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1、尾矿库基础知识讲座河北安科工程技术有限公司内部学习资料一、尾矿库基本概念与技术基础。u名词解释：名词解释：u 尾尾 矿矿 金属或非金属矿山开采出的矿石，经选矿厂选出有价值的精矿产生砂一样的“废渣”，称作尾矿尾矿。u 尾矿处理尾矿处理 将选矿厂排出的尾矿送往指定地点堆存或利用的技术叫做尾矿处理尾矿处理。u 尾矿设施尾矿设施 为尾矿处理所建造的设施系统称作尾矿设施尾矿设施。 尾矿生产工艺简图尾矿设施组成及功能尾矿设施组成及功能1、尾矿水力输送系统 包括尾矿浓缩池、尾矿输送管槽、输送泵站和尾矿分散管槽等，用以将选矿厂排出的尾矿浆送往尾矿库堆存2、尾矿堆存系统 一般常简称为尾矿库，包括库区、尾矿坝、排
2、洪构筑物和坝的观测设施等，用以储存选矿厂排出的尾矿3、尾矿回水系统 包括回水泵站、回水管道和回水池等，用以回收尾矿库或浓缩池的澄清水，送回选矿厂供选矿生产重复利用4、尾矿水处理系统 包括水处理站和截渗、回收设施等，用以处理不符合重复利用或排放标准要求的尾矿水，使之达到标准。尾矿库类型1、山谷型尾矿库 山谷型尾矿库是在山谷谷口处筑坝形成的尾矿库。它的特点是初期坝相对较短，坝体工程量较小，后期尾矿堆坝相对较易管理维护，当堆坝较高时，可获得较大的库容；库区纵深较长，尾矿水澄清距离及干滩长度易满足设计要求；但汇水面积较大时，排洪设施工程量相对较大。我国现有的大、中型尾矿库大多属于这种类型。山谷型尾矿库
3、简图山谷型尾矿库简图2、傍山型尾矿库 傍山型尾矿库是在山坡脚下依山筑坝所围成的尾矿库。它的特点是初期坝相对较长,初期坝和后期尾矿堆坝工程量较大；由于库区纵深较短，尾矿水澄清距离及干滩长度受到限制，后期坝堆的高度一般不太高，故库容较小；汇水面积小，调洪能力较低，排洪设施的进水构筑物较大；由于尾矿水的澄清条件和防洪控制条件较差，管理、维护相对比较复杂。国内低山丘陵地区中小矿山常选用这种类型尾矿库。傍山型尾矿库简图傍山型尾矿库简图3、平地型尾矿库 平地型尾矿库是在平缓地形周边筑坝围成的尾矿库。其特点是初期坝和后期尾矿堆坝工程量大，维护管理比较麻烦；由于周边堆坝，库区面积越来越小，尾矿沉积滩坡度越来越
4、缓，因而澄清距离、干滩长度以及调洪能力都随之减少，堆坝高度受到限制，一般不高；但汇水面积小，排水构筑物相对较小；国内平原或沙漠戈壁地区常采用这类尾矿库。例如金川、包钢和山东省一些金矿的尾矿库。 平地型尾矿库简图平地型尾矿库简图4、截河型尾矿库 截河型尾矿库是截取一段河床，在其上、下游两端分别筑坝形成的尾矿库。有的在宽浅式河床上留出一定的流水宽度，三面筑坝围成尾矿库，也属此类。它的特点是不占农田；库区汇水面积不太大，但尾矿库上游的汇水面积通常很大，库内和库上游都要设置排水系统，配置较复杂，规模庞大。这种类型的尾矿库维护管理比较复杂，国内采用的不多。截河型尾矿库简图截河型尾矿库简图尾矿库关键术语库
5、容 系指尾矿库空间容积全库容 尾矿坝某标高顶面、下游坡面及库底面所围空间的容积，包括有效库容、死水库容、蓄水库容、调洪库容和安全库容5部分。有效库容 某坝顶标高时，初期坝内坡面、堆积坝外坡面以里（对下游式尾矿筑坝则为坝内坡面以里），沉积滩面以下，库底以上的空间，即容纳尾矿容纳尾矿的库容的库容。 调洪库容 某坝顶标高时，沉积滩面、正常水位平面、最高洪水位平面三者包围的空间。总库容 设计最终堆积标高时的全库容。沉积滩沉积滩水力冲积尾矿形成的沉积体表层，常指水力冲积尾矿形成的沉积体表层，常指露出水面部分露出水面部分 滩顶滩顶 沉积滩面与堆积坝外坡的交线，为沉积滩沉积滩面与堆积坝外坡的交线，为沉积滩的
6、最高点。的最高点。滩长滩长 由滩顶至库内水边线的水平距离。由滩顶至库内水边线的水平距离。最小干滩长度最小干滩长度设计洪水位时的干滩长度。设计洪水位时的干滩长度。最小安全超高最小安全超高 规定的安全超高最小允许值。规定的安全超高最小允许值。坝高坝高 对初期坝和中线式、下游式筑坝为坝顶与对初期坝和中线式、下游式筑坝为坝顶与坝轴坝轴 线处坝底的高差线处坝底的高差;对上游式筑坝则为堆积坝对上游式筑坝则为堆积坝坝顶与初期坝坝轴线处坝底的高差。坝顶与初期坝坝轴线处坝底的高差。总坝高总坝高 与总库容相对应的最终堆积标高时的坝与总库容相对应的最终堆积标高时的坝高。高。堆坝高度（堆积高度）堆坝高度（堆积高度）尾
7、矿堆积坝坝顶与初期尾矿堆积坝坝顶与初期坝坝顶的高差。坝坝顶的高差。 上游坝总坝高、初期坝高、堆积坝高示意图上游坝总坝高、初期坝高、堆积坝高示意图下游坝总坝高、初期坝高、堆积坝高示意图下游坝总坝高、初期坝高、堆积坝高示意图进水构筑物进水构筑物 （1）排水井（塔）排水井（塔）窗口式窗口式整体性好，堵孔简单，但进水量小，早期应用较多。 框架式框架式结构合理，进水量大，操作也较简便，广泛采用。井圈叠装式井圈叠装式和砌块式砌块式用预制井圈和预制砌块逐层加高，进水量大，操作要求高，整体性差，应用不多。 （2）排水斜槽排水斜槽既是进水构筑物，又是输水构筑物。随着库水位的升高，进水口的位置不断向上移动。它没有
8、复杂的排水井，但毕竟进水量小，一般在排洪量较小时经常采用。（3）溢洪道溢洪道常用于一次性建库的排洪进水构筑物。为减少过水深度，常采用宽浅式溢洪道。（4）截洪沟截洪沟也是进水构筑物兼作输水构筑物。沿全部沟长均可进水。在较陡山坡处的截洪沟易遭暴雨冲毁，可靠性差，管理维护工作量大。输水构筑物输水构筑物（1）排水管 埋设在库底部，承受荷载较大，一般采用钢筋混凝土结构。（2）斜槽斜槽 钢筋混凝土或浆砌石结构。（3）隧洞隧洞 结构稳定性好，是大、中型尾矿库常用的输水构筑物。当排洪量较大，且地质条件较好时，隧洞方案往往比较经济。（4）截洪沟截洪沟钢筋混凝土或浆砌石结构。坝坡排水沟坝坡排水沟（1）截水沟截水沟
9、沿山坡与坝坡结合部设置浆砌块石，以防止山坡暴雨汇流冲刷坝肩。（2）排水沟排水沟在坝体下游坡面设置纵横，将坝面的雨水导流排出坝外，以免雨水滞留在坝面造成坝面拉沟，影响坝体的安全。尾矿库等别尾矿库等别等 别全库容V（万m3）坝高H（m）一二等库具备提高等别条件者二三四五V100001000V10000100V1000V100H10060H10030H60H30划分标准是：全库容与坝高尾矿库构筑物的级别尾矿库构筑物的级别等 别构 筑 物 的 级 别主要构筑物次要构筑物临时构筑物一二三四五123453355544555初期坝的类型及其特点初期坝的类型及其特点不透水初期坝用透水性较小的材料筑成的初期坝。
10、因其透水性远小于库内尾矿的透水性，不利于库内沉积尾矿的排水固结。当尾矿堆高后，浸润线往往从初期坝坝顶以上的子坝坝脚或坝坡逸出，造成坝面沼泽化，不利于坝体的稳定性。这种坝型适用于不用尾矿筑坝或因环保要求不允许向库下游排放尾矿水的尾矿库。透水初期坝用透水性较好的材料筑成的初期坝。因其透水性大于库内尾矿的透水性，可加快库内沉积尾矿的排水固结，并可降低坝体浸润线，因而有利于提高坝体的稳定性。这种坝型是初期坝比较理想的坝型。透水初期坝的主要坝型有堆石坝或在各种不透水坝体上游坡面设置排渗通道的坝型。 毛石堆筑成透水堆石坝 砂石堆筑成透水堆石坝 尾矿堆积坡比尾矿堆积坡比 （1）关于坡比：）关于坡比： 越大，
11、说明坡越缓，越安全。越大，说明坡越缓，越安全。 越大，说明实际的坡比越越大，说明实际的坡比越陡于设计值，越不安全。陡于设计值，越不安全。 （2）对于堆积坝，）对于堆积坝， 值一般取值一般取 1.41.5。（3）基础坝，另有规定。）基础坝，另有规定。外坡内坡坝基处要求坝基处理应满足渗流控制和静、动力稳定要求。遇有下列情况时，应进行专门研究处理：l透水性较大的厚层砂砾石地基；l易液化土、软粘土和湿陷性黄土地基；l岩溶发育地基；l采空区地基。l 初期坝高度的确定除满足初期堆存尾矿、澄清尾矿水、尾矿库回水和冬季放矿要求外，还应满足初期调蓄洪水要求。 初期坝坝顶宽度要求坝高（m）坝顶最小宽度（m）102
12、.510203.020303.5304.0后期坝的类型及其特点后期坝的类型及其特点上游式尾矿筑坝上游式尾矿筑坝 1-初级坝； 2-子坝 上游式尾矿筑坝要求上游式尾矿筑坝要求坝的级别12345最小安全超高m1.51.00.70.50.4最小滩长m150100705040上游式尾矿坝的最小安全超高与最小滩长上游式尾矿坝的最小安全超高与最小滩长 1-初级坝； 2-子坝下游式尾矿筑坝下游式尾矿筑坝 1-初级坝； 2-子坝中线式尾矿筑坝中线式尾矿筑坝 安全生产管理职责安全生产管理职责建立健全尾矿设施安全管理制度；对从事尾矿库作业的尾矿工进行专门的作业培训,并监督其取得特种作业人员操作资格证书和持证上岗情
13、况。编制年、季作业计划和详细运行图表，统筹安排和实施尾矿输送、分级、筑坝和排洪的管理工作。严格按照本规程、尾矿库安全监督管理规定和设计文件的要求，做好尾矿库放矿筑坝、回水排水、防汛、抗震等安全生产管理。做好日常巡检和定期观测，并进行及时、全面的记录，发现不安全隐患时，应及时处理并向企业主管领导汇报。应急救援预案应急救援预案应急救援预案种类： a)尾矿坝垮坝； b)洪水漫坝； c)水位超警戒线； d)洪水设施损毁、排洪设施堵塞； e)坝坡深层滑动； f ) 防震抗震； g)其他。 尾矿库安全度尾矿库安全度尾矿库安全度主要根据尾矿库尾矿库安全度主要根据尾矿库防洪能力防洪能力和和尾矿坝坝体稳定性尾矿
14、坝坝体稳定性确定。确定。分为分为危库、险库、病库、正常库危库、险库、病库、正常库四级。四级。 危库尾矿库有下列工况之一的为危库： a).尾矿库调洪库容严重不足，在设计洪水位时，安全超高和最小干滩长度都不满足设计要求，将可能出现洪水漫顶； b).排洪系统严重堵塞或坍塌，不能排水或排水能力急剧降低； c).排水井显著倾斜，有倒塌的迹象； d).坝体出现贯穿性横向裂缝，且出现较大范围管涌、流土变形，坝体出现深层滑动迹象； e).经验算，坝体抗滑稳定最小安全系数小于0.95； f).其他严重危及尾矿库安全运行的情况。必须停止生产并采取应急措施必须停止生产并采取应急措施 险险 库库尾矿库有下列工况之一的
15、为险库： a)尾矿库调洪库容不足，在设计洪水位时，安全超高和最小干滩长度均不满足设计要求； b)排洪系统部分堵塞或坍塌，排水能力有所降低，达不到设计要求； c)排水井有所倾斜； d)坝体出现浅层滑动迹象； e)经验算，坝体抗滑稳定最小安全系数小于0.98； f)坝体出现大面积纵向裂缝，且出现较大范围渗透水高位出逸，出现大面积沼泽化； g)其他危及尾矿库安全运行的情况。必须立即停产，排除险情。必须立即停产，排除险情。病 库尾矿库有下列工况之一的为病库： a)尾矿库调洪库容不足，在设计洪水位时不能同时满足设计规定的安全超高和最小干滩长度的要求； b)排洪设施出现不影响安全使用的裂缝、腐蚀或磨损；
16、c)经验算，坝体抗滑稳定最小安全系数满足表6规定值，但部分高程上堆积边坡过陡，可能出现局部失稳； d)浸润线位置局部较高，有渗透水出逸，坝面局部出现沼泽化； e)坝面局部出现纵向或横向裂缝； f)坝面未按设计设置排水沟，冲蚀严重，形成较多或较大的冲沟 g)坝端无截水沟，山坡雨水冲刷坝肩； h)堆积坝外坡未按设计覆土、植被； i)其他不影响尾矿库基本安全生产条件的非正常情况。 应限期整改应限期整改 正常库尾矿库同时满足下列工况的为正常库： a)尾矿库在设计洪水位时能同时满足设计规定的安全超高和最小干滩长度的要求； b)排水系统各构筑物符合设计要求，工况正常； c)尾矿坝的轮廓尺寸符合设计要求，稳
17、定安全系数满足设计要求； d)坝体渗流控制满足要求，运行工况正常。 尾矿库安全生产监督管理法规一、基本法规一、基本法规(1)中华人民共和国安全生产法中华人民共和国安全生产法 (2002年年6月月29日第九届人大常委会第日第九届人大常委会第28次会议通过次会议通过)；(2)中华人民共和国矿山安全法中华人民共和国矿山安全法 (1992年年11月月7日第七届全国人民代表大会常务委员会第日第七届全国人民代表大会常务委员会第二十八次会二十八次会 议通过，议通过，1992年年11月月7日中华人民共和国主席令第六十日中华人民共和国主席令第六十五号公布，五号公布， 1993年年5月月1日起施行日起施行)；(3
18、)中华人民共和国矿山安全法实施条例中华人民共和国矿山安全法实施条例 (1996年年10月月30日劳动部发布日劳动部发布)。 二、工程建设的主要法规和标准二、工程建设的主要法规和标准(1)非煤矿矿山建设项目安全设施设计审查与竣工验收办法非煤矿矿山建设项目安全设施设计审查与竣工验收办法 (2004年年12月月28日国家安全生产监督管理局令第日国家安全生产监督管理局令第18号号)；(2)金属非金属矿山建设项目初步设计金属非金属矿山建设项目初步设计(安全专篇安全专篇)编写提纲编写提纲 (安监总管一字安监总管一字2005号号)；(3)尾矿库安全监督管理规定尾矿库安全监督管理规定 (国家安监总局第国家安监
19、总局第6号令，号令，2006年年4月月21日公布，日公布，2006年年6月月1日实施日实施)；(4)尾矿库安全技术规程尾矿库安全技术规程(AQ 20062005)；(5)选矿厂尾矿设施设计规范选矿厂尾矿设施设计规范(ZBJ 11990)；(6)铀水冶厂尾矿库安全设计规定铀水冶厂尾矿库安全设计规定(EJ 7941993)；(7)碾压式土石坝设计规范碾压式土石坝设计规范(SL 2742001)；(8)水工建筑物抗震设计规范水工建筑物抗震设计规范(S1 2031997)；(9)建筑抗震设计规范建筑抗震设计规范(GB 5001l一一2001)；(10)岩土工程勘察规范岩土工程勘察规范(GB 50021
20、1994)；(11)上游法尾矿堆积坝工程地质勘察规程上游法尾矿堆积坝工程地质勘察规程(YBTll1986)；(12)尾矿设施施工及验收规程尾矿设施施工及验收规程(YS 54181995)；(13)碾压式土石坝施工技术规范碾压式土石坝施工技术规范(SDJ 2131983)；(14)非煤矿山安全评价导则非煤矿山安全评价导则(安监管技装字安监管技装字200393号号)。三、生产管理的主要法规和标准三、生产管理的主要法规和标准(1)安全生产许可证条例安全生产许可证条例(2004年年1月月20日国务院第日国务院第397号令号令)；(2)非煤矿矿山安全许可证实施办法非煤矿矿山安全许可证实施办法 (2004年年5月月17日国家安全生产监督管理局令第日国家安全生产监督管理局令第9号号)；(3)尾矿库安全监督管理规定尾矿库安全监督管理规定 (国家安监总局第国家安监总局第6号令，号令，2006年年4月月21日公布，日公布，2006年年6月月1日实施日实施)；(4)尾矿库安全技术规程尾矿库安全技术规程(AQ 20062005)；(5)冶金矿山尾矿设施管理规程冶金矿山尾矿设施管理规程(90)冶矿字第冶矿字第185号号(6)矿山特种作业人员安全操作资格考核规定矿山特种作业人员安全操作资格考核规定(劳动部劳动部199635号号)。
