评价报告
目录
第一章 总论 .............................................................................................................. 错... 误!未定义书签 1.1 项目背景 .................................................................................................. 错.. 误!未定义书签 1.2 项目概况 .................................................................................................. 错.. 误!未定义书签 1.3 可行性研究结论 ...................................................................................... 错. 误!未定义书签 第二章 市场预测和产品方案 ................................................................................. 错.. 误!未定义书签 2.1 市场预测 .................................................................................................. 错.. 误!未定义书签 2.2 产品方案 .................................................................................................. 错.. 误!未定义书签 第三章 项目选址和主要建设条件 ........................................................................ 错.. 误!未定义书签 3.1 选址要求 .................................................................................................. 错.. 误!未定义书签 3.2 场址现状 .................................................................................................. 错.. 误!未定义书签 3.3 主要建设条件 .......................................................................................... 错. 误!未定义书签
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第四章 技术方案、设备方案和工程方案 ............................................................ 错. 误!未定义书签 4.1 技术方案 .................................................................................................. 错.. 误!未定义书签 4.2 设备方案 .................................................................................................. 错.. 误!未定义书签 4.3 建筑工程方案 .......................................................................................... 错. 误!未定义书签 第五章 原辅材料和燃动供应 ................................................................................. 错.. 误!未定义书签 5.1 主要原辅材料供应 .................................................................................. 错. 误!未定义书签 5.2 燃动供应 .................................................................................................. 错.. 误!未定义书签 5.3 运输 ........................................................................................................... 错.. 误!未定义书签 第六章 总图布置与公用工程 ................................................................................. 错.. 误!未定义书签 6.1 总图布臵 .................................................................................................. 错.. 误!未定义书签 6.2 公用工程 .................................................................................................. 错.. 误!未定义书签 第七章 环保、消防、职业安全 ............................................................................ 错.. 误!未定义书签 7.1 7.2 7.3
环境保护 ................................................................................................ 错.. 误!未定义书签 消防 ........................................................................................................ 错.. 误!未定义书签 职业安全 ................................................................................................ 错.. 误!未定义书签
第八章 节能 .............................................................................................................. 错... 误!未定义书签 8.1 8.2 8.3
能耗指标及分析 ................................................................................... 错. 误!未定义书签 节能措施 ................................................................................................ 错.. 误!未定义书签 能源管理和综合利用 ........................................................................... 错. 误!未定义书签
第九章 组织机构、劳动定员和人员培训 ............................................................ 错. 误!未定义书签 9.1 9.2
组织机构 ................................................................................................ 错.. 误!未定义书签 工作制度和劳动定员 ........................................................................... 错. 误!未定义书签
9.3 人员培训 .................................................................................................. 错.. 误!未定义书签 第十章 项目实施进度 ............................................................................................. 错.. 误!未定义书签 10.1 项目实施进度安排 ............................................................................... 错. 误!未定义书签 10.2 项目实施进度表 ................................................................................... 错. 误!未定义书签 第十一章 投资估算和资金筹措 ............................................................................ 错.. 误!未定义书签 11.1 编制依据和说明 ................................................................................... 错. 误!未定义书签 11.2 投资估算 ................................................................................................ 错.. 误!未定义书签 11.3 资金筹措 ................................................................................................ 错.. 误!未定义书签 第十二章 财务评价 ................................................................................................. 错.. 误!未定义书签
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12.1 评价范围依据与说明 ........................................................................... 错. 误!未定义书签 12.2 财务分析 ................................................................................................ 错.. 误!未定义书签 12.3 财务评价 ................................................................................................ 错.. 误!未定义书签 12.4 财务评价结论 ....................................................................................... 错. 误!未定义书签
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***********##### 尾矿库设计总坝高103m总库容3296万用, 目前尾矿总
堆积高度约70m根据国家经贸委第20号令《尾矿库安 全管理规定》中第十五条规定:“尾矿库使用到设计最终坝高的1/2 - 2/3 高度时应对尾矿堆积坝进行工程地质勘察和稳定性分析” ,广西 *********** 有限责任公司委托中国有色金属工业尾矿坝监测中心对 #####尾矿库进行安全评价。其主要任务为:
1.对#####尾矿库现状的坝体稳定性和防洪能力及排洪系统可 靠性进行
验算和评价; 同时还对该尾矿库堆积至最终设计标高时的安 全性进行评估。
2. 提出确保尾矿库安全运行的建议。
在该项目进行过程中,得到 *********** 及####选厂、工程勘查 设计院、研究总院的大力支持和帮助,在此一并表示感谢!
第一章 概 况
*********** 是我国特大型有色金属企业,其所属 ####选厂位于 广西南丹
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县车河镇(见图 1.1 ),是广西境内最大的锡矿山, 1979 年 12 月建成投产。该选厂采用重 -浮选矿工艺,原设计处理能力为 4000t/d ,目前处理能力为 5200t/d, 尾矿产率 94%,年产尾矿 161.3 万t,合100.8万m。尾矿浆浓度4%经渣浆泵加压沿铸石复合管道 扬送至尾矿库堆存。
该尾矿库位于灰岭村下的山沟,沟口位于车河镇至金城江的公 路边,距选厂1km,呈山谷型尾矿库,由长沙有色冶金设计院设计,
1979 年 12 月建成投产。尾矿库初期坝为堆石坝,坝顶标高 411.0m, 坝高24m
坝长83m采用水力冲填上游法筑坝工艺, 堆积坡比1: 5, 设计最终堆积标高为
490.0m,总坝高103m,设计总库容3296万m。
2001年12月尾矿坝堆积标高达456m已占总库容810万m,尚余库 容 2486 万 m3。
尾矿库汇水面积 5.5km2, 初期洪水设防标准为五十年一遇,中后 期洪水设防标准为五百年一遇。 尾矿库原排洪系统建于左岸, 采用井 - 管-洞形式排水构筑物,后因澄清距离不足,于左岸另建排洪系统, 仍采用井 -管-洞形式排水构筑物,原排洪系统已封堵。
目前,华锡集团为提高经济效益,解决职工就业困难,其所属 劳动服务公司在该尾矿库堆积坝干滩区进行尾矿二次回采。
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图1.1 #####尾矿库位置图
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第二章 基础资料
2.1
工艺资料
(1) 选矿厂规模:5200t/d ; ⑵尾矿产出率:94 % ; ⑶尾矿年产量:161.3万t ; ⑷尾矿比重:2.7 ;
(5) 尾矿堆积干密度:1.6 t/m 3 ; (6) 尾矿粒度:见表2-1和图2-1
表2-1 粒度 mm 含 率% 累 3 1.5 全尾矿粒度
1 0.5 0.3 0.1 0.074 0.037 0.019 0.01 -0.01 1.13 18.69 12.11 11.29 9.45 10.57 4.93 8.43 3.66 2.55 17.19 计% 1.13 19.82 31.93 43.22 52.67 63.24 68.17 76.6 80.26 82.81 100 -0.0747 含量 31.83 % ; -0.037 含量 23.4 % ;
加权平均粒径dp=0.761mm ;
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? 2-1
2 込&圭3 ?
2.2
气象水文资料
(1) 多年平均气温:16.9 °C (2) 多年平均年降雨量:1497mm ⑶ 年最大降雨量:1973.9mm ⑷ 年最小降雨量:1062.0mm (5) 多年最大日降雨量:236.8mm
(6) 多年平均24小时降雨量:Hh=110mm (7) Cv=0.45 (8) n 1=0.5 (9) n 2=0.7
8
? 2-1
2 込&圭3 ?
2.2工程地质及水文地质资料 (1)
《*********** 车河选矿厂该尾矿库(增容)建设用地地
质灾
9
害危险性评估报告》(广西地质灾害防治工程勘查设计院 2002 年 1 月) ;
(2 )《***********##### 尾矿库工程场地岩土工程勘察报告书》 (武汉
勘察研究总院 2002 年 7 月);
2.4 地形图
(1) 《尾矿库工程用地土地征用范围图》 (1:2000,长沙有色冶 金
设计研究院 , 1969 年) ;
(2) 尾矿坝地形图( 1: 500,广西地质灾害防治工程勘查设计院 2001
年);
2.5 设计与生产管理资料
(1) 《大厂长坡多金属矿二期工程初步设计说明书》(第八章 给 排水、
尾矿设施及采暖通风)(长沙有色冶金设计院 1978 年 6 月);
(2)《该尾矿库排洪系统封堵方案》 ( ####选厂 1997 年); (3)该尾矿库部分施工图 (长沙有色冶金设计院)
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第三章 规范、标准
该尾矿库本次安全评价依据的主要法规、标准和规范如下:
1. 《尾矿库安全管理规定》( 国家经贸委第 20号令, 2000年 11 月); 2. 《选矿厂尾矿设施设计规范》 (ZBJ1-90);
3. 《冶金矿山尾矿设施管理规程》 [ (90)冶矿字第 185号] ; 4.《中
国地震动参数图》 (GB18306-2001);
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第四章 尾矿坝稳定性验算及评价
4.1 尾矿库概况 4.1.1
尾矿库
#####尾矿库于 1979年 12月与选厂同时建成投产,由长沙有色 冶金
设计院设计。尾矿库位于灰岭村下的山沟,距选厂1km该沟东、 西、北三面环山,南面为沟谷出口,属碎屑岩低山地貌区,地形北高 南低,流域汇水面积
5.5km2。主沟长3.85km,平均坡降47%。,沟底 标高为389m-570m左右各
一支沟,沟内地形陡峻,呈狭窄的“ V字 型,沟宽50m-200m,山体自然坡角
40°〜60°,植被较发育,覆盖率 30%- 50%。
该沟地质构造属泥盆系中统纳标组 (D2n) 地层及第四系河流冲积 层、坡残积层,其岩层主要为褐灰、褐黄色薄—中层状泥岩、页岩与 砂岩互层, 或泥岩、页岩夹砂岩硅质岩, 受构造挤压影响, 裂隙发育, 风化强烈。
根据广西地震办资料,历史上南丹县境内发生的地震基本烈度 均小于W度。根据2001年2月国家标准《中国地震动参数区划图》
(GB1830— 2001),南丹地区地震动参数gv 0.05,参照该标准中对 照表D1,其地震基本烈度小于W度。故可认定该场地地震基本烈度 小于W度。
该尾矿库设于该沟谷中下游,纵长 2.8km,设计最终堆积标高 490m 占地面积125万〃(1875亩)。
4.1.2. 初期坝 尾矿库初期坝设于灰岭沟口处,坝型为透水堆石坝,座落
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于卵 石地基上。坝基标高387m顶标高411.0m,坝高24m顶宽6.0m,顶 长
83.0m,上游坡设天然反滤层,坡比1: 1.7 ;下游坡比1: 1.6, 在391.0m和401.0m标高处设马道,马道宽2.0m。初期坝自投产以 来运行正常,未出现过
异常现象。目前状况良好,下游坝趾处有渗透 清水逸出,属正常现象。
4.1.3
尾矿堆积坝
灰岭尾矿坝采用上游法筑坝工艺, 设计堆积坡比 1:5,最终堆积 标高
490.0m,初期坝以上堆积高度79.0m,总坝高103.0m,总库容 3296万m。为
降低坝体浸润线增加稳定性,原设计于堆积坝内还设 有排渗盲沟式排渗降水系统,但在生产运行中被取消。至 2001年 12 月尾矿坝堆积标高达456m总坝高69m,已堆积尾矿810万m,库内 水位约447.5m,最小干滩长度约 224m 干滩坡度0.013〜0.03。由 于劳动服务公司在尾矿沉积滩上进行尾矿回采,造成滩面凸凹不平, 不尽规整。堆积坝下游坡面亦欠整齐,未设土石保护层,原设计的截 水沟也被取消, 在雨水和坝上尾矿管道破裂后高压矿浆的冲刷下, 水 土流失较严重,已出现多处冲沟。
尾矿坝未设浸润线观测系统。由于库内水位较低,初期坝采用 透水堆石坝 , 且尾矿粒度较粗,尾矿堆积坝渗透性较强 , 故浸润线较
低。根据现场考察及广西地质灾害防治工程勘查设计院 2001年 12月 勘察和武汉勘察研究总院 2002年 7月勘察,尾矿坝浸润线埋深都大 于10m其逸出点在初期坝址附近。仅在尾矿库左岸劳动服务公司选 厂( 2)处山体下部受地形影响有局部渗水现象。
目前,尚有西南大通道(六寨至水任二级公路)四段路段穿过 尾矿库区。根据原规划,库水位上升后,该路段需另行改线,不影响 尾矿库继续使用。
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4.2 渗流稳定
根据勘察 , 尾矿堆积坝下游堆积坡附近为尾粗砂、 尾中砂和尾粉 砂,其临界渗流坡降采用下面公式计算:
I t = Y g/ Y 0-(1-n)+0.5n
式中: I t— 临界渗流坡降;
丫 g—土的干密度;
y 0—水的密度; n—土的孔隙率;
尾矿坝渗流坡降按下式计算:
I=h/L
式中:h—水位差;
L —渗迳长;
该尾矿库现状及终期堆积标高490m时尾矿坝渗流最大渗流坡
降及允许渗流坡降计算结果列于表 4.1 中。
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表4.1
渗流坡降比较
现状 终期 备 注 最大渗流坡降 临界渗流坡降 安全系数 规定安全系数 0.072 2.205 30.6 2.0 0.138 2.205 15.9 2.5 三等库2.0,二等库2.5 从表4.1可以看出,现状及终期均不会产生渗流破坏,尾矿坝 可以满足
渗流稳定要求。
4.3静力稳定计算和拟静力法地震稳定计算
静力稳定计算是对选定的计算断面在静力荷载作用下坝体抗滑 动破坏
的安全度进行计算。由于该尾矿库地震动参数
gv 0.05,其地
震基本烈度小于w度,可不进行专门地震动力稳定分析,为安全起见, 仍采用拟静力法对该尾矿坝在 7度地震条件下进行稳定分析。
4.3.1计算断面
根据武汉勘察院所作的勘察断面作为计算断面(见附图)。
4.4.2计算方法
根据《规范》采用瑞典圆弧法进行总应力法Y稳定分析。计算公 式为:
艺[(W-Vd)Cos B -HdSin B -卩 bSecB ]tg © + 艺 bCSecg
K=
艺[(W0-Vd)Sin B +HCosB -Hd(H1+H+H)/2R
15
式中:
V—计算抗滑力时的土条重(浸润线以上按湿容重计;浸润线以
下及下游水位以上按饱和容重计;下游水位以下按浮容重计) ;
H—浸润线以上土条高度;
H2—浸润线以下及下游水位以上土条高度; H3—下游水位以下土条高度; B —土条宽度;
B—土条滑弧面中心切线与水平线之夹角; F—滑弧半径;
©、卩、c—土条底的内摩擦角、超静孔隙水压力、粘聚力;Hd、Vd —垂直、水平地震力; Hd=Kc〃a〃Vb Vd=1/3 〃 Hd
Kc—地震系数(7度地震Kc=0.025);
计算草图见图 4.1 。
16
433 土的物理力学指标:
根据武汉勘察总院勘察报告,稳定计算所需的地基土物理力学
指标米用报告中建议值列入表 4.2。
表4.2
编 号 土的物理力学指标
名称湿容重 饱和容重 浮容重 内摩擦角(度) 水上 35 36 34 35 31 32 18 19 40 40 水下 35 36 34 35 31 32 18 19 40 40 粘聚力(t/m 2) 水上 0.4 0.5 0.5 0.6 0.6 0.7 1.5 2.2 0.0 0.0 水下 0.4 0.4 0.5 0.6 0.6 0.7 1.3 2.0 0.0 0.0 Y s(t/m 3) 2.20 2.30 2.17 2.28 2.14 2.20 1.99 1.78 2.2 2.2 Y b(t/m 3) 2.28 2.32 2.25 2.30 2.22 2.26 2.08 1.81 2.34 2.34 Y f(t/m 3) 1.28 1.32 1.25 1.30 1.22 1.26 1.08 0.81 1.34 1.34 超静孔 水压力 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 尾粗砂 1-1 尾粗砂 1-2 尾中砂 2-1 尾中砂 2-2 尾粉砂 3-1 尾粉砂 3-2 尾重亚 粘4 粘含碎石土 5 堆石坝 体 坝基础 17
433现状稳定计算 433.1
常水位无地震
(1)计算条件:
计算断面坝顶标高:455.0m 库内 水 位:448.0m 地
(3)计算结果
现状稳定计算结果见表4.3和附图2
表4.3
画弧深 30.0000 35.0000 40.0000 45.0000 50.0000 60.0000 70.0000 震:不考虑
现状常水位无地震计算结果
园心X座标 198.9400 212.6600 171.5000 171.5000 205.8000 192.0800 294.9799 342.9998 园心Y座标 .0000 -5.4400 -141.4400 -119.6800 -141.4400 -108.8000 -277.4400 -108.8000 园心半径RO 30.0000 40.4400 181.4400 164.6800 191.4400 168.8000 347.4400 183.8000 安全糸数 2.32085200 2.47873900 3.47608800 3.55865800 3.40202900 3.18174300 3.02782400 2.67606800 75.0000 各种滑弧深度最小滑动安全系数均大于规范规定值
4.3.3.2
1.20
常水位地震
(1)计算条件:
计算断面坝顶标高: 455.0m 库内 水
位: 448.0m 震: 7度
地
18
(3)计算结果
现状稳定计算结果见表4.4和附图2
19
表4.4
画弧深 10.0000 25.0000 30.0000 35.0000 40.0000 45.0000 50.0000 60.0000 70.0000 现状常水位地震计算结果
园心X座标 102.9000 164.6400 198.9400 137.2000 171.5000 171.5000 205.8000 192.0800 294.9799 315.5599 园心Y座标 -146.8800 -54.4000 .0000 -70.7200 -141.4400 -119.6800 -141.4400 -108.8000 -282.8800 -168.6400 园心半径RO 156.8800 79.4000 30.0000 105.7200 181.4400 164.6800 191.4400 168.8000 352.8800 243.6400 安全糸数 3.39262800 2.96575800 2.06074900 2.94555300 2.81248000 2.89584000 2.80839400 2.63336100 2.60913400 2.50335400 75.0000 各种滑弧深度最小滑动安全系数均大于规范规定值
433.3
1.05
洪水位无地震
(1)计算条件:
计算断面坝顶标高:455.0m 库内 水 位:453.1m 地
(3)计算结果
现状稳定计算结果见表4.5和附图3
表4.5
画弧深 30.0000 35.0000 40.0000 45.0000 50.0000 60.0000 70.0000 震:不考虑
现状洪水位无地震计算结果
园心X座标 198.9400 137.2000 171.5000 171.5000 205.8000 192.0800 294.9799 园心Y座标 .0000 -70.7200 -141.4400 -119.6800 -141.4400 -108.8000 -277.4400 园心半径RO 30.0000 105.7200 181.4400 164.6800 191.4400 168.8000 347.4400 安全糸数 2.32085200 3.38973900 3.18597200 3.29180100 3.14037500 2.99335000 2.81792400 20
表4.4
75.0000 现状常水位地震计算结果
342.9998 -108.8000 183.8000 2.52824400 21
各种滑弧深度最小滑动安全系数均大于规范规定值
433.4
1.10
洪水位地震
(1)计算条件:
计算断面坝顶标高:455.0m 库内 水 位:453.10m 地
(3)计算结果
现状稳定计算结果见表4.6和附图3。
表4.6
画弧深 10.0000 30.0000 35.0000 40.0000 45.0000 50.0000 60.0000 70.0000 75.0000 震:7度
现状洪水位地震计算结果
园心X座标 102.9000 130.3400 137.2000 171.5000 171.5000 205.8000 192.0800 294.9799 342.9998 园心Y座标 -146.8800 -65.2800 -70.7200 -141.4400 -119.6800 -141.4400 -108.8000 -277.4400 -108.8000 园心半径RO 156.8800 95.2800 105.7200 181.4400 164.6800 191.4400 168.8000 347.4400 183.8000 安全糸数 3.39262800 2.65370200 2.71627500 2.57588800 2.67671100 2.59042200 2.47578900 2.42741600 2.27392200 各种滑弧深度最小滑动安全系数均大于规范规定值
4.3.3.5
1.05。
现状稳定计算结果
4.7中。
现状坝体不同工况稳定计算结果列入表
结论:该尾矿库库内现水位 488.0m或最高洪水位453.1m时在 无地震
或7度地震工况下,现状坝体稳定性均满足规范要求。
22
表4.8
表4.7
现状坝体稳定计算结果
常水位 洪水位 无地震 7度地震 无地震 7度地震 2.32085200 2.06074900 2.32085200 2.27392200 4.3.4终期稳定计算 4.3.4.1
常水位无地震
(1)计算条件:
计算断面坝顶标高:490.0m 库内 水 位:485.0m 地
震:不考虑
(3)计算结果
终期常水位无地震稳定计算结果
终期常水位无地震稳定计算结果见表
4.8和附图4
画弧深 园心X座标 园心Y座标 园心半径RO 安全糸数 20.0000 94.1400 -206.0000 226.0000 3.75578700 30.0000 104.6000 -24.7200 54.7200 3.25879700 35.0000 146.4400 -82.4000 117.4000 3.49086700 40.0000 115.0600 -24.7200 64.7200 3.34552200 50.0000 135.9800 -49.4400 99.4400 3.12175300 60.0000 115.0600 -74.1600 134.1600 3.06375500 75.0000 83.6800 -32.9600 107.9600 2.84229300 23
表4.7
90.0000 现状坝体稳定计算结果
115.0600 470.6999 -24.7200 296.6400 114.7200 401.6400 2.13518700 3.03954400 105.0000 各种滑弧深度最小滑动安全系数均大于规范规定值
1.25
24
4.342 常水位地震
(1)计算条件:
计算断面坝顶标高: 490.0m 表4.9
库内 水
位: 485.0m
地
震: 7度
(3)计算结果
终期常水位地震稳定计算结果
终期常水位地震稳定计算结果见表
4.9和附图4
画弧深 园心X座标 园心Y座标 园心半径RO 安全糸数 20.0000 94.1400 -206.0000 226.0000 2.90907300 30.0000 104.6000 -24.7200 54.7200 2.68495900 35.0000 146.4400 -82.4000 117.4000 2.85116500 40.0000 94.1400 -90.6400 130.6400 2.77646600 50.0000 104.6000 -82.4000 132.4000 2.54643200 60.0000 125.5200 -107.1200 167.1200 2.49129700 75.0000 83.6800 -65.9200 140.9200 2.30691100 90.0000 115.0600 -24.7200 114.7200 1.78087300 105.0000 470.6999 -296.6400 401.6400 2.64045000 各种滑弧深度最小滑动安全系数均大于规范规定值
1.05
4.3.4.3
洪水位无地震
(1)计算条件:
计算断面坝顶标高:490.0m 库内 水 位:486.6m
25
地
(3)计算结果
震:不考虑
26
表 4.10
终期洪水位无地震稳定计算结果
终期洪水位无地震稳定计算结果见表
4.10和附图5
园心半径RO 226.0000 54.7200 117.4000 64.7200 99.4400 167.1200 107.9600 114.7200 401.6400 安全糸数 3.75578700 3.25879700 3.49086700 3.22111100 3.01491300 2.98168200 2.79098600 2.09833600 2.91637500 画弧深 20.0000 30.0000 35.0000 40.0000 50.0000 60.0000 75.0000 90.0000 园心X座标 94.1400 104.6000 146.4400 115.0600 135.9800 125.5200 83.6800 115.0600 470.6999 园心Y座标 -206.0000 -24.7200 -82.4000 -24.7200 -49.4400 -107.1200 -32.9600 -24.7200 -296.6400 105.0000 各种滑弧深度最小滑动安全系数均大于规范规定值
433.4
1.15
洪水位地震
(1)计算条件:
计算断面坝顶标高: 490.0m 库内 水
位: 486.6m 震: 7度
地
(3)计算结果
终期洪水位地震稳定计算结果见表
表4.11
画弧深 20.0000 30.0000 35.0000 40.0000 50.0000 60.0000 4.11和附图5
终期洪水位地震计算结果
园心X座标 94.1400 104.6000 83.6800 115.0600 104.6000 125.5200 园心Y座标 -206.0000 -24.7200 -82.4000 -148.3200 -82.4000 -107.1200 园心半径RO 226.0000 54.7200 117.4000 188.3200 132.4000 167.1200 安全糸数 2.90907300 2.68495900 2.79619000 2.70596400 2.46801800 2.42167800 27
75.0000 90.0000 342.9998 115.0600 470.6999 -108.8000 -24.7200 -296.6400 183.8000 114.7200 401.6400 2.52824400 1.74960800 2.53268700 105.0000 各种滑弧深度最小滑动安全系数均大于规范规定值
4.345 现状稳定计算结果
1.05
终期坝体不同工况稳定计算结果列入表
表4.7
常水位 无地震 2.13518700 4.12中。
终期坝体稳定计算结果
洪水位 7度地震 1.78087300 无地震 2.09833600 7度地震 1.74960800 结论:该尾矿库当达到最终堆积标高 490.0m,库内水位485.0m 或最高
洪水位486.6m时,在无地震或7度地震工况下,坝体稳定性 均满足规范要求。
4.4坝体稳定性评价
根据以上对坝体渗流分析和坝体抗滑稳定分析可以得出以下结
论:
1、 根据设计与勘察结果,该尾矿坝由于初期采用透水堆石坝, 尾矿
堆积坝主要由尾粗砂、尾中砂和尾粉砂组成,符合上游法水力冲 填筑坝的沉积规律,其力学指标较高,渗水性较强,同时在生产管理 上实行低水位运行,致使坝体浸润线较低,都有利于增强坝体稳定性。
2、 目前该尾矿坝坝顶标高455m^457m,库内水位488.0m,属三 等库。
尾矿坝体不会发生管涌或流土等渗流破坏。在正常水位
(488.0m)和最高洪水位(453.1m)并遭遇7度以下地震工况下坝体
28
稳定性均满足规范要求。
3、当尾矿坝堆积至最终标高 490.0m 时,该尾矿库属二等库。
当库内正常水位455.0m,最高洪水位456.6m时并遭遇7度以下地震 工况下坝体稳定性均满足规范要求。
29
25
第五章 尾矿库防洪能力验算
5.1 尾矿库排洪设施概况
该尾矿库系 1979 年长沙有色冶金设计院设计。尾矿库汇水面积
5.5km2, 洪水设防标准为五十年一遇设计,五百年一遇校核。库内排 洪设施设于左
岸,由排水井、排水管和排洪隧洞组成。
排水井原设计共 4座,实建 3 座,均为圆形六柱框架式钢筋混
凝土结构,井径3.0m、井高17.5m。排水井以钢筋混凝土圆形排水管 连接,管径
1.5m~ 2.3m,总长110m排洪隧洞呈圆拱直墙式无压隧 洞,宽3.0m,高3.0m,设200mn厚钢筋混凝土衬砌,隧洞总长 587m 纵坡 0.012。该排洪设施自投产以来
运行正常,在续建排洪设施投产 后,已于原 1 号井井座处及附近管洞内以混凝土成功地进行了封堵, 目前未出现异常现象。
为增加水面澄清距离,在生产运行期间于 1992 年又续建一套排 洪设施,由排水井、排水管、排洪竖井和排洪隧洞组成。
排水井共设 3 座,均为圆形六柱框架式钢筋混凝土结构,井径
3.0m、井高20.5m。排水井以钢筋混凝土 1.8mX 2.0m “球场”形排水 管连接,
总长923m在新1号排水井井座下设排水竖井一座,用于 库内排水井一管与排洪隧洞的连接,竖井深
20.5m,圆形断面直径
2.4m,井壁设混凝土衬砌。排洪隧洞呈圆拱直墙式无压隧洞,宽2.0m, 高2.4m,钢
筋混凝土衬砌厚度200m~350mm隧洞总长829m纵坡
31
0.015。
目前库内水位约447.5m,该排洪设施结构完好,运行正常
5.2尾矿库等别及防洪标准确定 5.2.1尾矿库等别
根据《选矿厂尾矿设施设计规范》(ZBJ1-90)第2.0.4条: 尾矿库格使用期的设计等别应根据该期的全库容和坝高分别按 表2.0.4确定。当两者的等差为一等时,以高者为准;当等差大于- 等时按高者降低一等。
表2.0.4
尾矿库等别 -一一 -二二 -三 四
尾矿库等别 全库容v (万m) 坝高H(m) 二等库具备提高等别条件者 V> 10000 1000W Vv 10000 100< Vv 1000 Vv 100 H> 100 60 < H< 100 30< Hv 60 Hv 30 五 该尾矿库原设计为三等库。按现行设计规范,该尾矿库设计全 库容为3296万m,尾矿库初期坝址标高387.0m,目前堆积标高456m, 总坝高69m占据全库容
810万用,按《规范》表2.0.4,确定为三 等库。当尾矿坝堆积至设计最终堆积标
咼
3
490.0m时,总坝咼达
103.0m,全库容为3296万m,则该尾矿库为二等库。
5.2.2尾矿库防洪标准
根据《选矿厂尾矿设施设计规范》(ZBJ1-90)第4.1.2条:
32
尾矿库的防洪标准应根据各使用期库的等别,综合考虑库容、 坝高、使用年限及对下游可能造成的危害等因素,分别按表4.1.2确
当确定等别的库容或坝高偏于该等下限,尾矿库使用年限较短 或失事后对下游不会造成严重危害者宜取下限;反之应取上限。
表4.1.2 尾矿库等别 尾矿库防洪标准 ——一 二 100-200 三 50-100 四 30-50 五 20-30 洪水 初期 重现 期中、 1000-2000 500-1000 100-500 100-200 50-100 (a) 后期 该尾矿库原设计为:五十年一遇洪水设计,五百年一遇洪水校 核。按《规范》,该尾矿库目前已进入中、后期阶段,属三等库,则 其防洪标准定为五百年一遇;当尾矿坝堆积标高达
487.0m时,总坝
高已达100m届时尾矿库等别将提高至二等,至最终堆积标高490.0m 时,总坝高为103.0m,亦为二等库。考虑到全库容仍在三等库范围, 仅坝高一项进入二等库范围且偏下限,故该尾矿库终期防洪标准应取 二等库下限,即五百年一遇。
5.3尾矿库洪水计算 5.3.1洪水计算主要参数
根据《广西水文图集》和原设计资料,洪水计算的主要参数为: 汇水面积F=5.5km2;
33
主河槽长:L=3.85km; 主河槽坡降:J=0.047;
多年平均最大24小时降雨量H24=110mm; 暴雨递减指数:n 1=0.5,n 2=0.7;
变差系数和偏差系数:C v=0.45,Cs=3.5 CV;
5.3.2洪水计算
(1) 原设计洪水计算结果列于表5-1 :
表5-1
频率P 2%
原设计洪水计算结果
洪峰流量(m/s) 117 113 一日洪水(万m) 170 150 0. 2% (2)按简化推理公式计算: 洪峰流量计算公式:
Qp=
A(SPF)B
D 口 F
1/3 C (L/mj )
洪水总量计算公式:
W=1000a HF
根据上列参数采用简化推理公式分别计算出不同频率下洪峰流 量和洪水总量,列于表5-1和图5-1。
34
表5-2 频率 P 2% 1% 0.5%
洪峰流量和洪水总量计算结果(推理公式) 重现期 洪峰流Q Hhp (a) (m3/s) 洪水总量W (万m) 95.29 106.72 118.16 132.98 50 100 200 500 2.25 2.52 2.79 3.14 247.5 277.2 306.9 345.4 154.3 175.74 197.51 226.2 0.2% 图5-1 240 不冋重现期洪峰流量及洪水总量曲线(推理公式) 220 200 k / X1 3 180 m V —* 万 W 日 160 、 X / ffl /T 八140 / — 120 量 流100 — — ■ 60 10 重 100 1000 现期C (a) 35
(3)根据《广西水文图集》(1975年)分别采用模数法和经验
公式计算,结果列于表5-3和表5-4
表5-3
重现期 一百年一遇 二百年一遇 三百年一遇 公
模数法计算结果
洪峰流量 模数G 13 14 30 F 5.5 5.5 5.5 Qp=Cp*F 2/3 Q( m/s) 40.51 43.62 93.48 Cw 13 15 17 一日洪水总量 W(万 m3) 69.10 79.73 90.37 Wp=CF0.98 式 表5-4 重现期(a) 二十年一遇 五十年一遇 一百年一遇 二百年一遇 经验公式计算结果(第4区)
计算公式 0=3.08匸.740 屮2丁299 0=6.66严屮2丁299 Q=2.99严9HTJ0.313 Q=1. 39F5.680 H0.388J0.328 Q=1. 00F5.688 H0.422J0.334 F 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5 H( mm J( %o) Qp( m/s) 110 110 110 110 110 47 47 47 47 47 62.46 114.09 107.14 97.04 84.98 三百年一遇 (4)经比较,为安全起见,本评价采用简化推理公式计算结果。 5.4排水设施能力计算
该尾矿库原井-管-洞排洪设施封堵后,一直采用新建的井-管- 洞排水设施,目前使用的新1号井即将停用并将被封堵,同时将启用 2号井。按照原设计,该排水设施的 3号井将服务至尾矿库终期 (490m。
因该排水设施未曾作过水力模型试验,故采用《尾矿设施设计 参考资料》中推荐的传统水力学方法进行计算。 对于井-管-洞排水系 统的工作状态,随泄流水头的大小而已。当水流较低时,泄流量较小, 排水井内水位低于最低工作窗口的下缘, 此时为自由泄流;当水头增 大,井内被水充满,但排水管内仍呈
36
明流,泄流量受排水管进口处控 制,此时称为半压力流;当水头继续增大,排水管内充满水,逐渐呈 压力流。根据该尾矿库排水设施的实际情况, 仅对自由泄流和半压力 流两种流态进行复核。
541自由泄流
不同水头的泄流量计算结果列于表 5-5。
542孔口泄流
不同水头的泄流量计算结果列于表
5-6
表5-5
水 头 自由泄流计算结果 泄流量 Q (m3/s) 0.000 3.704 9.803 16.872 24.266 31.544 水头 H (m) 2.500 2.930 3.360 3.790 4.220 4.650 泄流量 Q (m 3/s) 52.835 63.162 74.585 86.182 97.578 108.516 H (m) 0.000 0.430 0.860 1.290 1.720 2.150 37
表5-6
水 头 孔口泄流计算结果 泄流量 Q (m3/s) 21.088 23.979 27.841 31.508 34.890 37.454 40.515 43.247 45.835 水头 H (m) 4.220 4.650 5.000 5.430 5.860 6.290 6.720 7.150 7.500 泄流量 Q (m 3/s) 48.295 50.644 52.482 54.685 56.776 58.795 60.750 62.645 64.147 H (m) 0.430 0.860 1.290 1.720 2.150 2.500 2.930 3.360 3.790 543半压力流
不同水头的泄流量计算结果列于表
表5-7
水 头 半压力流计算结果
泄流量 Q (m 3/s) 13.533 16.235 17.731 18.945 20.032 20.860 21.800 22.723 23.605 5-7
水头 H (m) 4.220 4.650 5.000 5.430 5.860 6.290 6.720 7.150 7.500 泄流量 Q (m 3/s) 24.451 25.267 25.911 26.675 27.422 28.149 28.857 29.548 30.098 H (m) 0.430 0.860 1.290 1.720 2.150 2.500 2.930 3.360 3.790 544泄流曲线
38
不同流态的泄流曲线见图5-2
39
图5-2 不同流态泄流曲线
流 量 Q (m3/s)
40
5.5防洪能力复核
尾矿库防洪能力需根据排洪设施的排水能力、尾矿库具有的调 洪库容综合确定,同时尚需考虑满足尾矿坝安全超高和安全滩长的要 求。
5.5.1现状防洪能力复核
(1) 计算条件:尾矿坝顶标高 457.0m;库内正常水位448.0m; 库内
沉积滩坡度0.013考虑。
(2)
尾矿库调洪库容:
5-8和图5-3。
尾矿库不同水位时具有的调洪库容见表
表5-8
标咼 (m) 448 449 450 451 452 453 454 455 456 457 现状调洪库容计算表
面积 F (万 m) 15.21 18.24 21.84 25.27 28.15 30.82 33.90 36.93 40.25 44.28 咼 差 (m 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 △ Vt (万m) 0.00 16.73 20.04 23.55 26.71 29.48 32.36 35.41 38.59 42.26 0.00 16.73 36.77 60.32 87.03 116.51 148.87 184.28 222.87 265.13 调洪库容 vt(万 m) 41
i 5-3
448m
了丨氷 i 1 ± ± 1 i 血 i
42
(3)防洪能力复核: 采用公式:
q m=QP (1-Vt/WO V t二W(1-q m/Qp)
式中:qm—排洪设施最大泄水能力(m/s );
Q p —设计频率的洪峰流量(m/s); V t —调洪库容(万m); W p —洪水总量(万m);
根据上述计算,500年一遇洪峰流量Q.2%=219.61 nVs,洪水总量
W2% =132.98万ml,则不同水位时排洪设施的排洪能力和需要的调洪 库容及该
水位时尾矿库所具有的调洪库容列于表 5-9和图5-4中。
表5-9
水位 448 449 450 451 452 453 454 455 水头 H(m) 0 1 2 3 4 5 6 7 调洪库容复核表
排水能力 q(m3/s) 0.00 12.00 19.60 22.00 24.00 26.00 27.70 29.20 需调洪库容 V (万 m3) 132.98 125.71 121.11 119.66 118.45 117.24 116.21 115.30 实有调洪库容 V (万 m3) 0.00 16.73 36.77 60.32 87.03 116.51 148.87 184.28 43
i i
彳5-4 H? V ? ?
于 @ 1 1 Vi ® m3)
44
根据上述计算,
1. 当尾矿库内汛前正常水位438.0m、遇有500年一遇洪水时, 最高洪
水位为453.1m,调洪高度5.1m。此时,排洪系统排水呈半压 力流流态, 最大泄洪流量为 26.2m3/s ;所需调洪库容和尾矿库实有的 调洪库容均为 116 万
m3。
2. 尾矿库目前属三等库,根据《规范》和《 20 号令》要求,三 等库尾矿坝
安全超高0.7m,干滩长度70m当尾矿库内最高洪水位达 453.1m时,尾矿坝安全超高为3.9m,沉积滩长达300m均满足规范 要求。
此外,根据调查,尾矿库原建排水设施已成功封堵,新建排水 设施设计符合规范,施工满足要求,运行十年来,经常巡视检查,结 构完好,除个别洞段有少量渗漏水现象外,整体可正常运行。
(4)小结
该尾矿库目前属三等库,尾矿库防洪设施完整,可以满足 500 年一遇洪水的防洪要求。
5.5.2 终期防洪能力复核
(1)计算条件:尾矿坝顶标高 490.0m;库内正常水位483.0m; 库内沉
积滩坡边 0.013 考虑。
( 2)尾矿库调洪库容:
尾矿库不同水位时具有的调洪库容见表 5-10 和图 5-5。
45
表 5-10
标咼 (m) 483 484 485 486 487 488 489 490 71. 84 78. 67 84. 50 89. 93 98. 08 104. 02 109. 25 114. 36 面积 F (万吊) 终期调洪库容计算表
咼 差 (m 0 1 1 1 1 1 1 1 0.00 75.30 81.63 87.21 94.00 101.05 106.64 111.81 △ Vt (万m) 调洪库容 vt(万 m) 0.00 75.30 156.92 244.14 338.14 439.19 545.83 657.63 46
41
42
(3)防洪能力复核: 采用公式:
q m=QP (1-Vt/WO V t二W(1-q m/Qp)
根据上述计算,500年一遇洪峰流量Q.2%=219.61 mVs,洪水总量
W2% =132.98万卅,则不同水位时排洪设施的排洪能力和需要的调洪 库容及
该水位时尾矿库所具有的调洪库容列于表 5-11及图5-6中。
表5-11
水位 483 484 485 486 487 488 489 490 水头 H(m) 0 1 2 3 4 5 6 7 终期调洪库容复核表 排水能力 q(m3/s) 0.00 12.00 19.60 22.00 24.00 26.00 27.70 29.20 需调洪库容 V (万 m3) 132.98 125.71 121.11 119.66 118.45 117.24 116.21 115.30 实有调洪库容 V (万 m3) 0.00 75.30 156.92 244.14 338.14 439.19 545.83 657.63 49
i 5-6
H i V i
± e i i
50
V( d m3)
51
根据上述计算,
1. 当尾矿库内汛前正常水位483.0m、遇有500年一遇洪水时, 最高洪
水位为484.6m,调洪高度1.6m。此时,排洪系统排水呈半压 力流流态, 最大泄洪流量为 18.6m3/s ;所需调洪库容和尾矿库实有的 调洪库容均为 122.5 万
m3。
2. 尾矿库终期属二等库,根据《规范》和《 20 号令》要求,二 等库尾矿
坝安全超高1.0m,干滩长度100m当尾矿库内最高洪水位达 484.6m时,尾矿坝安全超高为5.4m,沉积滩长达415m均满足规范 要求。
(4)小结 该尾矿库终期属二等库,如现有排洪设施得到妥善维护,可以 满足 500年一遇洪水的防洪要求。
5. 6 结论
(1) 该尾矿库现有排洪设施完善,设计符合规范,施工满足要 求,运行管理较好,结构完好,可以满足尾矿库排洪要求。
(2) 尾矿库运行已进入中后期,属三等库,其防洪能力可以满 足《规范》和《 20 号令》要求。为提高坝体稳定性和尾矿库防洪能 力,应保持低水位运行,尤其在汛前应尽量降低库内水位。
(3)当尾矿坝堆积标高达487.0m以上至最终堆积标高490.0m 时,尾
矿库已进入二等库,如现有排洪设施管理妥善,仍可以满足防 洪要求。
第六章 安全评价结论
一、现状尾矿库
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1. 现状尾矿库已进入中后期运行阶段, 属三等尾矿库。 尾矿坝 渗流
稳定性及在正常水位488.0m或最高洪水位453.1m并遭遇7度以 下地震工况下的抗滑稳定性都能满足规范要求。
2. 现状尾矿库防洪标准为 500 年一遇。原排洪设施已成功封 堵,新建
排洪设施设计符合规范,施工满足要求,结构完好,其排洪 能力和尾矿库调洪库容能满足防洪要求, 在最高洪水位时坝顶安全超 高和干滩长度均能满足规范要求。
3. 根据《尾矿库安全管理规定》(国家经贸委第 20号令),该尾 矿库
属正常库。
二、终期尾矿库
1. 当尾矿坝按设计要求堆积至设计最终堆积标高
490.0m时,该
485.0m或
尾矿库属二等库。届时,尾矿坝渗流稳定性及在正常水位
最高洪水位486.6m并遭遇7度以下地震工况下的抗滑稳定性都能满 足规范要求。
2. 终期尾矿库防洪标准为 500 年一遇。在做好排洪设施维护管 理、确
保结构完好条件下, 该排洪设施的排洪能力和尾矿库调洪库容 能满足防洪要求, 在最高洪水位时坝顶安全超高和干滩长度均能满足 规范要求。
第七章 尾矿库安全运行的建议
为确保该尾矿库安全运行,根据《尾矿库安全管理规定》并结 合实际情况提出如下建议:
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1. 目前该尾矿库沉积干滩上由劳动服务公司进行尾矿回采再 利用,此
项生产活动应做好全面规划和设计, 必须确保尾矿库的安全。 应实行坝顶分散放矿, 滩面均匀上升, 避免干滩面出现大面积积水尤 其须保持坝顶标高一致。
2. 尾矿堆积坝下游坡面已出现多处冲沟, 应做好回填, 局部陡 坡处应
进行削坡处理, 并应按设计要求增设截水沟, 形成完整的坡面 排水系统; 同时为避免风沙污染, 坡面还应以山皮土碎石等压坡或植 草皮。
3.应继续实行低水位运行, 每年汛前应做好防洪规划, 降低库 内水
位, 以增加调洪库容, 保证在最高洪水位时坝顶安全超高和干滩 长度均能满足规范要求。
4.应增设坝体浸润线观测设施,并加强观测,做好观测记录; 应控制
浸润线埋深在10m以上,当出现异常,须及时采取措施。
5.尾矿库左岸选厂下已出现局部渗水, 应进行处理, 可以土工 布上
压碎石方式处理。
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