尾矿设施尾矿坝设计.docx

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1、尾矿设施尾矿坝设计1.1.1 一般规定5.1.1 尾矿坝筑坝方法应根据尾矿库类型、尾矿粒度、地震设防烈度、气候条件及技术经济等因素综合确定。尾矿坝筑坝根据筑坝材料分为一次建坝和尾矿筑坝，湿式尾矿库的尾矿筑坝法分为上游式尾矿筑坝法、中线式尾矿筑坝法、下游式尾矿筑坝法；干式尾矿库的尾矿筑坝法分为库前式尾矿排矿筑坝法、库周式尾矿排矿筑坝法、库中式尾矿排矿筑坝法、库尾式尾矿排矿筑坝法。5.1.2 尾矿坝坝址的选择应以筑坝工程量小、形成的库容大以及避免滑坡、泥石流等不良工程地质和水文地质条件为原则，并结合筑坝材料来源、施工条件、尾矿库回水、防洪及堆积坝填筑等因素综合确定。5.1.3 尾矿坝总坝高应根据库

2、容需求、地形条件、防洪要求、渗流分析及稳定性分析等因素综合确定，尾矿坝应满足渗流控制和静、动力稳定的要求。5.1.4 坝基处理应满足静、动力稳定，渗透稳定和渗流控制，变形控制等要求，处理的标准与要求应根据工程实际情况确定。遇有下列情况时，应进行专门研究处理：1易产生尾矿渗漏的砂砾石地基；2易液化土、软黏土、冰硬层、永冻层和湿陷性黄土地基；3岩溶地基；4涌泉及矿山井巷、采空区等。5.1.5 初期坝坝型应根据尾矿坝筑坝方式、地震设计烈度等因素综合确定，宜采用当地材料构筑。当地震设计烈度为VTIX度时，应选用抗震性能和渗透稳定性较好且级配良好的土石料筑坝。5.1.6 初期坝、一次建坝的第一期坝坝高的

3、确定应符合下列要求：1能贮存选矿厂投产后6个月以上的尾矿量；2使尾矿水得以澄清；3当初期形成的有效库容使用完时，应满足相应等别尾矿库防洪要求；4投产初期需利用尾矿库调蓄生产用水时，应能贮存所需的调蓄水量；5在冰冻地区应满足冬季放矿的要求；6满足后期堆积坝上升速度的要求；7新建上游式尾矿坝的初期坝坝高与总坝高之比值宜采用1814,并应大于1/8。5.1.7尾矿堆积坝平均堆积外坡比不得陡于1：3。尾矿排矿筑坝过程中，应设置坝坡维护设施，并应尽早形成最终下游坡面及维护设施。最终下游坡面及维护设施应符合下列要求：1设置马道，相邻两级马道的高差不得大于15m,马道宽度不应小于1.5m,有行车要求时，宽度

4、不应小于5m；2采用石料、土石料或土料等进行护坡，采用土石料或土料护坡的应在坡面植草或灌木类植物；3设置排水系统，下游坡与两岸山坡结合处应设置坝肩截水沟；尾矿堆积坝的每级马道内侧或上游式尾矿筑坝的每级子坝下游坡脚处均应设置纵向排水沟，并应在坡面上设置人字沟或竖向排水沟；4设置踏步，沿坝轴线方向踏步间距应不大于500m。5.1.8可行性研究阶段应对改建、扩建尾矿库进行尾矿坝坝体渗流和稳定计算；初步设计阶段应进行尾矿坝坝体渗流和稳定计算。土石坝和采用尾矿筑坝的渗流和稳定计算按本标准第5.5节、5.6节执行，其他类型尾矿坝计算应按相应水工坝的标准执行。5.1.9尾矿坝可采用下列抗震措施提高尾矿坝的抗

5、震性能：1在下游坡坡脚设置土石料压坡；2放缓坝坡；3提高坝体密实度；4降低库内水位或设置排渗设施，降低坝体浸润线。5.1.10采用尾矿堆坝的尾矿库，在运行期应按金属非金属矿山工程通用规范（GB）相关要求开展尾矿坝全面安全性复核工作，尾矿坝全面安全性复核应符合下列规定：1复核范围应包括现状至尾矿库终期；2应对入库尾矿性质与设计进行对比分析；3应全面分析运行过程中的监测数据；4渗流和稳定计算应满足本标准第5.5节、5.6节相关要求；5需要调整控制水位及湿式尾矿库干滩坡度或干式尾矿库顶面坡度的，应重新进行调洪演算；6应复核坝体控制浸润线埋深：7应确定后期的处理措施并给出相应的运行控制参数。5.2湿式

6、堆存尾矿坝1.1.1I一般规定5.2.1 湿式尾矿库的筑坝方法应根据库容需求、尾矿特性、地形条件、抗震设防烈度等因素综合确定，并应符合下列要求：1抗震设防烈度为8度9度的宜采用中线式尾矿筑坝法、下游式尾矿筑坝法或一次建坝，当采用上游式尾矿筑坝法时应采取抗震措施，抗震设防烈度为9度时，上游式尾矿筑坝法堆坝高度不得高于30m：2入库尾矿颗粒d0.074mm含量大于85%或d150150H100100H6060H30H30浸润线最小埋深1088664422注：1堆积坝高度应按各垂直坝轴线剖面所在位置分别取值;2位于初期坝坝段的堆积坝高度按堆积高度取值，位于其余坝段的堆积坝高度按尾矿堆积坝坝顶叮坡脚的

7、高差取值：3任意高度堆积坝的浸涧线最小埋深可用线性插值法确定。5.5.4 尾矿堆积坝宜采用拟合法确定各使用期及各运行条件下的临界浸润线，并应结合表5.5.5 的要求确定控制浸润线。加高扩容尾矿库改建、扩建项目的尾矿堆积坝控制浸润线埋深应不小于通过计算确定的控制浸润线的1.2倍。5.5.6 尾矿坝的渗流控制措施应确保浸润线低于控制浸润线。渗流控制措施应结合坝的级别、坝体稳定计算和抗震构造等要求综合分析确定，渗流控制措施可采用选择合适的初期坝坝型、降低库内水位及设置排渗设施等，排渗设施设计应按本标准第6.2节相关要求执行。5.6 稳定计算5.6.1 初期坝与堆积坝的抗滑稳定性应根据坝体材料及坝基的

8、物理力学性质经计算确定。5.6.2 坝坡抗滑稳定计算应采用刚体极限平衡法，计算方法应优先采用简化毕肖普法，也可采用瑞典圆弧法；对于土工材料防渗层影响坝坡抗滑稳定或坝基内有软弱夹层等情况，应采用摩根斯坦-普赖斯等非圆弧类方法进行校核。5.6.3 稳定计算典型断面应包括下列内容：1最大坝高断面；2两岸岸坡坝段的代表性断面；3地形地质条件差异较大的代表性断面。5.6.4 计算断面材料概化分区应符合下列要求：1新建尾矿库尾矿堆积坝应根据筑坝方法、入库尾矿粒度和尾矿的固结度进行概化分区；2改建、扩建及安全性复核的尾矿库，尾矿堆积坝应根据勘察资料进行概化分区；3坝体、坝基内抗剪强度指标及其他性能相近的材料

9、可概化合并为一个分区，相差明显的材料不应进行概化合并，软弱夹层应单独分区；4概化分区应能反映土工材料防渗层对坝体稳定产生的不利影响。5.6.5 尾矿坝坝体材料和坝基土的抗剪强度指标，应根据强度计算方法与土的类别按表5.6.6 确定。表565土的抗剪强度指标试验方法强度计算方法土的类别试验仪器试验方法及代号强度指标试样及试验起始状态总应力法砂性三轴仪固结不排水剪(CU)%，cu试样黏性和粉性土应使用原状样：砂性土可用重塑样。试验起始状态：含水量和密度应与现场一致；浸润线和水位以下应预先饱和；固结应力应与实际应力相符。粉性直剪仪固结快剪(CQ)三轴仪固结不排水剪(CU)黏性直剪仪固结快剪(CQ)三

10、轴仪固结不排水剪(CU)有效应力法砂性直剪仪慢剪C三轴仪固结排水剪(CD)粉性直剪仪慢剪三轴仪固结不排水测孔压(前)或固结排水剪(CD)黏性三轴仪固结不排水测孔压(丽)注；1软弱黏(粉)性土的总应力抗剪强度指标，应采用不固结不排水剪试验方法确定;2采用十字板原位试验确定软弱黏(粉)性土抗剪强度指标时，应根据土的塑性指数进行修正。5.6.7 新建尾矿库尾矿堆积坝各分区的物理力学性质指标，可按试验、类似尾矿坝的勘察资料或按本标准附录E确定，地基的物理力学性质指标应按勘察资料确定。改建、扩建及安全性复核尾矿库的物理力学性质指标应按勘察资料确定。5.6.8 坝坡抗滑稳定的安全系数不应小于表5.6.7规

11、定的数值，各运行条件孔隙压力应按渗流计算结果确定，特殊运行条件是指正常运行条件遇地震。表567坝坡抗滑稳定最小安全系数计算方法运行条件坝的级别1234、5简化毕肖普法及其他计及条块间作用力方法正常运行1.501.351.301.25洪水运行1.301.251.201.15特殊运行1.201.151.151.10瑞典圆弧法正常运行1.301.251.201.15洪水运行1.201.151.101.05特殊运行1.101.051.051.055.6.9 各工程抗震设防类别尾矿坝抗震计算应符合下列规定：1各类设防尾矿坝均应进行抗震稳定性分析，抗震稳定性分析应采用拟静力法。甲乙类设防及丙类设防抗震液化

12、分析结果不利时，还应采用时程法进行抗震稳定性分析；2甲乙丙类设防应进行抗震液化分析，丁类设防可不进行抗震液化分析。甲乙类设防应采用时程法进行抗震液化分析，丙类设防可采用简化分析方法进行抗震液化分析；3甲乙类设防及丙类设防当抗震液化分析结果不利时，应进行抗震永久变形分析；4地震液化对尾矿坝稳定产生不利影响时，应计算震后坝体的抗滑稳定性；5甲乙类设防应进行专门的动力抗震计算，动力抗震计算包括抗震液化分析、抗震稳定性分析和抗震永久变形分析；6采用时程法进行抗震稳定性分析时，宜根据滑动面的位置、深度、范围及稳定指标超限时间和程度等，综合判断坝坡的抗滑稳定性。5.6.9采用时程法进行抗震分析时应符合下列要求：1宜采用非线性应力应变关系计算坝体震前的初始应力状态；2宜采用等效线性或非线性时程分析方法计算地震应力和地震加速度反应；3宜采用室内动力试验方法确定数值模拟计算的本构模型参数；4无液化或无明显强度损失的坝体，可采用刚体滑动法计算地震产生的永久变形；5至少应选取2套人工拟合地震加速度时程和1套类似场地及地震地质环境的实测地震加速度记录；6场地设计反应谱为人工拟合地震加速度时程的目标谱，加速度时程的持续时间可按表5.6.9确定。表5.6.9人工拟合地震加速度时程的持续时间潜在震源震级6.06.57.07.58.0持续时间IOS2010-25153025753545