尾矿库安全设施设计 下载本文

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5.5尾矿库设计等别

根据《选矿厂尾矿设施设计规范》对尾矿库等别划分标准,本次

设计尾矿库容量为209.93×104m3,坝体总高度59m,按库容和坝体高度划分为四等库。尾矿库等别划标准分见表5-1。

尾矿库等别标准划分表 表5-1 等别 一 二 三 四 五 全库容量V(×104m3) 坝高H(m) 二等库具备提高等别条件者 V≥10000 1000≤V<10000 100≤V<1000 V<100 H≥100 60≤H<100 30≤H<60 H<30 5.6尾矿库调洪库容计算与确定

根据《选矿厂尾矿设施设计规范》(ZBJ1-90)的有关规

定,本设计总库容V=209.93×104m3、坝体总高度H=59m,确定为四等尾矿库,初期防洪标准应按30~50年一遇洪水设防,中、后期防洪标准应按100~200年一遇设防。 5.6.1 50年一遇防洪标准验算

防洪标准按50年一遇洪水对初期坝进行验算,其有关参数如下:

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(1)以“山东省多年平均年最大24h降雨量等值图”查得该处多年平均最大24h降雨量h24=120mm;

(2)从“山东省最大24h降雨量变差系数(Cv)等值线图”查得该处的Cv=0.55;

(3)由皮尔逊III线曲线的模比系数Kp值表(Cs=3.5Cv)查得当Cv=0.55,P=2%时,Kp=2.58。

该地区50年一遇年最大24h降水量H24=Kp×h24=2.58×120=309.6mm。

因汇水面积F<100 km2,故不作暴雨点面雨量换算。该尾矿库汇水面积按所处三面山脊分水岭圈定为0.192 km2,50年一遇最大24h洪水总量按下式计算:

W24,2%=1000at×Htp×F=1000×0.7×309.6×0.192=41610m3

其中W-为历时24h、频率为2%(50年一遇)的洪水总量,m3/d;

at-与历时24h相对应的径流系数,取at=0.7;

Htp-历时为24h,频率为2%的降雨量,mm,取Htp=H24=309.6mm;

F-汇水面积,km2,该尾矿库F=0.192 km2;

据山东省水文图集及特小汇水面积洪水计算公式进行计算:该尾矿库的汇水面积为F=0.192km2。在该区域内形成最大洪峰流量:Q2%=4.8m3/s。

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采用概化多峰三角形洪水过程线方法,结合排水系统排洪能力,经调洪演算,最大调洪库容需1.4万 m3。

根据《规范》要求,按四等尾矿库下游式筑坝规定最小干滩长度为35m,坝顶最小安全超高为0.35m。本设计初期坝按尾矿坝安全超高1.7m(▽252.3~▽254m)考虑,留有1.35m的调洪高度,折合1.6万 m3调洪库容,大于所需最大调洪库容1.4万 m3的要求。

该尾矿库排水系统排洪能力为6.2m3/s,最大洪水量可在4~5小时内排放掉,符合“洪水排出时间不宜超过72小时”规定。

5.6.2 200年一遇防洪标准验算

防洪标准按200年一遇洪水对后期坝进行验算,其有关参数如下:

(1)以“山东省多年平均年最大24h降雨量等值图”查得该处多年平均最大24h降雨量h24=120mm;

(2)从“山东省最大24h降雨量变差系数(Cv)等值线图”查得该处的Cv=0.55;

(3)由皮尔逊III线曲线的模比系数Kp值表(Cs=3.5Cv)查得当Cv=0.55,P=0.5%时,Kp=3.34。

该地区200年一遇年最大24h降水量H24=Kp×h24=3.34×120=400.8mm。

200年一遇最大24h洪水总量:

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W24,0.5%=1000at×Htp×F=1000×0.75×400.8×0.192=57715m3

在该区域内形成最大洪峰流量:Q0.2%=7.2m3/s。

采用概化多峰三角形洪水过程线方法,结合排水系统排洪能力,经调洪演算,最大调洪库容需2.7万 m3。

该尾矿库排水系统排洪能力为6.2m3/s,最大洪水量可在7~8小时内排放掉,符合 “洪水排出时间不宜超过72小时” 规定。因此,该尾矿库可以安全渡汛。 5.7排水、回水系统

尾矿库采用斜槽-排水管排水系统,主要排水构筑物包括斜槽、排水管和消力池。排水斜槽断面尺寸为1.3×1.3m,壁厚0.4m,盖板厚0.4m,长度169.04m,采用钢筋砼结构。排水管为圆拱型断面,顶部半圆拱型断面尺寸为R=0.65m,底部半圆拱型断面尺寸为R=0.62m,顶部半圆拱型厚度0.4m,总长度448.05m,采用钢筋砼结构。排水管与斜槽均修筑在新鲜的基岩上,填方段应分层夯实,承载力与变形均应达到设计要求,并做素混凝土垫层。排水管末端出口与消力池相接。消力池为钢筋混凝土结构,矩形断面尺寸为B×L×H=3×10×1 m。排水斜槽的泄水口随尾矿沉积滩面和水位的抬升用盖板逐段封堵,泄水口要与澄清水面高度保持一致,防止沉淀尾砂流入排水斜槽造成堵塞,而影响排洪安全。

该尾矿库排水系统排洪能力为6.2m3/s,最大洪水量可在7~8

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