尾矿库安全设施设计 下载本文

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处于安全状态,未显现发生不良的工程地质条件以及构造情况等因素的影响。

5.2 矿区气象及水文地质条件

根据尾矿库的建设属性和特点是属于地面设施工程,从安全运行的保障条件要求必须确保坝体稳定和防洪、抗洪能力,设计除应考虑工程地质条件影响外,同样应考虑区内气象、水文以及地震等条件的影响。应说明的是尾矿库是地面设施,水文地质条件主要应考虑大气降水及地表水体等条件,其它条件影响关系不大。

(1)地形地貌及气候

矿区地处鲁中低山丘陵区,沂河流经矿区西侧,地貌形态以低山丘陵为主。平坦的河漫滩和阶地次之。其以东为低山丘陵,以西为沂河河漫滩。现已建设的各尾矿库和本次拟建的4#尾矿库所处均为山谷地形,高差起伏较大,变化范围自最低标高▽200m至最高点标高▽404m。尾矿库区大部分为基岩裸露,土壤多为沙土,厚度0~1.5m,平均土层厚0.4m。基岩风化深度一般为1~2m。

本区属大陆性季风气候,冬春干燥多风,夏秋湿热多雨,春秋短暂,冬夏较长,据统计历年最高气温为41℃,最低气温-15℃,年平均气温13.3℃,平均年降雨量为735.1mm,日最大降水量168.8mm,七至九月为雨季,降雨占年降雨量的80%,年蒸发量为1300-1400mm,年平均风速3.3m/s,年主导风向为东南风,冬季多为西北风。

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(2)水文地质概况

区内补给地表为大气降水,深部为基岩裂隙水,沂河是区内最大的地表水系,对第四系层具有良好的补给作用,但对深部基岩由于岩层多以花岗岩类为主,裂隙不发育,其渗透补给作用不大。区内地表水体的水位标高远低于尾矿库所处标高,因此对尾矿库无不良影响,本尾矿库设计主要是考虑所处汇水面积内的大气降水因素。根据沂源县东里镇水文站观测有关大气降水资料,区内年降水量为800~900mm,平均24小时最大降雨量均值120mm,10年一遇24小时最大降雨量均值156.7mm,20年一遇24小时最大降雨量均值251mm,50年一遇24小时最大降雨量均值310mm,100年一遇24小时最大降雨量均值355mm。

(3)地震烈度

根据国家地震局编制的“中国地震烈度区划图”、本区域抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.1g。

(4)尾矿库周围自然环境

拟建4#尾矿库位于现3#尾矿库东侧的沟谷,该沟谷走向轴线呈南北向展布延长950m后,自沟底向西南伸延与韩旺村、韩莱公路和沂河汇交。根据地形情况,尾矿库利用库容范围以坝体为界,以北为尾矿库及尾矿库的上游区,以南为下游。尾矿库在北、西、东三个方向上三面环山封闭,最高山脊标高分别为北山脊▽404m,西山脊▽313m,东山脊▽293m。尾矿库下游500m处山沟东侧有小溪峪排土场,排土场所处标高为240-280m,尾矿初期坝所处沟底标高235m。

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综上所述,4#尾矿库坝体距下游韩莱公路、沂河以及韩旺村的轴向展开距离约2.2km,且有多年形成的排洪沟道,因此所产生的安全影响不大。同时说明,本项目所在下游(大)区域范围内无重点保护文物和文化名胜古迹。 5.3尾矿坝

5.3.1尾矿坝形式及结构

根据本尾矿库选址为西、北、东三面环山封闭,南面谷口敞开

的地形条件,设计采用沟谷形一面筑坝结构。尾矿库采用下游式筑坝法,坝体总高度59m,由初期坝和后期子坝组成,其中:初期坝所处沟底最低标高为▽234.5m、坝顶标高▽254m,初期坝高度为19.5m;后期坝所处沟底最低标高为▽231m、坝顶标高▽290m,后期坝高度为59m。后期子坝分层上筑至▽290m标高,每级子坝层高3m。尾矿库内设混凝土结构斜槽及排水管。坝体外坡底部设消力池与排水管连接。尾矿库内的澄清水经排水斜槽和排水管至消力池排出库外。尾矿坝外侧沿坡底地形等高线设截洪沟将大气降水集中排放于坝体下游自然沟。

5.3.2筑坝材料、方法及有关技术参数

初期坝为透水堆石坝,采用露天采场的废石逐层碾压,每层废石厚度≤0.6m,废石的软化系数不低于0.8~0.9,莫氏硬度不低于3,

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废石强度等级一般不低于MU30。初期坝内坡面采用400g/m2土工布滤层,防止尾砂漏出。土工布下应找平并垫以200mm厚砾石层,使之受力均匀,土工布上面设300mm厚块石防护层。初期坝坝顶标高▽254m,坝底标高▽234.5m,坝顶宽15m,内、外坡坡比均为1:1.5,坝顶轴线长度143m。

本库为下游式筑坝法,设下游滤水坝趾。下游滤水坝趾采用块石堆坝,顶标高▽225m,顶宽1.5m,内、外坡坡比均为1:1.5。

上游初期坝和下游滤水坝趾之间的坝基设置排渗褥垫,厚度1m,采用50~200mm级配块石分层铺设。褥垫层上面覆土工布做滤层,防止尾矿漏出。

后期子坝采用碾压土石混合坝,利用露天采场土石混合料上坝碾压,干重度达到r≥1.65t/m3,内边坡坡比为1:2,外边坡坡比均为1:2,每3m高筑一层子坝,坝顶宽度15m,每加高10~15m在外坡设置马道,马道宽度2.0m。后期坝堆筑时为防止尾矿冲刷坝体及尾矿流失,在坝内侧采用较细的废石作过渡层,过渡层厚1.5~2m。后期坝堆筑时子坝的轴线长度随着沟谷地形向上、向外侧逐渐扩大变化,最长约530m。后期坝可加高到标高▽290m。 5.4尾矿库容量计算及确定

初期坝和后期坝标高分别为▽254m

和▽290m标高,经计算,

设计总库容量为209.93×104m3,其中初期坝库容8.31×104m3。

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