尾礦庫工程可行性研究報告(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 內開挖齒槽，保證壩體進入到弱風化巖體中一定深度。施工時應按設計坡比進行開挖削坡，設計坡比應小于最不利結構面傾角。泄洪排水管線沿線地層主要為中遠古界管道口群灰巖及白云質灰巖，表層為第四系坡積、殘積碎石土、沖洪積卵礫石和腐植土排水明渠地基為灰巖及白云質灰巖，中硬，～，三組裂隙發育，主要節理面0～10176。∠20～25176。，～，表層巖體強風化層完整性較差，～，下部弱風化層完整性較好。排水斜槽位于溝底，溝底巖土層上部為松散的第四系碎石土和卵礫石土，厚度為0～，在溝底右側局部存在著厚度較大的沉積物。下部為強～弱風化基巖。連接井位于溝底，溝底巖土層上部為松散的第四系碎石土和卵礫石土，下部為強～弱風化的基巖。根據區域地質和物理力學指標等結果綜合確定。泄洪排水管線沿線各巖土層的承載力特征值見下表。地基土承載力特征值fak層號及層名指標值③碎石土④基巖強風化帶弱風化帶微風化帶承載力特征值(Kpa)10030010004000連接井第③層碎石土和第④層強風化帶，不均勻，物理力學性質差，不宜作為地基持力層，而第④層弱風化基巖，承載力高，變形小，且分布穩定，可做為良好地基持力層。施工時應確保基礎坐落在弱風化基巖上，清基應徹底，不得欠挖并減少超挖，確需超挖部分應用強度等級不低于C15級砼（或漿砌Mu40毛石）進行回填處理。連接井位置在施工時，可根據附近排水斜槽開挖時的基巖分布情況，進行適當調整。排水斜槽第③層碎石土和第④層強風化帶，不均勻，物理力學性質差，不宜作為地基持力層，而第④層弱風化基巖，承載力高，變形小，且分布穩定，可做為良好地基持力層。施工時應確保基礎坐落在弱風化基巖上，清基應徹底。擬建排水斜槽在施工時，可根據開挖時的基巖情況，進行適當調整。排水明渠該處第③層碎石土和第④層強風化帶，厚度較薄，且巖土體不均勻，物理力學性質差，不宜作為地基持力層，而第④層弱風化基巖，承載力高，變形小，且分布穩定，可做為良好地基持力層。施工時應結合壩肩削坡，盡量保證明渠渠槽在弱風化基巖中開挖，擬建排水斜槽在施工時，可根據開挖時的基巖情況，進行適當調整。根據該處的地形環境條件和地質情況，對于混凝土粗細骨料可采用麻林河河灘地內卵石料，但需進行篩分或機制。根據具體情況，也可采取外購方式。無論采用自采加工或外購方式，工程開工前必須對骨料各項指標進行檢測。且項指標應滿足下列要求：細骨料：， g/cm3，孔隙率小于40%，云母含量小于2%，含泥量小于3%，硫酸鹽及硫化物含量小于1%，輕物質含量小于1%，～、～，人工砂中石粉含量6%～12%為宜。粗骨料：，孔隙率小于45%,％（%），凍融損失率小于10%，～，針片狀礦物含量小于15%，軟弱顆粒含量小于5%，含泥量小于1%，%，有機質含量淺于標準色，不允許輕物質含量。一、擬建尾礦庫位于AAAAAA蒲陣溝村的****內，壩址處北距AAA14km，有礦山簡易公路、村村通公路和S250省道相通。交通運輸較為便利。二、工程區地貌上屬于侵蝕構造的低山地貌，溝谷的方向為東西向展布，地勢東高西低，中坡地形。溝谷斷面形狀一般“V”字形，壩址以上溝底平均坡降為23％，工程展布影響范圍內溝底寬窄變化較大為5～20m，溝頂寬為100m，自然邊坡為大部分為30176。～45176。，溝內三面環山。三、本區地下水類別主要為裂隙水和松散地層的孔隙性潛水，本區地下水對砼無腐蝕性，對鋼筋無腐蝕性。四、該區的抗震設防烈度為7度，～。本場地屬于I類建筑場地。工程抗震設防類別為丙類。五、擬建尾礦庫初期按洪水頻率為2%（50年一遇洪水重現期）設防，中、%（200年一遇洪水重現期）校核。六、庫區地質條件簡單，庫岸穩定，無大的滲漏，不良地質作用影響小；壩址處地層主要為殘積坡積碎石土和基巖，建議清基至弱風化基巖做為持力層。七、建議連接井、排水斜槽、排水明渠地基選用弱風化基巖。八、砌石壩施工前，應徹底清除壩基地表植被和表層覆蓋物。九、筑壩材料在制取和施工時，應進行現場材料質量的復核，以防止不符合要求的石料用于工程。十、尾礦庫應設置壩體位移、壩體浸潤線的觀測設施。建成后注意進行系統觀測。第三章 尾礦庫庫址選擇 尾礦庫庫址選擇 庫址選擇的原則尾礦庫庫址的選擇在很大程度上決定尾礦設施基建和經營費用的大小以及管理工程的繁簡程度。依據《尾礦庫安全技術規程》（AQ20062005），在選擇尾礦庫時應綜合考慮下列原則：1）不宜位于工礦企業、大型水源地、水產基地和大型居民區的上游；2）不應位于全國和省重點保護名勝古跡的上游；3）應避開地質構造復雜、不良地質現象嚴重區域；4）不宜位于有開采價值的礦床上面；5）匯水面積小，有足夠的庫容和初、中期庫長。 庫址的選擇經過企業有關人員和設計人員的多處尋找和方案比較論證，最后確定在AAAAAAAAA的****建設尾礦庫。經過對建設項目現場進行了踏察，結合1：1000庫區地形圖對擬建庫址描述如下：項目區屬中低山地貌，兩岸山坡陡立, 植被茂密。擬建尾礦庫的****庫址，溝的方向為近東南—西北展布，地勢西北高東南低，溝谷斷面形狀呈“U”字形。，溝谷縱向平均坡降為23％左右，溝底寬為10～30m，溝頂寬100～500m，溝深50～80m。溝內三面環山，兩側山坡較陡，坡度50～60176。部分巖石出露完整，中等風化。庫區未發現滑坡及坍塌等不良地質現象。庫區溝內沒有居民住戶，無耕地，壩址下游出溝口為蒲陳溝的麻林河，河寬50m,河岸另一側為鄉村公路，下游附近沒有規范規定的重要設施，適宜建設山谷型尾礦庫。 庫址特點該尾礦庫庫區未發現坍塌、滑坡、泥石流等現象。庫區植被茂密，兩岸山體穩定。庫區上游三面環山，植被發育，庫區溝內沒有居民住戶，壩址下游出溝口為蒲陳溝的麻林河，河寬50m,河岸另一側為鄉村公路，下游附近沒有規范規定的重要設施。適合建設山谷型尾礦庫。1）擬建尾礦庫與選廠距離較近，尾礦輸送需采用壓力輸送方式，輸送距離短，運行費用較低；2）初期壩壩址處溝谷較窄，初期壩建設費用相對較低；3）匯水面積較小；4）溝口較窄，需建較高的初期壩，才能滿足初期庫容要求；5）溝底坡降較陡，調洪庫容較小，排洪構筑物工程量較大；6）溝底坡降較陡，不容易形成規模庫容；7）庫區內溝谷較寬，尾礦堆積上升速率較慢，有利于壩體穩定。8）尾礦庫有現狀，現庫內約有8000m179。尾礦庫堆存，清基量較大。26第四章 尾礦庫庫容、等別及設計標準的確定 尾礦相關基礎資料 尾礦相關指標該公司的選廠生產規模為400t/d，生產工藝為破碎篩分—磨礦分級—磁選選別—產品處理，最終產品為鐵精粉，廢棄尾礦輸送至尾礦庫澄清、堆存。選礦方法為磁選，相關數據如下：選廠生產規模：400t/d；工作制度：280天/年，3班/天，8小時/班；磨礦細度：200目占60%；尾礦產率：92%；尾礦真比重：；尾礦干容重：；尾礦排放礦漿濃度：30%；尾礦礦漿（液固比）：；尾礦礦漿稠度（固液比）：；排尾礦量：368t/d，104t/a（104m3/a）；日排尾礦漿體積：（）；選廠排尾礦出口標高：；需尾礦庫服務年限：6年。 尾礦的物理力學性質該選廠磨礦細度為200目占60%。確定該尾礦庫尾砂堆積壩采用上游式沖積法筑壩，參照同類尾礦庫采用沖積筑壩法后，壩體尾礦粒度＞%，則該尾礦庫壩體尾礦砂為尾粉砂，根據《選礦廠尾礦設施設計規范》附錄四，壩體尾礦的物理力學性質參數如下：尾礦真比重：；尾礦堆積干容重：；孔隙比為e=；內摩擦角為φ=30176。；凝聚力C=；壓縮系數a=104；滲透系數k=104cm/s。 尾砂沖積坡度計算尾礦沉積灘的平均坡度與礦漿流量、尾礦排放礦漿濃度、尾礦顆粒平均粒徑等因素有關。該選礦廠尾礦礦漿流量Qk=（10L），尾礦排放礦漿濃度P=30%,。i=(d50VB/Q)1/6式中：i——尾砂平均沖積坡度； d50——尾砂中值粒徑，；C——礦將稠度（固液比），；V——尾礦不沖流速，；B——沖擊寬度，5m；Q——礦漿流量， ；經計算，i=＝%，取i=2%。設計取尾礦沉積灘的平均坡度i=2%。 尾礦澄清距離計算在尾礦放礦水力沖積過程中，尾礦顆粒需在水中停留一定時間沉淀而澄清尾礦水。尾礦于壩前均勻排放時所需的澄清距離按如下公式計算：L=hQ/（h′nau）式中 L——所需的澄清距離，m；h——顆粒在靜水中下沉深度（澄清水層的深度），；u——顆粒在靜水中的沉降速度，（103）m/s；Q——礦漿流量，；h′——礦漿流動平均深度，；n——放礦口同時工作個數，1；a——單個放礦口放礦寬度，10m。經計算結果為L=,取L=30m。 尾礦庫庫容 所需庫容尾礦庫所需庫容是根據選礦廠生產規模及使用年限計算的。其所需全庫容計算公式如下：V＝WN /(rη)＝6/()＝104m3式中： V—所需的尾礦庫全庫容，m3；W—選礦廠年排出的尾礦量，104t/a；N—設計尾礦庫服務年限，6年；r—尾礦平均堆積干容重，；η—尾礦庫的終期庫容利用系數。計算結果：選廠生產6年，104m3，104m3。依據業主提供的1：1000尾礦庫區地形圖進行計算，計算結果如下表：表4－1 全庫容計算結果等高線標高(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)累計庫容積（m3）8850508905895590059055910591559205925593059355940594559505955596057899496559705975，由上表繪制的庫容曲線可知，104m3，104m3。考慮到企業今后發展的需要以及為了充分利用庫容，104m3，104m3，可服務年限6年。 尾礦壩高度的確定由于企業在編制《可研》之前已進行了尾礦庫的修筑，已建成尾礦壩壩高22m,其中初期壩高15m，堆積壩高7m，堆積壩是挖掘庫內尾礦進行筑壩，如將堆積壩推平填入庫內，正好填滿庫內因挖掘尾砂形成的深坑，堆存量較大；考慮到尾礦庫的不可搬遷及****的實際地形，并結合初期壩邊坡穩定性校核，本《可研》確定在現狀尾礦壩位置重新修筑初期壩，初期壩壩高15m。最終堆積壩壩頂高度依據地形特點，在同時滿足最小干灘長度和最小安全超高、調洪水深和調洪庫容、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面積、容積曲線圖，104m3，104m3。，104m3，104m3，可服務年限6年。尾礦堆積壩高度按Ⅳ等庫標準驗算如下：1）澄清距離：在尾礦庫正常生產中控制水位時，，%計算，共計澄清距離為45m＞30m,滿足所需澄清距離的要求。2）調洪水深：, 庫長達260m，，；、最高洪水位時的最小干灘長度50m的前提下，＞，＞,滿足調洪水深要求。3）最小干灘長度：, 庫長達260m，，；，最高洪水位時的干灘長度160m（）＞50m，符合規范規定的最小干灘長度之要求。，滿足以上條件，堆積壩壩高為72m，總壩高為87m，104m3。 尾礦庫等別根據《選礦廠尾礦設施設計規范》和《尾礦庫安全技術規程》規定的尾礦庫等別劃分標準確定該尾礦庫等別，尾礦庫等別劃分標準見表42。表42 尾礦庫等別劃分標準表 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以高者為準，當等差大于一等時按高者降低一等。尾礦庫失事將使下游重要城鎮、工礦企業或鐵路干線遭受嚴重災害者，其設計等別提高一等。將上述確定的尾礦庫全庫容、壩高等參數與劃分標準進行對照，尾礦庫等別的確定與總壩高和全庫容以及尾礦庫使用年限長短有關，還與尾礦庫一旦失事影響下游居民和設施程度有關。確定總壩高87m（為三等庫），104m3（為五等庫），庫區下游附近沒有規范規定的重要設施，有較大的減災空間，尾礦庫一旦失事不會造成重大人員傷亡和財產損失。所以依據上述標準及規定，“全庫容與壩高兩者等差為一等時以高者為準，當等差大于一等時按高者降低一等”，故界定該尾礦庫為Ⅳ等庫。 尾礦庫設計標準的確定根據《選礦廠尾礦設施設計規范》和《尾礦庫安全技術規程》規定的標準來確定尾礦庫設計標準。尾礦庫按等別劃分的有關標準見表43。表43 尾礦庫相關標準尾礦庫等別一二三四五最小安全超高m最小干灘長度m150100705040主要構筑物等級12345防洪標準初期設計100～20050～10030～5020～30中后期1000～2000500～1000200～500100～20050～100壩坡穩定系數正常運行洪水運行特殊運行有關規定注：尾礦庫的防洪標準應根據各使用期庫的等別，綜合考慮庫容、壩高、使用年限及對下游可能造成的危害等因素，分別按表中規定的值確