模袋法堆坝安全技术规程

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1、 中 华 人 民 共 和 国 安 全 生 产 行 业 标 准中 华 人 民 共 和 国 安 全 生 产 行 业 标 准 AQ XXXX XXXX 模袋法尾矿堆坝安全技术规程模袋法尾矿堆坝安全技术规程 Safety technical regulation for tailings damming with geofabriform method AQ XXXX XXXX AQ 2020XX XX XX发布 2020XX XX XX实施 国家安全生产监督管理总局发布国家安全生产监督管理总局发布 模袋法尾矿堆坝安全技术规程 AQ XXXX XXXX 2 前言前言 为 规 范 模 袋 法 尾 矿 堆

2、 坝 的 建 设 运 行 验 收 及 安 全 评 价 保 障 人 民 生 命 财 产为 规 范 模 袋 法 尾 矿 堆 坝 的 建 设 运 行 验 收 及 安 全 评 价 保 障 人 民 生 命 财 产 安 全 依 据 中 华 人 民 共 和 国 安 全 生 产 法 中 华 人 民 共 和 国 矿 山 安 全 法 和 有 关安 全 依 据 中 华 人 民 共 和 国 安 全 生 产 法 中 华 人 民 共 和 国 矿 山 安 全 法 和 有 关 法 律 法 律 行 政 法 规 及 有 关 行 业 技 术 标 准 规 范 规 定 制 定 本 规 程 行 政 法 规 及 有 关 行 业 技 术 标

3、 准 规 范 规 定 制 定 本 规 程 本 规 程 的 附 录本 规 程 的 附 录 A 附 录 附 录 B 是 资 料 性 附 录 是 资 料 性 附 录 本 规 程 由 国 家 安 全 生 产 监 督 管 理 总 局 提 出 并 归 口 本 规 程 由 国 家 安 全 生 产 监 督 管 理 总 局 提 出 并 归 口 目录目录 1 范围范围 1 2 规范性引用文件规范性引用文件 1 3 术语和定义术语和定义 2 4 模袋法尾矿堆坝的适用条件模袋法尾矿堆坝的适用条件 2 模袋法尾矿堆坝安全技术规程 AQ XXXX XXXX 3 5 模袋尾矿堆坝设计模袋尾矿堆坝设计 3 6 模袋堆坝的实施

4、模袋堆坝的实施 6 7 模袋堆坝的安全评价要求模袋堆坝的安全评价要求 8 8 模袋法尾矿堆坝的安全生产管理模袋法尾矿堆坝的安全生产管理 9 模袋法尾矿堆坝安全技术规程 AQ XXXX XXXX 1 1 范围范围 本规程规定了金属 非金属矿山尾矿库模袋法尾矿堆坝的建设 工程验 收 运行 安全检查 安全评价等方面的安全要求 本规程适用于中华人民共和国境内金属 非金属矿山选矿厂尾矿库 本 规程不适用于核工业矿山尾矿库 2 规范性引用文件规范性引用文件 下列文件中的条款通过本规程的引用而成为本规程的条款 引用文件最 新版本 以及其后修订版均适用于本规程 尾矿设施设计规范 GB 50863 尾矿设施施工

5、及验收规范 GB 50864 尾矿堆积坝岩土工程技术规范 GB 50547 岩土工程勘察规范 GB 50021 构筑物抗震设计规范 GB 50191 尾矿库在线安全监测系统工程技术规范 GB 51108 土工合成材料应用技术规范 GB T 50290 土工合成材料 长丝机织土工布 GB T 17640 土工合成材料 裂膜丝机织土工布 GB T 17641 土工合成材料 塑料扁丝编织土工布 GB T 17690 土工试验方法标准 GB T 50123 尾矿库安全技术规程 AQ2006 水工建筑物抗震设计规范 SL203 疏浚与吹填工程技术规范 SL17 土工合成材料测试规程 SL235 水运工程

6、土工合成材料应用技术规范 JTJ239 模袋法尾矿堆坝安全技术规程 AQ XXXX XXXX 2 3 术语和定义术语和定义 下列术语和定义适用于本规程 3 1 模袋法尾矿堆坝 geofabriform method tailings damming 通过向模袋内充灌尾砂并经压力排水形成固结充灌体 利用充灌体连续 交错堆筑而形成的模袋子坝 3 2 模袋 geofabriform 由有纺土工织物缝制的对灌注的尾矿浆起包裹 反滤作用的连续或单 独的袋状结构材料 可分为普通模袋和高强模袋两类 3 3 有纺土工织物 woven geotextile 由纤维纱或长丝按一定方向排列机织的土工织物 原材料主要

7、有聚丙烯 PP 聚酯 PET 等 3 4 土工格栅 geogrid 由抗拉条带单元结合形成的有规则网络形式的加筋土工合成材料 其开 孔可容填筑料嵌入 分为塑料土工格栅 玻纤格栅 聚酯经编格栅和由多条 复合加筋带粘接或焊接成的钢塑土工格栅等 3 5 塑料盲沟 prefabricated blind drain 以塑料土工合成材料建成的坝内排水通道 3 6 垂直渗透系数 coefficient of vertical permeability 垂直于土工织物平面方向上的渗透系数 3 7 等效孔径 95 O equivalent opening size 用干砂法做试验时 留在筛上的粒组的质量为 总

8、投砂量的 95 时的 颗粒尺寸 3 8 脱水剂 dehydrating agent 降低袋内尾砂中水分或除去化合物分子中结晶水的试剂 4 模袋法模袋法尾矿堆坝尾矿堆坝的适用条件的适用条件 4 1 尾矿库纵深短 尾矿粒度细 坝体上升速度快 防洪高度不足的尾矿库 在 满足整体稳定性的前提下 可采用模袋法尾矿堆坝 4 2 对于灌袋尾矿用于堆坝的 d 0 045mm 尾矿颗粒含量不小于 50 按重量百 模袋法尾矿堆坝安全技术规程 AQ XXXX XXXX 3 分数计 d 0 005mm 尾矿颗粒含量不大于 10 按重量百分数计 的尾矿可 采用模袋法堆坝 4 3 当不满足 4 2 时 需经专项试验研究论

9、证后进行模袋法堆坝设计 试验研究 结果包括但不限于以下内容 1 最佳灌袋浓度 2 选用灌袋尾矿粒级范围及相适合的模袋材料 3 脱水剂添加种类及剂量 4 袋内尾矿强度指标 5 模袋层间摩擦系数 6 最佳固结时间 7 适宜的坝型结构 5 模袋尾矿堆坝设计模袋尾矿堆坝设计 5 1 模袋材料模袋材料 5 1 1 用作尾矿浆体灌袋的模袋应符合反滤 排水要求 即 1 保土性 模袋孔径应与入袋尾矿粒度相匹配 减少灌袋尾矿颗粒的流失 2 透水性 模袋应具有足够的透水性 保证渗透水通畅排出 3 防堵性 模袋在灌袋过程中不应因细小颗粒淤堵而失效 保土性 透水性及防堵性的要求详见附录 A 5 1 2 模袋材料应根据

10、实际工程的尾砂性质 酸碱度 使用状态及防老化 抗化 学腐蚀性等要求选择 5 1 3 模袋材料指标包括以下主要项目 1 物理指标 单位面积质量 厚度 等效孔径 EOS 等 2 力学指标 拉伸强度 撕裂强度 胀破强度 顶破强度 伸长率等 3 水力学指标 垂直渗透系数和透水率 4 耐久性指标 抗老化性 强度保持率 5 1 4 测得的极限抗拉强度 T 用于设计时 应按照式 5 1 1 予以折减 a TTa 5 1 1 模袋法尾矿堆坝安全技术规程 AQ XXXX XXXX 4 式中 系数a综合考虑模袋材料因蠕变影响 施工过程中受损伤以及长期老 化的影响 在无实测资料时可采用 0 2 0 4 当施工条件差

11、 材料蠕变性大时 系数a应取较小值 5 1 5 模袋材料的撕裂强度 胀破强度 顶破强度以及材料的接缝强度等应符合 5 1 4 条的规定 5 1 6 模袋材料单位面积质量不应小于 150g m2 极限抗拉强度不低于 20kN m 其主要技术指标应根据选用模袋材质的不同满足 GB T 17640 GB T 17641 及 GB T 17690 的相关规定 当模袋裸露时间较长或因其他原因导致普通模袋不能 满足设计要求时 可采用高强模袋 高强模袋的主要技术指标见附录 B 的相关 要求 5 2 模袋尾矿坝构造要求模袋尾矿坝构造要求 5 2 1 模袋子坝上游坡比不宜陡于 1 1 5 下游坡比不宜陡于 1

12、2 5 2 2 模袋子坝坝顶宽度不小于 5m 5 2 3 宜根据工程规划 年入库尾砂量 服务年限 最小安全超高等确定模袋子 坝设计高度 5 2 4 每级子坝均宜应设排渗设施 排渗设施可采用排渗褥垫 塑料盲沟 管 三维排水网等 其断面尺寸及布置型式应满足排出渗水量的要求 5 2 5 模袋坝的下游坡面上 应结合排渗设施每隔 5m 10m 高差设置坝面排水沟 5 2 6 模袋坝下游坡与两岸山坡结合处应设置截水沟 5 2 7 采用普通模袋时 单层模袋层高宜控制在 0 3 0 8m 采用高强模袋时 单 层模袋层高宜控制在 2 0m 以下 5 2 8 模袋坝的下游坡面应设护坡 5 2 9 模袋坝的上游坡面

13、应有防止放矿冲刷模袋坝的措施 5 2 10 当设计采用分级尾矿充灌模袋堆坝时 1 应对模袋法堆坝全部运行期内的堆坝尾矿量与库内堆存量应按高度进行 平衡计算 坝顶上升速度应满足库内沉积滩面的上升速度和防洪安全的需要 并 由此确定各阶段需要的堆坝尾矿产率 2 所选设备和分级工艺的最终成品堆坝尾砂的产率不宜小于各堆坝阶段需 要的最大堆坝尾矿产率的 1 2 倍 模袋法尾矿堆坝安全技术规程 AQ XXXX XXXX 5 3 分级设备的选型 工作压力和设备参数宜根据设计确定的沉砂粒度 产率 和浓度要求由设备厂商提供 并应经试验复核 5 3 模袋尾矿坝模袋尾矿坝基础基础 5 3 1 模袋坝与山体接触的坝肩部

14、位 应对其表面腐土及杂草等进行清除 以保 证坝体与山体接触良好 5 3 2 模袋尾矿坝基础层应为具有足够承载力的地层 固结后的稳定尾砂层或模 袋体层 且不应因模袋堆载后发生基础失稳 对不能满足稳定和沉降要求的基础 层 应进行相应的处理 5 3 3 对作为基础持力层或其它重点受力部位的模袋体可掺入水泥等固化剂以形 成模袋固化土 固化剂种类 掺量和搅拌设备参数宜根据设计要求的矿浆性质 强度指标由试验确定 5 4 模袋模袋堆坝堆坝安全辅助设施安全辅助设施 5 4 1 渗流控制措施 1 尾矿坝的渗流控制措施必须确保浸润线低于控制浸润线 2 模袋坝体排渗设施可采用排渗褥垫 塑料盲沟 管 三维排水网等 其

15、 断面尺寸及布置型式应满足排出渗水量的要求 3 排渗土工织物具有的导水率宜大于工程要求导水率的 3 5 倍 5 4 2 坝体加筋措施 1 模袋坝宜采用土工加筋方式增强尾矿强度 提高坝体结构稳定性和坝基承 载力 加筋筋材可采用土工格栅 土工织物 土工格室或土工网等 2 加筋结构设计应通过计算 并依据计算结果选择加筋材料 确定筋材的布 放位置 长度和间距等 5 4 3 难固结细粒尾矿灌袋宜添加脱水剂加快固结速度 脱水剂的选型 药剂比 例和加药设备参数宜根据设计确定的灌袋粒度 生产规模和浓度要求由药剂厂商 提供 并应经试验复核 5 5 模袋坝体稳定计算模袋坝体稳定计算 5 5 1 模袋坝体整体稳定性

16、计算应符合 尾矿设施设计规范 GB50863 的相 关规定 5 5 2 模袋子坝稳定性验算应进行模袋的层间抗滑稳定分析 其层间力学性质指 模袋法尾矿堆坝安全技术规程 AQ XXXX XXXX 6 标宜按照试验资料确定 当无试验资料时 其摩擦系数可采用 0 5 6 模袋堆坝的实施模袋堆坝的实施 6 1 充充砂要求砂要求 6 1 1 模袋尾矿堆坝的充砂方式可采用全尾矿直接充灌 旋流器分级充灌和库内 干滩面取砂充灌 1 采用全尾矿或旋流器分级尾矿充灌模袋时 应设置供浆稳压设施 压力宜 控制在 0 2 MPa 0 3MPa 2 采用库内取砂充灌时 应满足以下要求 1 在尾砂干滩区进行制浆作业时 应远离干滩滩顶 保证安全距离 满 足坝体渗流稳定要求 2 制浆开挖坑深度和开挖边坡满足内边坡稳定要求 6 2 制袋要求制袋要求 6 2 1 模袋缝制前 应根据坝体尺寸规划模袋的尺寸和形状 6 2 2 模袋缝制时 每道缝不少于二道 先缝一道 折叠后再缝制一道或两道 针脚间距 5mm 确保袋体的接缝牢固 6 2 3 模袋接缝处宜采用不易老化降解的尼龙线 强度不低于 180N 接缝处强度 不宜低于模袋材料拉伸