1 前言 11.1 项目概况 11.2 地理位置及交通状况 11.3 地形、地貌、地震 11.4 气象条件 21.5 区域地质构造 21.6 水文地质条件 31.7 不良地质作用 41.8 矿区经济 42设计原则、设计依据及选矿工艺资料 42.1 设计原则 42.2 设计依据 52.3 选矿工艺资料及尾矿特性 63尾矿库工程设计 63.1 库址选择 63.2 坝型选择 73.3 库容计算及尾矿库等级 73.3.1 库容量 73.3.2 尾矿库等级 73.3.3 防洪标准 83.4 尾矿库水文计算 93.5 尾矿坝 113.5.1初期坝坝体设计 113.5.2尾矿堆积坝设计 143.5.3上游尾矿坝 193.5.4尾矿坝体稳定分析 193.6 排水、导流构筑物 263.6.1排洪方式 273.6.2上游导流构筑物 273.6.3泄流能力验算 283.7 尾矿输送系统 293.8 尾矿库回水 304尾矿库的监控与看守 304.1 尾矿库监控设施 304.1.1尾矿坝变形观测 304.1.2库水位观测 334.1.3库下游地下水观测 334.2 尾矿库看守 335尾矿库建设主要工程量 336尾矿库的环境保护 356.1 环境保护设计依据 356.2 环境保护标准 366.3 主要污染源及治理措施 366.3.1工程主要影响源 366.3.2污染源治理措施 376.3.3尾矿库的水土保持 376.3.4环境监测 387安全管理 397.1 安全管理依据和标准 397.2 生产过程中的危险有害因素 407.2.1尾矿库的坝体破坏 407.2.2粉尘的危害 417.3 对策及安全措施 417.3.1技术措施 417.3.2管理措施 427.3.3防洪 437.3.4粉尘的防护对策 447.3.5尾矿库区范围内安全管理 447.3.6尾矿库影响范围 447.3.7安全监测制度及机构 448存在的问题及建议 459工程设计概算 469.1 编制说明 469.2 投资分析 471、 前言1.1 项目概况XX县XX矿业发展有限公司XX金矿选矿厂是一家综合生产规模为日处理矿石100t的采选联合企业。
为满足安全使用及环境保护等方面的要求，XX县XX矿业发展有限公司XX金矿委托我公司进行尾矿设施的设计,主要设计内容包括：按照规范要求，分别对尾矿坝体、排洪系统、回水系统、尾矿库使用及尾矿库管理等具体内容进行设计1.2 地理位置及交通状况XX县XX矿业发展有限公司XX金矿区距XX县城45km，行政区划属XX县小坝乡中心点地理座标：东经104°04′37″，北纬32°06′41″矿区交通情况：成都至绵阳128km，绵阳至XX69km，XX至治城22km，以上计219km为县级主干公路；由治城至小坝24km，由小坝至矿点26km，该段50km为区乡及林区公路，雨季期间时有垮塌交通较方便1.3 地形、地貌、地震矿区为中高山地貌，地势西南高东北低，地形陡峭，坡度20°—40°，海拔高程1750—2500m，相对高差750m米弱布沟为区内主要河流，长年流水，水量较大，从矿区东北角流过，沟底海拔1750m米蚂蟥沟小河从矿区北西侧通过，为常年流水沟，但水量较小，为矿区内唯一的地表径流水系，于矿区东北角流人弱布沟矿体出露于蚂蟥沟东侧山坡上，地下水不发育矿区最低开采坑道（中段）1900m，高于当地侵蚀基准面（弱布沟）150m。
根据《建筑抗震设计规范》（GB50011－2001）及《中国地震动参数区划图》（GB18306－2001）确定，本地区地震基本烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g场地覆盖层主要为碎石土，厚度一般小于5m，场地属中硬土I类场地，设计特征周期0.25s1.4 气象条件矿区属高原气候，气候温和，四季分明平均气温15.5℃，极端最高温度 36.1℃、最低温度-4.5℃年历年平均日照总时数900小时垂直分带清楚，年降雨量1377.2mm，多集中在7～9月，日最大平均降水量为149.9mm常有旱、涝、大风、冰雹，10月至翌年3月降霜降雪主导风向：夏季东南风，冬季西北风本区最大冻土深度50mm，基本风压0.5Kpa，基本雪压0.3KPa属温带季风性大陆性气候1.5 区域地质构造矿区位于北东向三道龙池背斜北东倾伏端近轴部地带，由志留系、泥盆系地槽型海相变质碎屑建造构成一）褶曲区内北北东、北东向次级紧密线状同斜、复式歪斜褶皱、轴面劈理及片理带、冲断裂发育背斜构造主要沿蚂蟥沟及其岔沟分布，轴向变化于25～60°间，轴长70—180m，向南西倾伏同时，拖拉褶曲构造及揉皱特别强烈，大者使整个岩性层发生褶皱，并见小揉皱，在30m长探槽中可连续见2—5个大小不等的小褶曲；小者于手标本中可见。
不同期次的褶曲相互迭加，使褶皱更加复杂该区主压应力方向，由北西～南东逐渐转变为南西～北东较强的挤压应力不仅产生了岩层的走向褶皱及揉皱，而且迭加了晚期沿岩层倾向的褶皱，导致沿褶曲核部及其转折端，产生了十分发育的揉皱及轴面劈理化带、层间碎裂带，为金矿带（体）的形成提供了良好的容矿空间二）断裂区内断裂构造发育北东向：以F1、F4、F5及F2为代表F1断裂延长大于1km，呈舒缓波状延伸，是蚂蟥沟背斜之纵向压扭性逆冲断层，从F1两侧，特别是南盘展布有众多平行矿体和矿化石英脉，以及切断矿体事实看，F1断层经历了成矿前的导矿～成矿期的容矿～成矿后的切断矿体之长期演化过程北北西、北西向：以F3、F6为代表断层走向320～350°，延长大于1km，是后龙门山北东向多字型构造带的组成部份，属横向张扭性断层，与成矿关系不明1.6 水文地质条件矿区断层、裂隙及褶皱较发育，岩层为炭质千枚岩、板岩，基本不含水矿体出露于半山地带，高于地表径流水系，矿体倾向与地形坡向相反，地形为“V”字山形，河流落差大，地势陡峭，有利于疏通，使大气降水沿坡排泄于沟谷中，汇于弱布沟中，流向下游，对矿山开采影响较小矿区水文地质条件属简单类型。
1.7 不良地质作用山坡主要为岩质陡坡，主要发育三组裂隙：①355°∠42°、②274°∠35°、③93°∠65°，间距0.20～0.50m，延伸长度0.80～4.00m，岩层产状内倾，不会发生整体失稳由于裂隙切割，局部块体存在崩塌、脱落现象，崩塌物直径10～150cm不等，崩塌堆积物体积一般小于50对此应采取一定的支护措施在沟脚由于水流充数造成局部小型滑坡，滑坡体积一般小于100东侧弱布沟在雨季河水挟带和冲刷能力较强，在工程建设河水归槽后，洪水对河底或岸边的冲刷作用将加强，除应防止洪水冲刷外，还应注意洪水挟带巨石堵塞河道造成水位上涨进而威胁建（构）筑物安全使用1.8 矿区经济区内居民主要为羌族、汉族、少量藏族以农业为主，牧业为辅农作物以玉米、洋芋为主，次为红苕、荞子、油菜、黄豆、海椒等木材资源丰富经济植物以各类药材为主地方工业较发达有农机、水电、制茶、木材加工等，劳动力及水资源充足2 设计原则、设计依据及选矿工艺资料2.1 设计原则1、认真贯彻执行国家安全生产监督管理总局发布第6号令《尾矿库安全监督管理规定》和“安全第一，预防为主”的方针；采取切实可行的技术措施，确保尾矿设施安全运行；2、在满足矿山企业生产需要条件下，积极稳妥地采用可靠技术，以其减少工程量，降低投资，缩短工期，方便施工和生产管理。
3、贯彻执行《中华人民共和国环境保护法》在生产工艺中消除污染，保护环境4、充分利用荒地和贫瘠土地，不占、少占和缓占农田，减少动力消耗，尽可能考虑造地还田的原则5、有效利用回水进行再生产的原则2.2 设计依据1、矿方提供的尾矿库库区1:500地形图；2、《有色金属矿山企业初步设计内容和深度的原则规定》；3、《选矿厂尾矿设施设计规范》ZBJ1-90；4、《尾矿库安全监督管理规定》第6号令；5、《尾矿库安全技术规程》AQ2006—2005；6、《水工建筑物结构设计规范》DL5057-1996；7、《水工混凝土施工规范》DL/T5144-2001；8、《尾矿设施施工及验收规程》YS5418—95；9、《尾矿设施设计参考资料》；10、《土工合成材料应用技术规范》；11、《XX县XX金矿尾矿坝工程地质勘测报告》；12、XX金矿选矿基本工艺资料；2.3 选矿工艺资料及尾矿特性1、 选矿厂生产规模：100t/d ；2、 选矿厂工作制度：330天/年、3班/天、8小时/班 ；3、 年排尾矿量：3.135×104t/a，折合成2.322×104m3/a ；4、 尾矿比重： 2.7 ；5、 尾矿平均粒度：-200目占50% ；6、 尾矿产率：95% ；7、 尾矿浓度：20% ；8、 尾矿堆积干容重：以1.35t/ m3计算 ；9、 服务年限：约4年 ；10、 选矿工艺描述：选别采用离心重选工艺流程。
选矿工艺经过破碎（两段一闭路）→ 磨矿（一段闭路磨矿流程）→一级离心重选→二级离心重选→摇床精选→脱水；离心重选是在磨矿回路中设Falcon离心工序，离心重选精矿后设摇床精选最后把矿石分离为金精矿和尾矿3 尾矿库工程设计3.1 库址选择该新建尾矿库位于选矿厂西北方向自然山谷中，坝址处沟道呈“倒抛物线形”；库区汇水面积不大；区内属山区，沟谷发育库区两侧岩石裸露，渗透性差此尾矿库长度约140m为充分利用地形和工程地质条件，此尾矿库由下游主坝和上游挡水坝构成，通过岩土工程评价可知，场地地形地貌、水文、工程地质条件简单，场地主要建筑物范围内无明显断层（裂），地震设防烈度为Ⅶ度，场地稳定性好，适宜修建尾矿库3.2 坝型选择该尾矿库处于自然山谷中，坝址处地形呈“倒抛物线型”比较几种坝型(浆砌石重力坝、土坝、土石坝、堆石坝等)，重力坝结构作用明确，强度高,稳定性好，安全可靠，对地形地质条件适应性强，且枢纽泄洪问题容易解决，故本设计采用浆砌石重力坝3.3 库容计算及尾矿库等级3.3.1 库容量本次设计根据库区1:500地形图，按照一次筑坝方案，计算库容,坝顶标高▽1913m，相应总库容量V=12.366×104m3。
按生产规模100t/d计，年排尾矿量：3.135×104t,折合成2.3222×104m3,全部存放于尾矿库（库容利用系数0.80），可服务约3年3.3.2 尾矿库等级按《选矿厂尾矿设施设计规范》ZBJ—90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，按最高等级降一级；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，其设计等别可提高一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，总坝高H总=H初+H堆=12+23=36m（▽1877m～▽1913m），相应总库容量V=12.366×104m3尾矿库等别表等别全库容10V×10³（m³）坝高H（m）一二等库具备提高等别条件者二V≥10000H≥100三1000≤V<1000060≤H<100四100≤V<100030≤H<60五V<100H<30本尾矿库为Ⅳ级，相应防洪标准为:初期30～50年一遇洪水，中、后期为100～200年一遇洪水根据矿方提供的1：500地形图，该尾矿库库区汇水面积为。