《尾矿库安全技术规程解读版(74页).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《尾矿库安全技术规程解读版(74页).doc（73页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、-尾矿库安全技术规程解读版-第 73 页尾矿库安全技术规程(AQ2006-2005)1范围本规程规定了尾矿库在建设、生产运行、安全检查、安全度、闭库、再利用、安全评价等方面的安全要求。本规程适用于在中华人民共和国境金属非金属矿物选矿厂尾矿库、氧化铝厂赤泥库。其他湿式堆存工业废渣库、电厂灰渣库和干式处理的尾矿库可参照执行。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本规程的引用而成为本规程的条款。引用文件最新版本，以及其后修订版均适用于本规程。选矿厂尾矿设施设计规范尾矿设施施工及验收规程岩土工程勘察规范碾压式土石坝设计规范碾压式土石坝施工规范水工建筑物抗震设计规范构筑物抗震设计规范3术语和定义下列术语和
2、定义适用于本规程。尾矿库tailingpond是指筑坝拦截谷口或围地构成的、用以贮存金属非金属矿山进行矿石选别后排出尾矿或工业废渣的场所。3.1解读尾矿库类型：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。2）傍山型尾矿库是在山坡脚下依山筑坝所围成的尾矿库。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
3、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；汇水面积虽小，但调洪能力较低，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。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。其中包钢的尾矿
4、库坝高6m（设计总高30m），面积12km2，汇水面积只是库内本身，相对较小。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。排水主要有三种方法：一是在穿越整个库底预埋钢筋砼涵洞；二是在库边山体打一过水隧洞将水引至库下游；三是打一山洞将水引至其它水体。尾矿坝某坝顶面、下游坡面及库底面所围成空间的容积，包括有效库容、死水库容
5、、蓄水库容、调洪库容和安全库容5部分。某坝顶标高时，初期坝内坡面、堆坝外坡面以里（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，即容纳尾矿的库容。某坝顶标高时，最高沉积滩面、库底、正常水位三者以上，最高洪水位以下的空间。设计最终堆积标高时的全库容。3.23.5解读H1-某一坝顶标高，对应水平面AAH2-设计洪水位，对应水平面BBH3-蓄水水位，对应水平面CCH4-正常生产的最低水位（死水位），对应水平面DD，由最小澄清距离决定DE-细颗粒尾矿沉积滩面及矿泥悬浮层面V1-安全库容（空余库容）：AA与BB之间的库容，是确保设计洪水位时坝体安全超高和安全滩长的空间容积，不允许占用
6、V2-调洪库容：BB与CC之间的库容，是在暴雨期间用以调节洪水的库容，是设计确保最高洪水位不致超过BB水平面所需的库容。因此该库容在非雨季可占用，而雨季绝对不允许占用。指某坝顶标高时，沉积滩面、正常水位以上的库底、正常水位三者以上，最高洪水位以下的空间。V3-蓄水库容：CC与DD之间的库容，供矿山生产水源紧张时蓄水使用，一般的尾矿库不具备蓄水条件时，此值为零V4-澄清库容（死库容）：DD与滩面DE之间的库容，是保证正常生产时水量平衡和溢流水水质得以澄清的最低水位所占用库容V5-有效库容：滩面ABCDE以下沉积尾矿以及悬浮矿泥所占用容积，是该尾矿库实际可容纳尾矿的库容，可根据选矿厂在一定生产期限
7、内产出的尾矿总量W（t）和尾矿平均堆积干密度d（t/m3）求得：V5=W/d有效库容是指某坝顶标高时，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，即容纳尾矿的库容。若W是选矿厂全部生产期限内产出的尾矿总量，由此算出的V5就是该尾矿库的总有效库容。V-全库容：是指某坝顶标高时和各种库容之和V=V1+V2+V3+V4+V5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。尾矿库的总库容就是指尾矿堆至最终设计坝顶标高时的全库容。挡尾矿和水的尾矿库外围构筑物，常泛指初期坝和堆积坝的总体。3
8、.6解读地形不能满足尾矿堆坝要求的小库或粒度太细无法利用尾矿堆坝者，或者废石过多或后部放矿合理时，只好采用类似水库（无后期坝）的坝型作尾矿坝，习惯称之为一次建坝或挡水式尾矿坝，电厂灰渣库基本为此类型，虽然安全性高，但坝较高时投资太大。可分期建设，只有安全超高，没有滩长问题，最好使用坝前放矿。基建中用作支撑后期尾矿堆存体的坝。3.7解读1.初期坝的类型不透水初期坝用透水性较小的材料筑成的初期坝。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尾矿堆积坝坝坡逸出，造成坝面沼泽化，不利于后期坝坝体的稳定。这种坝型适用于挡水式尾矿坝或尾矿堆坝不
9、高的尾矿坝。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沉积尾矿，有利于后期坝的排水固结，并可降低坝体浸润线，提高坝体的稳定性。它是比较合理的初期坝坝型。更安全！2、初期坝的6种坝型及其特点（1）均质土坝均质土坝是用粘土、粉质粘土或风化土料筑成的坝，如图所示，它像水坝一样，属典型的不透水坝型。在坝的外坡脚往往设有毛石堆成的排水棱体，以降低坝体浸润线。该坝型对坝基工程地质条件要求不高，施工简单，造价较低。在早期或缺少石材地区应用较多。若在均质土坝内坡面和坝底面铺筑可靠的排渗层，如图所示，使尾矿堆积坝内的渗水通过此排渗层排到坝外。这样，便成了适用于后期尾矿堆坝要求的透水土坝。（2）
10、透水堆石坝用堆石料堆筑成的坝，如图所示。在坝的上游坡面用天然反滤料或土工布铺设反滤层，防止尾砂流失。该坝型能有效地降低后期坝的浸润线。由于它对后期坝的稳定有利，且施工简便，成为二十世纪六十年代以后广泛采用的初期坝型。（3）砂、石透水堆石坝该坝型对坝基工程地质条件要求也不高。当质量较好的石料数量不足时，也可采用一部分较差的砂石料来筑坝。即将质量较好石料铺筑在坝体底部及上游坡一侧（浸水饱和部位），而将质量较差的砂石料铺筑在坝体的次要部位，如图所示。（4）废石坝用采矿场剥离的废石筑坝，有两种情况：当废石质量符合强度和块度要求时，可按正常堆石坝要求筑坝；另一种是结合采矿场废石排放筑坝，废石不经挑选，用
11、汽车或轻便轨道直接上坝卸料，下游坝坡为废石的自然安息角，为安全计，坝顶宽度较大，如图所示。在上游坡面应设置砂砾料或土工布做成的反滤层，以防止坝体土颗粒透过堆石而流失。（5）砌石坝用块石或条石砌成的坝，分干砌石坝和浆砌石坝两种。这种坝型的坝体强度较高，坝坡可做得比较陡，能节省筑坝材料，但造价较高。可用于高度不大的尾矿坝，但对坝基的工程地质条件要求较高，坝基最好是基岩，以免坝体产生不均匀沉降，导致坝体产生裂缝。非正规设计！（6）砼坝用砼浇筑成的坝。这种坝整体性好，强度高，因而坝坡可做得很陡，筑坝工程量比其他坝型都小，但工程造价高，对坝基条件要求高，采用者比较少。一般由水利部门设计、使用，矿山尾矿库
12、不值得花这么多钱！生产过程中在初期坝坝顶以上用尾矿充填堆积而成的坝。3.8解读堆积坝功能与特点选矿厂投产后，在初期坝坝顶敷设放矿主管和放矿支管向库内排放尾矿，排满后再用尾砂筑成小子坝，用以形成新的库容。将放矿主管和放矿支管移升到子坝顶，继续向库内排放尾矿。如此循环，逐渐加高坝体。子坝连同尾矿沉积体统称为后期坝（也叫尾矿堆积坝）。称它是坝，实质上是尾矿沉积体，这种水力充填沉积的砂性土边坡稳定性能较差；大、中型尾矿堆积坝最终的高度往往比初期坝高得多，是尾矿坝的主体部分。溃坝事故多发生在初期坝与堆积坝交接处。堆积坝一旦失稳，灾害惨重。所以如何确保堆积坝的安全历来是设计和生产部门十分重视的一项工作，也
13、是安全生产管理和安全监督管理工作的重点之一。3.9上游式（尾矿筑坝法）upstreamembankmentmethod在初期坝上游方向充填堆积尾矿的筑坝方式。3.9解读（国外规定抗震设防烈度7度以上、坝高30m以上时不得采用上游式）特点是子坝中心线位置不断向初期坝上游方向移升，坝体由流动的矿浆水力充填沉积而成。该坝型受排矿方式影响，往往含细粒夹层较多，渗透性能差，浸润线位置较高（浸润线以下是饱和状态），坝前均匀放矿，坝是建在细粒尾砂上，故坝体稳定性较差。缺点：细粒夹层多、渗透性能差、浸潤线高、坝体稳定性差。优点：筑坝工艺简单、管理方便、运营费用低。国内外均普遍采用。中线式（尾矿筑坝法）cent
14、erlineembankmentmethod在初期坝轴线处用旋流分级粗砂冲积尾矿的筑坝方式。3.10解读堆积过程中坝顶中心线位置始终保持不变，其优缺点介于上游式与下游式之间。德兴铜矿4号库设计为下游式，后因粗尾砂量不够，改为中线式。有的坝在加高增容时为增加坝体稳定性，将原上游法改为中线法，称作改良式中线法筑坝，如山西峨口铁矿。优点：坝体质量可控、渗透性较强、浸潤线低、坝体稳定性较好缺点：筑坝工艺较复杂、管理较复杂、受地形限制、运营费用高、国内采用少3.11下游式（尾矿筑坝法）downstreamembankmentmethod在初期坝下游方向用旋流分级粗尾砂冲积尾矿的筑坝方式。3.11解读在初
15、期坝下游方向用旋流分级粗尾砂冲积尾矿的筑坝方式（粗细尾矿排放界面有另外要求）。相对于上游式坝，此类坝是座落于粗尾砂之上，更安全。特点是子坝中心线位置不断向初期坝下游方向移升。因坝体尾矿颗粒粗，抗剪强度高，渗透性能好，浸润线位置较低，故坝体稳定性较好。有些尾矿库在使用过程中须在周围多处陆续建坝，将坝基标高最低处也是最先建的坝称作主坝，后建的称1、2号副坝等，副坝类型与筑坝要求与主坝相同。较矮的副可采用挡水式坝型，勿需堆积坝；较高的副坝可采用既有初期坝又有堆积坝的坝型。要注意的是：有堆积坝时应适当提前在坝前放矿以创造堆坝条件。优点：坝体质量可控、渗透性强、浸潤线低、坝体稳定性好。缺点：筑坝工艺复杂
16、（只适用于粗尾矿，-200目15%，铁矿尾矿能达到。但有色-200目60%，金矿更细，均不适用）、管理复杂、受地形限制（须有较狭窄的坝址地形）、运营费用高、国内采用少。除以上三种外，第四种是干式堆存：浓缩机等设备脱水后再堆存。投资高，管理复杂，但较安全。有两种方式：库内无排水设施；库边截洪沟，有的仅在岸边留一道沟（必要时铺一层防水材料）。已设计未投产的最大干式坝在满州里，3亿多方，其压力机每台价值100多万。安监与环保部门正提倡干式坝。矿区若有现成的坑就很值钱了（渗坑）。优点：坝体质量可控、正常情况库内无水、安全性较好缺点：投资大、运营费用高水力冲积尾矿形成的沉积体表层，常指露出水面部分。沉积
17、滩面与堆积坝外坡的交线，为沉积滩的最高点。3.123.13解读通常说坝顶很容易理解为子坝顶，而子坝由松散尾砂堆成，一般不能拦挡洪水，评价安全超高和安全滩长时也不能以子坝顶作依据，因此选矿厂尾矿设施设计规范ZBJ1-90首次引入滩顶概念，用滩顶代替坝顶更为确切，即所谓坝顶是指滩顶而不是子坝顶。滩顶与子坝顶二者在一般情况下有所区别，在防洪安全检查或事故分析时不可通用。只有在滩顶达到子坝顶时，二者才是一致的。由滩顶至库内水边线的水平距离。设计洪水位时的干滩长度。尾矿坝沉积滩顶至设计洪水位的高差。规定的安全超高最小值。3.17解读选矿厂尾矿设施设计规范ZBJ1-90规定的最小安全超高（尾矿库安全技术规
18、程条的表3）只限用于设计控制标准，而设计文件规定的最小安全超高值是根据坝体稳定性和防洪计算确定的，有可能大于规范规定值。生产单位应遵循的防洪控制依据应是规范值。企业无能力做调洪演算，在各阶段如2030m、3040m时，滩顶与正常水位的高差可作为企业控制指标，另干滩长、外坡比、浸润线埋深均可作为指标。对初期坝和中线式、下游式筑坝为坝顶与坝轴线处坝底的高差；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。3.18解读坝底均不是指原始地形，而是指堆坝时清基后的底部标高。与总库容相对应的最终堆积标高时的坝高。尾矿堆积坝坝顶与初期坝坝顶的高差。长期或较长期挡水的尾矿坝，包括不用尾矿堆坝的主坝及尾矿
19、库侧、后部的副坝。3.21解读有的尾矿库采用坝后放矿，细尾矿及尾矿水集中在坝前，要求建造挡水型尾矿坝。有的尾矿库受地形条件限制，需建造一座或若干座副坝，凡直接挡水者，均应按挡水坝（水库坝）设计，常用的有土石坝和重力坝。直接影响尾矿库安全的设施，包括初期坝、副坝、排渗设施、尾矿库排水设施、尾矿库观测设施及其他影响尾矿库安全的设施。指从事尾矿库放矿、筑坝、排洪和排渗设施操作的专职作业人员。3.23解读尾矿工属特种作业人员，须经安全生产监督管理部门培训合格并取得特种作业许可证方得上岗。4尾矿库等别及构筑物级别尾矿库各使用期的设计等别应根据该期的全库容和坝高分别按表1确定。当两者的等差为一等时，以高者
20、为准；当等差大于一等时，按高者降低一等。尾矿库失事将使下游重要城镇、工矿企业或铁路干线遭受严重灾害者，其设计等别可提高一等。4.1解读尾矿库失事造成灾害的大小与库内尾矿量的多少以及坝高成正比，不同使用期失事造成的严重程度不同，因此同一个尾矿库在整个生产期间按库容和坝高划分为不同等别是合理的；初期调洪能力较小时按低等别设计，中后期调洪能力较大时将等别逐渐提高，于是一次建成的排洪构筑物就能适应各使用期的防洪要求，设计更加经济合理。根据这一原则，我国现行设计规范允许对同一尾矿库在生产期间采用不同的等别。国内没有一等库，攀钢马家田库容3亿多方，离攀市2km，仍定为二等库。尾矿库构筑物的级别根据尾矿库等
21、别及其重要性按表2确定。4.2解读尾矿库构筑物结构型式很多，如土石坝、堆石坝、砼坝、砖石结构、钢筋砼结构、钢结构等，在设计时须先确实该构筑物级别，再按各种结构设计规范不同级别的构筑物采用不同的安全系数。5尾矿库建设尾矿库工程地质与水文地质勘查应符合有关国家及行业标准要求，查明影响尾矿库及各构筑物安全性的不利因素，并提出工程措施建议，为设计提供可靠依据。在用的上游法尾矿堆积坝的勘察应执行岩土工程勘察规范。尾矿库库址选择应遵守下列原则：a)不宜位于工矿企业、大型水源地、水产基地和大型居民区上游。b）不应位于全国和省重点保护名胜古迹的上游。c）应避开地质构造复杂、不良地质现象严重区域。d）不宜位于有
22、开采价值的矿床上面。e）汇水面积小，有足够的库容和初、终期库长。解读库址选择应有两个或以上的方案，经技术经济比较综合确定。原则a）、b）是为了尽量避免和减少尾矿库失事对下游造成重大灾害，同时也是为了尽量避免和减少尾矿库的扬尘及尾矿水对下游人群、设施带来环境影响，库址宜选在大居民区及厂区最大频率风向的下风侧。原则c）、d）和e）中的“汇水面积要小”是为了减少尾矿库洪水量，降低基建投资。此外为了降低运营费，库址一般应离选厂较近、尾矿输送能自流或扬程小。原则e）中的“有足够的库容”是要求能容纳选矿厂在设计服务期限内所产出的全部尾矿量。若须两座或多座尾矿库才能储存全部尾矿，应在初步设计期间作出统一考虑
23、和长远规划。原则e）中的“有足够的初、终期库长”是考虑在初期能满足回水水质和排洪系统布置的需要。中、后期库长主要是对上游式（包括下游式和中线式）尾矿坝而言，因为它要求在最高洪水位时也必须有足够的干滩长度。尾矿库设计应对不良地质条件采取可靠的治理措施。解读设计时应对影响尾矿库稳定性的断层、破碎带、滑坡、溶洞、泉眼、泥石流等不良地质条件进行可靠的治理。对停采的露天采矿场改作尾矿库的，应对其稳定性进行专项论证；对露天采矿场下部有采矿活动的，不宜作尾矿库。确须用时，应由有资质的单位进行专项论证，并提出安全技术措施，在保证地下采矿安全时，方可使用。解读有的矿山利用已停采的露天采场改作尾矿库，甚至还存在地
24、下采矿活动，有的利用地下采矿陷落区建设尾矿库，对这类尾矿库的建设应进行专门的技术论证并采取可靠的安全措施，保证尾矿库和地下采矿活动的安全。尾矿库施工设计文件应给出生产运行安全控制参数：a）尾矿库设计最终堆积高程、最终坝体高度、总库容；b）尾矿坝堆积坡比；c）尾矿坝不同堆积标高时，库内控制的正常水位、调洪高度、安全超高及最小干滩长度等；d）尾矿坝浸润线控制。解读本条文中的参数是设计单位为保证尾矿库安全运行，根据可靠的基础资料经分析计算后确定的，也是生产企业在尾矿库安全生产中必须严格遵循和控制的依据，不得自行修改。设计基础资料一般应包括：尾矿日产量、设计服务年限内的尾矿总量；尾矿颗粒分析及其加权平
25、均粒径；尾矿及尾矿水的成分分析；尾矿浆的流量及其浓度；尾矿浆的最小澄清距离；尾矿沉积滩的坡度；尾矿库内平均堆积干密度；已成为地区的地震设防烈度及气象资料；尾矿库地区的地形图；尾矿库址工程、水文地质勘察报告。以上资料随着生产工艺流程的变化而变化，参数变化后，生产企业应及时委托设计单位按照新的参数修改设计。尾矿库初部设计应编制安全专篇，主要内容有：a）尾矿库库区存在的安全隐患及对策；b）尾矿库初级坝及堆积坝的稳定性分析；c）尾矿库动态监测和通讯设备配置的可靠性分析；d）尾矿库的安全管理要求。解读除了要仔细审查勘察报告和基础资料外，尾矿库设计的安全要求主要体现在两个方面：一要确保设计的尾矿坝具有足够
26、的稳定性，各项稳定安全系数必须符合设计规范；二要使洪水位能控制在设计规范的范围内，确保防洪安全。对施工质量和运行管理的具体技术参数要求必须在设计文件中有明确交代，以便施工和生产部门严格管理。此外尚应对库区不良地质条件、周边不利状况提出相应对策，对尾矿库动态监测和通讯设备配置的可靠性进行分析。尾矿坝宜以滤水坝为初期坝，利用尾矿筑坝。当遇有下列条件之一时，可以采用当地土石料或废石建坝。a）尾矿颗粒很细、粘粒含量大，不能筑坝。b）由尾矿库后部放矿合理。c）尾矿库与废石场结合考虑，用废石筑坝合理。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。5.
27、3.2解读初期坝高度一般应能储存选厂生产半年至一年的尾矿量，同时还要满足初期坝堆满尾矿时调洪、安全滩长和澄清距离的要求，对北方寒冷地区还应满足冬季放矿要求。初期坝的坝顶宽度、坝坡、马道、排水棱体和反滤层的确定：1）坝顶宽度为了满足敷设尾矿输送主管、放矿支管和向尾矿库内排放尾矿操作的要求，初期坝坝顶应具有一定宽度，一般不应小于下表所列数值。当坝顶需要行车时，还应按行车要求确定。生产中应确保坝顶宽度不被侵占。初期坝坝顶最小宽度坝高/m坝顶最小宽度/m坝高/m坝顶最小宽度/m302）坝坡坝的内外坡比应通过稳定性计算来确定，土坝下游坡面上应种植草皮护坡，堆石坝下游坡面应干砌大块石护面。3）马道坝较高时
28、，坝体下游坡每隔1015m高度设置一个12m宽的马道，以利坝体稳定并方便操作管理。4）排水棱体为排出土坝坝体内的渗水和保护坝体外坡脚，在外坡脚处设置毛石堆成的排水棱体，其高度为初期坝高的1/51/3，顶宽为1.5，边坡坡比为。5）反滤层为防止渗透水将尾矿或土等细颗粒物料通过堆石体带出坝体发生渗透变形，在土坝体与排水棱体接触面处以及堆石坝的上游坡面处或与非基岩的接触面处都须设置反滤层。早期的反滤层采用天然砂、砾料或卵石等组成，由细到粗顺水流方向敷设。反滤层上再用毛石护面。因对各层物料的级配、层厚和施工要求很严格，反滤层的施工质量要求较高。现在普遍采用土工布（即无纺土工织物）作反滤层，在土工布上下
29、用粒径符合要求的碎石作过滤层，并用毛石护面。土工布作反滤层施工简单，质量易保证，使用效果好，造价也不高。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：a）透水性较大的厚层砂砾石地基；b）易液化土、软粘土和湿陷性黄土地基；c）岩溶发育地基。d）采空区地基。解读当尾矿坝建于工程地质不良地基时，为满足坝体静、动力稳定性和渗流稳定性要求，应进行专门的研究处理。尾矿筑坝的方式，对于抗震设防烈度为7度及7度以下地区宜采用上游式筑坝，抗震设防烈度为8-9度地区宜采用下游式或中线式筑坝。解读后期坝坝型主要由后期坝的高度、库址的地形、尾矿粒度组成和地震设防烈度等条件综合分析确定。
30、一般坝高大于100m、山谷型尾矿库且坝址狭长、尾矿颗粒较粗、地震设防烈度为8度及以上的地区，宜采用下游式或中线式后期坝；其它情况均可采用上游式后期坝。不论采用哪种坝型，最终都必须通过坝体稳定分析满足安全要求。由于上游式筑坝坝体中还夹杂有相当数量的中细粒尾砂，强度较低，稳定性相对较差，实践表明抗震设防烈度为7度及以下地区采用它是完全可行的；下游式或中线式筑坝的坝体是由分级出来的粗粒尾砂构成，强度较高，稳定性相对较好，所以在高烈度地区推荐采用。当堆积坝高度较大，尾矿颗粒较粗，地形条件合适，在7度以下地区也可采用下游式或中线式筑坝。上游式筑坝，中、粗尾矿可采用直接冲填筑坝法，尾矿颗粒较细时宜采用分级
31、冲填筑坝法。解读尽管上游式筑坝稳定性相对较差，但它具有运营费用较低，生产管理简单的特点，目前我国的大、中型后期坝大多数采用上游式尾矿坝直接冲填筑坝，而且在上游式勘察、设计和生产管理方面的经验和水平均处于世界领先的地位。尾矿颗粒较细时，上游式筑坝可采用旋流器将尾矿进行分级，相对较粗的尾矿置于坝前区域，细尾矿排至库尾部，这种分级充填上游式筑坝已经取得成功经验。下游式或中线式尾矿筑坝分级后用于筑坝的尾矿，其粗颗粒（d）含量不宜少于70%，否则应进行筑坝试验。筑坝上升速度应满足库内沉积滩面上升速度和防洪的要求。解读下游式或中线式尾矿筑坝对粗尾砂要求较严，国外要求粗尾砂含量不少于80%85%，主要目的在
32、于能以抗剪强度和渗透性较高的材料筑坝。下游式或中线式尾矿筑坝还要求坝址地形较窄，否则筑坝上升速度满足不了库内沉积滩面上升速度，也是无法筑坝的。德兴铜矿4号库原设计的下游式筑坝虽然具备一定的地形条件，但仍因筑坝上升速度满足不了库内沉积滩面上升速度而改用中线法。可见，下游式或中线式尾矿筑坝虽然具有较好的稳定性，但也是有其严格适用条件的。在设计上，尤其应对筑坝用粗尾砂数量和堆坝上升速度进行详细的平衡计算，并且应充分考虑各种不利因素的影响。下游式或中线式尾矿坝应设上游初期坝和下游滤水坝趾，二者之间的坝基应设置排渗设施。解读下游式或中线式尾矿坝是采用分级粗尾砂进行堆筑的，为增强尾矿坝渗透性，当坝基不具有
33、满足排渗要求的天然排渗层时，应于堆积坝底设置可靠的排渗设施。尾矿库挡水坝应按水库坝的要求设计。解读挡水坝一般常采用土石坝和重力坝，其功能和工作条件基本上与水库挡水坝相同，故应按水库坝的要求进行设计。上游式尾矿坝沉积滩顶至最高洪水位的高差不得小于表3的最小安全超高值，同时，滩顶至设计最高洪水位边线距离不得小于表3的最小滩长值。表3上游式尾矿坝的最小安全超高与最小滩长坝的级别12345最小安全超高m最小滩长m150100705040下游式和中线式尾矿坝坝顶外缘至最高洪水位水边线的距离不宜小于表4的最小滩长值。当坝体采取防渗斜（心）墙时，坝顶至设计洪水位的高差亦不得小于表3的最小安全超高值。表4下游
34、式及中线式尾矿坝的最小滩长坝的级别12345最小滩长/m10070503525尾矿库挡水坝在最高洪水位时安全超高不得小于表3的最小安全超高值、最大风壅水面高度和最大风浪爬高三者之和。最大风壅水面高度和最大风浪爬高可按碾压式土石坝设计规范推荐的方法计算。地震区尾矿坝除应符合下列规定：上游式尾矿坝沉积滩顶至正常高水位的高差不得小于表3最小安全超高值与地震壅浪高度之和，滩顶至正常高水位水边线的距离不得小于表3的最小滩长值与地震壅浪高度对应滩长之和。下游式与中线式尾矿坝坝顶外边缘至正常高水位水边线的距离不宜小于表4的最小滩长值与地震壅浪高度对应滩长之和。尾矿库挡水坝正常高水位的高差不得小于表3最小安全
35、超高值与地震壅浪高度之和。地震壅浪高度可根据抗震设防烈度和水深确定，可采用1.5m。对于全部采用当地土石料和废石筑坝的尾矿坝，其安全超高按尾矿库挡水坝要求确定。5.3.12解读以上条款是对不同坝型不同工况下在设计上对最小安全超高和最小干滩长度的要求，设计上应根据调洪演算和稳定计算确定其具体要求（一般不应小于规定值），作为生产上的控制依据。尾矿坝设计应进行渗流计算，以确定坝体浸润线、逸出坡降和渗流量。浸润线出逸的尾矿堆积坝坝坡，应设排渗设施，1、2级尾矿坝还应进行渗流稳定研究。上游式尾矿坝的渗流计算应考虑尾矿筑坝放矿水的影响。1、2级山谷型尾矿坝的渗流应按三维计算或由模拟试验确定；3级以下尾矿坝
36、的渗流计算可按附录A进行。上游式尾矿堆积坝的初期透水堆石坝坝高与总坝高之比值不宜小于1/8。5.3.15解读渗流破坏是尾矿坝破坏的形式之一，故要求对尾矿坝进行渗流稳定分析，同时渗流分析也是尾矿坝进行静、动力稳定分析的前提。尾矿初期坝与堆积坝坝坡的抗滑稳定性应根据坝体材料及坝基岩土的物理力学性质，考虑各种荷载组合，经计算确定。计算方法宜采用瑞典圆弧法。当坝基或坝体内存在软弱土层时，可采用改良圆弧法。考虑地震荷载时，应按水工建筑物抗震设计规范的有关规定进行计算。抗震设防烈度划分为6度及6度以下地区的5级尾矿坝，当坝外坡比小于1:4时，除原尾矿属尾粘土和尾粉质粘土以及软弱坝基外，可不作稳定计算。解读
37、初期坝与堆积坝坝坡的抗滑稳定分析是研究尾矿坝（包括初期坝和后期坝）的下游坝坡抵抗滑动破坏的能力的问题，设计一般要通过计算给出定量的评价。新建尾矿库计算之前要选定计算剖面，如下图。后期坝坝坡可据经验假定；浸润线位置由渗流分析确定；坝基土层物理力学指标通过工程地质勘察确定；后期坝物理力学指标可参照类似尾矿确定，有条件时应在老尾矿坝上勘察确定。运行中的尾矿库进行计算时应根据现状勘察结果确定其浸润线位置和坝体土层分布及物理力学指标。计算时假定多个滑动面，根据滑动体的受力状态计算出各个土条所受力对滑弧中心的抗滑力矩MK和滑动力矩MH，用下式求出各个滑动面的抗滑稳定安全系数K，并找出最危险的滑动面（K=K
38、min）K=MK/MH设计的作用就是要采取多种措施，确保最小的抗滑稳定安全系数Kmin不小于设计规范的规定。我国现行的选矿厂尾矿设施设计规范规定的最小抗滑稳定安全系数见本规程第条。尾矿坝稳定性计算的荷载分下列五类，可根据不同情况按表5进行组合：一类为筑坝期正常高水位的渗透压力；二类为坝体自重；三类为坝体及坝基中孔隙压力；四类为最高洪水位有可能形成的稳定渗透压力；五类为地震惯性力。按瑞典圆弧法计算坝坡抗滑稳定的安全系数不应小于表6规定的数值。当采用简化毕晓普法与瑞典圆弧法计算结果相比较时，可参照碾压式土石坝设计规范有关规定选用两种方法各自的最小安全系数。5.3.19解读简化毕肖普法与瑞典圆弧法都
39、是基于刚体极限平衡理论的条分法，主要区别在于前者计及条块间作用力，后者则没有，所以前者更合理。后者使用多年，技术处理经验较多，我国现行的选矿厂尾矿设施设计规范规定的最小抗滑稳定安全系数适用于瑞典圆弧法。当采用简化毕肖普法时，最小安全系数可参照执行碾压式土石坝设计规范SL274-2001表的规定：1）正常运用条件（1）水库水位处于正常蓄水位和设计洪水位与死水位之间的各种水位的稳定渗流期；（2）水库水位在上述范围内经常性的正常降落；（3）抽水蓄能电站的水库水位的经常性变化和降落。2）非常运用条件（1）施工期；（2）校核洪水位有可能形成稳定渗流的情况；（3）水库水位的非常降落，如自校核洪水位降落、降
40、落致死水位以下，以及大流量快速泄空等。3）非常运用条件正常运用条件遇地震。尾矿坝坝体材料及坝基土的抗剪强度指标类别，应视强度计算方法与土类的不同按表7选取。上游式尾矿坝的计算断面应考虑到尾矿沉积规律，根据颗粒粗细程度概化分区。各区尾矿的物理力学指标可参考类似尾矿坝或按附录B确定，必要时通过试验研究确定。对在用尾矿坝进行稳定计算时，应根据该坝勘察报告确定概化分区及相应的物理力学指标。5.3.21解读尾矿坝稳定计算必须考虑沉积尾矿物理力学指标的不一致性，应根据该坝勘察报告确定概化分区及相应的物理力学指标。上游式尾矿坝堆积至1/22/3最终设计坝高时，应对坝体进行一次全面的勘察，并进行稳定性专项评价
41、，以验证现状及设计最终坝体的稳定性，确定后期处理措施。解读新建尾矿库设计中，由于尚未进行尾矿堆坝，一般是参考类似工程尾矿物理力学指标进行坝体稳定计算，确定尾矿坝设计堆积方式和堆积断面。当尾矿库运行到一定坝高（即尾矿坝堆积至1/22/3最终设计坝高时），应对该坝体进行一次全面勘察，取得更符合实际的坝体结构和各土层物理力学指标，并以此为依据进行现状坝体和设计最终坝体的稳定性验算，若稳定性不满足要求时应采取相应的技术措施。透水堆石坝堆石体上游坡坡比不宜陡于1：；土坝上游坡坡比可略陡于或等于下游坡。初期坝下游坡比在初定时可按表8确定。解读坝体坡比应经稳定计算确定，表8中的参数主要用于初定时参考。由于尾
42、矿库初期坝在投入运行后其上游坡面很快即被沉积尾矿压坡，增加坡面稳定性，一般不会出现水库水位骤降工况，因此规程规定尾矿库初期坝上游坡比较陡，以减少工程量。尾矿堆积坝下游坡与两岸山坡结合处应设置截水沟。上游式尾矿坝的堆积坝下游坡面上应以土石覆盖或以其他方式植被绿化，并可结合排渗设施每隔610m高差设置排水沟。5.3.25解读上两条的这些措施都是为了保护坝体免受雨水冲蚀和风力剥蚀。 4级以上尾矿坝应设置坝体位移和坝体浸润线观测设施。必要时还宜设置孔隙水压力、渗透水量及其混浊度的观测设施。解读尾矿坝观测设施是尾矿库安全设施之一，一般应随坝体加高而逐步增设。本条规定4级以上尾矿坝必须设置，5级尾矿坝有条
43、件的也应设置。尾矿库必须设置排洪设施，并满足防洪要求。尾矿库排洪方式，应根据地形、地质条件、洪水量总量、调洪能力、回水方式、操作条件与使用年限等因素，经过技术比较确定。尾矿库宜采用排水井（斜槽）-排水管（隧洞）排洪系统。有条件时也可采用溢洪道或截洪沟等排洪设施。5.4.1解读排洪系统的作用有二：一是及时排除库内洪水，二是兼作回收使用库内尾矿澄清水。一次建坝的尾矿库，可在坝顶一端的山坡上开挖溢洪道排洪，其形式与水库的溢洪道相类似。非一次建坝的尾矿库，排洪系统应靠尾矿库一侧山坡进行布置，选线应力求短直，基础置于坚实岩基上，尽量避开断层、破碎带、滑坡带及软弱岩层。尾矿库排洪系统布置的关键是进水构筑物
44、的位置，坝上排洪口的位置在使用过程中是不断改变的，进水构筑物与排矿口之间的距离应始终能满足安全排洪和尾矿水得以澄清的要求，即距离一般应不小于尾矿水最小澄清距离、调洪所需滩长和设计最小安全滩长（或最小安全超高所对应的滩长）三者之和。对于上游式尾矿库，进水口位置是逐年向库内推进的。进水构筑物是排水井时，为适应排矿口位置的不断改变，往往需建多个井接替使用，相邻两井井筒有一定高度的重叠（一般0.5）。进水构筑物以下可采用排水涵管或排水隧洞的结构型式进行排水，有时在排水井底部以排水竖井方式连接排水隧洞。采用排水斜槽方案排洪时，为适应排矿口位置的不断改变，须根据地形条件和排洪量大小确定斜槽的断面和敷设坡度
45、。为避免全部洪水流经尾矿库增大排水系统规模，当尾矿库淹没范围以上具备较缓山坡地形时，可沿库周边开挖截洪沟或在库后部的山谷狭窄处设截洪坝和溢洪道分流。排洪系统出水口以下用消能构筑物和明渠与下游水系连通。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9确定。储存铀矿等有放射性和有害尾矿，失事后可能对下游环境造成极其严重危害的尾矿库，其防洪标准应予以提高，必要时其后期防洪可按可能最大洪水进行设计。尾矿库洪水计算应符合下列要求：a）应根据当地水文图册或有关部门建议的适用于特小汇水面积的计算公式计算。当采用全国通用的公式时，应当用当地的水文参数
46、。有条件时应结合现场洪水调查予以验证。b）库内水面面积不超过流域面积的10%，则可按全面积陆面汇流计算。否则，水面和陆面面积的汇流应分别计算。设计洪水的降雨历时应采用24h计算，经论证也可采用短历时计算。当24小时洪水总量小于调洪库容时，洪水排出时间不宜超过72小时。尾矿库排水构筑物的型式与尺寸应根据水力计算及调洪计算确定。对一、二等尾矿库及特别复杂的排水构筑物，还应通过水工模型试验验证。尾矿库排洪构筑物宜控制常年洪水（多年平均值）不产生无压与有压流交替工作状态。无法避免时，应加设通气管。当设计为有压流时，排水管接缝处止水应满足工作水压的要求。排水管或隧洞中最大流速应不大于管（洞）壁材料的容许流速。5.4.8解读排洪计算的目的在于选定的排洪系统和布置，计算出不同库水位时的泄洪流量，以确定排洪构筑物的结构尺寸。调洪库容足够大，可容纳下一场暴雨的洪水总量时，可简单地将洪水汇集后再慢慢排出，排水构筑物可做得较小，工程投资费用最低；调洪库容不足时，问题较复杂，排水构筑物做得较大，工程投资费用较高。一般尾矿库都有一定的调洪库容，但不足以容纳全部洪水，设计排水构筑物时须充分考虑利用调洪库容进行排洪计算，以便减小排水构筑物的尺寸，节省工程投资费用。排洪计算的步骤如下：1）确定防洪标准：现行设计规范规定尾矿库的防洪标准按