝高为，最大坝长约为，设计坝顶宽为，上下游坡比均为。

为了防止初期坝发生如管涌流沙和尾矿泄漏等渗流破坏现象，在初期坝上游坡铺设无纺土工布作为反滤层，土工布搭接处应焊接，并用混凝土将土工布镶入沟底和岸坡初期坝下游采用干砌块石护坡见初期坝断面图附图。

初期坝总方量约为。

尾矿堆积坝初期坝坝顶以上采用尾矿继续加高，经上述库容计算，该尾矿库尾矿堆积坝最终堆积标高相对标高为，堆积高度为，下游坡平均坡比为，每高设平台，平台宽约见尾矿堆积坝断面图附图。

为了防止粉尘污染，在初期坝以上，在每年筑坝完成后应在尾矿堆积坝外坡铺厚的山皮土，并在其上种植草皮或紫穗槐沙棘和枸棘子等灌木。

为了防止汛期雨水对尾矿堆积坝的冲刷，在尾矿堆积坝外坡每个平台和坝坡与山体交界处均设置坝面及岸坡排水沟。

尾矿排放方式及注意事项尾矿排放方式采用上游法，多支管坝前分散放矿。

尾矿排放与筑坝，包括岸坡清理尾矿排放坝体堆筑坝面维护和质量检测等环节，必须严格按设计要求和作业计划精心施工，做好隐蔽工程记录要有影像资料尾矿坝滩顶高程必须满足生产防汛冬季冰下放矿和回水要求。

尾矿坝堆积坡比不得陡于设计规定每期筑坝充填作业之前必须进行岸坡处理，将树木树根草皮废石及其他有害构筑物全部清除。

若遇有泉眼水井地道或洞穴等，应作妥善处理。

清除杂物不得就地堆积，应运到库外。

在沉积滩内不得埋有块石废管件支架及混凝土管墩等杂物岸坡清理应作隐蔽工程记录，经主管技术人员检查合格后方可充填筑坝。

上游式筑坝法，应于坝前分散均匀放矿，维持坝体均匀上升，不得任意在库后或侧岸坡放矿修子坝后移放矿管时除外。

应做到粗粒尾矿沉积于坝前，细粒尾矿排至库内，在沉积滩范围内不允许有大面积矿泥沉积坝顶及沉积滩面应均匀平整，沉积滩长度及滩顶最低高程必须满足防洪设计要求矿浆排放不得冲刷初期坝和子坝，严禁矿浆沿子坝内坡趾流动冲刷坝体放矿时应有专人管理，不得离岗。

坝体较长时应采用分段交替作业，使坝体均匀上升，应避免滩面出现侧坡扇形坡或细粒尾矿大量集中沉积于端或侧。

为保护初期坝上游坡及反滤层免受尾矿浆冲刷，应采用多管小流量的放矿方式，以利尽快形成滩面，并采用导流槽或软管将矿浆引至远离坝顶处排放。

冰冻期事故期或由种原因确需长期集中放矿时，不得出现影响后续堆积坝体稳定的不利因素。

尾矿堆积坝时，不得将细粒尾矿排至尾矿堆积坝前，以免影响尾矿堆积坝的稳定性。

尾矿滩面及下游坡面上不得有积水坑。

坝外坡面维护工作应按设计要求进行，或视具体情况选用以下维护措施坡面修筑人字沟或网状排水沟坡面植草或灌木类植物采用碎石废石或山坡土覆盖坝坡。

每期子坝堆筑完毕，应进行质量检查，检查记录需经主管技术人员签字后存档备查。

主要检查内容子坝剖面尺寸，长度轴线位置及边坡坡比新筑子坝的坝顶及内坡趾滩面高程库内水位尾矿筑坝质量。

当坝坡出现冲沟时，应以土石及时分层夯实填平，并增设排水沟。

坝体出现裂缝，应通过表面观测和挖深坑槽探，查明裂缝的部位宽度长度深度错距走向等，分析裂缝的深度，可选用以下处理措施对于缝深小于的裂缝可采用开挖回填法处理。

开挖深度应比裂缝尽头深，开挖长度应比缝端扩展约。

回填土料宜与原土料相同，回填时要求分层夯实。

对于较深的裂缝可采用灌浆法处理或上部开挖回填下部灌浆的方法处理。

灌浆的浆液可采用纯粘土浆或粘土水泥浆，浆液浓度为。

坝体出现滑坡，可采取以下处理措施下游坡压后戗加固坝体，后戗宜采用堆石料堆筑放缓坝坡降低坝体浸润线。

坝体出现塌坑，应及时查明其成因，进行处理。

对于沉陷塌坑，应进行回填夯实处理对于管涌塌坑，应首先处理管涌后再进行回填。

尾矿坝稳定性分析尾矿堆积坝能否稳定需要通过尾矿堆积坝的稳定性计算确定，由于缺少尾矿堆积坝的工程地质勘察资料，我们采用粒度相近的尾矿坝的勘察资料，并对资料的数据进行适当调整，在尾矿坝坝体稳定计算中的指标选取上，尽量力求接近本尾矿库尾矿的物理力学性质，并适当留有定的余地。

计算原理渗流计算浸润线计算对于尾矿坝的抗滑稳定性计算非常重要，在本次稳定性评价中，由于尾矿库尚未投产放矿，在本报告仅计算洪水运行和特殊运行两种工况下的稳定性。

洪水工况和特殊工况下稳定性计算均采用最高洪水位时设计最小干滩长度对应计算浸润线，计算浸润线由二维渗流理论计算获得。

渗流控制方程渗流计算依据的基本定律是达西定律，表达式为式中，是断面流速，是材料的渗透系数，是水力坡降。

对于二维平面稳定渗流，控制方程为式中，是，方向的渗透系数，是总水头。

当材料是各向同性时当材料为各向异性时，≠。

总水头为，其中孔隙水压力，为水的重度，是位置水头。

边界条件已知水头边界条件其中为已知水头值。

不透水边界在浸润边界上，抗滑稳定性计算尾矿的性态极为复杂，分析条件很少是常规的，然而，由于尾矿坝技术起步较晚，至今并未形成自身的分析体系，因此，到目前为止，仍沿用基于极限平衡理论的传统条分法对其进行抗滑稳定性分析。

极限平衡法的基本思想是假定个可能的简单形状的破坏面，求出沿这个面调动起来的应力状态和可能获得的强度，将此强度与应力相比较，即与沿该面引起破坏所必需的应力相比较，求出极限平衡状态下的安全系数。

安全系数定义为使破坏面之上滑体处于静平衡状态，可获得的抗剪强度应当除以缩小的系数倍数。

目前，对于尾矿坝抗滑稳定性评价方法中，以瑞典圆弧法最为常用，下面将其介绍如下瑞典圆弧法该法假设条块之间的作用力对圆弧形滑动面上的法向应力分布没有影响，则作用于各垂直条块上的力如图所示，其抗滑力与下滑力之比即为安全系数式中为第条块为圆弧半径为条块地面中点切线与水平线夹角是条块地面中点处孔隙水压力为条块重量为作用在条块重心处的水平向地震惯性力，为作用在条块重心处的垂向地震惯性力向下为正，为对圆心的力矩之和为条块底部长度和是条块地面中点处的内聚力和内摩擦角