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1、尾矿库结构与设计尾矿库结构与设计中南大学资源与安全工程学院中南大学资源与安全工程学院刘志祥刘志祥13207475458尾尾尾尾矿矿矿矿库库库库的的的的类类类类型型型型尾矿库设计建设内容尾矿库设计建设内容尾矿库的选择尾矿库的选择尾矿库的选择尾矿库的选择尾矿坝的设计尾矿坝的设计尾矿坝的设计尾矿坝的设计排水构筑物设计排水构筑物设计排水构筑物设计排水构筑物设计库库库库址址址址的的的的选选选选择择择择尾尾尾尾矿矿矿矿库库库库的的的的布布布布置置置置设设设设计计计计所所所所需需需需资资资资料料料料库库库库容容容容及及及及坝坝坝坝高高高高尾尾尾尾矿矿矿矿库库库库的的的的等等等等级级级级坝坝坝坝址址址址的的的
2、的选选选选择择择择初初初初期期期期坝坝坝坝的的的的设设设设计计计计尾尾尾尾矿矿矿矿堆堆堆堆积积积积坝坝坝坝设设设设计计计计类类类类型型型型及及及及布布布布置置置置排排排排水水水水系系系系统统统统设设设设计计计计(1)(1)山谷型在山区和丘陵地区，多利用自然山谷，山谷型在山区和丘陵地区，多利用自然山谷，三面环山，在谷口一面筑坝建库；三面环山，在谷口一面筑坝建库；(2)(2)山坡型在丘陵和湖湾地区，利用山坡洼地，三山坡型在丘陵和湖湾地区，利用山坡洼地，三面或二面筑坝；面或二面筑坝；(3)(3)平地型在平原、沙漠地区，在平地筑坝建库；平地型在平原、沙漠地区，在平地筑坝建库；(4)(4)截河型尾矿库，
3、拦截河流作为尾矿库。截河型尾矿库，拦截河流作为尾矿库。1.1.尾矿库的选择尾矿库的选择 根据地形条件不同，尾矿库可分为如下类型。根据地形条件不同，尾矿库可分为如下类型。在平地四周筑坝在平地四周筑坝在平地四周筑坝在平地四周筑坝平地型平地型平地型平地型初期坝长，工作量大，基初期坝长，工作量大，基初期坝长，工作量大，基初期坝长，工作量大，基建费用高，尾矿堆坝工作建费用高，尾矿堆坝工作建费用高，尾矿堆坝工作建费用高，尾矿堆坝工作量大，管理维护复杂，安量大，管理维护复杂，安量大，管理维护复杂，安量大，管理维护复杂，安全性差，只在无适合的山全性差，只在无适合的山全性差，只在无适合的山全性差，只在无适合的山
4、谷做尾矿库时才选用谷做尾矿库时才选用谷做尾矿库时才选用谷做尾矿库时才选用利用山坡阶地二面或利用山坡阶地二面或利用山坡阶地二面或利用山坡阶地二面或三面筑坝三面筑坝三面筑坝三面筑坝山坡型山坡型山坡型山坡型初期坝短，工程量小，基初期坝短，工程量小，基初期坝短，工程量小，基初期坝短，工程量小，基建费用省，尾矿堆坝工作建费用省，尾矿堆坝工作建费用省，尾矿堆坝工作建费用省，尾矿堆坝工作量小，管理维护简单，应量小，管理维护简单，应量小，管理维护简单，应量小，管理维护简单，应优先选择优先选择优先选择优先选择在谷口一面筑坝在谷口一面筑坝在谷口一面筑坝在谷口一面筑坝山谷型山谷型山谷型山谷型特特特特 点点点点初期坝
5、平面形式初期坝平面形式初期坝平面形式初期坝平面形式库库库库 型型型型A AC CB BA A图为图为图为图为山谷型山谷型山谷型山谷型尾矿库尾矿库尾矿库尾矿库B B图为图为图为图为山坡型山坡型山坡型山坡型尾矿库尾矿库尾矿库尾矿库C C图为图为图为图为平地型平地型平地型平地型尾矿库尾矿库尾矿库尾矿库尾矿尾矿库库 尾矿库的选择在很大程度上决定尾矿设施基建费和经营费尾矿库的选择在很大程度上决定尾矿设施基建费和经营费尾矿库的选择在很大程度上决定尾矿设施基建费和经营费尾矿库的选择在很大程度上决定尾矿设施基建费和经营费的多少以及管理工作的繁简。选择尾矿库考虑下例原则：的多少以及管理工作的繁简。选择尾矿库考虑
6、下例原则：的多少以及管理工作的繁简。选择尾矿库考虑下例原则：的多少以及管理工作的繁简。选择尾矿库考虑下例原则：1.1 尾矿库库址选择尾矿库库址选择1 1 1 1、不占或少占耕地，不拆迁或少拆迁居民住宅；、不占或少占耕地，不拆迁或少拆迁居民住宅；、不占或少占耕地，不拆迁或少拆迁居民住宅；、不占或少占耕地，不拆迁或少拆迁居民住宅；2 2 2 2、距选矿厂近，尽可能自流输送尾矿：、距选矿厂近，尽可能自流输送尾矿：、距选矿厂近，尽可能自流输送尾矿：、距选矿厂近，尽可能自流输送尾矿：3 3 3 3、有足够的库容、有足够的库容、有足够的库容、有足够的库容( ( ( (使用年限不应少于五年使用年限不应少于五
7、年使用年限不应少于五年使用年限不应少于五年) ) ) )；4 4 4 4、汇雨面积小；、汇雨面积小；、汇雨面积小；、汇雨面积小；5 5 5 5、坝址及库区工程地质条件好；、坝址及库区工程地质条件好；、坝址及库区工程地质条件好；、坝址及库区工程地质条件好；6 6 6 6、处于厂区和大的居民点下游，并最好位于下风向；、处于厂区和大的居民点下游，并最好位于下风向；、处于厂区和大的居民点下游，并最好位于下风向；、处于厂区和大的居民点下游，并最好位于下风向；7 7 7 7、库区附近有足够的筑坝材料：、库区附近有足够的筑坝材料：、库区附近有足够的筑坝材料：、库区附近有足够的筑坝材料：8 8 8 8、节省基
8、建投资和经营费用。、节省基建投资和经营费用。、节省基建投资和经营费用。、节省基建投资和经营费用。1.1.1 尾矿数量及特性对库址选择的影响尾矿数量及特性对库址选择的影响 尾矿的数量，粒度和矿浆的浓度、成份尾矿的数量，粒度和矿浆的浓度、成份尾矿的数量，粒度和矿浆的浓度、成份尾矿的数量，粒度和矿浆的浓度、成份是决定尾矿库规是决定尾矿库规是决定尾矿库规是决定尾矿库规模及形式的重要条件，是选择库址的重要依据。模及形式的重要条件，是选择库址的重要依据。模及形式的重要条件，是选择库址的重要依据。模及形式的重要条件，是选择库址的重要依据。 尾矿库的库容应能满足尾矿数量及其相应的服务年限。尾矿库的库容应能满足
9、尾矿数量及其相应的服务年限。尾矿库的库容应能满足尾矿数量及其相应的服务年限。尾矿库的库容应能满足尾矿数量及其相应的服务年限。一般最低的服务年限不能少于一般最低的服务年限不能少于一般最低的服务年限不能少于一般最低的服务年限不能少于5 5年年年年( (目前建设一个新尾矿库需目前建设一个新尾矿库需目前建设一个新尾矿库需目前建设一个新尾矿库需要要要要3 35 5年的时间年的时间年的时间年的时间) ) 。一般应按矿山的储量来选择尾矿库，如。一般应按矿山的储量来选择尾矿库，如。一般应按矿山的储量来选择尾矿库，如。一般应按矿山的储量来选择尾矿库，如地形条件允许，最好一个矿山用一个库来堆存尾矿。地形条件允许，
10、最好一个矿山用一个库来堆存尾矿。地形条件允许，最好一个矿山用一个库来堆存尾矿。地形条件允许，最好一个矿山用一个库来堆存尾矿。 尾矿的粒度尾矿的粒度尾矿的粒度尾矿的粒度决定了是否能用尾矿堆坝。目前，粉砂类决定了是否能用尾矿堆坝。目前，粉砂类决定了是否能用尾矿堆坝。目前，粉砂类决定了是否能用尾矿堆坝。目前，粉砂类和砂类尾矿可用以堆坝，也可以堆高坝，泥类尾矿则堆坝和砂类尾矿可用以堆坝，也可以堆高坝，泥类尾矿则堆坝和砂类尾矿可用以堆坝，也可以堆高坝，泥类尾矿则堆坝和砂类尾矿可用以堆坝，也可以堆高坝，泥类尾矿则堆坝高度受到一定限制。高度受到一定限制。高度受到一定限制。高度受到一定限制。 冶金工业部建筑科
11、学研究院研究认为，尾矿颗粒粒径冶金工业部建筑科学研究院研究认为，尾矿颗粒粒径冶金工业部建筑科学研究院研究认为，尾矿颗粒粒径冶金工业部建筑科学研究院研究认为，尾矿颗粒粒径0.02mm0.02mm是筑坝颗粒粒径界限。如尾矿中是筑坝颗粒粒径界限。如尾矿中是筑坝颗粒粒径界限。如尾矿中是筑坝颗粒粒径界限。如尾矿中0.02mm0.02mm颗粒达颗粒达颗粒达颗粒达25%-30%25%-30%就可以考虑用尾矿筑坝，但坝高及坝体上升速就可以考虑用尾矿筑坝，但坝高及坝体上升速就可以考虑用尾矿筑坝，但坝高及坝体上升速就可以考虑用尾矿筑坝，但坝高及坝体上升速度受到限制，如果尾矿中平均粒径为度受到限制，如果尾矿中平均粒
12、径为度受到限制，如果尾矿中平均粒径为度受到限制，如果尾矿中平均粒径为0.03mm0.03mm，0.02mm0.02mm达到达到达到达到50%50%以上，以上，以上，以上，0.037mm0.037mm达到达到达到达到30%30%以上，则应考虑用尾以上，则应考虑用尾以上，则应考虑用尾以上，则应考虑用尾矿筑坝。矿筑坝。矿筑坝。矿筑坝。 矿浆的浓度矿浆的浓度矿浆的浓度矿浆的浓度对于尾矿的处理方式也有一定的影响。对于尾矿的处理方式也有一定的影响。对于尾矿的处理方式也有一定的影响。对于尾矿的处理方式也有一定的影响。尾矿浓度也影响沉积滩的坡度，这对尾矿库的库容规划尾矿浓度也影响沉积滩的坡度，这对尾矿库的库容
13、规划尾矿浓度也影响沉积滩的坡度，这对尾矿库的库容规划尾矿浓度也影响沉积滩的坡度，这对尾矿库的库容规划也是有影响的。尾矿浆的成份包括尾矿和尾矿水的成份，也是有影响的。尾矿浆的成份包括尾矿和尾矿水的成份，也是有影响的。尾矿浆的成份包括尾矿和尾矿水的成份，也是有影响的。尾矿浆的成份包括尾矿和尾矿水的成份，影响到尾矿库的选型和水处理设施。影响到尾矿库的选型和水处理设施。影响到尾矿库的选型和水处理设施。影响到尾矿库的选型和水处理设施。1.1.2 地形地质条件对库址选择的影晌地形地质条件对库址选择的影晌 (1)(1)地形条件对库址选择的影响地形条件对库址选择的影响地形条件对库址选择的影响地形条件对库址选择
14、的影响 对山谷型尾矿库来说，河床坡度要缓，有一段窄的对山谷型尾矿库来说，河床坡度要缓，有一段窄的对山谷型尾矿库来说，河床坡度要缓，有一段窄的对山谷型尾矿库来说，河床坡度要缓，有一段窄的口子可作坝址，对于中线式和下游式堆坝法还要求有一口子可作坝址，对于中线式和下游式堆坝法还要求有一口子可作坝址，对于中线式和下游式堆坝法还要求有一口子可作坝址，对于中线式和下游式堆坝法还要求有一定长度，库内比较开阔，同时要考虑邻谷的相互影响，定长度，库内比较开阔，同时要考虑邻谷的相互影响，定长度，库内比较开阔，同时要考虑邻谷的相互影响，定长度，库内比较开阔，同时要考虑邻谷的相互影响，山坡型尾矿库址要求山坡坡度较缓；
15、平地型尾矿库则以山坡型尾矿库址要求山坡坡度较缓；平地型尾矿库则以山坡型尾矿库址要求山坡坡度较缓；平地型尾矿库则以山坡型尾矿库址要求山坡坡度较缓；平地型尾矿库则以能找到封闭形的洼地为宜。能找到封闭形的洼地为宜。能找到封闭形的洼地为宜。能找到封闭形的洼地为宜。 (2)(2)地质条件对库址选择的影响地质条件对库址选择的影响地质条件对库址选择的影响地质条件对库址选择的影响 库区内有无不良地质构造，如断层、滑坡，溶洞等，库区内有无不良地质构造，如断层、滑坡，溶洞等，库区内有无不良地质构造，如断层、滑坡，溶洞等，库区内有无不良地质构造，如断层、滑坡，溶洞等，对建库后可能产生影响。库址的地质条件应注意渗流、
16、对建库后可能产生影响。库址的地质条件应注意渗流、对建库后可能产生影响。库址的地质条件应注意渗流、对建库后可能产生影响。库址的地质条件应注意渗流、塌方和泥石流三个问题。塌方和泥石流三个问题。塌方和泥石流三个问题。塌方和泥石流三个问题。 1)1)渗漏问题主要是了解库区周围的岩层性质和地质渗漏问题主要是了解库区周围的岩层性质和地质渗漏问题主要是了解库区周围的岩层性质和地质渗漏问题主要是了解库区周围的岩层性质和地质构造条件，以及地下水位和地下水的补给条件。构造条件，以及地下水位和地下水的补给条件。构造条件，以及地下水位和地下水的补给条件。构造条件，以及地下水位和地下水的补给条件。 2) 2) 2) 2
17、)坝基及库岸的稳定主要是了解库区有无滑坡体，坝基及库岸的稳定主要是了解库区有无滑坡体，坝基及库岸的稳定主要是了解库区有无滑坡体，坝基及库岸的稳定主要是了解库区有无滑坡体，有没有放矿后引起库岸滑塌的条件，应特别注意坝肩附有没有放矿后引起库岸滑塌的条件，应特别注意坝肩附有没有放矿后引起库岸滑塌的条件，应特别注意坝肩附有没有放矿后引起库岸滑塌的条件，应特别注意坝肩附近及排水构筑物进出口附近有无这种滑坡体。近及排水构筑物进出口附近有无这种滑坡体。近及排水构筑物进出口附近有无这种滑坡体。近及排水构筑物进出口附近有无这种滑坡体。 3)3)3)3)泥石流问题主要分析库区有无产生泥石流的条件。泥石流问题主要分
18、析库区有无产生泥石流的条件。泥石流问题主要分析库区有无产生泥石流的条件。泥石流问题主要分析库区有无产生泥石流的条件。充分考虑泥石流的产生对泄洪设施及坝体安全造成的影充分考虑泥石流的产生对泄洪设施及坝体安全造成的影充分考虑泥石流的产生对泄洪设施及坝体安全造成的影充分考虑泥石流的产生对泄洪设施及坝体安全造成的影响及应采取的防范措施。响及应采取的防范措施。响及应采取的防范措施。响及应采取的防范措施。1.1.3 1.1.3 尾矿库库址选择的其他影响条件尾矿库库址选择的其他影响条件尾矿库库址选择的其他影响条件尾矿库库址选择的其他影响条件 尾矿库的淹没条件经常是选择库坝址的重要因素。要考尾矿库的淹没条件经
19、常是选择库坝址的重要因素。要考尾矿库的淹没条件经常是选择库坝址的重要因素。要考尾矿库的淹没条件经常是选择库坝址的重要因素。要考虑库区淹没范围的农田，林木等数量及居民户数和人口。虑库区淹没范围的农田，林木等数量及居民户数和人口。虑库区淹没范围的农田，林木等数量及居民户数和人口。虑库区淹没范围的农田，林木等数量及居民户数和人口。 对附近居民水源及下游水库、河道等水质有无影响。对附近居民水源及下游水库、河道等水质有无影响。对附近居民水源及下游水库、河道等水质有无影响。对附近居民水源及下游水库、河道等水质有无影响。 库区内有无矿产，库区与采矿场关系。库区内有无矿产，库区与采矿场关系。库区内有无矿产，库
20、区与采矿场关系。库区内有无矿产，库区与采矿场关系。 对附近铁路，主要公路等及公用设施有无影响。对附近铁路，主要公路等及公用设施有无影响。对附近铁路，主要公路等及公用设施有无影响。对附近铁路，主要公路等及公用设施有无影响。 对周围名胜古迹有无影响，必要时要作文物勘察。对周围名胜古迹有无影响，必要时要作文物勘察。对周围名胜古迹有无影响，必要时要作文物勘察。对周围名胜古迹有无影响，必要时要作文物勘察。 库区最好位于工业和居民区下游与常年主导风向下方。库区最好位于工业和居民区下游与常年主导风向下方。库区最好位于工业和居民区下游与常年主导风向下方。库区最好位于工业和居民区下游与常年主导风向下方。 尾矿库
21、布置是尾矿库选址过程的组成部分。尾矿库布置是尾矿库选址过程的组成部分。尾矿库布置是尾矿库选址过程的组成部分。尾矿库布置是尾矿库选址过程的组成部分。 从某种程度上讲，尾矿布置方案有无限多种，但它从某种程度上讲，尾矿布置方案有无限多种，但它从某种程度上讲，尾矿布置方案有无限多种，但它从某种程度上讲，尾矿布置方案有无限多种，但它必须与各种地形背景相适应。必须与各种地形背景相适应。必须与各种地形背景相适应。必须与各种地形背景相适应。1.2 尾矿库的布置尾矿库的布置环环环环 型型型型跨谷型跨谷型跨谷型跨谷型山坡型山坡型山坡型山坡型尾矿库尾矿库1.2.1 1.2.1 环形环形环形环形 在没有天然凹地的平坦
22、地区，最适合采用环型尾矿库。这在没有天然凹地的平坦地区，最适合采用环型尾矿库。这在没有天然凹地的平坦地区，最适合采用环型尾矿库。这在没有天然凹地的平坦地区，最适合采用环型尾矿库。这种布置方案，相对于其库容量而言，其所用筑坝材料量较大。种布置方案，相对于其库容量而言，其所用筑坝材料量较大。种布置方案，相对于其库容量而言，其所用筑坝材料量较大。种布置方案，相对于其库容量而言，其所用筑坝材料量较大。由于尾矿库全封闭，所以消除了来自外部的地表径流量，汇水由于尾矿库全封闭，所以消除了来自外部的地表径流量，汇水由于尾矿库全封闭，所以消除了来自外部的地表径流量，汇水由于尾矿库全封闭，所以消除了来自外部的地表
23、径流量，汇水仅是尾矿库表面直受降雨量。环型尾矿库一般按规则几何图形仅是尾矿库表面直受降雨量。环型尾矿库一般按规则几何图形仅是尾矿库表面直受降雨量。环型尾矿库一般按规则几何图形仅是尾矿库表面直受降雨量。环型尾矿库一般按规则几何图形布置，因此便于采用任意类型垫层。布置，因此便于采用任意类型垫层。布置，因此便于采用任意类型垫层。布置，因此便于采用任意类型垫层。1.2.2 1.2.2 跨谷型跨谷型跨谷型跨谷型 跨谷型尾矿库是由尾矿坝跨过谷地跨谷型尾矿库是由尾矿坝跨过谷地跨谷型尾矿库是由尾矿坝跨过谷地跨谷型尾矿库是由尾矿坝跨过谷地两侧拦截成尾矿库，布置型式近乎同于两侧拦截成尾矿库，布置型式近乎同于两侧拦
24、截成尾矿库，布置型式近乎同于两侧拦截成尾矿库，布置型式近乎同于普通蓄水坝，可分单一尾矿库（图普通蓄水坝，可分单一尾矿库（图普通蓄水坝，可分单一尾矿库（图普通蓄水坝，可分单一尾矿库（图a a）和）和）和）和多级尾矿库（图多级尾矿库（图多级尾矿库（图多级尾矿库（图b b），因适用性广泛而为），因适用性广泛而为），因适用性广泛而为），因适用性广泛而为世界所普遍接受。世界所普遍接受。世界所普遍接受。世界所普遍接受。 跨谷型尾矿库尽可能靠近流域上游跨谷型尾矿库尽可能靠近流域上游跨谷型尾矿库尽可能靠近流域上游跨谷型尾矿库尽可能靠近流域上游布置，以减少洪水流入量。布置，以减少洪水流入量。布置，以减少洪水流入
25、量。布置，以减少洪水流入量。 在采用多级型尾矿库时，最上级尾在采用多级型尾矿库时，最上级尾在采用多级型尾矿库时，最上级尾在采用多级型尾矿库时，最上级尾矿库因容积小而负担洪水压力大，需要矿库因容积小而负担洪水压力大，需要矿库因容积小而负担洪水压力大，需要矿库因容积小而负担洪水压力大，需要精心控制地表水。精心控制地表水。精心控制地表水。精心控制地表水。 1.2.3 1.2.3 山坡型山坡型山坡型山坡型 山坡型尾矿库三面采用尾山坡型尾矿库三面采用尾山坡型尾矿库三面采用尾山坡型尾矿库三面采用尾矿坝封隔，所需筑坝材料量比矿坝封隔，所需筑坝材料量比矿坝封隔，所需筑坝材料量比矿坝封隔，所需筑坝材料量比跨谷型
26、布置多。跨谷型布置多。跨谷型布置多。跨谷型布置多。 尾矿库的全库容是指某坝顶标高时全部库容。尾矿库的尾矿库的全库容是指某坝顶标高时全部库容。尾矿库的尾矿库的全库容是指某坝顶标高时全部库容。尾矿库的尾矿库的全库容是指某坝顶标高时全部库容。尾矿库的总库容是指最终堆积标高时的全库容。总库容是指最终堆积标高时的全库容。总库容是指最终堆积标高时的全库容。总库容是指最终堆积标高时的全库容。 初步设计时考虑所需库容计算初步设计时考虑所需库容计算初步设计时考虑所需库容计算初步设计时考虑所需库容计算1.3 尾矿库库容计算尾矿库库容计算式中式中式中式中 N N 设计服务年限，年，设计服务年限，年，设计服务年限，年
27、，设计服务年限，年， S S 年尾矿量，年尾矿量，年尾矿量，年尾矿量，t ta;a; 库容利用系数库容利用系数库容利用系数库容利用系数 尾矿平均堆积干容重尾矿平均堆积干容重尾矿平均堆积干容重尾矿平均堆积干容重 库容确定后即可根据库容曲线确定总坝高库容确定后即可根据库容曲线确定总坝高库容确定后即可根据库容曲线确定总坝高库容确定后即可根据库容曲线确定总坝高H H H H0 0 0 0。为了。为了。为了。为了确保坝体安全，坝顶与最高洪水位之间需留有最小安全确保坝体安全，坝顶与最高洪水位之间需留有最小安全确保坝体安全，坝顶与最高洪水位之间需留有最小安全确保坝体安全，坝顶与最高洪水位之间需留有最小安全超
28、高和最小滩长。超高和最小滩长。超高和最小滩长。超高和最小滩长。 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坝的级别坝的级别1 12 23 34 45 5最小安全超高（最小安全超高（m m）1.51.51.01.00.70.70.50.50.40.4最小滩长（最小滩长（m m）150150100100707050504040 沉积滩的最小安全超沉积滩的最小安全超沉积滩的最小安全超沉积滩的最小安全超高和最小滩长，详见高和最小滩长，详见高和最小滩长，详见高和最小滩长，详见尾尾尾尾矿设施设计规范矿设施设计规范矿设施设计规范矿设施设计规范（ZBJ1-ZBJ1-ZBJ1-ZB
29、J1-90909090） 尾矿库的等级决定防洪标准及库内构筑物的级尾矿库的等级决定防洪标准及库内构筑物的级尾矿库的等级决定防洪标准及库内构筑物的级尾矿库的等级决定防洪标准及库内构筑物的级别，而构筑物的级别决定结构安全度别，而构筑物的级别决定结构安全度别，而构筑物的级别决定结构安全度别，而构筑物的级别决定结构安全度1.4 尾矿库的等级尾矿库的等级 尾矿坝包括初期坝和堆积坝，尾矿坝的设计分尾矿坝包括初期坝和堆积坝，尾矿坝的设计分尾矿坝包括初期坝和堆积坝，尾矿坝的设计分尾矿坝包括初期坝和堆积坝，尾矿坝的设计分为初期坝和堆积坝两部分。初期坝是用非尾矿的材料为初期坝和堆积坝两部分。初期坝是用非尾矿的材料
30、为初期坝和堆积坝两部分。初期坝是用非尾矿的材料为初期坝和堆积坝两部分。初期坝是用非尾矿的材料筑成，其主要作用是为以后的尾矿堆积坝打基础，又筑成，其主要作用是为以后的尾矿堆积坝打基础，又筑成，其主要作用是为以后的尾矿堆积坝打基础，又筑成，其主要作用是为以后的尾矿堆积坝打基础，又称基础坝。称基础坝。称基础坝。称基础坝。2.尾矿坝的设计尾矿坝 初期坝是用非尾矿的材料筑成，其主要作用是为以初期坝是用非尾矿的材料筑成，其主要作用是为以初期坝是用非尾矿的材料筑成，其主要作用是为以初期坝是用非尾矿的材料筑成，其主要作用是为以后的尾矿堆积坝打基础。后的尾矿堆积坝打基础。后的尾矿堆积坝打基础。后的尾矿堆积坝打基
31、础。 初期坝作为尾矿坝的支撑棱体，应具有较好的透水初期坝作为尾矿坝的支撑棱体，应具有较好的透水初期坝作为尾矿坝的支撑棱体，应具有较好的透水初期坝作为尾矿坝的支撑棱体，应具有较好的透水性，以便使尾矿堆积坝迅速排水，加快固结，有利于稳性，以便使尾矿堆积坝迅速排水，加快固结，有利于稳性，以便使尾矿堆积坝迅速排水，加快固结，有利于稳性，以便使尾矿堆积坝迅速排水，加快固结，有利于稳定。定。定。定。 坝型选择应考虑就地取材、施工方便、节省投资。坝型选择应考虑就地取材、施工方便、节省投资。坝型选择应考虑就地取材、施工方便、节省投资。坝型选择应考虑就地取材、施工方便、节省投资。2.1 初期坝的设计初期坝的设计
32、2.2.1 初期坝的坝型初期坝的坝型 根据目前国内所用筑坝材料和施工方法，初期坝根据目前国内所用筑坝材料和施工方法，初期坝根据目前国内所用筑坝材料和施工方法，初期坝根据目前国内所用筑坝材料和施工方法，初期坝( (包括尾包括尾包括尾包括尾矿库挡水坝矿库挡水坝矿库挡水坝矿库挡水坝) )坝型可归类如下表所示。坝型可归类如下表所示。坝型可归类如下表所示。坝型可归类如下表所示。 初期坝按是否透水可分为两种基本类型。初期坝按是否透水可分为两种基本类型。初期坝按是否透水可分为两种基本类型。初期坝按是否透水可分为两种基本类型。 不透水坝不透水坝不透水坝不透水坝 这是一种以防渗为目的的坝型。由粘土、这是一种以防
33、渗为目的的坝型。由粘土、这是一种以防渗为目的的坝型。由粘土、这是一种以防渗为目的的坝型。由粘土、钢筋混凝土、土工薄膜、沥青等材料作防渗体的堆石坝。钢筋混凝土、土工薄膜、沥青等材料作防渗体的堆石坝。钢筋混凝土、土工薄膜、沥青等材料作防渗体的堆石坝。钢筋混凝土、土工薄膜、沥青等材料作防渗体的堆石坝。 透水坝透水坝透水坝透水坝 这是一种在坝体内进行有组织的排水，允这是一种在坝体内进行有组织的排水，允这是一种在坝体内进行有组织的排水，允这是一种在坝体内进行有组织的排水，允许有组织有计划渗水的坝型。许有组织有计划渗水的坝型。许有组织有计划渗水的坝型。许有组织有计划渗水的坝型。 初期坝的坝型选择主要应根据
34、当地具体条件，贯彻初期坝的坝型选择主要应根据当地具体条件，贯彻初期坝的坝型选择主要应根据当地具体条件，贯彻初期坝的坝型选择主要应根据当地具体条件，贯彻因地制宜，就地取材的原则。因地制宜，就地取材的原则。因地制宜，就地取材的原则。因地制宜，就地取材的原则。2.2.2 2.2.2 筑坝材料的选择和设计筑坝材料的选择和设计筑坝材料的选择和设计筑坝材料的选择和设计 对于各种不同的筑坝材料，相应配备不同的碾压和对于各种不同的筑坝材料，相应配备不同的碾压和对于各种不同的筑坝材料，相应配备不同的碾压和对于各种不同的筑坝材料，相应配备不同的碾压和运输设备，就能够更经济、合理地利用各种材料。运输设备，就能够更经
35、济、合理地利用各种材料。运输设备，就能够更经济、合理地利用各种材料。运输设备，就能够更经济、合理地利用各种材料。 筑坝材料的种类筑坝材料的种类 粘性土粘性土粘性土粘性土主要作为坝体防渗材料，亦可用作均质坝或主要作为坝体防渗材料，亦可用作均质坝或主要作为坝体防渗材料，亦可用作均质坝或主要作为坝体防渗材料，亦可用作均质坝或混合式土石坝的坝体材料；混合式土石坝的坝体材料；混合式土石坝的坝体材料；混合式土石坝的坝体材料； 非粘性土非粘性土非粘性土非粘性土主要是指砂、砂砾料，这种材料主要用作主要是指砂、砂砾料，这种材料主要用作主要是指砂、砂砾料，这种材料主要用作主要是指砂、砂砾料，这种材料主要用作填筑坝
36、体和排水、反滤料填筑坝体和排水、反滤料填筑坝体和排水、反滤料填筑坝体和排水、反滤料( (或过渡层或过渡层或过渡层或过渡层) )等；等；等；等； 砾质土砾质土砾质土砾质土( (包括碎石土包括碎石土包括碎石土包括碎石土) ) 可选作良好的防渗材料或筑坝可选作良好的防渗材料或筑坝可选作良好的防渗材料或筑坝可选作良好的防渗材料或筑坝材料；材料；材料；材料； 堆石堆石堆石堆石( (包括石碴包括石碴包括石碴包括石碴) )、块石、块石、块石、块石主要用作填筑坝体和块石护主要用作填筑坝体和块石护主要用作填筑坝体和块石护主要用作填筑坝体和块石护坡等。坡等。坡等。坡等。 2.2.3 初期坝坝高的确定初期坝坝高的确
37、定 初期坝坝高的确定必须满足初期储存容积、堆积坝初期坝坝高的确定必须满足初期储存容积、堆积坝初期坝坝高的确定必须满足初期储存容积、堆积坝初期坝坝高的确定必须满足初期储存容积、堆积坝稳定、水质澄清和防洪等要求。稳定、水质澄清和防洪等要求。稳定、水质澄清和防洪等要求。稳定、水质澄清和防洪等要求。 (1)(1)初期储存容积初期储存容积初期储存容积初期储存容积 设计规定，对上游法堆坝，初期坝所贮存的设计尾设计规定，对上游法堆坝，初期坝所贮存的设计尾设计规定，对上游法堆坝，初期坝所贮存的设计尾设计规定，对上游法堆坝，初期坝所贮存的设计尾矿量，一般应根据选矿厂投产后矿量，一般应根据选矿厂投产后矿量，一般应
38、根据选矿厂投产后矿量，一般应根据选矿厂投产后0.50.5年的排出量确定。年的排出量确定。年的排出量确定。年的排出量确定。 (2) (2)堆积坝的稳定性堆积坝的稳定性堆积坝的稳定性堆积坝的稳定性 初期坝的坝高对后期坝的稳定有很大的作用。它是初期坝的坝高对后期坝的稳定有很大的作用。它是初期坝的坝高对后期坝的稳定有很大的作用。它是初期坝的坝高对后期坝的稳定有很大的作用。它是后期坝坡脚的一个支承体。如果采用透水堆石坝，则对后期坝坡脚的一个支承体。如果采用透水堆石坝，则对后期坝坡脚的一个支承体。如果采用透水堆石坝，则对后期坝坡脚的一个支承体。如果采用透水堆石坝，则对后期坝的浸润线有一定的作用。后期坝的浸
39、润线有一定的作用。后期坝的浸润线有一定的作用。后期坝的浸润线有一定的作用。 一般选一般选一般选一般选1/41/61/41/6的总坝高为宜。的总坝高为宜。的总坝高为宜。的总坝高为宜。 (2)(2)水质澄清的要求水质澄清的要求水质澄清的要求水质澄清的要求 排水口处要有排水口处要有排水口处要有排水口处要有0.50.51.0m1.0m的澄清水深。的澄清水深。的澄清水深。的澄清水深。 (3)(3)满足防洪要求满足防洪要求满足防洪要求满足防洪要求 初期坝高要求满足调洪库容。初期坝高要求满足调洪库容。初期坝高要求满足调洪库容。初期坝高要求满足调洪库容。2.2.4 2.2.4 坝体工程量估算坝体工程量估算坝体
40、工程量估算坝体工程量估算 先将坝址处河谷断面形状简化为抛物线形或梯形，先将坝址处河谷断面形状简化为抛物线形或梯形，先将坝址处河谷断面形状简化为抛物线形或梯形，先将坝址处河谷断面形状简化为抛物线形或梯形，然后按下式计算：然后按下式计算：然后按下式计算：然后按下式计算：对于抛物线形河谷断面对于抛物线形河谷断面对于抛物线形河谷断面对于抛物线形河谷断面对于梯形河谷断面对于梯形河谷断面对于梯形河谷断面对于梯形河谷断面式中：式中：式中：式中：V V V V坝体工程量，坝体工程量，坝体工程量，坝体工程量，m m m m3 3 3 3；L L L L l l l l 河谷横断面上、下底宽，河谷横断面上、下底宽
41、，河谷横断面上、下底宽，河谷横断面上、下底宽，m m m m；H H H H 坝高，坝高，坝高，坝高，m m m m；b b b b 坝顶高度，坝顶高度，坝顶高度，坝顶高度，m m m m；m m m m 内、外坝坡系数平均值；内、外坝坡系数平均值；内、外坝坡系数平均值；内、外坝坡系数平均值；k k k k 系数系数系数系数石料抗压强度不低下石料抗压强度不低下石料抗压强度不低下石料抗压强度不低下400Kg/cm400Kg/cm2 2；堆石孔隙率堆石孔隙率堆石孔隙率堆石孔隙率n=35n=3540%40%，砌石孔隙率为，砌石孔隙率为，砌石孔隙率为，砌石孔隙率为n=25n=253030；软化系数大于
42、软化系数大于软化系数大于软化系数大于0.80.8，硬度大于，硬度大于，硬度大于，硬度大于3 3；干砌石方，最小边长大于干砌石方，最小边长大于干砌石方，最小边长大于干砌石方，最小边长大于0.20.2米，长短边之比不大于米，长短边之比不大于米，长短边之比不大于米，长短边之比不大于4 4。透水堆石坝透水堆石坝 人工开采的块石或采矿废石等作坝材，透水性好，人工开采的块石或采矿废石等作坝材，透水性好，人工开采的块石或采矿废石等作坝材，透水性好，人工开采的块石或采矿废石等作坝材，透水性好，可大大降低坝体浸润线，有利于坝体稳定。可大大降低坝体浸润线，有利于坝体稳定。可大大降低坝体浸润线，有利于坝体稳定。可大
43、大降低坝体浸润线，有利于坝体稳定。 对筑坝石料的要求：对筑坝石料的要求：对筑坝石料的要求：对筑坝石料的要求：花岗岩、正长岩、辉长岩、花岗岩、正长岩、辉长岩、花岗岩、正长岩、辉长岩、花岗岩、正长岩、辉长岩、闪长岩、石英岩、斑岩、辉绿岩、硅质砂岩及石灰岩等闪长岩、石英岩、斑岩、辉绿岩、硅质砂岩及石灰岩等闪长岩、石英岩、斑岩、辉绿岩、硅质砂岩及石灰岩等闪长岩、石英岩、斑岩、辉绿岩、硅质砂岩及石灰岩等均适于筑坝；而均适于筑坝；而均适于筑坝；而均适于筑坝；而页岩、角砾岩、泥灰岩等不适于筑坝页岩、角砾岩、泥灰岩等不适于筑坝页岩、角砾岩、泥灰岩等不适于筑坝页岩、角砾岩、泥灰岩等不适于筑坝。 2.2.5 2.
44、2.5 坝体构造及计算坝体构造及计算坝体构造及计算坝体构造及计算坝顶宽度坝顶宽度坝顶宽度坝顶宽度 坝顶宽度有交通要求时，按行车需要确定；无行车坝顶宽度有交通要求时，按行车需要确定；无行车坝顶宽度有交通要求时，按行车需要确定；无行车坝顶宽度有交通要求时，按行车需要确定；无行车要求时，按尾矿操作工艺确定，但不小于下表数值。要求时，按尾矿操作工艺确定，但不小于下表数值。要求时，按尾矿操作工艺确定，但不小于下表数值。要求时，按尾矿操作工艺确定，但不小于下表数值。 坝高（米）坝高（米）坝高（米）坝高（米）102020坝顶宽（米）坝顶宽（米）坝顶宽（米）坝顶宽（米）2.52.53.03.04.04.0坝顶
45、最小宽度表坝顶最小宽度表坝顶最小宽度表坝顶最小宽度表坝坡坝坡坝坡坝坡 坝坡与坝体构造、材料性质、坝高、施工质量、坝坝坡与坝体构造、材料性质、坝高、施工质量、坝坝坡与坝体构造、材料性质、坝高、施工质量、坝坝坡与坝体构造、材料性质、坝高、施工质量、坝基地质及地震烈度有关，一般取值应小于堆石自然安息基地质及地震烈度有关，一般取值应小于堆石自然安息基地质及地震烈度有关，一般取值应小于堆石自然安息基地质及地震烈度有关，一般取值应小于堆石自然安息角，通过计算确定。角，通过计算确定。角，通过计算确定。角，通过计算确定。反滤层反滤层反滤层反滤层 反滤层可采用砂砾碎石料，或采用土工织物滤层。反滤层可采用砂砾碎石
46、料，或采用土工织物滤层。反滤层可采用砂砾碎石料，或采用土工织物滤层。反滤层可采用砂砾碎石料，或采用土工织物滤层。通常由砂、砂砾、碎石通常由砂、砂砾、碎石通常由砂、砂砾、碎石通常由砂、砂砾、碎石( (卵石卵石卵石卵石) )组成，每层厚度组成，每层厚度组成，每层厚度组成，每层厚度0.20.20.40.4米。米。米。米。反滤层通常设置三层，为便于机械化施工设置二层，但反滤层通常设置三层，为便于机械化施工设置二层，但反滤层通常设置三层，为便于机械化施工设置二层，但反滤层通常设置三层，为便于机械化施工设置二层，但应加大反滤层厚度。应加大反滤层厚度。应加大反滤层厚度。应加大反滤层厚度。土工织物滤层土工织物
47、滤层土工织物滤层土工织物滤层 通常采用通常采用通常采用通常采用300g/m300g/m2 2以下的产品，铺设时，土工织物以下的产品，铺设时，土工织物以下的产品，铺设时，土工织物以下的产品，铺设时，土工织物滤层下面应找平或垫以滤层下面应找平或垫以滤层下面应找平或垫以滤层下面应找平或垫以l0l02020厘米砾石层，使之受力均厘米砾石层，使之受力均厘米砾石层，使之受力均厘米砾石层，使之受力均匀。匀。匀。匀。减小沉陷的措施：减小沉陷的措施：减小沉陷的措施：减小沉陷的措施： 控制堆石的级配，砾石不超过控制堆石的级配，砾石不超过控制堆石的级配，砾石不超过控制堆石的级配，砾石不超过5 5 5 5； 抛石高度
48、加大并使用震动辗压方法；抛石高度加大并使用震动辗压方法；抛石高度加大并使用震动辗压方法；抛石高度加大并使用震动辗压方法； 预留沉陷或位移幅度，如在平面上坝轴线稍凸向预留沉陷或位移幅度，如在平面上坝轴线稍凸向预留沉陷或位移幅度，如在平面上坝轴线稍凸向预留沉陷或位移幅度，如在平面上坝轴线稍凸向上游。上游。上游。上游。堆石坝的变形堆石坝的变形堆石坝的变形堆石坝的变形 堆石坝的变形有垂直沉陷，水平位移和侧向位移。堆堆石坝的变形有垂直沉陷，水平位移和侧向位移。堆堆石坝的变形有垂直沉陷，水平位移和侧向位移。堆堆石坝的变形有垂直沉陷，水平位移和侧向位移。堆石坝的沉陷量可达坝高的石坝的沉陷量可达坝高的石坝的沉
49、陷量可达坝高的石坝的沉陷量可达坝高的0.50.50.50.55 5 5 5；水平变形为垂直沉陷；水平变形为垂直沉陷；水平变形为垂直沉陷；水平变形为垂直沉陷量的量的量的量的5050505070707070。不透水堆石坝不透水堆石坝适用条件适用条件适用条件适用条件 当尾矿水含有害物质，以防对下游环境污染时；当尾矿水含有害物质，以防对下游环境污染时；当尾矿水含有害物质，以防对下游环境污染时；当尾矿水含有害物质，以防对下游环境污染时； 尾矿过细不能堆坝；尾矿过细不能堆坝；尾矿过细不能堆坝；尾矿过细不能堆坝； 要求尾矿库内回水，而坝下游回水不经济时。要求尾矿库内回水，而坝下游回水不经济时。要求尾矿库内回
50、水，而坝下游回水不经济时。要求尾矿库内回水，而坝下游回水不经济时。定向爆破筑坝定向爆破筑坝 定向爆破筑坝适用于不定向爆破筑坝适用于不定向爆破筑坝适用于不定向爆破筑坝适用于不设防渗体的堆石坝，在一定设防渗体的堆石坝，在一定设防渗体的堆石坝，在一定设防渗体的堆石坝，在一定的地质、地形条件下是多快的地质、地形条件下是多快的地质、地形条件下是多快的地质、地形条件下是多快好省的筑坝方法。好省的筑坝方法。好省的筑坝方法。好省的筑坝方法。 最小抵抗线和临孔面示意图最小抵抗线和临孔面示意图最小抵抗线和临孔面示意图最小抵抗线和临孔面示意图土土 坝坝 土坝施工方便，投资较省，在缺少砂石料地方被常土坝施工方便，投资
51、较省，在缺少砂石料地方被常土坝施工方便，投资较省，在缺少砂石料地方被常土坝施工方便，投资较省，在缺少砂石料地方被常常采用。由于土料透水性差，必须做好土坝的排渗设施，常采用。由于土料透水性差，必须做好土坝的排渗设施，常采用。由于土料透水性差，必须做好土坝的排渗设施，常采用。由于土料透水性差，必须做好土坝的排渗设施，以降低尾矿坝的浸润线。以降低尾矿坝的浸润线。以降低尾矿坝的浸润线。以降低尾矿坝的浸润线。坝体构造坝体构造坝体构造坝体构造(1)(1)坝顶坝顶坝顶坝顶: : 坝顶宽度一般不小于坝顶宽度一般不小于坝顶宽度一般不小于坝顶宽度一般不小于3 3米，为了排除雨水，坝顶米，为了排除雨水，坝顶米，为了
52、排除雨水，坝顶米，为了排除雨水，坝顶面宜向外坡倾斜，坡度建议采用面宜向外坡倾斜，坡度建议采用面宜向外坡倾斜，坡度建议采用面宜向外坡倾斜，坡度建议采用2 23 3。(2)(2)坝坡坝坡坝坡坝坡: : 坝坡坡度取决于坝型、坝高、土壤种类，地基坝坡坡度取决于坝型、坝高、土壤种类，地基坝坡坡度取决于坝型、坝高、土壤种类，地基坝坡坡度取决于坝型、坝高、土壤种类，地基性质及渗透条件，初步确定可参考下表选取。性质及渗透条件，初步确定可参考下表选取。性质及渗透条件，初步确定可参考下表选取。性质及渗透条件，初步确定可参考下表选取。坝高（米）坝高（米）坝高（米）坝高（米）边边边边 坡坡坡坡上游上游上游上游下游下游
53、下游下游5105101:21:21:1.751:2.01:1.751:2.0102010201:2.51:2.51:2.01:2.51:2.01:2.5203020301:3.01:3.01:2.51:3.01:2.51:3.0坝坡初步估计参考表坝坡初步估计参考表坝坡初步估计参考表坝坡初步估计参考表(3)(3)排渗设施排渗设施排渗设施排渗设施 1)1)斜卧层斜卧层斜卧层斜卧层+ +褥垫褥垫褥垫褥垫( (或网形排渗带或网形排渗带或网形排渗带或网形排渗带) )；（如左图；（如左图；（如左图；（如左图a a所示）所示）所示）所示） 2)2)排渗管排渗管排渗管排渗管( (或网形排渗带或网形排渗带或网形
54、排渗带或网形排渗带)+)+排渗排渗排渗排渗管管管管( (或网形排渗带或网形排渗带或网形排渗带或网形排渗带) ) ；（如左图；（如左图；（如左图；（如左图b b所所所所示）示）示）示） 3)3)梭体梭体梭体梭体+ +褥垫层褥垫层褥垫层褥垫层( (或网形排渗带或网形排渗带或网形排渗带或网形排渗带) ) ；（如左图；（如左图；（如左图；（如左图c c所示）所示）所示）所示）排渗设施主要形式 (4) (4) 护坡护坡护坡护坡 坡内坝一般不设护面，但为防止投产初期放矿时，坡内坝一般不设护面，但为防止投产初期放矿时，坡内坝一般不设护面，但为防止投产初期放矿时，坡内坝一般不设护面，但为防止投产初期放矿时，在
55、坝面上冲成小沟，可采取适当措施。对于坝顶和外坡，在坝面上冲成小沟，可采取适当措施。对于坝顶和外坡，在坝面上冲成小沟，可采取适当措施。对于坝顶和外坡，在坝面上冲成小沟，可采取适当措施。对于坝顶和外坡，建议采用下列方法护面：建议采用下列方法护面：建议采用下列方法护面：建议采用下列方法护面： 铺种草皮或种植茅草；铺种草皮或种植茅草；铺种草皮或种植茅草；铺种草皮或种植茅草； 在坝肩与坡脚设截水沟和排水沟；在坝肩与坡脚设截水沟和排水沟；在坝肩与坡脚设截水沟和排水沟；在坝肩与坡脚设截水沟和排水沟； 为了排除雨水，下游坡的马道在横向、纵向都应有为了排除雨水，下游坡的马道在横向、纵向都应有为了排除雨水，下游坡
56、的马道在横向、纵向都应有为了排除雨水，下游坡的马道在横向、纵向都应有一定的坡度。一定的坡度。一定的坡度。一定的坡度。 (5)(5)坝与坝基及岸坡的连接坝与坝基及岸坡的连接坝与坝基及岸坡的连接坝与坝基及岸坡的连接 土坝与坝基及岸坡的连接，应使连接处不产生集中土坝与坝基及岸坡的连接，应使连接处不产生集中土坝与坝基及岸坡的连接，应使连接处不产生集中土坝与坝基及岸坡的连接，应使连接处不产生集中渗流和存在软弱夹层，以防不均匀沉降时，坝体产生裂渗流和存在软弱夹层，以防不均匀沉降时，坝体产生裂渗流和存在软弱夹层，以防不均匀沉降时，坝体产生裂渗流和存在软弱夹层，以防不均匀沉降时，坝体产生裂缝。缝。缝。缝。 在
57、任何情况下，坝体与岸坡结合均应采用斜面联接，在任何情况下，坝体与岸坡结合均应采用斜面联接，在任何情况下，坝体与岸坡结合均应采用斜面联接，在任何情况下，坝体与岸坡结合均应采用斜面联接，不得将岸坡清理成台阶式，更不允许有反坡。不得将岸坡清理成台阶式，更不允许有反坡。不得将岸坡清理成台阶式，更不允许有反坡。不得将岸坡清理成台阶式，更不允许有反坡。 初期坝用土、石材料修筑，后期坝用尾矿砂堆筑而初期坝用土、石材料修筑，后期坝用尾矿砂堆筑而初期坝用土、石材料修筑，后期坝用尾矿砂堆筑而初期坝用土、石材料修筑，后期坝用尾矿砂堆筑而成。初期坝在基建时期由施工单位修筑，而后期坝由生成。初期坝在基建时期由施工单位修
58、筑，而后期坝由生成。初期坝在基建时期由施工单位修筑，而后期坝由生成。初期坝在基建时期由施工单位修筑，而后期坝由生产单位逐年修筑。产单位逐年修筑。产单位逐年修筑。产单位逐年修筑。 尾矿坝是尾矿库中最主要的构筑物，目前尾矿的湿尾矿坝是尾矿库中最主要的构筑物，目前尾矿的湿尾矿坝是尾矿库中最主要的构筑物，目前尾矿的湿尾矿坝是尾矿库中最主要的构筑物，目前尾矿的湿法堆积形式有法堆积形式有法堆积形式有法堆积形式有上游法、中线法、下游法、高浓度尾矿堆上游法、中线法、下游法、高浓度尾矿堆上游法、中线法、下游法、高浓度尾矿堆上游法、中线法、下游法、高浓度尾矿堆积法和水库式尾矿堆积法积法和水库式尾矿堆积法积法和水库
59、式尾矿堆积法积法和水库式尾矿堆积法( (尾矿库挡水坝尾矿库挡水坝尾矿库挡水坝尾矿库挡水坝) )等五种。等五种。等五种。等五种。2.2 尾矿堆积坝设计尾矿堆积坝设计(1)(1)上游式堆坝法上游式堆坝法上游式堆坝法上游式堆坝法 这是我国目前普遍采用的方法，筑坝工艺简单。这是我国目前普遍采用的方法，筑坝工艺简单。这是我国目前普遍采用的方法，筑坝工艺简单。这是我国目前普遍采用的方法，筑坝工艺简单。 一般多在沉积干滩之上取库内粗尾砂筑高一般多在沉积干滩之上取库内粗尾砂筑高一般多在沉积干滩之上取库内粗尾砂筑高一般多在沉积干滩之上取库内粗尾砂筑高1 13 m3 m左左左左右的子坝，常将放矿支管移至子坝上分散
60、放矿，待库内右的子坝，常将放矿支管移至子坝上分散放矿，待库内右的子坝，常将放矿支管移至子坝上分散放矿，待库内右的子坝，常将放矿支管移至子坝上分散放矿，待库内充填尾砂与子坝坝平时，再向内移一定距离再筑子坝。充填尾砂与子坝坝平时，再向内移一定距离再筑子坝。充填尾砂与子坝坝平时，再向内移一定距离再筑子坝。充填尾砂与子坝坝平时，再向内移一定距离再筑子坝。又将放矿管移至新的子坝上放矿，如此层层上升。又将放矿管移至新的子坝上放矿，如此层层上升。又将放矿管移至新的子坝上放矿，如此层层上升。又将放矿管移至新的子坝上放矿，如此层层上升。（2 2）下游式堆坝法）下游式堆坝法）下游式堆坝法）下游式堆坝法 尾矿堆积坝
61、在初期坝下游方向移动和升高，基础较好，尾矿堆积坝在初期坝下游方向移动和升高，基础较好，尾矿堆积坝在初期坝下游方向移动和升高，基础较好，尾矿堆积坝在初期坝下游方向移动和升高，基础较好，尾矿排放堆积易于控制。尾矿排放堆积易于控制。尾矿排放堆积易于控制。尾矿排放堆积易于控制。 下游式堆坝法的主要缺点是需要大量的粗粒尾矿筑坝，下游式堆坝法的主要缺点是需要大量的粗粒尾矿筑坝，下游式堆坝法的主要缺点是需要大量的粗粒尾矿筑坝，下游式堆坝法的主要缺点是需要大量的粗粒尾矿筑坝，特别是在使用初期，存在粗粒尾矿量不足的问题。特别是在使用初期，存在粗粒尾矿量不足的问题。特别是在使用初期，存在粗粒尾矿量不足的问题。特别
62、是在使用初期，存在粗粒尾矿量不足的问题。（3 3）中线式堆坝法）中线式堆坝法）中线式堆坝法）中线式堆坝法 中线式筑坝是介于上游法和下游法之间的一种坝型，中线式筑坝是介于上游法和下游法之间的一种坝型，中线式筑坝是介于上游法和下游法之间的一种坝型，中线式筑坝是介于上游法和下游法之间的一种坝型，其特点是在筑坝过程中坝顶沿轴线垂直升高，和下游筑其特点是在筑坝过程中坝顶沿轴线垂直升高，和下游筑其特点是在筑坝过程中坝顶沿轴线垂直升高，和下游筑其特点是在筑坝过程中坝顶沿轴线垂直升高，和下游筑坝法基本相似，但与下游法比，坝体上升速度快，筑坝坝法基本相似，但与下游法比，坝体上升速度快，筑坝坝法基本相似，但与下游
63、法比，坝体上升速度快，筑坝坝法基本相似，但与下游法比，坝体上升速度快，筑坝所需材料少，坝体的稳定性基本上具有下游法的优点。所需材料少，坝体的稳定性基本上具有下游法的优点。所需材料少，坝体的稳定性基本上具有下游法的优点。所需材料少，坝体的稳定性基本上具有下游法的优点。（4 4）离浓度尾矿堆坝法）离浓度尾矿堆坝法）离浓度尾矿堆坝法）离浓度尾矿堆坝法( (圆锥法圆锥法圆锥法圆锥法) ) 近年来，国外兴起了一种浓缩尾矿的堆存法，它和近年来，国外兴起了一种浓缩尾矿的堆存法，它和近年来，国外兴起了一种浓缩尾矿的堆存法，它和近年来，国外兴起了一种浓缩尾矿的堆存法，它和传统方法不同，将尾矿浆浓缩到传统方法不同
64、，将尾矿浆浓缩到传统方法不同，将尾矿浆浓缩到传统方法不同，将尾矿浆浓缩到5050以上的浓度，由砂以上的浓度，由砂以上的浓度，由砂以上的浓度，由砂泵输送到尾矿堆积场的某一部位排放，在排放口可以形泵输送到尾矿堆积场的某一部位排放，在排放口可以形泵输送到尾矿堆积场的某一部位排放，在排放口可以形泵输送到尾矿堆积场的某一部位排放，在排放口可以形成锥形堆积体。在堆积区下游一定部位应建立尾矿水沉成锥形堆积体。在堆积区下游一定部位应建立尾矿水沉成锥形堆积体。在堆积区下游一定部位应建立尾矿水沉成锥形堆积体。在堆积区下游一定部位应建立尾矿水沉淀池，沉淀后的澄清水可以回收利用。为了防止雨水冲淀池，沉淀后的澄清水可以
65、回收利用。为了防止雨水冲淀池，沉淀后的澄清水可以回收利用。为了防止雨水冲淀池，沉淀后的澄清水可以回收利用。为了防止雨水冲刷及砂土流失应设周边堤和排水沟。刷及砂土流失应设周边堤和排水沟。刷及砂土流失应设周边堤和排水沟。刷及砂土流失应设周边堤和排水沟。 这种堆存方式适于在较大面积的平地或丘陵地区排这种堆存方式适于在较大面积的平地或丘陵地区排这种堆存方式适于在较大面积的平地或丘陵地区排这种堆存方式适于在较大面积的平地或丘陵地区排放。放。放。放。 高浓度堆坝法在我国尚处于研究阶毁。目前，应用高浓度堆坝法在我国尚处于研究阶毁。目前，应用高浓度堆坝法在我国尚处于研究阶毁。目前，应用高浓度堆坝法在我国尚处于
66、研究阶毁。目前，应用这种方法的困难在于矿浆浓缩和高浓度浆体的输送，因这种方法的困难在于矿浆浓缩和高浓度浆体的输送，因这种方法的困难在于矿浆浓缩和高浓度浆体的输送，因这种方法的困难在于矿浆浓缩和高浓度浆体的输送，因此在技术经济上尚需进一步研究。此在技术经济上尚需进一步研究。此在技术经济上尚需进一步研究。此在技术经济上尚需进一步研究。(5)(5)水库式尾矿堆积法（尾矿库挡水坝）水库式尾矿堆积法（尾矿库挡水坝）水库式尾矿堆积法（尾矿库挡水坝）水库式尾矿堆积法（尾矿库挡水坝） 该法不用尾矿堆坝，而是用其他材料象水库那样修该法不用尾矿堆坝，而是用其他材料象水库那样修该法不用尾矿堆坝，而是用其他材料象水库
67、那样修该法不用尾矿堆坝，而是用其他材料象水库那样修建大坝。这种尾矿库和一般蓄水的水库工作条件基本相建大坝。这种尾矿库和一般蓄水的水库工作条件基本相建大坝。这种尾矿库和一般蓄水的水库工作条件基本相建大坝。这种尾矿库和一般蓄水的水库工作条件基本相同。同。同。同。 水库式尾矿库基建投资一般较高，多采用当地土石水库式尾矿库基建投资一般较高，多采用当地土石水库式尾矿库基建投资一般较高，多采用当地土石水库式尾矿库基建投资一般较高，多采用当地土石料或废石建坝。料或废石建坝。料或废石建坝。料或废石建坝。 当尾矿粒度过细，不宜用尾矿筑坝或其他特殊原因当尾矿粒度过细，不宜用尾矿筑坝或其他特殊原因当尾矿粒度过细，不
68、宜用尾矿筑坝或其他特殊原因当尾矿粒度过细，不宜用尾矿筑坝或其他特殊原因时才采用时才采用时才采用时才采用。 3.3.排水构筑物设计排水构筑物设计 排水构筑物的主要功能，是排泄尾矿库集水面积内的排水构筑物的主要功能，是排泄尾矿库集水面积内的排水构筑物的主要功能，是排泄尾矿库集水面积内的排水构筑物的主要功能，是排泄尾矿库集水面积内的洪水或将库内的澄清水送至坝外，它是预防尾矿坝漫顶溃洪水或将库内的澄清水送至坝外，它是预防尾矿坝漫顶溃洪水或将库内的澄清水送至坝外，它是预防尾矿坝漫顶溃洪水或将库内的澄清水送至坝外，它是预防尾矿坝漫顶溃坝的主要构筑物，有的还负有保证生产回水任务。尾矿库坝的主要构筑物，有的还
69、负有保证生产回水任务。尾矿库坝的主要构筑物，有的还负有保证生产回水任务。尾矿库坝的主要构筑物，有的还负有保证生产回水任务。尾矿库随着尾矿不断堆高，进水口必须随之提高。随着尾矿不断堆高，进水口必须随之提高。随着尾矿不断堆高，进水口必须随之提高。随着尾矿不断堆高，进水口必须随之提高。 3.1排水构筑物的类型及布置排水构筑物的类型及布置排水构筑物的类型排水构筑物的类型井井井井| | | |涵涵涵涵洞洞洞洞式式式式斜斜斜斜槽槽槽槽| | | |涵涵涵涵洞洞洞洞式式式式开开开开敞敞敞敞式式式式溢溢溢溢流流流流道道道道分分分分洪洪洪洪截截截截洪洪洪洪式式式式 排水构筑物类型排水构筑物类型排水构筑物类型排水
70、构筑物类型 (1)(1)井井井井涵洞涵洞涵洞涵洞( (或隧洞或隧洞或隧洞或隧洞) )式排水构筑物式排水构筑物式排水构筑物式排水构筑物 进水构筑物主要是直立的塔式建筑。塔下可以接竖进水构筑物主要是直立的塔式建筑。塔下可以接竖进水构筑物主要是直立的塔式建筑。塔下可以接竖进水构筑物主要是直立的塔式建筑。塔下可以接竖井，也可无竖井。塔为一次建成，预留泄流孔，随着尾井，也可无竖井。塔为一次建成，预留泄流孔，随着尾井，也可无竖井。塔为一次建成，预留泄流孔，随着尾井，也可无竖井。塔为一次建成，预留泄流孔，随着尾矿堆积坝不断升高，逐步封闭即将被尾矿埋没的孔口。矿堆积坝不断升高，逐步封闭即将被尾矿埋没的孔口。矿
71、堆积坝不断升高，逐步封闭即将被尾矿埋没的孔口。矿堆积坝不断升高，逐步封闭即将被尾矿埋没的孔口。 (1)(1)井井井井涵洞涵洞涵洞涵洞( (或隧洞或隧洞或隧洞或隧洞) )式排式排式排式排水构筑物水构筑物水构筑物水构筑物 塔的类型有窗口式、塔的类型有窗口式、塔的类型有窗口式、塔的类型有窗口式、框架式和砌块式三种。框架式和砌块式三种。框架式和砌块式三种。框架式和砌块式三种。塔的位置则以保持泄口塔的位置则以保持泄口塔的位置则以保持泄口塔的位置则以保持泄口时所要求的安全超高和时所要求的安全超高和时所要求的安全超高和时所要求的安全超高和沉积滩的滩长和不泄浑沉积滩的滩长和不泄浑沉积滩的滩长和不泄浑沉积滩的滩
72、长和不泄浑水为原则。水为原则。水为原则。水为原则。 塔的结构以混凝土塔的结构以混凝土塔的结构以混凝土塔的结构以混凝土和钢筋混凝土为主，塔和钢筋混凝土为主，塔和钢筋混凝土为主，塔和钢筋混凝土为主，塔可以分级建筑。可以分级建筑。可以分级建筑。可以分级建筑。 输水构筑物主要是输水构筑物主要是输水构筑物主要是输水构筑物主要是涵管或隧洞。涵管或隧洞。涵管或隧洞。涵管或隧洞。 (2)(2)斜槽斜槽斜槽斜槽涵洞涵洞涵洞涵洞( (隧洞隧洞隧洞隧洞) )式排水构筑物式排水构筑物式排水构筑物式排水构筑物 这种系统和井这种系统和井这种系统和井这种系统和井- -涵洞涵洞涵洞涵洞( (隧洞隧洞隧洞隧洞) )系统的主要区
73、别是进水部系统的主要区别是进水部系统的主要区别是进水部系统的主要区别是进水部分为斜卧岸坡的明槽。当尾矿堆放到标高前，槽是敞开分为斜卧岸坡的明槽。当尾矿堆放到标高前，槽是敞开分为斜卧岸坡的明槽。当尾矿堆放到标高前，槽是敞开分为斜卧岸坡的明槽。当尾矿堆放到标高前，槽是敞开的，随着尾矿堆积高度上升，逐步封闭明槽。的，随着尾矿堆积高度上升，逐步封闭明槽。的，随着尾矿堆积高度上升，逐步封闭明槽。的，随着尾矿堆积高度上升，逐步封闭明槽。 输水部分和出口的联接与井输水部分和出口的联接与井输水部分和出口的联接与井输水部分和出口的联接与井- -涵洞涵洞涵洞涵洞( (隧洞隧洞隧洞隧洞) )相同。相同。相同。相同。
74、 (3)(3)开敞式溢流道开敞式溢流道开敞式溢流道开敞式溢流道 这种排水系统同前两种的主要区别，是其进水口和这种排水系统同前两种的主要区别，是其进水口和这种排水系统同前两种的主要区别，是其进水口和这种排水系统同前两种的主要区别，是其进水口和输水部分均为明流开敞式。它同样由进口部分、输水部输水部分均为明流开敞式。它同样由进口部分、输水部输水部分均为明流开敞式。它同样由进口部分、输水部输水部分均为明流开敞式。它同样由进口部分、输水部分和出口消能三部分组成。分为侧槽式和正堰式两种。分和出口消能三部分组成。分为侧槽式和正堰式两种。分和出口消能三部分组成。分为侧槽式和正堰式两种。分和出口消能三部分组成。
75、分为侧槽式和正堰式两种。 输水部分一般为明渠陡坡。出口部分与下游河道衔输水部分一般为明渠陡坡。出口部分与下游河道衔输水部分一般为明渠陡坡。出口部分与下游河道衔输水部分一般为明渠陡坡。出口部分与下游河道衔接。为了适应尾矿堆积坝的不断上升，正堰式溢洪道采接。为了适应尾矿堆积坝的不断上升，正堰式溢洪道采接。为了适应尾矿堆积坝的不断上升，正堰式溢洪道采接。为了适应尾矿堆积坝的不断上升，正堰式溢洪道采用分次加高的办法，侧槽式溢洪道则采取进水侧槽不断用分次加高的办法，侧槽式溢洪道则采取进水侧槽不断用分次加高的办法，侧槽式溢洪道则采取进水侧槽不断用分次加高的办法，侧槽式溢洪道则采取进水侧槽不断接力的办法，也
76、就是分次修侧槽。接力的办法，也就是分次修侧槽。接力的办法，也就是分次修侧槽。接力的办法，也就是分次修侧槽。 尾矿库排水系统常用的尾矿库排水系统常用的尾矿库排水系统常用的尾矿库排水系统常用的基本型式有排水管、排水斜基本型式有排水管、排水斜基本型式有排水管、排水斜基本型式有排水管、排水斜槽、隧洞、溢洪道及山坡截槽、隧洞、溢洪道及山坡截槽、隧洞、溢洪道及山坡截槽、隧洞、溢洪道及山坡截洪沟等。洪沟等。洪沟等。洪沟等。 具体采用何种型式，还具体采用何种型式，还具体采用何种型式，还具体采用何种型式，还要根据排洪量的大小，使用要根据排洪量的大小，使用要根据排洪量的大小，使用要根据排洪量的大小，使用要求及施工
77、条件，经技术经要求及施工条件，经技术经要求及施工条件，经技术经要求及施工条件，经技术经济比较后，才能最后确定。济比较后，才能最后确定。济比较后，才能最后确定。济比较后，才能最后确定。钢筋混凝土拱形盖板排水斜槽平面布置图钢筋混凝土拱形盖板排水斜槽平面布置图钢筋混凝土拱形盖板排水斜槽平面布置图钢筋混凝土拱形盖板排水斜槽平面布置图井井井井- -管排水系统平面布置图管排水系统平面布置图管排水系统平面布置图管排水系统平面布置图3.2 排水系统的设计排水系统的设计 尾矿水的澄清距离可按排水的允许悬浮物含量及最尾矿水的澄清距离可按排水的允许悬浮物含量及最尾矿水的澄清距离可按排水的允许悬浮物含量及最尾矿水的澄
78、清距离可按排水的允许悬浮物含量及最大粒径，根据计算或参考尾矿性质类似的尾矿库经验数大粒径，根据计算或参考尾矿性质类似的尾矿库经验数大粒径，根据计算或参考尾矿性质类似的尾矿库经验数大粒径，根据计算或参考尾矿性质类似的尾矿库经验数据确定。据确定。据确定。据确定。 尾矿澄清水中悬浮物的允许含量及最大粒径，当需尾矿澄清水中悬浮物的允许含量及最大粒径，当需尾矿澄清水中悬浮物的允许含量及最大粒径，当需尾矿澄清水中悬浮物的允许含量及最大粒径，当需要回水时，按生产工艺要求确定；当向下游河道排时，要回水时，按生产工艺要求确定；当向下游河道排时，要回水时，按生产工艺要求确定；当向下游河道排时，要回水时，按生产工艺
79、要求确定；当向下游河道排时，应该满足国家环保卫生标准的要求。应该满足国家环保卫生标准的要求。应该满足国家环保卫生标准的要求。应该满足国家环保卫生标准的要求。井-管式排水系统布置示意图井-洞式排水系统布置示意图澄清距离的确定澄清距离的确定 尾矿坝前均匀放矿所需的澄清距离可按下列公式计算尾矿坝前均匀放矿所需的澄清距离可按下列公式计算尾矿坝前均匀放矿所需的澄清距离可按下列公式计算尾矿坝前均匀放矿所需的澄清距离可按下列公式计算式中：式中：式中：式中：l l l l所需的澄清距离，米；所需的澄清距离，米；所需的澄清距离，米；所需的澄清距离，米； h h h h 颗粒在净水中的下沉深度，颗粒在净水中的下沉
80、深度，颗粒在净水中的下沉深度，颗粒在净水中的下沉深度， 一般取一般取一般取一般取0.50.50.50.5 1.0m1.0m1.0m1.0m； u u u u 颗粒在静水中的自由沉降速度，米颗粒在静水中的自由沉降速度，米颗粒在静水中的自由沉降速度，米颗粒在静水中的自由沉降速度，米/ / / /秒秒秒秒 Q Q Q Q 矿浆流量，米矿浆流量，米矿浆流量，米矿浆流量，米3 3 3 3/ / / /秒秒秒秒 h h h h 矿浆流动平均深度，一般可取矿浆流动平均深度，一般可取矿浆流动平均深度，一般可取矿浆流动平均深度，一般可取0.50.50.50.5 1.0m1.0m1.0m1.0m； n n n n 放矿口同时工作个数；放矿口同时工作个数；放矿口同时工作个数；放矿口同时工作个数； a a a a 放矿口的间距，米放矿口的间距，米放矿口的间距，米放矿口的间距，米
