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尾礦庫(kù)安全技術(shù)規(guī)程(AQ2006-2005)尾礦庫(kù)安全技術(shù)規(guī)程解讀版優(yōu)質(zhì)資料(可以直接使用,可編輯優(yōu)質(zhì)資料,歡迎下載)1范圍本規(guī)程規(guī)定了尾礦庫(kù)在建設(shè)、生產(chǎn)運(yùn)行、安全檢查、安全度、閉庫(kù)、再利用、安全評(píng)價(jià)等方面的安全要求。本規(guī)程適用于在中華人民共和國(guó)境金屬非金屬礦物選礦廠尾礦庫(kù)、氧化鋁廠赤泥庫(kù)。其他濕式堆存工業(yè)廢渣庫(kù)、電廠灰渣庫(kù)和干式處理的尾礦庫(kù)可參照?qǐng)?zhí)行。2規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過(guò)本規(guī)程的引用而成為本規(guī)程的條款。引用文件最新版本,以及其后修訂版均適用于本規(guī)程?!哆x礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》《尾礦設(shè)施施工及驗(yàn)收規(guī)程》《巖土工程勘察規(guī)范》《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》《碾壓式土石壩施工規(guī)范》《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》《構(gòu)筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本規(guī)程。3.1尾礦庫(kù)tailingpond是指筑壩攔截谷口或圍地構(gòu)成的、用以貯存金屬非金屬礦山進(jìn)行礦石選別后排出尾礦或工業(yè)廢渣的場(chǎng)所。3.1[解讀]尾礦庫(kù)類(lèi)型:1)山谷型尾礦庫(kù)山谷型尾礦庫(kù)是在山谷谷口處筑壩形成的尾礦庫(kù)。它的特點(diǎn)是初期壩相對(duì)較短,壩體工程量較小,后期尾礦堆壩相對(duì)較易管理維護(hù),當(dāng)堆壩較高時(shí),可獲得較大的庫(kù)容;庫(kù)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;但匯水面積較大時(shí),排洪設(shè)施工程量相對(duì)較大。我國(guó)現(xiàn)有的大、中型尾礦庫(kù)大多屬于這種類(lèi)型。2)傍山型尾礦庫(kù)是在山坡腳下依山筑壩所圍成的尾礦庫(kù)。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;由于庫(kù)區(qū)縱深較短,尾礦水澄清距離及干灘長(zhǎng)度受到限制,后期壩堆的高度一般不太高,故庫(kù)容較小;匯水面積雖小,但調(diào)洪能力較低,排洪設(shè)施的進(jìn)水構(gòu)筑物較大;由于尾礦水的澄清條件和防洪控制條件較差,管理、維護(hù)相對(duì)比較復(fù)雜。國(guó)內(nèi)低山丘陵地區(qū)中小礦山常選用這種類(lèi)型尾礦庫(kù)。3)平地型尾礦庫(kù)平地型尾礦庫(kù)是在平緩地形周邊筑壩圍成的尾礦庫(kù)。其特點(diǎn)是初期壩和后期尾礦堆壩工程量大,維護(hù)管理比較麻煩;由于周邊堆壩,庫(kù)區(qū)面積越來(lái)越小,尾礦沉積灘坡度越來(lái)越緩,因而澄清距離、干灘長(zhǎng)度以及調(diào)洪能力都隨之減少,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)內(nèi)平原或沙漠戈壁地區(qū)常采用這類(lèi)尾礦庫(kù)。例如金川、包鋼和山東省一些金礦的尾礦庫(kù)。其中包鋼的尾礦庫(kù)壩高6m(設(shè)計(jì)總高30m),面積12km2,匯水面積只是庫(kù)內(nèi)本身,相對(duì)較小。4、截河型尾礦庫(kù)截河型尾礦庫(kù)是截取一段河床,在其上、下游兩端分別筑壩形成的尾礦庫(kù)。有的在寬淺式河床上留出一定的流水寬度,三面筑壩圍成尾礦庫(kù),也屬此類(lèi)。它的特點(diǎn)是不占農(nóng)田;庫(kù)區(qū)匯水面積不太大,但尾礦庫(kù)上游的匯水面積通常很大,庫(kù)內(nèi)和庫(kù)上游都要設(shè)置排水系統(tǒng),配置較復(fù)雜,規(guī)模龐大。這種類(lèi)型的尾礦庫(kù)維護(hù)管理比較復(fù)雜,國(guó)內(nèi)采用的不多。排水主要有三種方法:一是在穿越整個(gè)庫(kù)底預(yù)埋鋼筋砼涵洞;二是在庫(kù)邊山體打一過(guò)水隧洞將水引至庫(kù)下游;三是打一山洞將水引至其它水體。3.2全庫(kù)容wholestoragecapacity尾礦壩某壩頂面、下游坡面及庫(kù)底面所圍成空間的容積,包括有效庫(kù)容、死水庫(kù)容、蓄水庫(kù)容、調(diào)洪庫(kù)容和安全庫(kù)容5部分。3.3有效庫(kù)容effectivestoragecapacity某壩頂標(biāo)高時(shí),初期壩內(nèi)坡面、堆壩外坡面以里(對(duì)下游式尾礦筑壩則為壩內(nèi)坡面以里),沉積灘面以下,庫(kù)底以上的空間,即容納尾礦的庫(kù)容。3.4調(diào)洪庫(kù)容floodregulationstoragecapacity某壩頂標(biāo)高時(shí),最高沉積灘面、庫(kù)底、正常水位三者以上,最高洪水位以下的空間。3.5總庫(kù)容totalstoragecapacity設(shè)計(jì)最終堆積標(biāo)高時(shí)的全庫(kù)容。3.2~3.5[解讀]H1-某一壩頂標(biāo)高,對(duì)應(yīng)水平面AA’H2-設(shè)計(jì)洪水位,對(duì)應(yīng)水平面BB’H3-蓄水水位,對(duì)應(yīng)水平面CC’H4-正常生產(chǎn)的最低水位(死水位),對(duì)應(yīng)水平面DD’,由最小澄清距離決定DE-細(xì)顆粒尾礦沉積灘面及礦泥懸浮層面V1-安全庫(kù)容(空余庫(kù)容):AA’與BB’之間的庫(kù)容,是確保設(shè)計(jì)洪水位時(shí)壩體安全超高和安全灘長(zhǎng)的空間容積,不允許占用V2-調(diào)洪庫(kù)容:BB’與CC’之間的庫(kù)容,是在暴雨期間用以調(diào)節(jié)洪水的庫(kù)容,是設(shè)計(jì)確保最高洪水位不致超過(guò)BB’水平面所需的庫(kù)容。因此該庫(kù)容在非雨季可占用,而雨季絕對(duì)不允許占用。指某壩頂標(biāo)高時(shí),沉積灘面、正常水位以上的庫(kù)底、正常水位三者以上,最高洪水位以下的空間。V3-蓄水庫(kù)容:CC’與DD’之間的庫(kù)容,供礦山生產(chǎn)水源緊張時(shí)蓄水使用,一般的尾礦庫(kù)不具備蓄水條件時(shí),此值為零V4-澄清庫(kù)容(死庫(kù)容):DD’與灘面DE之間的庫(kù)容,是保證正常生產(chǎn)時(shí)水量平衡和溢流水水質(zhì)得以澄清的最低水位所占用庫(kù)容V5-有效庫(kù)容:灘面ABCDE以下沉積尾礦以及懸浮礦泥所占用容積,是該尾礦庫(kù)實(shí)際可容納尾礦的庫(kù)容,可根據(jù)選礦廠在一定生產(chǎn)期限內(nèi)產(chǎn)出的尾礦總量W(t)和尾礦平均堆積干密度d(t/m3)求得:V5=W/d有效庫(kù)容是指某壩頂標(biāo)高時(shí),初期壩內(nèi)坡面、堆積壩外坡面以里(對(duì)下游式尾礦筑壩則為壩內(nèi)坡面以里)、沉積灘面以下、庫(kù)底以上的空間,即容納尾礦的庫(kù)容。若W是選礦廠全部生產(chǎn)期限內(nèi)產(chǎn)出的尾礦總量,由此算出的V5就是該尾礦庫(kù)的總有效庫(kù)容。V-全庫(kù)容:是指某壩頂標(biāo)高時(shí)和各種庫(kù)容之和V=V1+V2+V3+V4+V5尾礦壩某標(biāo)高頂面、下游坡面及庫(kù)底面所圍空間的容積,包括有效庫(kù)容、死水庫(kù)容、蓄水庫(kù)容、調(diào)洪庫(kù)容和安全庫(kù)容5部分。尾礦庫(kù)的總庫(kù)容就是指尾礦堆至最終設(shè)計(jì)壩頂標(biāo)高時(shí)的全庫(kù)容。3.6尾礦壩tailingdam擋尾礦和水的尾礦庫(kù)外圍構(gòu)筑物,常泛指初期壩和堆積壩的總體。3.6[解讀]①地形不能滿足尾礦堆壩要求的小庫(kù)或②粒度太細(xì)無(wú)法利用尾礦堆壩者,或者③廢石過(guò)多或④后部放礦合理時(shí),只好采用類(lèi)似水庫(kù)(無(wú)后期壩)的壩型作尾礦壩,習(xí)慣稱(chēng)之為一次建壩或擋水式尾礦壩,電廠灰渣庫(kù)基本為此類(lèi)型,雖然安全性高,但壩較高時(shí)投資太大??煞制诮ㄔO(shè),只有安全超高,沒(méi)有灘長(zhǎng)問(wèn)題,最好使用壩前放礦。3.7初期壩starterdam基建中用作支撐后期尾礦堆存體的壩。3.7[解讀]1.初期壩的類(lèi)型不透水初期壩──用透水性較小的材料筑成的初期壩。因其透水性遠(yuǎn)小于庫(kù)內(nèi)尾礦的透水性,不利于庫(kù)內(nèi)沉積尾礦的排水固結(jié)。當(dāng)尾礦堆高后,浸潤(rùn)線往往從初期壩壩頂以上的尾礦堆積壩壩坡逸出,造成壩面沼澤化,不利于后期壩壩體的穩(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。因其透水性大于庫(kù)內(nèi)沉積尾礦,有利于后期壩的排水固結(jié),并可降低壩體浸潤(rùn)線,提高壩體的穩(wěn)定性。它是比較合理的初期壩壩型。更安全!2、初期壩的6種壩型及其特點(diǎn)(1)均質(zhì)土壩均質(zhì)土壩是用粘土、粉質(zhì)粘土或風(fēng)化土料筑成的壩,如圖所示,它像水壩一樣,屬典型的不透水壩型。在壩的外坡腳往往設(shè)有毛石堆成的排水棱體,以降低壩體浸潤(rùn)線。該壩型對(duì)壩基工程地質(zhì)條件要求不高,施工簡(jiǎn)單,造價(jià)較低。在早期或缺少石材地區(qū)應(yīng)用較多。若在均質(zhì)土壩內(nèi)坡面和壩底面鋪筑可靠的排滲層,如圖所示,使尾礦堆積壩內(nèi)的滲水通過(guò)此排滲層排到壩外。這樣,便成了適用于后期尾礦堆壩要求的透水土壩。(2)透水堆石壩用堆石料堆筑成的壩,如圖所示。在壩的上游坡面用天然反濾料或土工布鋪設(shè)反濾層,防止尾砂流失。該壩型能有效地降低后期壩的浸潤(rùn)線。由于它對(duì)后期壩的穩(wěn)定有利,且施工簡(jiǎn)便,成為二十世紀(jì)六十年代以后廣泛采用的初期壩型。(3)砂、石透水堆石壩該壩型對(duì)壩基工程地質(zhì)條件要求也不高。當(dāng)質(zhì)量較好的石料數(shù)量不足時(shí),也可采用一部分較差的砂石料來(lái)筑壩。即將質(zhì)量較好石料鋪筑在壩體底部及上游坡一側(cè)(浸水飽和部位),而將質(zhì)量較差的砂石料鋪筑在壩體的次要部位,如圖所示。(4)廢石壩用采礦場(chǎng)剝離的廢石筑壩,有兩種情況:當(dāng)廢石質(zhì)量符合強(qiáng)度和塊度要求時(shí),可按正常堆石壩要求筑壩;另一種是結(jié)合采礦場(chǎng)廢石排放筑壩,廢石不經(jīng)挑選,用汽車(chē)或輕便軌道直接上壩卸料,下游壩坡為廢石的自然安息角,為安全計(jì),壩頂寬度較大,如圖所示。在上游坡面應(yīng)設(shè)置砂礫料或土工布做成的反濾層,以防止壩體土顆粒透過(guò)堆石而流失。(5)砌石壩用塊石或條石砌成的壩,分干砌石壩和漿砌石壩兩種。這種壩型的壩體強(qiáng)度較高,壩坡可做得比較陡,能節(jié)省筑壩材料,但造價(jià)較高。可用于高度不大的尾礦壩,但對(duì)壩基的工程地質(zhì)條件要求較高,壩基最好是基巖,以免壩體產(chǎn)生不均勻沉降,導(dǎo)致壩體產(chǎn)生裂縫。非正規(guī)設(shè)計(jì)?。?)砼壩用砼澆筑成的壩。這種壩整體性好,強(qiáng)度高,因而壩坡可做得很陡,筑壩工程量比其他壩型都小,但工程造價(jià)高,對(duì)壩基條件要求高,采用者比較少。一般由水利部門(mén)設(shè)計(jì)、使用,礦山尾礦庫(kù)不值得花這么多錢(qián)!3.8堆積壩embankment生產(chǎn)過(guò)程中在初期壩壩頂以上用尾礦充填堆積而成的壩。3.8[解讀]堆積壩功能與特點(diǎn)選礦廠投產(chǎn)后,在初期壩壩頂敷設(shè)放礦主管和放礦支管向庫(kù)內(nèi)排放尾礦,排滿后再用尾砂筑成小子壩,用以形成新的庫(kù)容。將放礦主管和放礦支管移升到子壩頂,繼續(xù)向庫(kù)內(nèi)排放尾礦。如此循環(huán),逐漸加高壩體。子壩連同尾礦沉積體統(tǒng)稱(chēng)為后期壩(也叫尾礦堆積壩)。稱(chēng)它是壩,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。潰壩事故多發(fā)生在初期壩與堆積壩交接處。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(lái)是設(shè)計(jì)和生產(chǎn)部門(mén)十分重視的一項(xiàng)工作,也是安全生產(chǎn)管理和安全監(jiān)督管理工作的重點(diǎn)之一。3.9上游式(尾礦筑壩法)upstreamembankmentmethod在初期壩上游方向充填堆積尾礦的筑壩方式。3.9[解讀](國(guó)外規(guī)定抗震設(shè)防烈度7度以上、壩高30m以上時(shí)不得采用上游式)特點(diǎn)是子壩中心線位置不斷向初期壩上游方向移升,壩體由流動(dòng)的礦漿水力充填沉積而成。該壩型受排礦方式影響,往往含細(xì)粒夾層較多,滲透性能差,浸潤(rùn)線位置較高(浸潤(rùn)線以下是飽和狀態(tài)),壩前均勻放礦,壩是建在細(xì)粒尾砂上,故壩體穩(wěn)定性較差。缺點(diǎn):細(xì)粒夾層多、滲透性能差、浸潤(rùn)線高、壩體穩(wěn)定性差。優(yōu)點(diǎn):筑壩工藝簡(jiǎn)單、管理方便、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低。國(guó)內(nèi)外均普遍采用。3.10中線式(尾礦筑壩法)centerlineembankmentmethod在初期壩軸線處用旋流分級(jí)粗砂沖積尾礦的筑壩方式。3.10[解讀]堆積過(guò)程中壩頂中心線位置始終保持不變,其優(yōu)缺點(diǎn)介于上游式與下游式之間。德興銅礦4號(hào)庫(kù)設(shè)計(jì)為下游式,后因粗尾砂量不夠,改為中線式。有的壩在加高增容時(shí)為增加壩體穩(wěn)定性,將原上游法改為中線法,稱(chēng)作改良式中線法筑壩,如山西峨口鐵礦。優(yōu)點(diǎn):壩體質(zhì)量可控、滲透性較強(qiáng)、浸潤(rùn)線低、壩體穩(wěn)定性較好缺點(diǎn):筑壩工藝較復(fù)雜、管理較復(fù)雜、受地形限制、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用高、國(guó)內(nèi)采用少3.11下游式(尾礦筑壩法)downstreamembankmentmethod在初期壩下游方向用旋流分級(jí)粗尾砂沖積尾礦的筑壩方式。3.11[解讀]在初期壩下游方向用旋流分級(jí)粗尾砂沖積尾礦的筑壩方式(粗細(xì)尾礦排放界面有另外要求)。相對(duì)于上游式壩,此類(lèi)壩是座落于粗尾砂之上,更安全。特點(diǎn)是子壩中心線位置不斷向初期壩下游方向移升。因壩體尾礦顆粒粗,抗剪強(qiáng)度高,滲透性能好,浸潤(rùn)線位置較低,故壩體穩(wěn)定性較好。有些尾礦庫(kù)在使用過(guò)程中須在周?chē)嗵庩懤m(xù)建壩,將壩基標(biāo)高最低處也是最先建的壩稱(chēng)作主壩,后建的稱(chēng)1、2號(hào)副壩等,副壩類(lèi)型與筑壩要求與主壩相同。較矮的副可采用擋水式壩型,勿需堆積壩;較高的副壩可采用既有初期壩又有堆積壩的壩型。要注意的是:有堆積壩時(shí)應(yīng)適當(dāng)提前在壩前放礦以創(chuàng)造堆壩條件。優(yōu)點(diǎn):壩體質(zhì)量可控、滲透性強(qiáng)、浸潤(rùn)線低、壩體穩(wěn)定性好。缺點(diǎn):筑壩工藝復(fù)雜(只適用于粗尾礦,-200目≤15%,鐵礦尾礦能達(dá)到。但有色-200目60%,金礦更細(xì),均不適用)、管理復(fù)雜、受地形限制(須有較狹窄的壩址地形)、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用高、國(guó)內(nèi)采用少。除以上三種外,第四種是干式堆存:濃縮機(jī)等設(shè)備脫水后再堆存。投資高,管理復(fù)雜,但較安全。有兩種方式:庫(kù)內(nèi)無(wú)排水設(shè)施;庫(kù)邊截洪溝,有的僅在岸邊留一道溝(必要時(shí)鋪一層防水材料)。已設(shè)計(jì)未投產(chǎn)的最大干式壩在滿州里,3億多方,其壓力機(jī)每臺(tái)價(jià)值100多萬(wàn)。安監(jiān)與環(huán)保部門(mén)正提倡干式壩。礦區(qū)若有現(xiàn)成的坑就很值錢(qián)了(滲坑)。優(yōu)點(diǎn):壩體質(zhì)量可控、正常情況庫(kù)內(nèi)無(wú)水、安全性較好缺點(diǎn):投資大、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用高3.12沉積灘depositedbeach水力沖積尾礦形成的沉積體表層,常指露出水面部分。3.13灘頂beachcrest沉積灘面與堆積壩外坡的交線,為沉積灘的最高點(diǎn)。3.12~3.13[解讀]通常說(shuō)壩頂很容易理解為子壩頂,而子壩由松散尾砂堆成,一般不能攔擋洪水,評(píng)價(jià)安全超高和安全灘長(zhǎng)時(shí)也不能以子壩頂作依據(jù),因此《選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》ZBJ1-90首次引入灘頂概念,用灘頂代替壩頂更為確切,即所謂壩頂是指灘頂而不是子壩頂。灘頂與子壩頂二者在一般情況下有所區(qū)別,在防洪安全檢查或事故分析時(shí)不可通用。只有在灘頂達(dá)到子壩頂時(shí),二者才是一致的。3.14灘長(zhǎng)beachlength由灘頂至庫(kù)內(nèi)水邊線的水平距離。3.15最小干灘長(zhǎng)度minimumbeachwidth設(shè)計(jì)洪水位時(shí)的干灘長(zhǎng)度。3.16安全超高freeheight尾礦壩沉積灘頂至設(shè)計(jì)洪水位的高差。3.17最小安全超高minimumfreeheight規(guī)定的安全超高最小值。3.17[解讀]《選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》ZBJ1-90規(guī)定的最小安全超高(《尾礦庫(kù)安全技術(shù)規(guī)程》條的表3)只限用于設(shè)計(jì)控制標(biāo)準(zhǔn),而設(shè)計(jì)文件規(guī)定的最小安全超高值是根據(jù)壩體穩(wěn)定性和防洪計(jì)算確定的,有可能大于規(guī)范規(guī)定值。生產(chǎn)單位應(yīng)遵循的防洪控制依據(jù)應(yīng)是規(guī)范值。企業(yè)無(wú)能力做調(diào)洪演算,在各階段如20~30m、30~40m時(shí),灘頂與正常水位的高差可作為企業(yè)控制指標(biāo),另干灘長(zhǎng)、外坡比、浸潤(rùn)線埋深均可作為指標(biāo)。3.18壩高damheight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。3.18[解讀]壩底均不是指原始地形,而是指堆壩時(shí)清基后的底部標(biāo)高。3.19總壩高totaldamheight與總庫(kù)容相對(duì)應(yīng)的最終堆積標(biāo)高時(shí)的壩高。3.20堆壩高度或堆積高度embankmentheightoraccumulationheight尾礦堆積壩壩頂與初期壩壩頂?shù)母卟睢?.21尾礦庫(kù)擋水壩waterdamoftailingspond長(zhǎng)期或較長(zhǎng)期擋水的尾礦壩,包括不用尾礦堆壩的主壩及尾礦庫(kù)側(cè)、后部的副壩。3.21[解讀]有的尾礦庫(kù)采用壩后放礦,細(xì)尾礦及尾礦水集中在壩前,要求建造擋水型尾礦壩。有的尾礦庫(kù)受地形條件限制,需建造一座或若干座副壩,凡直接擋水者,均應(yīng)按擋水壩(水庫(kù)壩)設(shè)計(jì),常用的有土石壩和重力壩。3.22尾礦庫(kù)安全設(shè)施safetyestablishmentinstallationoftailingspond直接影響尾礦庫(kù)安全的設(shè)施,包括初期壩、副壩、排滲設(shè)施、尾礦庫(kù)排水設(shè)施、尾礦庫(kù)觀測(cè)設(shè)施及其他影響尾礦庫(kù)安全的設(shè)施。3.23尾礦工tailingsworker指從事尾礦庫(kù)放礦、筑壩、排洪和排滲設(shè)施操作的專(zhuān)職作業(yè)人員。3.23[解讀]尾礦工屬特種作業(yè)人員,須經(jīng)安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門(mén)培訓(xùn)合格并取得特種作業(yè)許可證方得上崗。4尾礦庫(kù)等別及構(gòu)筑物級(jí)別4.1尾礦庫(kù)各使用期的設(shè)計(jì)等別應(yīng)根據(jù)該期的全庫(kù)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(kù)失事將使下游重要城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)或鐵路干線遭受?chē)?yán)重災(zāi)害者,其設(shè)計(jì)等別可提高一等。4.1[解讀]尾礦庫(kù)失事造成災(zāi)害的大小與庫(kù)內(nèi)尾礦量的多少以及壩高成正比,不同使用期失事造成的嚴(yán)重程度不同,因此同一個(gè)尾礦庫(kù)在整個(gè)生產(chǎn)期間按庫(kù)容和壩高劃分為不同等別是合理的;初期調(diào)洪能力較小時(shí)按低等別設(shè)計(jì),中后期調(diào)洪能力較大時(shí)將等別逐漸提高,于是一次建成的排洪構(gòu)筑物就能適應(yīng)各使用期的防洪要求,設(shè)計(jì)更加經(jīng)濟(jì)合理。根據(jù)這一原則,我國(guó)現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范允許對(duì)同一尾礦庫(kù)在生產(chǎn)期間采用不同的等別。國(guó)內(nèi)沒(méi)有一等庫(kù),攀鋼馬家田庫(kù)容3億多方,離攀市2km,仍定為二等庫(kù)。4.2尾礦庫(kù)構(gòu)筑物的級(jí)別根據(jù)尾礦庫(kù)等別及其重要性按表2確定。4.2[解讀]尾礦庫(kù)構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)型式很多,如土石壩、堆石壩、砼壩、磚石結(jié)構(gòu)、鋼筋砼結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等,在設(shè)計(jì)時(shí)須先確實(shí)該構(gòu)筑物級(jí)別,再按各種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范不同級(jí)別的構(gòu)筑物采用不同的安全系數(shù)。5尾礦庫(kù)建設(shè)5.1尾礦庫(kù)勘察尾礦庫(kù)工程地質(zhì)與水文地質(zhì)勘查應(yīng)符合有關(guān)國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求,查明影響尾礦庫(kù)及各構(gòu)筑物安全性的不利因素,并提出工程措施建議,為設(shè)計(jì)提供可靠依據(jù)。在用的上游法尾礦堆積壩的勘察應(yīng)執(zhí)行《巖土工程勘察規(guī)范》。5.2尾礦庫(kù)設(shè)計(jì)尾礦庫(kù)庫(kù)址選擇應(yīng)遵守下列原則:a)不宜位于工礦企業(yè)、大型水源地、水產(chǎn)基地和大型居民區(qū)上游。b)不應(yīng)位于全國(guó)和省重點(diǎn)保護(hù)名勝古跡的上游。c)應(yīng)避開(kāi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、不良地質(zhì)現(xiàn)象嚴(yán)重區(qū)域。d)不宜位于有開(kāi)采價(jià)值的礦床上面。e)匯水面積小,有足夠的庫(kù)容和初、終期庫(kù)長(zhǎng)。[解讀]庫(kù)址選擇應(yīng)有兩個(gè)或以上的方案,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較綜合確定。原則a)、b)是為了盡量避免和減少尾礦庫(kù)失事對(duì)下游造成重大災(zāi)害,同時(shí)也是為了盡量避免和減少尾礦庫(kù)的揚(yáng)塵及尾礦水對(duì)下游人群、設(shè)施帶來(lái)環(huán)境影響,庫(kù)址宜選在大居民區(qū)及廠區(qū)最大頻率風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)。原則c)、d)和e)中的“匯水面積要小”是為了減少尾礦庫(kù)洪水量,降低基建投資。此外為了降低運(yùn)營(yíng)費(fèi),庫(kù)址一般應(yīng)離選廠較近、尾礦輸送能自流或揚(yáng)程小。原則e)中的“有足夠的庫(kù)容”是要求能容納選礦廠在設(shè)計(jì)服務(wù)期限內(nèi)所產(chǎn)出的全部尾礦量。若須兩座或多座尾礦庫(kù)才能儲(chǔ)存全部尾礦,應(yīng)在初步設(shè)計(jì)期間作出統(tǒng)一考慮和長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃。原則e)中的“有足夠的初、終期庫(kù)長(zhǎng)”是考慮在初期能滿足回水水質(zhì)和排洪系統(tǒng)布置的需要。中、后期庫(kù)長(zhǎng)主要是對(duì)上游式(包括下游式和中線式)尾礦壩而言,因?yàn)樗笤谧罡吆樗粫r(shí)也必須有足夠的干灘長(zhǎng)度。尾礦庫(kù)設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)不良地質(zhì)條件采取可靠的治理措施。[解讀]設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)影響尾礦庫(kù)穩(wěn)定性的斷層、破碎帶、滑坡、溶洞、泉眼、泥石流等不良地質(zhì)條件進(jìn)行可靠的治理。對(duì)停采的露天采礦場(chǎng)改作尾礦庫(kù)的,應(yīng)對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)論證;對(duì)露天采礦場(chǎng)下部有采礦活動(dòng)的,不宜作尾礦庫(kù)。確須用時(shí),應(yīng)由有資質(zhì)的單位進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)論證,并提出安全技術(shù)措施,在保證地下采礦安全時(shí),方可使用。[解讀]有的礦山利用已停采的露天采場(chǎng)改作尾礦庫(kù),甚至還存在地下采礦活動(dòng),有的利用地下采礦陷落區(qū)建設(shè)尾礦庫(kù),對(duì)這類(lèi)尾礦庫(kù)的建設(shè)應(yīng)進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的技術(shù)論證并采取可靠的安全措施,保證尾礦庫(kù)和地下采礦活動(dòng)的安全。尾礦庫(kù)施工設(shè)計(jì)文件應(yīng)給出生產(chǎn)運(yùn)行安全控制參數(shù):a)尾礦庫(kù)設(shè)計(jì)最終堆積高程、最終壩體高度、總庫(kù)容;b)尾礦壩堆積坡比;c)尾礦壩不同堆積標(biāo)高時(shí),庫(kù)內(nèi)控制的正常水位、調(diào)洪高度、安全超高及最小干灘長(zhǎng)度等;d)尾礦壩浸潤(rùn)線控制。[解讀]本條文中的參數(shù)是設(shè)計(jì)單位為保證尾礦庫(kù)安全運(yùn)行,根據(jù)可靠的基礎(chǔ)資料經(jīng)分析計(jì)算后確定的,也是生產(chǎn)企業(yè)在尾礦庫(kù)安全生產(chǎn)中必須嚴(yán)格遵循和控制的依據(jù),不得自行修改。設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料一般應(yīng)包括:尾礦日產(chǎn)量、設(shè)計(jì)服務(wù)年限內(nèi)的尾礦總量;尾礦顆粒分析及其加權(quán)平均粒徑;尾礦及尾礦水的成分分析;尾礦漿的流量及其濃度;尾礦漿的最小澄清距離;尾礦沉積灘的坡度;尾礦庫(kù)內(nèi)平均堆積干密度;已成為地區(qū)的地震設(shè)防烈度及氣象資料;尾礦庫(kù)地區(qū)的地形圖;尾礦庫(kù)址工程、水文地質(zhì)勘察報(bào)告。以上資料隨著生產(chǎn)工藝流程的變化而變化,參數(shù)變化后,生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)及時(shí)委托設(shè)計(jì)單位按照新的參數(shù)修改設(shè)計(jì)。尾礦庫(kù)初部設(shè)計(jì)應(yīng)編制安全專(zhuān)篇,主要內(nèi)容有:a)尾礦庫(kù)庫(kù)區(qū)存在的安全隱患及對(duì)策;b)尾礦庫(kù)初級(jí)壩及堆積壩的穩(wěn)定性分析;c)尾礦庫(kù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和通訊設(shè)備配置的可靠性分析;d)尾礦庫(kù)的安全管理要求。[解讀]除了要仔細(xì)審查勘察報(bào)告和基礎(chǔ)資料外,尾礦庫(kù)設(shè)計(jì)的安全要求主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一要確保設(shè)計(jì)的尾礦壩具有足夠的穩(wěn)定性,各項(xiàng)穩(wěn)定安全系數(shù)必須符合設(shè)計(jì)規(guī)范;二要使洪水位能控制在設(shè)計(jì)規(guī)范的范圍內(nèi),確保防洪安全。對(duì)施工質(zhì)量和運(yùn)行管理的具體技術(shù)參數(shù)要求必須在設(shè)計(jì)文件中有明確交代,以便施工和生產(chǎn)部門(mén)嚴(yán)格管理。此外尚應(yīng)對(duì)庫(kù)區(qū)不良地質(zhì)條件、周邊不利狀況提出相應(yīng)對(duì)策,對(duì)尾礦庫(kù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和通訊設(shè)備配置的可靠性進(jìn)行分析。5.3尾礦壩設(shè)計(jì)尾礦壩宜以濾水壩為初期壩,利用尾礦筑壩。當(dāng)遇有下列條件之一時(shí),可以采用當(dāng)?shù)赝潦匣驈U石建壩。a)尾礦顆粒很細(xì)、粘粒含量大,不能筑壩。b)由尾礦庫(kù)后部放礦合理。c)尾礦庫(kù)與廢石場(chǎng)結(jié)合考慮,用廢石筑壩合理。初期壩高度的確定除滿足初期堆存尾礦、澄清尾礦水、尾礦庫(kù)回水和冬季放礦要求外,還應(yīng)滿足初期調(diào)蓄洪水要求。[解讀]初期壩高度一般應(yīng)能儲(chǔ)存選廠生產(chǎn)半年至一年的尾礦量,同時(shí)還要滿足初期壩堆滿尾礦時(shí)調(diào)洪、安全灘長(zhǎng)和澄清距離的要求,對(duì)北方寒冷地區(qū)還應(yīng)滿足冬季放礦要求。初期壩的壩頂寬度、壩坡、馬道、排水棱體和反濾層的確定:1)壩頂寬度為了滿足敷設(shè)尾礦輸送主管、放礦支管和向尾礦庫(kù)內(nèi)排放尾礦操作的要求,初期壩壩頂應(yīng)具有一定寬度,一般不應(yīng)小于下表所列數(shù)值。當(dāng)壩頂需要行車(chē)時(shí),還應(yīng)按行車(chē)要求確定。生產(chǎn)中應(yīng)確保壩頂寬度不被侵占。初期壩壩頂最小寬度壩高/m壩頂最小寬度/m壩高/m壩頂最小寬度/m<102.520~303.510~203.0>304.02)壩坡壩的內(nèi)外坡比應(yīng)通過(guò)穩(wěn)定性計(jì)算來(lái)確定,土壩下游坡面上應(yīng)種植草皮護(hù)坡,堆石壩下游坡面應(yīng)干砌大塊石護(hù)面。3)馬道壩較高時(shí),壩體下游坡每隔10~15m高度設(shè)置一個(gè)1~2m寬的馬道,以利壩體穩(wěn)定并方便操作管理。4)排水棱體為排出土壩壩體內(nèi)的滲水和保護(hù)壩體外坡腳,在外坡腳處設(shè)置毛石堆成的排水棱體,其高度為初期壩高的1/5~1/3,頂寬為1.5~2.0m,邊坡坡比為1:1~1:1.5。5)反濾層為防止?jié)B透水將尾礦或土等細(xì)顆粒物料通過(guò)堆石體帶出壩體發(fā)生滲透變形,在土壩體與排水棱體接觸面處以及堆石壩的上游坡面處或與非基巖的接觸面處都須設(shè)置反濾層。早期的反濾層采用天然砂、礫料或卵石等組成,由細(xì)到粗順?biāo)鞣较蚍笤O(shè)。反濾層上再用毛石護(hù)面。因?qū)Ω鲗游锪系募?jí)配、層厚和施工要求很?chē)?yán)格,反濾層的施工質(zhì)量要求較高。現(xiàn)在普遍采用土工布(即無(wú)紡?fù)凉た椢铮┳鞣礊V層,在土工布上下用粒徑符合要求的碎石作過(guò)濾層,并用毛石護(hù)面。土工布作反濾層施工簡(jiǎn)單,質(zhì)量易保證,使用效果好,造價(jià)也不高。壩基處理應(yīng)滿足滲流控制和靜、動(dòng)力穩(wěn)定要求。遇有下列情況時(shí),應(yīng)進(jìn)行專(zhuān)門(mén)研究處理:a)透水性較大的厚層砂礫石地基;b)易液化土、軟粘土和濕陷性黃土地基;c)巖溶發(fā)育地基。d)采空區(qū)地基。[解讀]當(dāng)尾礦壩建于工程地質(zhì)不良地基時(shí),為滿足壩體靜、動(dòng)力穩(wěn)定性和滲流穩(wěn)定性要求,應(yīng)進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的研究處理。尾礦筑壩的方式,對(duì)于抗震設(shè)防烈度為7度及7度以下地區(qū)宜采用上游式筑壩,抗震設(shè)防烈度為8-9度地區(qū)宜采用下游式或中線式筑壩。[解讀]后期壩壩型主要由后期壩的高度、庫(kù)址的地形、尾礦粒度組成和地震設(shè)防烈度等條件綜合分析確定。一般壩高大于100m、山谷型尾礦庫(kù)且壩址狹長(zhǎng)、尾礦顆粒較粗、地震設(shè)防烈度為8度及以上的地區(qū),宜采用下游式或中線式后期壩;其它情況均可采用上游式后期壩。不論采用哪種壩型,最終都必須通過(guò)壩體穩(wěn)定分析滿足安全要求。由于上游式筑壩壩體中還夾雜有相當(dāng)數(shù)量的中細(xì)粒尾砂,強(qiáng)度較低,穩(wěn)定性相對(duì)較差,實(shí)踐表明抗震設(shè)防烈度為7度及以下地區(qū)采用它是完全可行的;下游式或中線式筑壩的壩體是由分級(jí)出來(lái)的粗粒尾砂構(gòu)成,強(qiáng)度較高,穩(wěn)定性相對(duì)較好,所以在高烈度地區(qū)推薦采用。當(dāng)堆積壩高度較大,尾礦顆粒較粗,地形條件合適,在7度以下地區(qū)也可采用下游式或中線式筑壩。上游式筑壩,中、粗尾礦可采用直接沖填筑壩法,尾礦顆粒較細(xì)時(shí)宜采用分級(jí)沖填筑壩法。[解讀]盡管上游式筑壩穩(wěn)定性相對(duì)較差,但它具有運(yùn)營(yíng)費(fèi)用較低,生產(chǎn)管理簡(jiǎn)單的特點(diǎn),目前我國(guó)的大、中型后期壩大多數(shù)采用上游式尾礦壩直接沖填筑壩,而且在上游式勘察、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)管理方面的經(jīng)驗(yàn)和水平均處于世界領(lǐng)先的地位。尾礦顆粒較細(xì)時(shí),上游式筑壩可采用旋流器將尾礦進(jìn)行分級(jí),相對(duì)較粗的尾礦置于壩前區(qū)域,細(xì)尾礦排至庫(kù)尾部,這種分級(jí)充填上游式筑壩已經(jīng)取得成功經(jīng)驗(yàn)。下游式或中線式尾礦筑壩分級(jí)后用于筑壩的尾礦,其粗顆粒(d≥0.074mm)含量不宜少于70%,否則應(yīng)進(jìn)行筑壩試驗(yàn)。筑壩上升速度應(yīng)滿足庫(kù)內(nèi)沉積灘面上升速度和防洪的要求。[解讀]下游式或中線式尾礦筑壩對(duì)粗尾砂要求較嚴(yán),國(guó)外要求粗尾砂含量不少于80%~85%,主要目的在于能以抗剪強(qiáng)度和滲透性較高的材料筑壩。下游式或中線式尾礦筑壩還要求壩址地形較窄,否則筑壩上升速度滿足不了庫(kù)內(nèi)沉積灘面上升速度,也是無(wú)法筑壩的。德興銅礦4號(hào)庫(kù)原設(shè)計(jì)的下游式筑壩雖然具備一定的地形條件,但仍因筑壩上升速度滿足不了庫(kù)內(nèi)沉積灘面上升速度而改用中線法??梢?jiàn),下游式或中線式尾礦筑壩雖然具有較好的穩(wěn)定性,但也是有其嚴(yán)格適用條件的。在設(shè)計(jì)上,尤其應(yīng)對(duì)筑壩用粗尾砂數(shù)量和堆壩上升速度進(jìn)行詳細(xì)的平衡計(jì)算,并且應(yīng)充分考慮各種不利因素的影響。下游式或中線式尾礦壩應(yīng)設(shè)上游初期壩和下游濾水壩趾,二者之間的壩基應(yīng)設(shè)置排滲設(shè)施。[解讀]下游式或中線式尾礦壩是采用分級(jí)粗尾砂進(jìn)行堆筑的,為增強(qiáng)尾礦壩滲透性,當(dāng)壩基不具有滿足排滲要求的天然排滲層時(shí),應(yīng)于堆積壩底設(shè)置可靠的排滲設(shè)施。尾礦庫(kù)擋水壩應(yīng)按水庫(kù)壩的要求設(shè)計(jì)。[解讀]擋水壩一般常采用土石壩和重力壩,其功能和工作條件基本上與水庫(kù)擋水壩相同,故應(yīng)按水庫(kù)壩的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。上游式尾礦壩沉積灘頂至最高洪水位的高差不得小于表3的最小安全超高值,同時(shí),灘頂至設(shè)計(jì)最高洪水位邊線距離不得小于表3的最小灘長(zhǎng)值。表3上游式尾礦壩的最小安全超高與最小灘長(zhǎng)壩的級(jí)別12345最小安全超高/m1.51.00.70.50.4最小灘長(zhǎng)/m150100705040下游式和中線式尾礦壩壩頂外緣至最高洪水位水邊線的距離不宜小于表4的最小灘長(zhǎng)值。當(dāng)壩體采取防滲斜(心)墻時(shí),壩頂至設(shè)計(jì)洪水位的高差亦不得小于表3的最小安全超高值。表4下游式及中線式尾礦壩的最小灘長(zhǎng)壩的級(jí)別12345最小灘長(zhǎng)/m10070503525尾礦庫(kù)擋水壩在最高洪水位時(shí)安全超高不得小于表3的最小安全超高值、最大風(fēng)壅水面高度和最大風(fēng)浪爬高三者之和。最大風(fēng)壅水面高度和最大風(fēng)浪爬高可按《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》推薦的方法計(jì)算。地震區(qū)尾礦壩除應(yīng)符合下列規(guī)定:上游式尾礦壩沉積灘頂至正常高水位的高差不得小于表3最小安全超高值與地震壅浪高度之和,灘頂至正常高水位水邊線的距離不得小于表3的最小灘長(zhǎng)值與地震壅浪高度對(duì)應(yīng)灘長(zhǎng)之和。下游式與中線式尾礦壩壩頂外邊緣至正常高水位水邊線的距離不宜小于表4的最小灘長(zhǎng)值與地震壅浪高度對(duì)應(yīng)灘長(zhǎng)之和。尾礦庫(kù)擋水壩正常高水位的高差不得小于表3最小安全超高值與地震壅浪高度之和。地震壅浪高度可根據(jù)抗震設(shè)防烈度和水深確定,可采用0.5~1.5m。對(duì)于全部采用當(dāng)?shù)赝潦虾蛷U石筑壩的尾礦壩,其安全超高按尾礦庫(kù)擋水壩要求確定。~5.3.12[解讀]以上條款是對(duì)不同壩型不同工況下在設(shè)計(jì)上對(duì)最小安全超高和最小干灘長(zhǎng)度的要求,設(shè)計(jì)上應(yīng)根據(jù)調(diào)洪演算和穩(wěn)定計(jì)算確定其具體要求(一般不應(yīng)小于規(guī)定值),作為生產(chǎn)上的控制依據(jù)。尾礦壩設(shè)計(jì)應(yīng)進(jìn)行滲流計(jì)算,以確定壩體浸潤(rùn)線、逸出坡降和滲流量。浸潤(rùn)線出逸的尾礦堆積壩壩坡,應(yīng)設(shè)排滲設(shè)施,1、2級(jí)尾礦壩還應(yīng)進(jìn)行滲流穩(wěn)定研究。上游式尾礦壩的滲流計(jì)算應(yīng)考慮尾礦筑壩放礦水的影響。1、2級(jí)山谷型尾礦壩的滲流應(yīng)按三維計(jì)算或由模擬試驗(yàn)確定;3級(jí)以下尾礦壩的滲流計(jì)算可按附錄A進(jìn)行。上游式尾礦堆積壩的初期透水堆石壩壩高與總壩高之比值不宜小于1/8。~5.3.15[解讀]滲流破壞是尾礦壩破壞的形式之一,故要求對(duì)尾礦壩進(jìn)行滲流穩(wěn)定分析,同時(shí)滲流分析也是尾礦壩進(jìn)行靜、動(dòng)力穩(wěn)定分析的前提。尾礦初期壩與堆積壩壩坡的抗滑穩(wěn)定性應(yīng)根據(jù)壩體材料及壩基巖土的物理力學(xué)性質(zhì),考慮各種荷載組合,經(jīng)計(jì)算確定。計(jì)算方法宜采用瑞典圓弧法。當(dāng)壩基或壩體內(nèi)存在軟弱土層時(shí),可采用改良圓弧法。考慮地震荷載時(shí),應(yīng)按《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行計(jì)算??拐鹪O(shè)防烈度劃分為6度及6度以下地區(qū)的5級(jí)尾礦壩,當(dāng)壩外坡比小于1:4時(shí),除原尾礦屬尾粘土和尾粉質(zhì)粘土以及軟弱壩基外,可不作穩(wěn)定計(jì)算。[解讀]初期壩與堆積壩壩坡的抗滑穩(wěn)定分析是研究尾礦壩(包括初期壩和后期壩)的下游壩坡抵抗滑動(dòng)破壞的能力的問(wèn)題,設(shè)計(jì)一般要通過(guò)計(jì)算給出定量的評(píng)價(jià)。新建尾礦庫(kù)計(jì)算之前要選定計(jì)算剖面,如下圖。后期壩壩坡可據(jù)經(jīng)驗(yàn)假定;浸潤(rùn)線位置由滲流分析確定;壩基土層物理力學(xué)指標(biāo)通過(guò)工程地質(zhì)勘察確定;后期壩物理力學(xué)指標(biāo)可參照類(lèi)似尾礦確定,有條件時(shí)應(yīng)在老尾礦壩上勘察確定。運(yùn)行中的尾礦庫(kù)進(jìn)行計(jì)算時(shí)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)狀勘察結(jié)果確定其浸潤(rùn)線位置和壩體土層分布及物理力學(xué)指標(biāo)。計(jì)算時(shí)假定多個(gè)滑動(dòng)面,根據(jù)滑動(dòng)體的受力狀態(tài)計(jì)算出各個(gè)土條所受力對(duì)滑弧中心的抗滑力矩MK和滑動(dòng)力矩MH,用下式求出各個(gè)滑動(dòng)面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)K,并找出最危險(xiǎn)的滑動(dòng)面(K=Kmin)K=MK/MH設(shè)計(jì)的作用就是要采取多種措施,確保最小的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)Kmin不小于設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定。我國(guó)現(xiàn)行的《選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的最小抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)見(jiàn)本規(guī)程第條。尾礦壩穩(wěn)定性計(jì)算的荷載分下列五類(lèi),可根據(jù)不同情況按表5進(jìn)行組合:一類(lèi)為筑壩期正常高水位的滲透壓力;二類(lèi)為壩體自重;三類(lèi)為壩體及壩基中孔隙壓力;四類(lèi)為最高洪水位有可能形成的穩(wěn)定滲透壓力;五類(lèi)為地震慣性力。按瑞典圓弧法計(jì)算壩坡抗滑穩(wěn)定的安全系數(shù)不應(yīng)小于表6規(guī)定的數(shù)值。當(dāng)采用簡(jiǎn)化畢曉普法與瑞典圓弧法計(jì)算結(jié)果相比較時(shí),可參照《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》有關(guān)規(guī)定選用兩種方法各自的最小安全系數(shù)。~5.3.19[解讀]簡(jiǎn)化畢肖普法與瑞典圓弧法都是基于剛體極限平衡理論的條分法,主要區(qū)別在于前者計(jì)及條塊間作用力,后者則沒(méi)有,所以前者更合理。后者使用多年,技術(shù)處理經(jīng)驗(yàn)較多,我國(guó)現(xiàn)行的《選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的最小抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)適用于瑞典圓弧法。當(dāng)采用簡(jiǎn)化畢肖普法時(shí),最小安全系數(shù)可參照?qǐng)?zhí)行《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》SL274-2001表的規(guī)定:1)正常運(yùn)用條件(1)水庫(kù)水位處于正常蓄水位和設(shè)計(jì)洪水位與死水位之間的各種水位的穩(wěn)定滲流期;(2)水庫(kù)水位在上述范圍內(nèi)經(jīng)常性的正常降落;(3)抽水蓄能電站的水庫(kù)水位的經(jīng)常性變化和降落。2)非常運(yùn)用條件Ⅰ(1)施工期;(2)校核洪水位有可能形成穩(wěn)定滲流的情況;(3)水庫(kù)水位的非常降落,如自校核洪水位降落、降落致死水位以下,以及大流量快速泄空等。3)非常運(yùn)用條件Ⅱ正常運(yùn)用條件遇地震。尾礦壩壩體材料及壩基土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)類(lèi)別,應(yīng)視強(qiáng)度計(jì)算方法與土類(lèi)的不同按表7選取。上游式尾礦壩的計(jì)算斷面應(yīng)考慮到尾礦沉積規(guī)律,根據(jù)顆粒粗細(xì)程度概化分區(qū)。各區(qū)尾礦的物理力學(xué)指標(biāo)可參考類(lèi)似尾礦壩或按附錄B確定,必要時(shí)通過(guò)試驗(yàn)研究確定。對(duì)在用尾礦壩進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算時(shí),應(yīng)根據(jù)該壩勘察報(bào)告確定概化分區(qū)及相應(yīng)的物理力學(xué)指標(biāo)。~5.3.21[解讀]尾礦壩穩(wěn)定計(jì)算必須考慮沉積尾礦物理力學(xué)指標(biāo)的不一致性,應(yīng)根據(jù)該壩勘察報(bào)告確定概化分區(qū)及相應(yīng)的物理力學(xué)指標(biāo)。上游式尾礦壩堆積至1/2~2/3最終設(shè)計(jì)壩高時(shí),應(yīng)對(duì)壩體進(jìn)行一次全面的勘察,并進(jìn)行穩(wěn)定性專(zhuān)項(xiàng)評(píng)價(jià),以驗(yàn)證現(xiàn)狀及設(shè)計(jì)最終壩體的穩(wěn)定性,確定后期處理措施。[解讀]新建尾礦庫(kù)設(shè)計(jì)中,由于尚未進(jìn)行尾礦堆壩,一般是參考類(lèi)似工程尾礦物理力學(xué)指標(biāo)進(jìn)行壩體穩(wěn)定計(jì)算,確定尾礦壩設(shè)計(jì)堆積方式和堆積斷面。當(dāng)尾礦庫(kù)運(yùn)行到一定壩高(即尾礦壩堆積至1/2~2/3最終設(shè)計(jì)壩高時(shí)),應(yīng)對(duì)該壩體進(jìn)行一次全面勘察,取得更符合實(shí)際的壩體結(jié)構(gòu)和各土層物理力學(xué)指標(biāo),并以此為依據(jù)進(jìn)行現(xiàn)狀壩體和設(shè)計(jì)最終壩體的穩(wěn)定性驗(yàn)算,若穩(wěn)定性不滿足要求時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)的技術(shù)措施。透水堆石壩堆石體上游坡坡比不宜陡于1:1.6;土壩上游坡坡比可略陡于或等于下游坡。初期壩下游坡比在初定時(shí)可按表8確定。[解讀]壩體坡比應(yīng)經(jīng)穩(wěn)定計(jì)算確定,表8中的參數(shù)主要用于初定時(shí)參考。由于尾礦庫(kù)初期壩在投入運(yùn)行后其上游坡面很快即被沉積尾礦壓坡,增加坡面穩(wěn)定性,一般不會(huì)出現(xiàn)水庫(kù)水位驟降工況,因此規(guī)程規(guī)定尾礦庫(kù)初期壩上游坡比較陡,以減少工程量。尾礦堆積壩下游坡與兩岸山坡結(jié)合處應(yīng)設(shè)置截水溝。上游式尾礦壩的堆積壩下游坡面上應(yīng)以土石覆蓋或以其他方式植被綠化,并可結(jié)合排滲設(shè)施每隔6~10m高差設(shè)置排水溝。~5.3.25[解讀]上兩條的這些措施都是為了保護(hù)壩體免受雨水沖蝕和風(fēng)力剝蝕。4級(jí)以上尾礦壩應(yīng)設(shè)置壩體位移和壩體浸潤(rùn)線觀測(cè)設(shè)施。必要時(shí)還宜設(shè)置孔隙水壓力、滲透水量及其混濁度的觀測(cè)設(shè)施。[解讀]尾礦壩觀測(cè)設(shè)施是尾礦庫(kù)安全設(shè)施之一,一般應(yīng)隨壩體加高而逐步增設(shè)。本條規(guī)定4級(jí)以上尾礦壩必須設(shè)置,5級(jí)尾礦壩有條件的也應(yīng)設(shè)置。5.4排洪設(shè)計(jì)尾礦庫(kù)必須設(shè)置排洪設(shè)施,并滿足防洪要求。尾礦庫(kù)排洪方式,應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)條件、洪水量總量、調(diào)洪能力、回水方式、操作條件與使用年限等因素,經(jīng)過(guò)技術(shù)比較確定。尾礦庫(kù)宜采用排水井(斜槽)—-排水管(隧洞)排洪系統(tǒng)。有條件時(shí)也可采用溢洪道或截洪溝等排洪設(shè)施。5.4.1[解讀]排洪系統(tǒng)的作用有二:一是及時(shí)排除庫(kù)內(nèi)洪水,二是兼作回收使用庫(kù)內(nèi)尾礦澄清水。一次建壩的尾礦庫(kù),可在壩頂一端的山坡上開(kāi)挖溢洪道排洪,其形式與水庫(kù)的溢洪道相類(lèi)似。非一次建壩的尾礦庫(kù),排洪系統(tǒng)應(yīng)靠尾礦庫(kù)一側(cè)山坡進(jìn)行布置,選線應(yīng)力求短直,基礎(chǔ)置于堅(jiān)實(shí)巖基上,盡量避開(kāi)斷層、破碎帶、滑坡帶及軟弱巖層。尾礦庫(kù)排洪系統(tǒng)布置的關(guān)鍵是進(jìn)水構(gòu)筑物的位置,壩上排洪口的位置在使用過(guò)程中是不斷改變的,進(jìn)水構(gòu)筑物與排礦口之間的距離應(yīng)始終能滿足安全排洪和尾礦水得以澄清的要求,即距離一般應(yīng)不小于尾礦水最小澄清距離、調(diào)洪所需灘長(zhǎng)和設(shè)計(jì)最小安全灘長(zhǎng)(或最小安全超高所對(duì)應(yīng)的灘長(zhǎng))三者之和。對(duì)于上游式尾礦庫(kù),進(jìn)水口位置是逐年向庫(kù)內(nèi)推進(jìn)的。進(jìn)水構(gòu)筑物是排水井時(shí),為適應(yīng)排礦口位置的不斷改變,往往需建多個(gè)井接替使用,相鄰兩井井筒有一定高度的重疊(一般0.5~1.0m)。進(jìn)水構(gòu)筑物以下可采用排水涵管或排水隧洞的結(jié)構(gòu)型式進(jìn)行排水,有時(shí)在排水井底部以排水豎井方式連接排水隧洞。采用排水斜槽方案排洪時(shí),為適應(yīng)排礦口位置的不斷改變,須根據(jù)地形條件和排洪量大小確定斜槽的斷面和敷設(shè)坡度。為避免全部洪水流經(jīng)尾礦庫(kù)增大排水系統(tǒng)規(guī)模,當(dāng)尾礦庫(kù)淹沒(méi)范圍以上具備較緩山坡地形時(shí),可沿庫(kù)周邊開(kāi)挖截洪溝或在庫(kù)后部的山谷狹窄處設(shè)截洪壩和溢洪道分流。排洪系統(tǒng)出水口以下用消能構(gòu)筑物和明渠與下游水系連通。尾礦庫(kù)的防洪標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)各使用期庫(kù)的等別,綜合考慮庫(kù)容、壩高、使用年限及對(duì)下游可能造成的危害等因素,分別按表9確定。儲(chǔ)存鈾礦等有放射性和有害尾礦,失事后可能對(duì)下游環(huán)境造成極其嚴(yán)重危害的尾礦庫(kù),其防洪標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)予以提高,必要時(shí)其后期防洪可按可能最大洪水進(jìn)行設(shè)計(jì)。尾礦庫(kù)洪水計(jì)算應(yīng)符合下列要求:a)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厮膱D冊(cè)或有關(guān)部門(mén)建議的適用于特小匯水面積的計(jì)算公式計(jì)算。當(dāng)采用全國(guó)通用的公式時(shí),應(yīng)當(dāng)用當(dāng)?shù)氐乃膮?shù)。有條件時(shí)應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)洪水調(diào)查予以驗(yàn)證。b)庫(kù)內(nèi)水面面積不超過(guò)流域面積的10%,則可按全面積陸面匯流計(jì)算。否則,水面和陸面面積的匯流應(yīng)分別計(jì)算。設(shè)計(jì)洪水的降雨歷時(shí)應(yīng)采用24h計(jì)算,經(jīng)論證也可采用短歷時(shí)計(jì)算。當(dāng)24小時(shí)洪水總量小于調(diào)洪庫(kù)容時(shí),洪水排出時(shí)間不宜超過(guò)72小時(shí)。尾礦庫(kù)排水構(gòu)筑物的型式與尺寸應(yīng)根據(jù)水力計(jì)算及調(diào)洪計(jì)算確定。對(duì)一、二等尾礦庫(kù)及特別復(fù)雜的排水構(gòu)筑物,還應(yīng)通過(guò)水工模型試驗(yàn)驗(yàn)證。尾礦庫(kù)排洪構(gòu)筑物宜控制常年洪水(多年平均值)不產(chǎn)生無(wú)壓與有壓流交替工作狀態(tài)。無(wú)法避免時(shí),應(yīng)加設(shè)通氣管。當(dāng)設(shè)計(jì)為有壓流時(shí),排水管接縫處止水應(yīng)滿足工作水壓的要求。排水管或隧洞中最大流速應(yīng)不大于管(洞)壁材料的容許流速。~5.4.8[解讀]排洪計(jì)算的目的在于選定的排洪系統(tǒng)和布置,計(jì)算出不同庫(kù)水位時(shí)的泄洪流量,以確定排洪構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)尺寸。調(diào)洪庫(kù)容足夠大,可容納下一場(chǎng)暴雨的洪水總量時(shí),可簡(jiǎn)單地將洪水匯集后再慢慢排出,排水構(gòu)筑物可做得較小,工程投資費(fèi)用最低;調(diào)洪庫(kù)容不足時(shí),問(wèn)題較復(fù)雜,排水構(gòu)筑物做得較大,工程投資費(fèi)用較高。一般尾礦庫(kù)都有一定的調(diào)洪庫(kù)容,但不足以容納全部洪水,設(shè)計(jì)排水構(gòu)筑物時(shí)須充分考慮利用調(diào)洪庫(kù)容進(jìn)行排洪計(jì)算,以便減小排水構(gòu)筑物的尺寸,節(jié)省工程投資費(fèi)用。排洪計(jì)算的步驟如下:1)確定防洪標(biāo)準(zhǔn):現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定尾礦庫(kù)的防洪標(biāo)準(zhǔn)按第條的表9確定。確定庫(kù)等別的庫(kù)容或壩高偏于下限或使用年限較短或失事后危險(xiǎn)較輕者,取重現(xiàn)期的下限;反之則取上限。2)洪水計(jì)算:確定防洪標(biāo)準(zhǔn)后,可從當(dāng)?shù)厮氖謨?cè)查得有關(guān)降雨量等水文參數(shù),先求出尾礦庫(kù)不同高程匯水面積的設(shè)計(jì)洪峰流量和設(shè)計(jì)洪水總量及設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線。3)作水位-調(diào)洪庫(kù)容和水位-泄洪流量關(guān)系曲線:根據(jù)尾礦沉積灘面的坡度求出不同高程的調(diào)洪庫(kù)容,作出水位-調(diào)洪庫(kù)容關(guān)系曲線;根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取一定的排洪構(gòu)筑物,并作出水位-泄洪流量關(guān)系曲線。4)調(diào)洪演算:根據(jù)洪水過(guò)程線、水位-調(diào)洪庫(kù)容關(guān)系曲線和水位-泄洪流量關(guān)系曲線,逐時(shí)段進(jìn)行水量平衡計(jì)算,確定尾礦庫(kù)最高洪水位和排洪構(gòu)筑物最大下泄流量,并作出排水過(guò)程線。設(shè)計(jì)上應(yīng)選取多個(gè)排洪構(gòu)筑物的過(guò)水?dāng)嗝?,?jīng)反復(fù)計(jì)算,技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,確定最優(yōu)排洪方案。須注意的是,經(jīng)調(diào)洪演算確定的最高洪水位不僅應(yīng)符合尾礦壩安全超高和最小干灘長(zhǎng)度的規(guī)定,且應(yīng)滿足尾礦壩穩(wěn)定性的要求。排水構(gòu)筑物的基礎(chǔ)應(yīng)避免設(shè)置在工程地質(zhì)條件不良或需要填方的地段。無(wú)法避開(kāi)時(shí),應(yīng)進(jìn)行地基處理設(shè)計(jì)。排水構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)應(yīng)按《水工砼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》和《水工隧洞設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行。設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)時(shí),應(yīng)考慮終止使用時(shí)在井座和支洞末端進(jìn)行封堵的措施。在排水構(gòu)筑物上或尾礦庫(kù)內(nèi)適當(dāng)?shù)攸c(diǎn),應(yīng)設(shè)置清晰醒目的水位標(biāo)尺。~5.4.12[解讀]排水構(gòu)筑物是尾礦庫(kù)重要的安全設(shè)施,又是隱蔽工程,必須做到安全可靠,因此要求排水構(gòu)筑物的基礎(chǔ)應(yīng)盡量設(shè)置在基巖上,無(wú)法設(shè)置在基巖時(shí)應(yīng)進(jìn)行基礎(chǔ)處理,滿足構(gòu)筑物穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)要求;排水涵管需要填方地段,可采用素砼或毛石砼基礎(chǔ);置于非基巖上的排水涵管,結(jié)構(gòu)上可采取“短管”技術(shù),即控制每節(jié)管段長(zhǎng)度(或沉降縫間距)不超過(guò)5m,以適應(yīng)地基沉降。5.5尾礦庫(kù)安全設(shè)施施工及驗(yàn)收尾礦庫(kù)初期壩、副壩、排洪設(shè)施、觀測(cè)設(shè)施等安全設(shè)施的施工及驗(yàn)收應(yīng)按《尾礦設(shè)施施工及驗(yàn)收規(guī)程》和其他有關(guān)規(guī)程進(jìn)行。[解讀]本規(guī)程所指安全設(shè)施是指直接影響尾礦庫(kù)安全的設(shè)施,主要是堆存系統(tǒng)和排水系統(tǒng),包括初期壩、堆積壩、排滲設(shè)施、庫(kù)內(nèi)排水井、排水涵管、排水斜槽、排水豎井及隧洞、觀測(cè)裝置等設(shè)施。施工方法不當(dāng)或施工質(zhì)量低劣而造成上述設(shè)施的安全隱患、構(gòu)筑物病害的例子太多,因此要求承擔(dān)施工的單位應(yīng)具備合格資質(zhì),且應(yīng)按《尾礦設(shè)施施工及驗(yàn)收規(guī)程》的規(guī)定,保證施工質(zhì)量。該尾礦規(guī)程中未涉及到的結(jié)構(gòu)型式和施工方法還應(yīng)參照其它有關(guān)施工驗(yàn)收規(guī)程執(zhí)行。從重大病害調(diào)查中可知易被忽視的部位有:1)透水堆石壩上游坡反濾層大中型尾礦庫(kù)的初期壩多采用透水堆石壩壩型,使用初期常有漏砂現(xiàn)象,久后在后期壩坡或沉積灘上出現(xiàn)多處塌陷漏斗,危及壩體安全?,F(xiàn)在多用1~2層無(wú)紡?fù)凉げ甲鞣礊V層,尾礦規(guī)程中對(duì)其施工作了明確規(guī)定。如果土工布?jí)|層有凸出的塊石尖角、土工布搭接寬度太窄、縫合針腳太稀、護(hù)面塊石拋置不慎砸破土工布等都會(huì)造成漏砂;土工布與壩基、岸坡的結(jié)合部的處理尤其重要,嵌槽深度一般不宜小于30cm,土工布必須嵌鋪到槽底,再用粘土仔細(xì)夯壓密實(shí)或在槽內(nèi)澆滿砼壓封。以上幾個(gè)關(guān)口把好關(guān),基本可杜絕初期壩漏砂現(xiàn)象。2)后期壩的堆筑后期壩堆筑既是生產(chǎn)過(guò)程,又是尾礦壩的繼續(xù)施工過(guò)程,其高度往往遠(yuǎn)超過(guò)初期壩,所遇到的技術(shù)難題也比初期壩多,其施工質(zhì)量直接影響到尾礦壩安全。通常將后期壩堆筑劃為生產(chǎn)管理范疇,所以《尾礦設(shè)施施工及驗(yàn)收規(guī)程》未涉及后期壩的堆筑與驗(yàn)收內(nèi)容,而歸入《尾礦庫(kù)安全技術(shù)規(guī)程》的“尾礦排放與筑壩”一節(jié)。注意:后期壩是一個(gè)特殊的水工構(gòu)筑物,實(shí)質(zhì)上是尾礦沉積體,其外坡穩(wěn)定性取決于外圍粗、中粒尾砂的分布狀況,外坡前(通常稱(chēng)“壩前”)粗、中粒尾砂沉積越多,穩(wěn)定性越好。為此,上游式尾礦堆壩要求在壩前均勻分散排礦,這是保證筑壩質(zhì)量的最關(guān)鍵措施之一,不能把后期壩的施工質(zhì)量片面理解為僅對(duì)堆筑子壩而言。3)排水隧洞《尾礦設(shè)施施工及驗(yàn)收規(guī)程》中對(duì)排水隧洞(含豎井)的施工和驗(yàn)收工作都有詳細(xì)規(guī)定,我國(guó)尾礦庫(kù)的排水隧洞多采用鋼筋砼整體襯砌,運(yùn)行中重大事故很少。但襯砌的排水孔、灌漿孔或伸縮縫處嚴(yán)重漏水、噴水甚至漏砂的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,說(shuō)明洞壁已與庫(kù)內(nèi)水面或尾礦懸浮層連通,當(dāng)庫(kù)水位較高時(shí),會(huì)大大增加隧洞外水壓力,對(duì)隧洞安全十分不利。原因主要是洞壁超挖部位,尤其是洞頂部位砼沒(méi)填滿,也未回填灌漿,造成空隙太大。此類(lèi)病害嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致構(gòu)筑物破壞。《尾礦設(shè)施施工及驗(yàn)收規(guī)程》明確要求:“襯砌完畢后,洞頂超挖部位應(yīng)進(jìn)行壓力回填灌漿;邊壁超挖部位應(yīng)用碎石或砼填塞并振壓密實(shí)?!?)施工導(dǎo)流設(shè)施許多尾礦庫(kù)為解決施工導(dǎo)流或施工交通,往往由施工單位在初期壩下自行設(shè)置臨時(shí)導(dǎo)流或交通涵洞,待施工完成后再封堵。有時(shí)因處理不善,庫(kù)運(yùn)行后經(jīng)常漏砂,嚴(yán)重者直接威脅壩體安全。因此須強(qiáng)調(diào):施工單位不僅應(yīng)做好此涵洞的封堵,且應(yīng)在施工記錄、竣工報(bào)告和竣工圖中反映此涵洞的有關(guān)情況。隱蔽工程必須經(jīng)分段驗(yàn)收合格后,方得進(jìn)行下一階段施工。[解讀]初期壩、庫(kù)內(nèi)排水井、排水涵管、排水斜槽和排水豎井等構(gòu)筑物的基礎(chǔ)開(kāi)挖工程都應(yīng)當(dāng)作隱蔽工程對(duì)待,尤其是初期壩壩基開(kāi)挖和排水構(gòu)筑物的基礎(chǔ)開(kāi)挖更應(yīng)嚴(yán)格驗(yàn)收。1)初期壩壩基開(kāi)挖和壩基處理《尾礦設(shè)施施工及驗(yàn)收規(guī)程》對(duì)壩基開(kāi)挖和壩基處理都有明確規(guī)定,須強(qiáng)調(diào)的是:初期壩壩基開(kāi)挖深度和清基要求必須滿足設(shè)計(jì)要求;當(dāng)勘察未指明而在開(kāi)挖過(guò)程中遇到不利于壩體穩(wěn)定的泥炭層、坡積物、殘積物、滑坡體和強(qiáng)風(fēng)化巖石等土層時(shí),應(yīng)及時(shí)與勘察、設(shè)計(jì)單位共同研究處理措施;壩體填筑前壩基處理應(yīng)經(jīng)業(yè)主會(huì)同勘察和設(shè)計(jì)共同驗(yàn)收。忽視以上要求,勢(shì)必導(dǎo)致庫(kù)使用初期大量漏砂,也給后期壩留下難以治理的安全隱患。2)排水管(包括斜槽、排水井)地基處理排水管施工質(zhì)量低劣大多表現(xiàn)為水泥、砼強(qiáng)度不夠,管壁有蜂窩麻面、漏筋、初始變形等。另一類(lèi)常見(jiàn)的難以治理的病害是在使用過(guò)程中出現(xiàn)較大位移或變形而漏砂、管壁產(chǎn)生較大的環(huán)狀裂縫,嚴(yán)重威脅到尾礦庫(kù)的安全使用。其原因有設(shè)計(jì)不當(dāng)、砼強(qiáng)度不夠等,最主要是地基沉降不均。因此《尾礦設(shè)施施工及驗(yàn)收規(guī)程》特別指出:“當(dāng)管(槽)開(kāi)挖后的地基與設(shè)計(jì)條件出入較大、遇有軟弱地基,巖性不均,有斷裂或滑坡等不良地基時(shí),應(yīng)通知設(shè)計(jì)單位,共同研究解決?!边€規(guī)定:“管(槽)基開(kāi)挖后,應(yīng)按隱蔽工程進(jìn)行認(rèn)真檢查和驗(yàn)收,驗(yàn)收合格后方可澆筑管(槽)基礎(chǔ)?!?尾礦庫(kù)生產(chǎn)運(yùn)行6.1安全生產(chǎn)管理職責(zé)建立健全尾礦設(shè)施安全管理制度;對(duì)從事尾礦庫(kù)作業(yè)的尾礦工進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的作業(yè)培訓(xùn),并監(jiān)督其取得特種作業(yè)人員操作資格證書(shū)和持證上崗情況。[解讀]企業(yè)是生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的主體,也是安全生產(chǎn)責(zé)任的主體。1)建立、健全安全管理責(zé)任制企業(yè)應(yīng)建立健全以安全生產(chǎn)責(zé)任制為中心的尾礦庫(kù)安全生產(chǎn)管理體制,明確責(zé)任主體,落實(shí)安全責(zé)任,制定完備的安全生產(chǎn)規(guī)章制度和操作規(guī)程,如:礦長(zhǎng)安全生產(chǎn)職責(zé),生產(chǎn)副礦長(zhǎng)安全生產(chǎn)職責(zé),總工程師安全生產(chǎn)職責(zé),安全生產(chǎn)管理機(jī)構(gòu)職責(zé),車(chē)間主任安全生產(chǎn)職責(zé),車(chē)間生產(chǎn)副主任安全生產(chǎn)職責(zé),車(chē)間技術(shù)副主任安全生產(chǎn)職責(zé),礦(車(chē)間)生產(chǎn)調(diào)度安全生產(chǎn)職責(zé),班、組、段、機(jī)臺(tái)長(zhǎng)安全生產(chǎn)職責(zé),職工崗位(放礦、筑壩、排水、回水、維修、巡視、觀測(cè)等)責(zé)任制。2)建立、健全管理機(jī)構(gòu),落實(shí)管理經(jīng)費(fèi)企業(yè)應(yīng)設(shè)立尾礦庫(kù)安全生產(chǎn)管理機(jī)構(gòu),并配備與工作需要相適應(yīng)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員或者具有相應(yīng)工作能力的人員,包括水工、土工、選礦等專(zhuān)業(yè)。3)推進(jìn)科學(xué)化、規(guī)范化管理,加強(qiáng)安全檢查企業(yè)應(yīng)建立以下安全生產(chǎn)和安全檢查制度:安全會(huì)議制度,安全檢查制度,安全交接班制度,安全維修制度,安全教育制度,特種作業(yè)人員作業(yè)管理辦法,事故應(yīng)急處理獎(jiǎng)懲制度,尾礦壩工安全操作規(guī)程。尾礦庫(kù)安全設(shè)施管理工作分為:(1)生產(chǎn)性工作:放礦、筑壩、回水等生產(chǎn)流程規(guī)定的工作,完成尾礦堆存并向廠區(qū)直接回水以滿足生產(chǎn)要求。(2)維護(hù)性工作:尾礦壩(含覆土、植被綠化)、排洪構(gòu)筑物(排水井、排水管和井、洞)等的維修、養(yǎng)護(hù)等。(3)災(zāi)害防護(hù)工作:防洪、度汛、抗震、環(huán)保等。(4)檢查和觀測(cè)工作:庫(kù)區(qū)、尾礦壩、排洪設(shè)施等日常巡視和定期安全檢查,壩體位移、浸潤(rùn)線、庫(kù)水位、滲透水等監(jiān)測(cè)工作。編制年、季作業(yè)計(jì)劃和詳細(xì)運(yùn)行圖表,統(tǒng)籌安排和實(shí)施尾礦輸送、分級(jí)、筑壩和排洪的管理工作。[解讀]編制這些計(jì)劃與圖表的目的在于統(tǒng)籌安排和實(shí)施尾礦輸送、分級(jí)、筑壩和排洪的管理工作,確保在安全條件下完成輸送、堆存尾礦和向廠區(qū)回水的任務(wù),實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)和保護(hù)環(huán)境的目標(biāo)。編制要點(diǎn)有:1)根據(jù)每年計(jì)劃進(jìn)入尾礦庫(kù)的尾礦量和尾礦庫(kù)特性曲線,安排尾礦壩堆筑計(jì)劃高程和堆壩計(jì)劃;2)根據(jù)庫(kù)內(nèi)實(shí)際情況、回水要求和設(shè)計(jì)規(guī)定,通過(guò)調(diào)洪演算確定應(yīng)控制的汛前水位和最高洪水位(不同運(yùn)行期庫(kù)內(nèi)水位與壩頂高差),企業(yè)可與原設(shè)計(jì)單位簽訂安全技術(shù)服務(wù)合同,定期進(jìn)礦作調(diào)洪演算并檢查庫(kù)現(xiàn)狀;3)尾礦壩、排洪設(shè)施和觀測(cè)設(shè)施等檢查維修計(jì)劃;4)安全投入。強(qiáng)調(diào):汛期出現(xiàn)環(huán)保和回水要求與安全要求相矛盾時(shí),應(yīng)堅(jiān)持“安全第一”的原則,保證尾礦庫(kù)安全為第一位。嚴(yán)格按照本規(guī)程、《尾礦庫(kù)安全監(jiān)督管理規(guī)定》和設(shè)計(jì)文件的要求,做好尾礦庫(kù)放礦筑壩、回水排水、防汛、抗震等安全生產(chǎn)管理。[解讀]尾礦庫(kù)關(guān)系到下游人民生產(chǎn)財(cái)產(chǎn)安全,放礦筑壩、回水排水、防汛、抗震工作都直接影響尾礦庫(kù)安全,因此企業(yè)必須嚴(yán)格按照安全規(guī)定進(jìn)行這類(lèi)作業(yè),嚴(yán)禁自行其是、違章作業(yè)。根據(jù)事故統(tǒng)計(jì)與分析,尾礦庫(kù)事故原因除設(shè)計(jì)、施工方面以外,主要是生產(chǎn)管理不善,“三分設(shè)計(jì)、七分管理”。不了解國(guó)家規(guī)定、不掌握設(shè)計(jì)意圖、自行其是、違章作業(yè)是釀成種種事故的最主要原因。做好日常巡檢和定期觀測(cè),并進(jìn)行及時(shí)、全面的記錄,發(fā)現(xiàn)不安全隱患時(shí),應(yīng)及時(shí)處理并向企業(yè)主管領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)。[解讀]發(fā)現(xiàn)安全隱患有一定的難度,負(fù)責(zé)尾礦庫(kù)巡檢人員必須具備高度的責(zé)任心和豐富的工作經(jīng)驗(yàn)。6.2應(yīng)急救援預(yù)案企業(yè)應(yīng)編制應(yīng)急救援預(yù)案,并組織演練。應(yīng)急救援預(yù)案種類(lèi):a)尾礦壩垮壩;b)洪水漫壩;c)水位超警戒線;d)洪水設(shè)施損毀、排洪設(shè)施堵塞;e)壩坡深層滑動(dòng);f)防震抗震;g)其他。應(yīng)急救援預(yù)案內(nèi)容:a)應(yīng)急機(jī)構(gòu)的組成和職責(zé);b)應(yīng)急通訊保障;c)搶險(xiǎn)救援的人員、資金、物資準(zhǔn)備;d)應(yīng)急行動(dòng);e)其他。~6.2.3[解讀]預(yù)案要點(diǎn):1事故受害范圍,2人員搶救與工程搶險(xiǎn),3災(zāi)民撤離與安置,4醫(yī)療救護(hù)與防疫,5交通運(yùn)輸保障,6通信保障,7電力保障,8糧食食品物資供應(yīng),9基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)急搶險(xiǎn)與恢復(fù),10社會(huì)治安維護(hù),11重要目標(biāo)警衛(wèi),12消防,13應(yīng)急資金,14呼吁與接受外援,15信息發(fā)布。6.3尾礦排放與筑壩尾礦排放與筑壩,包括岸坡清理、尾礦排放、壩體堆筑、壩面維護(hù)和質(zhì)量檢測(cè)等環(huán)節(jié),必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求和作業(yè)計(jì)劃及本規(guī)程精心施工,并作好記錄。[解讀]對(duì)大多數(shù)尾礦庫(kù)來(lái)說(shuō),尾礦排放和筑壩既是堆存尾礦滿足生產(chǎn)要求的過(guò)程,又是筑壩施工過(guò)程,持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),少則幾年多則幾十年,期間受各種因素的影響和干擾較大,必須做到精心設(shè)計(jì)、精心施工和嚴(yán)格管理才能實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。運(yùn)輸其它材料(如生坯土)來(lái)筑高度3~5m甚至7~8m就不太經(jīng)濟(jì),對(duì)壩的穩(wěn)定性也不一定有利;我國(guó)提倡尾礦筑壩(子壩),高度最好1~2m,既整齊又好控制,不消設(shè)計(jì),不消碾壓,適合于人工作業(yè),每人每天用鐵锨可筑30m。干管移動(dòng)量小,軟管可逐漸加長(zhǎng),管端翹起來(lái)即可將放礦點(diǎn)推得更遠(yuǎn)。隔3~5m修一道截水溝,需要覆土的就覆土,提倡小子壩(≤3m),不提倡高子壩。尾礦壩灘頂高程必須滿足生產(chǎn)、防汛、冬季冰下放礦和回水要求。尾礦壩堆積坡比不得陡于設(shè)計(jì)規(guī)定。[解讀]灘頂高程是應(yīng)該在年運(yùn)行圖表中確定的最重要控制指標(biāo)之一,不僅要滿足生產(chǎn)堆存尾礦需要,還必須滿足防汛、冬季放礦和回水要求。尾礦堆積壩坡比主要指外坡比和灘面坡比。坡比即高差與水平之比,也有用度來(lái)計(jì)的,45°就是1:1。外坡坡比直接影響尾礦壩穩(wěn)定,設(shè)計(jì)堆積坡比是經(jīng)穩(wěn)定分析確定的,生產(chǎn)中為擴(kuò)大庫(kù)容自行將坡比變陡,必將降低壩體穩(wěn)定性,是不允許的。子壩坡比不重要,堆積壩平均坡比是最重要的,甚于浸潤(rùn)線。沉積灘面坡比也是控制指標(biāo),關(guān)系到干灘長(zhǎng)度,而干灘長(zhǎng)度直接影響壩體穩(wěn)定和防洪安全。一般說(shuō)來(lái),干灘坡度的影響因素較多,主要有尾礦粒度、放礦方式、流量、濃度、排水條件和地形條件等,企業(yè)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、掌握尾礦沉積規(guī)律、做好沉積坡度控制。沉積坡度越陡,調(diào)洪庫(kù)容越大。調(diào)洪演算后干灘長(zhǎng)度與超高不足時(shí):可降低水位以滿足調(diào)洪庫(kù)容,此時(shí)灘長(zhǎng)不夠,可采用“池田法”(在壩內(nèi)設(shè)兩道0.5m高的子壩,將粗粒沉積到池內(nèi))筑50~70m寬頂子壩,即視為滿足干灘要求;超高不足時(shí)只好另開(kāi)一個(gè)臨時(shí)溢洪道,緊急時(shí)鋪上防水布,也可用漿砌石。1)一般的尾礦沉積規(guī)律(1)0.05~0.037mm粒組可于有效沉積灘區(qū)沉積。排礦單管流量q>20L/s時(shí),壩前100m內(nèi)的沉積量,一般相當(dāng)于原礦中相應(yīng)粒組的50%,100m至水邊線附近的過(guò)渡區(qū)其沉積量可達(dá)到或超過(guò)原礦中的相應(yīng)粒組含量;排礦單管流量q<20L/s時(shí),壩前100m內(nèi)的沉積量可達(dá)到或超過(guò)原礦中的相應(yīng)粒組含量。(2)0.037~0.02mm粒組能在有效沉積灘沉積,q>20L/s時(shí),壩前100m內(nèi)的沉積量小于原礦相應(yīng)粒組的50%;q<20L/s時(shí),100m內(nèi)沉積量可達(dá)原礦中相應(yīng)粒組的50%以上,100m至水邊的過(guò)渡區(qū)則可超過(guò)原尾相應(yīng)粒組的一倍以上,即是原尾相應(yīng)粒組的2倍還多。(3)0.02~0.005mm粒組不易在有效沉積灘內(nèi)沉積。q>20L/s時(shí)在100m內(nèi)沉積很少或幾乎不沉積;q<20L/s時(shí)在100m至水邊線的沉積量一般小于原礦內(nèi)相應(yīng)粒組的50%,是水下沉積的主要部分。(4)-0.005m粒組在靜水中也不易沉積。2)平均沉積坡的計(jì)算一般條件下尾礦庫(kù)平均沉積坡度可參考下式估算:式中ip——平均沉積坡度;C——礦漿稠度(固體與水的重量比);d50——尾礦中值粒徑,m;υb——尾礦不沖流速,由經(jīng)驗(yàn)定,一般取0.15~0.3m/s;B——沖積寬度(可取放礦寬度),m;Qk——礦漿流量,m3/s。3)沉積坡曲線一般條件下尾礦庫(kù)沉積曲線可參考下式:式中y——沉積曲線縱坐標(biāo),m;L——沉積灘長(zhǎng)度(干灘長(zhǎng)度),m;x0——相對(duì)橫坐標(biāo),x0=x/L;x——計(jì)算點(diǎn)至壩頂內(nèi)邊緣的橫坐標(biāo)。每一期子壩堆筑前必須進(jìn)行岸坡處理,將樹(shù)木、樹(shù)根、草皮、廢石、墳?zāi)辜捌渌泻?gòu)筑物全部清除。若遇有泉眼、水井、地道或洞穴等,應(yīng)作妥善處理。清除雜物不得就地堆積,應(yīng)運(yùn)到庫(kù)外。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。[解讀]壩的施工規(guī)范對(duì)清基有明確的要求,越是剛性壩,對(duì)地基的要求越高,土石填筑的柔性壩對(duì)地基要求相對(duì)較低,但也應(yīng)清基。子壩是尾礦壩壩基的一部分,本條中所列應(yīng)清除和處理的內(nèi)容都有可能成為壩體安全隱患,所以一定要按規(guī)定進(jìn)行清基。上游式筑壩法,應(yīng)于壩前均勻放礦,維持壩體均勻上升,不得任意在庫(kù)后或一側(cè)岸放礦。應(yīng)做到:a)粗粒尾礦沉積于壩前,細(xì)粒尾礦排至庫(kù)內(nèi),在沉積灘范圍內(nèi)不允許有大面積礦泥沉積;b)壩頂及沉積灘面應(yīng)均勻平整,沉積灘長(zhǎng)度及灘頂最低高程必須滿足防洪設(shè)計(jì)要求;c)礦漿排放不得沖刷初期壩和子壩,嚴(yán)禁礦漿沿子壩內(nèi)坡趾流動(dòng)沖刷壩體;d)放礦時(shí)應(yīng)由專(zhuān)人管理,不得離崗。[解讀]本條是對(duì)壩頂放礦的具體要求,總目的在于維持壩頂均勻放礦。生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)放礦計(jì)劃和礦漿流量、濃度,隨時(shí)調(diào)整放礦口間距、位置,保證灘頂均勻上升,有經(jīng)驗(yàn)的放礦工是不難做到的。壩體較長(zhǎng)時(shí)應(yīng)采用分段交替作業(yè),使壩體均勻上升,應(yīng)避免灘面出現(xiàn)側(cè)坡、扇形坡或細(xì)粒尾礦大量集中沉積于某端或某側(cè)。放礦口的間距、位置、同時(shí)開(kāi)放的數(shù)量、放礦時(shí)間以及水力旋流器使用臺(tái)數(shù)、移動(dòng)周期與距離,應(yīng)按設(shè)計(jì)要求和作業(yè)計(jì)劃進(jìn)行操作。為保護(hù)初期壩上游坡及反濾層免受尾礦漿沖刷,應(yīng)采用多管小流量的放礦方式,以利盡快形成灘面,并采用導(dǎo)流槽或軟管將礦漿引至遠(yuǎn)離壩頂處排放。冰凍期、事故期或由某種原因確需長(zhǎng)期集中放礦時(shí),不得出現(xiàn)影響后續(xù)堆積壩體穩(wěn)定的不利因素。巖溶發(fā)育地區(qū)的尾礦庫(kù),可采用周邊放礦,形成防滲墊層,減少滲漏和落水洞事故。尾礦灘面及下游坡面上不得有積水坑。~6.3.10[解讀]這6條也是對(duì)壩頂放礦的具體要求,采用壩軸線分散均勻放礦,粗中細(xì)粒自然分級(jí),以水力充填筑壩,容易維持壩頂平整。若壩太寬,可分組(閥門(mén))輪流放礦,按最低灘頂計(jì)算。在壩肩處獨(dú)頭放礦時(shí),會(huì)一面向庫(kù)內(nèi)流,一面向壩的另一端流(細(xì)粒),造成壩體一頭是粗粒一頭是細(xì)粒,力學(xué)指標(biāo)不均。目前不少尾礦庫(kù)壩頂(灘頂)兩端高程相差很大,一端高一端低的現(xiàn)象十分嚴(yán)重,這種現(xiàn)象必然導(dǎo)致尾礦漿要沿壩縱向流動(dòng)沉積,細(xì)尾礦集中到壩的低端區(qū)域沉積,造成該區(qū)域壩體力學(xué)指標(biāo)降低,影響壩體穩(wěn)定性,此類(lèi)壩體應(yīng)盡快按規(guī)程要求調(diào)整改進(jìn)放礦方式。放礦的生產(chǎn)過(guò)程就是尾礦筑壩過(guò)程。壩前干灘段的壩體是影響尾礦壩整體穩(wěn)定性的關(guān)鍵區(qū)域,該區(qū)域的材料應(yīng)是力學(xué)指標(biāo)較高的粗粒級(jí)尾礦,不希望存在細(xì)粒級(jí)夾層,因?yàn)榧?xì)粒級(jí)夾層力學(xué)抗剪強(qiáng)度較低,常常是壩體最危險(xiǎn)滑裂面位置,是壩體穩(wěn)定性最薄弱的地帶。因此最重要的是在放礦過(guò)程中要求做到均勻放礦,使礦漿能沿垂直壩軸線方向流動(dòng)沉積,避免橫向流動(dòng)而出現(xiàn)細(xì)粒級(jí)尾礦夾層。壩外坡面維護(hù)工作應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行,或視具體情況選用以下維護(hù)措施:a)坡面修筑人字溝或網(wǎng)狀排水溝;b)坡面植草或灌木類(lèi)植物;c)采用碎石、廢石或山坡土覆蓋壩坡。[解讀]上游式尾礦壩每期子壩一般是用灘面沉積尾礦堆筑的,其下游坡面不能抗御雨水沖刷,若不采取壩面保護(hù)措施,雨水沖刷與風(fēng)力剝蝕會(huì)使壩面形成很深很寬的沖溝,嚴(yán)重威脅壩體安全。因此要求尾礦壩堆積坡面設(shè)置排水溝和截水溝,并采取植被或覆蓋土石等保護(hù)措施。平時(shí)應(yīng)做好這些設(shè)施的維護(hù)并隨子壩的加高及時(shí)增補(bǔ)。每期子壩堆筑完畢,應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢查,檢查記錄需經(jīng)主管技術(shù)人員簽字后存檔備查。主要檢查內(nèi)容:a)子壩長(zhǎng)度、剖面尺寸、軸線位置及內(nèi)外坡比;b)新筑子壩的壩頂及內(nèi)坡趾灘面高程、庫(kù)內(nèi)水位;c)尾礦筑壩質(zhì)量。[解讀]每期子壩的堆筑應(yīng)滿足生產(chǎn)和安全要求,因此應(yīng)對(duì)子壩堆筑進(jìn)行質(zhì)量檢查。子壩可采用人工堆筑或機(jī)械堆筑。每期子壩不宜過(guò)高,一般在2m左右,應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)定的堆積壩坡比控制子壩軸線位置,同時(shí)在子壩堆積過(guò)程中進(jìn)行適當(dāng)壓實(shí)。6.3.13當(dāng)壩坡出現(xiàn)沖溝、裂縫、塌坑、和滑坡等現(xiàn)象時(shí),應(yīng)及時(shí)妥善處理。[解讀]企業(yè)應(yīng)做好隱患排查,加強(qiáng)壩體監(jiān)測(cè)與巡視,出現(xiàn)以下常見(jiàn)病害時(shí)應(yīng)及時(shí)采取治理措施:1)排水系統(tǒng)不完善,壩面匯水沖刷,或尾礦管爆裂后瞬時(shí)沖刷,會(huì)使壩坡出現(xiàn)沖溝,應(yīng)以土石及時(shí)分層回填夯實(shí),并完善排水溝,在臺(tái)階坡腳鋪設(shè)橫縱向漿砌塊石。2)壩體出現(xiàn)裂縫時(shí),應(yīng)通過(guò)表面觀測(cè)和挖深坑、探槽,查明裂縫部位、寬度、長(zhǎng)度、深度、錯(cuò)距、走向等,分析裂縫的深度,選用以下措施:(1)縫深<5m的裂縫可采用開(kāi)挖回填法處理,開(kāi)挖深度應(yīng)比裂縫盡頭深0.3~0.5m,開(kāi)挖長(zhǎng)度應(yīng)比縫端擴(kuò)展約2m?;靥钔亮弦伺c原土料相同,回填時(shí)要求分層夯實(shí)。(2)較深的裂縫可采用灌漿法或上部開(kāi)挖回填、下部灌漿的方法處理,灌漿的漿液可采用純粘土漿或粘土水泥漿,濃度為30~50%。3)壩體出現(xiàn)滑坡時(shí)采取以下措施:(1)下游坡壓后戧加固壩全,后戧宜采用堆石料堆筑。(2)放緩壩坡。(3)降低壩體浸潤(rùn)線。浸潤(rùn)線直接影響壩體安全,線下飽和容重產(chǎn)生滑動(dòng)力和阻滑力,線高則滑動(dòng)力大,所以設(shè)排水棱體、初期壩用透水土石壩就是這個(gè)道理。設(shè)計(jì)應(yīng)給出壩面以下浸潤(rùn)線的埋深(一般為5~7m),防止壩體震動(dòng)液化,降低抗剪強(qiáng)度(水Cψ=0)。降低水位的方式要因地制宜設(shè)計(jì):預(yù)埋軟式排滲管,里高外低,外包土工布;后期打井,輻射式排滲井、截滲墻、水平管或直接用泵抽。4)當(dāng)壩體出現(xiàn)塌坑,應(yīng)及時(shí)查明其成因后進(jìn)行處理。沉陷塌坑應(yīng)回填夯實(shí)處理,管涌塌坑應(yīng)先處理管涌后再回填。須說(shuō)明的是:上述治理措施是對(duì)一般程度較輕的病害經(jīng)常采用的,而對(duì)程度嚴(yán)重的病害則應(yīng)進(jìn)行專(zhuān)門(mén)調(diào)查研究,查明原因,妥善治理;治理措施不是唯一的,隨著科技進(jìn)步,也可采用其它更先進(jìn)、更可靠、更經(jīng)濟(jì)的措施;每一種病害都是有其發(fā)展過(guò)程的,應(yīng)強(qiáng)調(diào)盡早發(fā)現(xiàn)、及時(shí)治理。6.4尾礦庫(kù)水位控制與防汛當(dāng)尾礦庫(kù)防洪標(biāo)準(zhǔn)低于本規(guī)程規(guī)定時(shí),應(yīng)采取措施,提高尾礦庫(kù)防洪能力,滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)要求。[解讀]《防洪標(biāo)準(zhǔn)》GB51-1994規(guī)定:“各類(lèi)防護(hù)對(duì)象現(xiàn)有的防洪標(biāo)準(zhǔn)低于本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的,應(yīng)積極采取措施,盡快達(dá)到”??刂莆驳V庫(kù)內(nèi)水位應(yīng)遵循的原則:a)在滿足回水水質(zhì)和水量要求前提下,盡量降低庫(kù)內(nèi)水位;b)在汛期必須滿足設(shè)計(jì)對(duì)庫(kù)內(nèi)水位控制的要求;c)當(dāng)尾礦庫(kù)實(shí)際情況與設(shè)計(jì)不符時(shí),應(yīng)在汛前進(jìn)行調(diào)洪演算,保證在最高洪水位時(shí)灘長(zhǎng)與超高都滿足設(shè)計(jì)要求;d)當(dāng)回水與尾礦庫(kù)安全對(duì)灘長(zhǎng)和超高的要求有矛盾時(shí),必須保證壩體安全;e)水邊線應(yīng)于壩軸線基本保持平行。[解讀]從安全角度分析,庫(kù)內(nèi)水位越低,則干灘越長(zhǎng),浸潤(rùn)線越低,壩體穩(wěn)定性越高;從生產(chǎn)角度分析,庫(kù)內(nèi)水位越高,則庫(kù)內(nèi)存水量越多,更有利于滿足生產(chǎn)回水量和回水水質(zhì)要求;從環(huán)保角度分析,庫(kù)內(nèi)水位越高,則澄清距離越長(zhǎng),越有利于提高尾礦庫(kù)排水水質(zhì)。當(dāng)安全、生產(chǎn)、環(huán)保出現(xiàn)矛盾時(shí),應(yīng)堅(jiān)持“安全第一”的方針,尤其在汛期,庫(kù)內(nèi)水位必須控制在防洪要求的汛前水位以下,使尾礦庫(kù)留出足夠的防洪庫(kù)容。設(shè)計(jì)上一般應(yīng)通過(guò)調(diào)洪演算給出尾礦庫(kù)在不同運(yùn)行期(即壩頂或?yàn)╉斶_(dá)到某高程時(shí))應(yīng)控制的庫(kù)內(nèi)水位,有時(shí)也可給出不同運(yùn)行期應(yīng)控制的壩頂或?yàn)╉斉c庫(kù)內(nèi)汛前水位的高差。尾礦庫(kù)運(yùn)行情況符合設(shè)計(jì)要求時(shí),汛前水位應(yīng)按設(shè)計(jì)要求確定。設(shè)計(jì)未給出控制水位或尾礦庫(kù)運(yùn)行情況與原設(shè)計(jì)條件不符時(shí),應(yīng)按照實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)洪演算確定。須指出:重新計(jì)算確定的最高洪水位還應(yīng)滿足尾礦壩穩(wěn)定要求。汛期前應(yīng)對(duì)排洪設(shè)施進(jìn)行檢查、維修和疏浚,確保排洪設(shè)施暢通。根據(jù)確定的排洪底坎高程,將排洪底坎以上1.5倍調(diào)洪高度內(nèi)的擋板全部打開(kāi),清除排洪口前水面漂浮物;庫(kù)內(nèi)設(shè)清晰醒目的水位觀測(cè)標(biāo)尺,標(biāo)明正常運(yùn)行水位和警戒水位。[解讀]排洪設(shè)施多為砼結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)受損、失事比例較高。1)結(jié)構(gòu)的基本功能按照國(guó)家工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),必須滿足下列承載能力、正常使用、耐久性、堅(jiān)固性四項(xiàng)功能要求:(1)正常施工和使用時(shí)能承受出現(xiàn)的各種作用。(2)正常使用時(shí)具有良好的工作性能。(3)正常維護(hù)下具有足夠的耐久性。(4)在設(shè)計(jì)規(guī)定的偶然事件發(fā)生時(shí)及發(fā)生后能保持必要的穩(wěn)定性。2)砼建筑物病害的主要現(xiàn)象:裂縫、滲漏、剝蝕(1)裂縫嚴(yán)重的裂縫不僅危害建筑物的整體性和穩(wěn)定性,而且還會(huì)產(chǎn)生大量漏水,使壩體及其它水工建筑物的安全運(yùn)行受到嚴(yán)重威脅;另外,裂縫往往會(huì)引起其它病害的發(fā)生與發(fā)展,如滲漏溶蝕、環(huán)境水侵蝕、凍融破壞及鋼筋銹蝕等。這些病害與裂縫形成惡性循環(huán),會(huì)對(duì)水工建筑物的耐久性產(chǎn)生很大危害。裂縫按深度不同可分為表層裂縫、深層裂縫、貫穿裂縫;按裂縫開(kāi)度變化可分為死縫(其寬度和長(zhǎng)度不再變化)、活縫(其寬度隨外界環(huán)境條件和荷載條件變化而變化,長(zhǎng)度不變或變化不大)和增長(zhǎng)縫(其寬度或長(zhǎng)度隨時(shí)間而增長(zhǎng));按產(chǎn)生原因分,裂縫可分為溫度裂縫、干縮裂縫、鋼筋銹蝕裂縫、超載裂縫、堿骨料反應(yīng)裂縫、地基不均勻沉陷裂縫等。溫度裂縫:施工中應(yīng)嚴(yán)格采取溫控措施,盡量減少或避免溫度裂縫的發(fā)生。干縮裂縫:置于未飽和空氣中的砼因水分散失而引起的體積縮小變形,稱(chēng)為干燥收縮變形,簡(jiǎn)稱(chēng)干縮。其擴(kuò)散速度比溫度的擴(kuò)散速度要慢。大體積砼內(nèi)部不存在干縮問(wèn)題,但其表面干縮卻是一個(gè)不能忽視的問(wèn)題。鋼筋銹蝕裂縫:砼中鋼筋發(fā)生銹蝕后,其銹蝕產(chǎn)物(氫氧化鐵)的體積將比原來(lái)增長(zhǎng)2~4倍,從而對(duì)周?chē)女a(chǎn)生膨脹應(yīng)力。當(dāng)該膨脹應(yīng)力大于砼抗拉強(qiáng)度時(shí),砼就會(huì)產(chǎn)生裂縫,一般為沿鋼筋長(zhǎng)度方向發(fā)展的順筋裂縫。堿骨料反應(yīng)裂縫:主要有堿-硅酸鹽反應(yīng)和堿-碳酸鹽反應(yīng),反應(yīng)物增加到一定數(shù)量且有充足水時(shí),就會(huì)在砼中產(chǎn)生較大的膨脹作用,導(dǎo)致砼產(chǎn)生裂縫。堿骨料反應(yīng)裂縫不同于最常見(jiàn)的砼干縮裂縫和荷載引起的超載裂縫,其形貌及分布與鋼筋限制有關(guān),當(dāng)限制力很小時(shí),常出現(xiàn)地圖狀裂縫,并在縫中伴有白色浸出物;當(dāng)限制力強(qiáng)時(shí)則出現(xiàn)順筋裂縫。超載裂縫:是建筑物超載時(shí)其結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生的裂縫。(2)滲漏水工砼建筑物的主要任務(wù)是擋水、引水、輸水和泄水,水(尤其是壓力水)是無(wú)孔不入的,所以滲漏是水工砼建筑物常見(jiàn)的主要病害,會(huì)使建筑物內(nèi)部產(chǎn)生較大的滲透壓力和浮托力,甚至危及建筑物的穩(wěn)定與安全;滲漏還會(huì)引發(fā)溶蝕、侵蝕、凍融、鋼筋銹蝕、地基凍脹等病害,加速砼結(jié)構(gòu)老化,縮短建筑物的使用壽命。按照滲漏表現(xiàn)的幾何形狀可分為點(diǎn)滲漏、線滲漏和面滲漏三種。線滲漏最常見(jiàn),又可分為病害裂縫滲漏和變形縫滲漏等。根據(jù)滲漏水的速度可分為慢滲、快滲、漏水和射流等四種,滲漏水量與滲徑長(zhǎng)度、靜水壓力、滲流截面積等三個(gè)因素有關(guān)。原因如下:裂縫——貫穿性裂縫是主要原因,漏水程度又與裂縫的性狀(寬度、深度、分布)、溫度及干濕循環(huán)等有關(guān)。冬季溫度低、裂縫寬度大,同樣水位下其滲漏量就大。止水結(jié)構(gòu)失效——瀝青止水井混進(jìn)了水泥漿;止水片材料性能不佳,發(fā)生斷裂或腐爛,伸縮縫變形大而導(dǎo)致止水帶滲漏;止水帶施工工藝不當(dāng)?shù)?。砼施工質(zhì)量差——密實(shí)度低,甚至出現(xiàn)蜂窩孔洞,從而導(dǎo)致水在砼中滲漏。(3)剝蝕原因是環(huán)境因素(水、氣、溫度、介質(zhì))與砼及其內(nèi)部的水化產(chǎn)物、砂石骨料、摻合料、外加劑、鋼筋相互之間產(chǎn)生一系列機(jī)械的、物理的、化學(xué)的復(fù)雜作用,形成大于砼抵抗能力(強(qiáng)度)的破壞應(yīng)力。3)裂縫檢查與治理查明構(gòu)筑物的病害位置、程度、原因的常用方法有水泥灌漿、加筋網(wǎng)噴漿、磨細(xì)水泥灌漿、化學(xué)灌漿和黃楊樹(shù)脂合成物填塞等,而處于發(fā)展中的裂縫有可能繼續(xù)變形、不易堵塞,可采用彈性材料填塞、水溶性聚氨酯灌縫,也可用環(huán)氧樹(shù)脂粘貼橡皮。4)維護(hù)排洪設(shè)施完好、暢通(1)井、塔倒塌,排水管堵塞或土壓力過(guò)大而壓垮,應(yīng)追究設(shè)計(jì)、施工單位的責(zé)任,如施工質(zhì)量差、地基沉降、排水管強(qiáng)度不夠等。應(yīng)在井座井圈縮窄的平臺(tái)上而不應(yīng)在井頂進(jìn)行封井,否則會(huì)壓垮;最好用鋼筋砼結(jié)構(gòu),不能用漿砌塊石結(jié)構(gòu)、水泵、鋼管、玻鋼管等排洪。(2)斜槽排水能力介于窗口式與框架式之間,其平蓋板分為上下兩面,應(yīng)認(rèn)準(zhǔn)方向,蓋反了容易出事故,因?yàn)樯厦媸羌糁Я?,可承受土壓力,而下面是受拉鋼筋。拱形蓋板則不存在此問(wèn)題。蓋的過(guò)程中接縫太大會(huì)漏砂,應(yīng)用砂漿封漏,水下部位應(yīng)鋪設(shè)土工布。(3)隧洞①進(jìn)口有可能垮塌,須打臨時(shí)隧洞應(yīng)急。如某金礦36萬(wàn)方尾礦含氰化物澄清水匯入黃河,原因就是進(jìn)口采用木支架、支撐砼襯砌,運(yùn)行5~6年后水壓加大,木支撐腐爛后頂板垮塌。原設(shè)計(jì)要求襯砌與巖石緊密接觸并壓力灌漿,襯砌上設(shè)有排水口,進(jìn)口設(shè)有減壓孔,平常只有零星水滴,此時(shí)已經(jīng)往外直噴水,說(shuō)明襯砌內(nèi)空隙與外面庫(kù)內(nèi)的水已貫通,達(dá)到2kg/cm2。例外情況是當(dāng)巖石f>6時(shí)可不襯砌,只用素砼或噴錨防風(fēng)化即可。②會(huì)產(chǎn)生腐蝕后將砼底板磨穿而露出鋼筋,因此至少在底板上應(yīng)用耐磨砼。③鋼筋砼容易發(fā)生裂縫。(4)截洪溝線路長(zhǎng),應(yīng)經(jīng)常巡視,多用漿砌塊石或砼,問(wèn)題是山上滾落的孤石即可砸毀或堵塞,需要及時(shí)清理。排出庫(kù)內(nèi)蓄水或大幅度降低庫(kù)內(nèi)水位時(shí),應(yīng)注意控制流量,非緊急情況不宜驟降。[解讀]本條是根據(jù)水利部門(mén)關(guān)于防止庫(kù)水位驟降影響土壩上游坡穩(wěn)定的條款制定的,庫(kù)內(nèi)水位驟降時(shí),對(duì)于砂土類(lèi)擋水壩上游壩坡將產(chǎn)生較大的滲透壓力,降低其穩(wěn)定性。巖溶或裂隙發(fā)育地區(qū)的尾礦庫(kù),應(yīng)控制庫(kù)內(nèi)水深,防止落水洞漏水事故。[解讀]巖溶發(fā)育地區(qū)的落水洞洞口處常被第四系覆蓋層充填,當(dāng)頂部壓力過(guò)大時(shí),充填物可能陷落而發(fā)生漏水事故。非緊急情況,未經(jīng)技術(shù)論證,不得用常規(guī)子壩擋水。[解讀]常規(guī)子壩是指以壩前沉積的較粗尾砂修筑的砂壩,其斷面很小,一般壩高1~3m,頂寬1~2m,密實(shí)度較低,滲透性較強(qiáng),抗沖刷力差,故不能作為擋水構(gòu)筑物,只有緊急搶險(xiǎn)時(shí)可作為一項(xiàng)臨時(shí)性防止洪水漫頂?shù)拇胧?。汛期最高洪水位時(shí)不能滿足干灘長(zhǎng)度要求的尾礦壩可采用寬頂子壩的方法,即采取池田法或渠槽法修筑寬子壩,其寬度不小于最小干灘長(zhǎng)度,且寬頂子壩頂?shù)臉?biāo)高還應(yīng)滿足超高要求。洪水過(guò)后應(yīng)對(duì)壩體和排洪構(gòu)筑物進(jìn)行全面認(rèn)真的檢查與清理,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)修復(fù),同時(shí),采取措施降低庫(kù)水位,防止連續(xù)降雨后發(fā)生垮壩事故。[解讀]與水庫(kù)相比,尾礦庫(kù)匯水面積和庫(kù)容都較小,洪水調(diào)節(jié)能力較低,一般在尾礦庫(kù)防洪設(shè)計(jì)中是采用24h設(shè)計(jì)洪水,且規(guī)定一次洪水排除時(shí)間不宜超過(guò)72h,以備下一次防洪之用,所以本條規(guī)定每次洪水過(guò)后應(yīng)盡快降低庫(kù)內(nèi)水位,留足規(guī)定的調(diào)洪庫(kù)容并及時(shí)檢查排洪設(shè)施,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題立即處理。尾礦庫(kù)排水構(gòu)筑物停用后,必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求及時(shí)封堵,并確保施工質(zhì)量。嚴(yán)禁在排水井井筒上部封堵。[解讀]設(shè)于庫(kù)內(nèi)的排水井(塔)是有一定服務(wù)年限的,一般在其完成最后一年汛期排洪后應(yīng)進(jìn)行封堵,同時(shí)啟用下一座排水井(塔)。排水井的封堵位置和封堵方式應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行,在井座頂部即井筒底部用預(yù)制的砼梁或拱圈封堵,嚴(yán)禁在排水井井筒頂部封堵。排水井與排洪隧洞連接的排水形式應(yīng)在隧洞支洞處封堵。有的尾礦庫(kù)正是由于對(duì)停用排水井采取了錯(cuò)誤的井筒頂部封堵措施,造成排水井塌陷,堵塞了排水通道。6.5滲流控制尾礦庫(kù)運(yùn)行期間應(yīng)加強(qiáng)觀測(cè),注意壩體浸潤(rùn)線埋深及其出逸點(diǎn)的變化情況和分布狀態(tài),嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求控制。在尾礦庫(kù)運(yùn)行過(guò)程中,如壩體浸潤(rùn)線超過(guò)控制線,應(yīng)經(jīng)技術(shù)論證增設(shè)或更新排滲設(shè)施。上游式尾礦堆積壩可采取下列措施控制滲流:a)尾礦筑壩地基設(shè)置排滲褥墊、水平排滲管(溝)及排滲井等;b)尾礦堆積體內(nèi)設(shè)置水平排滲管(溝)或垂直排滲井、輻射式排滲井等;c)與山坡接觸的尾礦堆積坡腳處設(shè)置貼坡排滲或排滲管(溝)等;d)適當(dāng)降低庫(kù)內(nèi)水位,增大沉積灘長(zhǎng);e)壩前均勻放礦。當(dāng)壩面或壩肩出現(xiàn)集中滲流、流土、管涌、大面積沼澤化、滲水量增大或滲水變渾等異?,F(xiàn)象時(shí),可采取下列措施處理:a)在滲漏水部位鋪設(shè)土工布或天然反濾料,其上以堆石料壓坡;b)增設(shè)排滲設(shè)施,降低浸潤(rùn)線。~6

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