尾礦庫基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教材

1、尾礦庫基本知識(shí)0 一 0 年十一月尾礦庫基本知識(shí)第一節(jié) 概述尾 礦 金屬或非金屬礦山開采出的礦石，經(jīng)選礦廠選出有價(jià)值的精礦產(chǎn)生砂一樣的“廢渣”，稱作尾礦。尾礦處理-將選礦廠排出的尾礦送往指定地點(diǎn)堆存或利用的過程稱作尾礦 處理。尾礦設(shè)施-為尾礦處理所建造的設(shè)施系統(tǒng)稱作尾礦設(shè)施。尾礦設(shè)施示意圖回水池回水及污水處理站選廠砂泵站堆積壩初期壩尾礦庫排水井排水管截滲壩1A 1 :f7/尾礦設(shè)施重要性：1、尾礦設(shè)施是維持礦山生產(chǎn)的重要設(shè)施為保護(hù)環(huán)境、保護(hù)資源、節(jié)約用水、維持礦山正常生產(chǎn)，必須設(shè)有完善的 尾礦庫處理設(shè)施。尾礦庫作為堆存尾礦的設(shè)施是礦山不可缺少的生產(chǎn)設(shè)施。2、尾礦設(shè)施是重要的污染源尾礦庫堆存的尾

2、礦和尾礦水都是重要的污染物，若得不到妥善處理，必然 會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成嚴(yán)重污染，因此尾礦庫是礦山的重要污染源。3、尾礦設(shè)施是重要的危險(xiǎn)源尾礦庫是一個(gè)具有高勢(shì)能的人造泥石流的危險(xiǎn)源。在長(zhǎng)達(dá)十多年甚至數(shù)十 年的時(shí)間里，各種自然的和人為的不利因素都會(huì)直接威脅著它的安全。 事實(shí)一再 表明，尾礦庫一旦失事，必將對(duì)下游人民的生命財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重?fù)p失。第二節(jié) 尾礦庫 尾礦庫類型:1、山谷型尾礦庫 山谷型尾礦庫是在山谷谷口處筑壩形成的尾礦庫。它的特點(diǎn)是初期壩相 對(duì)較短，壩體工程量較小，后期尾礦堆壩較易管理維護(hù)；庫區(qū)縱深較長(zhǎng)，尾礦水 澄清距離及干灘長(zhǎng)度易滿足設(shè)計(jì)要求； 我國(guó)現(xiàn)有的大、 中型尾礦庫大多屬于這種 類型。山

3、谷型尾礦庫示意圖2、傍山型尾礦庫傍山型尾礦庫是在山坡腳下依山筑壩所圍成的尾礦庫。它的特點(diǎn)是初期壩相 對(duì)較長(zhǎng), 初期壩和后期尾礦堆壩工程量較大；匯水面積較小，但調(diào)洪能力較低， 庫區(qū)縱深較短， 尾礦水澄清距離及干灘長(zhǎng)度受到限制， 堆積壩的高度和庫容一般 較??；國(guó)低山丘陵地區(qū)中小礦山常選用這種類型尾礦庫。傍山型尾礦庫示意圖3、平地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。其特點(diǎn)是初期壩和后期尾礦堆壩工程量大；堆壩高度受到限制，一般不高；但匯水面積小，排水構(gòu)筑物相對(duì)較??；國(guó)平原或沙漠戈壁地區(qū)常采用這類尾礦庫。平地型尾礦庫示意圖4、截河型尾礦庫 截河型尾礦庫是截取一段河床，在其上、下游兩端分

4、別筑壩形成的尾礦 庫。它的特點(diǎn)是庫區(qū)匯水面積不大， 但尾礦庫上游的匯水面積通常很大， 庫和庫 上游都要設(shè)置排洪系統(tǒng)， 配置較復(fù)雜。 這種類型的尾礦庫維護(hù)管理比較復(fù)雜， 用 的不多。截河型尾礦庫示意圖庫容全庫容 尾礦壩某標(biāo)高頂面、下游坡面及庫底面所圍空間的容積。有效庫容 某壩頂標(biāo)高時(shí)，初期壩坡面、堆積壩外坡面以里（對(duì)下游式尾礦筑壩則為壩坡面以里），沉積灘面以下，庫底以上的空間，即容納尾礦的庫容。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?？値烊菰O(shè)計(jì)最終堆積標(biāo)高時(shí)的全庫容。尾礦庫庫容示意圖堆積高程（以下為全庫容）壩初心-三一它二:有效庫容va 工“

5、I y.va 工“I y.v.,l,li.,.:-:-l"l,l'lv.i.Iv.'1'1"'.'.'.-.A-A-正常水位wy:iszv占最高洪水位調(diào)洪庫容壩咼 壩咼對(duì)初期壩和中線式、下游式筑壩為壩頂與壩軸線處壩底的高差；對(duì)上游式筑 壩則為堆積壩壩頂與初期壩壩軸線處壩底的高差?？倝胃吲c總庫容相對(duì)應(yīng)的最終堆積標(biāo)高時(shí)的壩高。堆壩高度（堆積高度）尾礦堆積壩壩頂與初期壩壩頂?shù)母卟?。壩高示意圖最終堆積標(biāo)高超咼、灘長(zhǎng)沉積灘 水力沖積尾礦形成的沉積體表層，常指露出水面部分 灘頂 沉積灘面與堆積壩外坡的交線，為沉積灘的最高點(diǎn)。 灘長(zhǎng) 由灘頂

6、至庫水邊線的水平距離。最小干灘長(zhǎng)度設(shè)計(jì)洪水位時(shí)的干灘長(zhǎng)度。 上游式尾礦壩的最小干灘長(zhǎng)度1尾礦庫等尾礦庫等級(jí)1 1 -* 11 *.|1|* 1 五 | 最小干灘長(zhǎng)度（ 米） |150| 100 | 7050| 40 |下游式、中線式尾礦壩的最小干灘長(zhǎng)度| 尾礦庫等別| 一 | 二 | 三 | 四 | 五 | 最小干灘長(zhǎng)度 （ 米） | 100| 70 | 50 | 35 | 25 |最小安全超高 規(guī)定的安全超高最小允許值。 尾礦壩的最小安全超高|尾 別|一|礦| 三庫| 四等| 五| 最小安全超高 （ 米 ） |1 5 |1 0 |0 7 |05 |04 |1、尾礦庫基本知識(shí)灘頂子壩最小安全超

7、高!初期壩.堆積壩.干灘壽詐:豁玄M壽拆正常水位 一:*，-. + ； :X" 最咼洪水位灘頂、灘長(zhǎng)、超高示意圖最小干灘長(zhǎng)度尾礦庫構(gòu)筑物的級(jí)別尾礦庫安全設(shè)施直接影響尾礦庫安全的設(shè)施，包括：1、初期壩、堆積壩、畐I壩、排滲設(shè)施2、尾礦庫排水設(shè)施；3、尾礦庫監(jiān)測(cè)設(shè)施；4、其他影響尾礦庫安全的設(shè)施。尾礦庫等別、構(gòu)筑級(jí)別尾礦庫根據(jù)壩高和庫容的大小分為五個(gè)等別。尾礦庫各使用期的設(shè)計(jì)等別應(yīng)根據(jù)該期的全庫容和壩高分別按表1確定。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。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)等別可 提高一等。尾礦庫等別等另y

8、全庫容V (萬m3壩高h(yuǎn)( m-一一二等庫具備提高等別條件者-二V> 10000H> 100三1000W Vv 1000060 w Hv 100四100 w Vv 100030 w Hv 60五Vv 100Hv 30構(gòu)筑物級(jí)別等別主要構(gòu)筑物次要構(gòu)筑物臨時(shí)構(gòu)筑物-一一134-二二234355四455五555第三節(jié) 尾礦壩一、尾礦壩定義1、尾礦壩擋尾礦和水的尾礦庫外圍構(gòu)筑物，常泛指尾礦庫初期壩和堆積壩的總體2、 初期壩基建中用作支撐后期尾礦堆存體的壩。3、 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。堆積壩排水井排水管子壩初期壩尾礦庫示意圖截滲壩二初期壩1、初期壩的類型不透

9、水初期壩用透水性較小的材料筑成的初期壩。因其透水性差，不利于后期壩的穩(wěn) 定。這種壩型適用于擋水式尾礦壩或尾礦堆壩不高的尾礦壩。透水初期壩用透水性較好的材料筑成的初期壩。因其透水性強(qiáng)，有利于后期壩的穩(wěn) 定性。它是比較合理的初期壩壩型。2、初期壩的壩型（1）均質(zhì)土壩（2）透水堆石壩（3）廢石壩（4）砌石壩（5）混凝土壩堆積壩1、堆積壩功能與特點(diǎn)實(shí)質(zhì)上是尾礦沉積體，這種水力充填沉積的砂性土邊坡穩(wěn)定性能較差； 大、中型尾礦堆積壩最終的高度往往比初期壩高得多，是尾礦壩的主體部分。堆 積壩一旦失穩(wěn)，災(zāi)害慘重。所以如何確保堆積壩的安全歷來是設(shè)計(jì)和生產(chǎn)部門十 分重視的一項(xiàng)工作，也是安全生產(chǎn)管理和安全監(jiān)督管理工

10、作的重點(diǎn)之一。上游式尾礦壩子壩特點(diǎn):1工藝簡(jiǎn)單管理方便費(fèi)用低浸潤(rùn)線高上粗下細(xì)"結(jié)構(gòu)不盡合理下游式尾礦壩特點(diǎn):1.粗砂筑壩,滲透性強(qiáng),中線式尾礦壩干式堆存（膏體堆存）1、正常情況庫無水，安全性較好2、建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)營(yíng)費(fèi)用高一次性筑壩1、安全性能好2、管理簡(jiǎn)單3、建設(shè)費(fèi)用高四、尾礦筑壩方法包括：1.沖積法；2池填法；3. 渠槽法;4. 采用水力旋流器分級(jí)上游筑壩法；5. 尾礦分級(jí)下游筑壩法；6. 尾礦分級(jí)中線筑壩法。按施工方法分類：1.輾壓法；2. 水力沖填法；3. 高濃度堆筑法；4. 尾礦壓濾濾餅干堆。盡管細(xì)顆粒尾礦的強(qiáng)度低，沉積密度低和摩擦角小的物理特性給筑壩 帶來巨大困難，但通過生產(chǎn)

11、實(shí)踐和加強(qiáng)管理等，在筑壩方法上已所突破。近年來, 細(xì)顆粒尾礦也越來越多的被用來堆筑尾礦壩。第四節(jié)尾礦庫排洪設(shè)施排洪設(shè)施是尾礦庫必須設(shè)置的安全設(shè)施，其功能在于將匯水面積洪水安全 地排至庫外，保證尾礦庫在洪水運(yùn)行期的安全運(yùn)行。 它的安全性和可靠性直接關(guān) 系到尾礦庫防洪安全。排洪方式1、井（塔）管（洞）式 2 、斜槽一管（洞）式3、截洪溝4、溢洪道5、截洪壩一管（洞）式井（塔）-管（洞）式排洪示意圖堆積壩排水井斜槽-管（洞）式排洪示意圖堆積壩排水斜槽排水管截洪溝式排洪示意圖截洪溝堆積壩初期壩截洪壩堆積壩初期壩第五節(jié) 排滲水設(shè)施尾礦壩體有一條浸潤(rùn)線，即一個(gè)浸潤(rùn)曲面線，類似于地下水位線。它結(jié)壩體 個(gè)坡穩(wěn)

12、定性有重要影響，一般說，隨著浸潤(rùn)線的升高，壩坡穩(wěn)定的安全系數(shù)就降 低。因此，浸潤(rùn)線如果從壩外坡逸出來，其明顯現(xiàn)象是壩后坡或壩趾處沼澤處、 滲水量增大、滲水渾濁、出現(xiàn)管涌、流水和壩陷等。這些現(xiàn)象對(duì)壩體穩(wěn)定性是極 不利的。工程上要求尾礦壩壩體設(shè)置排滲水設(shè)施， 用以降低浸潤(rùn)線。排滲水設(shè)施包括 有:1排滲棱體；2濾水堆石壩（初期壩）；3排滲褥墊；4排滲盲溝（盲管）；5貼坡反濾體；6排滲井管（虹吸式滲井、輕型井點(diǎn)、垂直及水平聯(lián)合排滲體）。 尾礦壩使用周期較長(zhǎng)，壩體大部分處于浸潤(rùn)狀態(tài)，又經(jīng)常受外界各種因素影響， 因此，壩體隱患對(duì)尾礦壩安全運(yùn)行關(guān)系重大， 應(yīng)進(jìn)行經(jīng)常性監(jiān)測(cè)工作， 據(jù)此判定 它的安全狀況，把壩體的隱患消滅在萌芽狀態(tài)時(shí)期，或限制其進(jìn)一步惡化。第六節(jié) ? ? ? ? ? ? ?尾礦庫觀測(cè)設(shè)施 庫水位觀測(cè) 壩體位移觀測(cè) 浸潤(rùn)線觀測(cè) 構(gòu)筑物變形觀測(cè) 滲流水觀測(cè) 孔隙水 壩體固結(jié)觀測(cè)第七節(jié) 尾礦庫安全度尾礦庫安全度主要根據(jù)尾礦庫防洪能力和尾礦壩壩體穩(wěn)定性確定，分為危 庫、險(xiǎn)庫、病庫、正常庫四級(jí)。尾礦庫安全度劃分的主要原則是依據(jù)尾礦庫防洪 能力和尾礦壩體穩(wěn)定性的安全程度。1）尾礦庫防洪能力的安全程度或可靠程度主要指