XXXXX金矿有限责任公司XXXX尾矿库闭库设计.doc

1、礼县马泉金矿有限责任公司马泉金矿 老尾矿库闭库设计目 录1 概 述41.1 建设项目简介41.2 建设单位概况41.3 自然环境概况41.3.1 地理位置与交通41.3.2地形地貌51.3.3气象及地震条件51.3.4社会经济61.4库区水文地质概况61.5库区周边情况61.6老尾矿库基本情况72 设计依据、设计原则92.1 设计依据92.1.1相关法律法规、部门规章及规范性文件92.1.2 采用的主要技术规范、规程、标准102.1.3其他相关资料102.2 闭库设计基本原则103 尾矿库安全现状评价123.1尾矿库现状及存在问题123.1.1尾矿库现状123.1.2尾矿库现状存在问题163.

2、2尾矿库安全度174 尾矿库闭库设计方案184.1尾矿库闭库工程等级确定184.2尾矿库闭库设计方案的确定184.3初期坝体加固194.4排渗设施治理194.5滑坡段治理204.6防洪排水214.6.1洪水计算214.6.2防洪排水系统设计234.7观测设施244.8施工要求274.8.1 总体要求274.8.2 筑坝材料274.8.3坝基、坝肩的开挖及处理284.8.4 浆砌石砌筑的施工284.8.5排渗设施294.8.6库区整平294.8.7排洪明渠施工294.8.8滑坡治理294.8.9拦洪挡墙305 环境保护315.1 环境保护设计依据315.2 环境保护标准315.3 主要污染源31

3、5.4环境监测315.5 环保措施326 项目实施进度337 安全专篇347.1 设计依据和标准347.2尾矿库失事后对下游的影响分析357.3 尾矿坝稳定性分析367.4 防洪能力分析397.5安全管理措施397.6尾矿库事故处理407.7施工主要安全措施418 尾矿库治理效果439 存在的问题及建议4410 投资概算4510.1 编制原则4510.2 概算总投资4510.3 编制依据4510.4 综合概算46附图:1. 尾矿库闭库前总平面图；2. 尾矿库闭库工程总平面布置图；3. 尾矿坝治理工程剖面图；4. 初期坝加固剖面图；5. 排水明渠、观测设施结构图。贵州天宝矿产资源咨询服务有限公司

4、 Add：贵阳市云岩区中华北路贵银大厦（世纪商务城一幢14层4号）491 概 述1.1 建设项目简介建设项目名称：徽县新昌隆兰湾沟尾矿库一期尾矿库闭库治理工程设计方案；项目地点：位于甘肃省甘肃省徽县江洛镇青河沿；建设单位：徽县新昌隆矿业有限公司。1.2 建设单位概况徽县新昌隆兰湾沟尾矿库一期库始建于2002年，无正规设计，2005年原青河矿业有限公司在整体转让过程中未将该尾矿库做为资产进行转让，企业法人多次变更后，该库管理责任不明，被遗弃至今，成为无主尾矿库。2011年政府指定徽县新昌隆矿业有限公司代管该尾矿库。1.3 自然环境概况1.3.1 地理位置与交通徽县新昌隆兰湾沟尾矿库一期无主尾矿库

5、地处徽县江洛镇青河沿，地理座标为东经1054836.1， 北纬335553，距国道316线约1公里，尾矿库下游0.6公里是洛河，交通方便，交通较为便利。交通位置如图1-1所示。库区位置图1-1 尾矿库地理位置图1.3.2地形地貌徽县位于甘肃东南部，地处秦岭山脉西延部分，为秦巴山地中的徽成盆地。尾矿库所在地地形为高山山地地形，建筑场地位于山沟出口的冲洪积扇上施工场地经过人工整平，海拔高度介于1181-1190m之间，地形较平坦。地貌单元属山前坡积物与洛河II级阶地复合部位。1.3.3气象及地震条件该地属于北温带温暖气候，潮湿多雨，冬短夏长，大陆性季风气候显著，基本气象资料如下：年平均气温11.9

6、，历史最高气温39.9，历史最低气温-12.3，年平均降水量773mm（集中在7-9月），最大日降雨量138.2mm，年平均降雨天数106天，年平均日照时数1726h，年无霜期208天，最大冻土深度50cm，全年主导风向西北方向，夏季主导风向东南方向，平均风速1.1m/s，相对湿度74%。库区附近没有大的河流，尾矿库南部为洛河一个小支流（兰湾沟）。洛河发源于北部老爷山，横贯徽县江洛、泥阳，入成县店村、红川和徽县的栗川、大河乡，于陕西略阳县汇入嘉陵江。尾矿库位于长江上游，属嘉陵江水系。根椐国家标准建筑抗震设计规范(GB 50011-2010)，场地所在徽县地区抗震设防烈度为VIII度，属设计地震

7、分组第二组。根据建筑抗震设计规范(GB 50011-2010)表4.1.3，场地土类别为中硬土，场地覆盖层厚度小于5m，场地类别为I1类，属于抗震一般地段。根据建筑抗震设计规范（GB50011-2010），本场地设计特征周期为0.30s，设计基本地震加速度为0.30g。1.3.4社会经济礼县位于甘肃东南部，地处陇南山区，北接天水秦州区和甘谷、武山县，西连宕昌、岷县，南通武都区，东邻西和县，全县总面积4299km2，辖2镇34乡，总人口50万人。矿区范围内人口稀少，当地经济欠发达，主要以农业为主，生产小麦、玉米、马铃薯等作物，农民收入微薄，生活较困难，属国家贫困县之一。1.4库区水文地质概况老尾

8、矿库所在地为老虎沟沟口约3km处的小东沟内。沟内两侧山坡植被较为发育，自然生长有灌木林，局部平缓处有零星耕地出现。沟内纵向长约2km，延伸较短，沟谷东高西低，沟谷纵坡比大，沟谷侵蚀切割严重，呈“V”字型，沟谷谷底常堆积有大量的残坡积物、冲洪积物，两侧横坡度均在2535之间。老尾矿库库区无大的不良地质作用，场地稳定性好，无渗漏，地质条件属简单，适宜建筑尾矿库。尾矿库主要含水层位于河谷地带的第四系冲洪积物，岩性为砂卵砾石层，另外在砂岩和灰岩分布区构造经过地段或层间挤压破碎地段常含有较为丰富的地下水。地下水多沿构造裂隙进行径流，常在地势低洼处遇相对隔水层而以下降泉形式出露地表，水文地质条件属简单。库

9、区下游为杀蟒河，杀蟒河属长江水系，为长年性地表径流，流量为0.0143.5m3/s，自北西向东南汇入西汉水。两岸短小的支沟中多为季节性流水。杀蟒河上游及其支流的发源地植被较差，在雨季常常形成山洪等突发性径流，在枯水期最小流量为0.014 m3/s。1.5库区周边情况尾矿库范围内无国家保护文物、名胜古迹、风景浏览区和国家保护濒危动、植物。库区上游沟谷发育，上游汇水面积较大，下游为杀蟒河及矿区道路，平缓处有零星耕地见图3-1、图3-2。图3-1 库区下游图3-1 库区上游1.6老尾矿库基本情况礼县马泉金矿有限责任公司马泉金矿老尾矿库建于2004年，委托山东黄金集团烟台设计研究工程有限公司设计。20

10、07年6月，受礼县马泉金矿有限责任公司委托，核工业天水工程勘察院完成了礼县马泉金矿尾矿库岩土工程勘察报告，报告的主要结论为“初期坝稳定性好，堆积坝稳定性较差，应得到有效的治理；堆积坝与尾矿库的尾砂均存在震动液化的可能，而且液化等级综合评定为严重，对液化的预防和治理刻不容缓,堆积坝最有可能的不安全状态就是震动液化”。2009年礼县马泉金矿有限责任公司委托山东金都工程设计咨询有限公司进行了尾矿库治理方案设计，同年开始进行治理，2010年12月兰州中诚信工程安全咨询有限责任公司对尾矿库治理工程进行了验收评价，评价结论为礼县马泉金矿有限责任公司马泉金矿尾矿库治理工程安全条件符合国家有关法律、法规的要求

11、，安全设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产使用。经对照尾矿库安全技术规程，该尾矿库安全度为“正常库”，具备了安全验收条件。2 设计依据、设计原则2.1 设计依据2.1.1相关法律法规、部门规章及规范性文件1.中华人民共和国安全生产法（2002.11.01）；2.中华人民共和国劳动法（1995.01.01）；3.中华人民共和国矿山安全法（1993.5.01）；4.中华人民共和国环境保护法（1989.12.26）；5.中华人民共和国水污染防治法（2008.06.01）； 6.中华人民共和国固体废物污染环境防治法（2005.04.01）；7.中华人民共和国职业病防治法（2011.12.31

12、）； 8.中华人民共和国水土保持法（2011.03.01）；9.建设项目环境保护管理条例（中华人民共和国国务院令第253号，1998.11.29）； 10.建设项目环境保护设计规定（1987年3月20日国家计划委员会国务院保护委员会发布）；11.关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见（安监管协调字200456号）；12.非煤矿矿山建设项目安全设施设计审查与竣工验收办法（国家安监总局令第18号，2005.02.01）；13.建设项目安全设施“三同时”监督管理暂行办法（国家安监总局36号令，2011.02.01）；14.尾矿库安全监督管理规定（国家安监总局38号令，2011.07.01）；15.

13、甘肃省尾矿库安全监督管理办法（甘安监管一200947号）；16.尾矿库闭库安全监督管理规定 (安监管管一字2003112号)。2.1.2 采用的主要技术规范、规程、标准1.有色金属矿山企业初步设计内容和深度的原则规定；2.甘肃省水文手册；3.尾矿库安全技术规程（AQ2006-2005）；4.选矿安全规程（GB18152-2000）；5.选矿厂尾矿设施设计规范（ZBJ1-1990）；6.碾压式土石坝设计规范（SL274-2001）；7.水利工程水利计算规范（SL104-1995）；8.土工合成材料应用技术规范(GB50290-1998)；9.尾矿坝(上游法)勘察规程（YBJ11-1986）；10

14、.水工建筑物抗震设计规范（DL5073-2000）； 11.工业企业设计卫生标准（GBZ1-2010）；12.工作场所有害因素职业接触限值（GBZ2.1-2007）； 13.工作场所有害因素职业接触限值（GBZ2.2-2007）；14.尾矿设施施工及验收规程（YS5418-1995）；15.城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）；16.地下水质量标准（GB/T14848-1993）；17.地表水环境质量标准（GB3838-2002）。2.1.3其他相关资料1. 1：10000库区地形图；2. 建设单位提供的选矿基本工艺资料；3. 建设单位提供的尾矿库所在区域水文、气象条件；4

15、. 设计人员在建设项目现场调查收集到的有关资料。2.2 闭库设计基本原则 1.贯彻执行国家安全监督管理总局38号令尾矿库安全监督管理规定、尾矿库闭库安全监督管理规定(安监管管一字2003112号)等文件精神，确保尾矿设施安全；2.在确保安全的前提下，采用可靠技术以期减少工程量，降低投资，缩短工期，方便施工和后期管理；3.在确定安全的前提下，闭库工程尽量不占、少占农田和林地，明确落实闭库后复田工程；4.认真贯彻国家建设、施工的方针、政策，贯彻中华人民共和国环境保护法，贯彻土地法、森林法、水资源法及水土保持法，保护环境，清除污染； 5.设计中积极采用先进而实用的新技术和材料。3 尾矿库安全现状评价

16、3.1尾矿库现状及存在问题3.1.1尾矿库现状1.尾矿库库容礼县马泉金矿有限责任公司马泉金矿老尾矿库属于山谷型尾矿库，自开始运行目前已经形成坝体高度约95m，堆积尾砂140.4万m3，详见表3-1。表3-1 总库容计算表等高线标高（m）面积（m2）高差（m）库容量（m3）171000017258460.61512306.4174030520.33080844.4174538689.435119533.8175046199.240165733.0175554194.445219927.4176063190.550283117.9176573187.255356305.1177084184.560

17、440489.6177596182.365536671.91780108935.370645607.31785122433.375768040.51790136685.980904726.41795151438.1851056164.51800166443.7901222608.21805181201.7951403809.8总库容：1403809.82.尾矿坝初期坝为浆砌石坝体，高30m，为2级筑坝，坡比均为1:1.5；后期坝为尾砂堆积筑坝，形成了14级子坝，坡比均为1:3.5。目前坝体平均坡比1:3.1。详见图3-1、图3-2。图3-1 初期坝图3-2 尾矿库堆积坝情况3.排水设施礼县马泉

18、金矿尾矿库排水构筑物为断面1.0m1.5m的排水涵洞和断面1.0m1.5m的排水斜槽（见图3-3）。排水构筑物为入水口处设置挡水墙，排水涵洞入水口处设置拦污隔栅，防止上游的块石和漂木进入（见图3-4）。沿库区建有断面尺寸为0.60.6m的截洪沟（见图3-5），左右各一条，与岸边截水沟相连；子坝每上升10m修建一组浆砌石排水横沟（断面尺寸为0.50.5m）（见图3-6）。在初期坝底修筑了浆砌石结构的沉淀池和回水池，沉淀池尺寸为BLH=4m9m2m，回水池尺寸为BLH=2m4.5m2m，沉淀池与坝体与山坡结合处的两侧坝的截水沟相连。图3-3 尾矿库排水涵洞图3-4 截洪坝图3-5 尾矿库截洪沟图3

19、-6 马道排水沟4观测设施目前该尾矿库在初期坝顶设有位移监测点和浸润线观测井（见图3-7），且每上升10m便布设位移监测点和浸润线观测井。图3-7 尾矿库观测设施3.1.2尾矿库现状存在问题经现场检查评价发现：1.该库汇水面积较大，而库容较小，干滩长度不足30m（见图3-8）。2.初期坝为浆砌石坝，坡比较大，需要进行加固处理（见图3-1）。3.该库排渗设施不完善，尾砂自然沉积速度慢，对堆积坝的稳定有影响（见图3-6）。4.库内有多处滑坡段未处理，堵塞截洪沟，影响雨水正常流出（见图3-9、图3-10）。5.经估算库内尚堆存尾砂近140.4万m3，坝高近95m，对下游有严重威胁。图3-8 尾矿库干

20、滩长度图3-9 库内滑坡段图3-10 截洪沟滑坡段3.2尾矿库安全度根据尾矿库安全技术规程（AQ2006-2005）“尾矿库安全度”分类内容的规定，礼县马泉金矿有限责任公司马泉金矿老尾矿库汇水面积大，干滩长度不足，且排渗设施不完善，该尾矿库应定为“病库”。由于该尾矿库已接近设计库容，为确保尾矿库下游相关设施及尾矿库自身的安全，礼县马泉金矿有限责任公司决定对该尾矿库进行闭库。4 尾矿库闭库设计方案4.1尾矿库闭库工程等级确定国家安监总局38号令尾矿库安全监督管理规定：尾矿库各使用期的设计等别应根据该期的全库容和总坝高分别确定，两者相差一等时，取其等级高者作为设计等级。当按坝高确定的等级与按库容确

21、定的等级相差二等以上时，按最高等级降一级；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作为尾矿库的设计等级。尾矿库等级见表4-1。表4-1 尾矿库等级表等级全库容V104（m3）坝高H（m）一二等具备提高等别条件者二V1000H100三1000V1000060H100四100V100030H60五V100H0.8，含水率1723。（2）碾压筑坝料中水溶盐含量（指易溶盐和中溶盐的总量，按重量计）不大于3%；有机质含量（按重量计）不大于5%；（3）在上坝的材料中粒径D100mm的漂石不得填筑。2浆砌干彻块石（1）石料的饱和抗压强度（25次冻融）不小于4104k

22、N/m2，软化系数大于0.85，岩石孔隙率不大于3%，吸水率（按孔隙体积比例计）不大于0.8；（2）粒度大于300mm。3透水土石坝的筑坝要求石料一般采用坚硬的花岗岩、正长岩、辉长岩、闪长岩、斑岩、辉绿岩、石英岩、硅质砂岩、密度大的石灰岩等均可用于筑坝，页岩、泥灰岩、角砾岩等岩石不适于筑坝。堆石筑坝石料要求如下：石料的极限抗压强度一般要求不小于400kg/cm2；石料的块度及块度组成，应根据坝高、石料质量及施工等因素决定，该坝高为15m，故堆石中小于2cm颗粒含量不应超过5%，堆石孔隙率35%，干砌石：=2530%；软化系数不低于0.80.9；莫氏硬度不低于3；对于干砌石要求方平，最小边长不小

23、于0.2m，长短边之比不超过34；对于矿山开拓出的矸石，符合要求的废石应优先考虑利用。4.8.3坝基、坝肩的开挖及处理应向施工单位提供坝基、坝体两侧的地质资料，施工中如发现不良地质条件，应会同有关单位进行商榷。坝体加固需清除强风化层的上部风化较严重的沉积层，最好挖至中等风化的岩层上，对岩面节理及裂隙内的松散充填物，应清理干净，根据缝宽的大小，灌入水泥砂浆或混凝土，并加以捣实。坝肩开挖时，必须清除山坡植物层、腐植层、表土及植物根系，清除强风化层的上部风化较严重的沉积层。4.8.4 浆砌石砌筑的施工1浆砌石砌筑时应严格做到：块石表面干净、湿润、砂浆饱满，座浆铺砌，石块大小搭配，相互错叠，咬接紧密，

24、无立缝贯通的现象。2砌筑所用的块石应经过挑选，质地均匀，无裂缝，不易风化，强度大于30kg/cm2，棱面分明，石料厚度应大于15cm。砂浆宜采用机械拌和，拌和时间为35min，必须具有良好的和易性，稠度值宜为57cm，气温高时适当增大。3砂浆应随拌随用，保持适宜的稠度，一般宜在34h内使用完毕，气温超过30时，宜在23h内使用完毕，在运输过程或在贮存器中发生离析、泌水的砂浆，砌筑前应重新拌和，已凝结的砂浆，不得使用。4砌石应分层砌筑，宜以23层砌块组成一工作层，每一工作层的水平缝应大致找平。各工作层竖缝应相互错开，不得贯通。两相邻工作段的砌筑高差一般不宜超过1.2m，分段位置宜尽量设置在沉降缝

25、或伸缩缝处。5砌筑分段，以15m为宜，两边为沉降缝。分层时以23层石块组成一工作层，砌缝错开，不得贯通。第一层片石砌筑时，先选择大块平整的石料干砌，用小石块填塞空隙并落入稀砂浆，填满空隙后，即可分层向上平砌。4.8.5排渗设施1.施工前要进行详细的渗透计算。2.对于排渗材料的选材要严格，在强度和抗腐蚀等方面必须达标。3.要有必要的防止渗透破坏的构造措施。4.在施工过程中，要严把质量关。5.随时观测浸润线的变化，确定其有效性。4.8.6库区整平1.必须按设计对库区内充填、整平、夯实。2.覆盖层铺设时，材料种类、级配、含水量以及相应的压实标准，均须符合设计要求。3.压实合格后始准铺设上层覆盖层。4

26、. 有地下排水设施的顶部2.0m的土料，沿管轴线3.0m的范围采用非振动碾压。4.8.7排洪明渠施工1.在有效降低浸润线高度，且尾砂脱水、固结后方可施工。2.在库区整的基础上，按照设计的坡度进行施工，对底部采用C15砼垫层处理。3.施工时采用现浇，水灰石料配合比先按混凝土强度要求进行级配，作试块养护28d后，作强度试验，根据试验值进行调整再试验，满足要求后方可施工。4.8.8滑坡治理严格控制坡角，滑坡段坡面角应小于自然安息角；2.截洪沟上方滑坡段，应进行适当的削坡，工程量大的地段根据实际情况可设置挡墙；3.施工中发现有塌滑征兆时，必须停止施工，撤出人员，处理后方可继续施工。4.8.9拦洪挡墙现

27、场必须进行清基处理，两面顺山坡地形向上修筑。采用C20混凝土处理，混凝土强度需符合有关要求。石料须经过挑选，质地均匀，无裂缝，不易风化。石料的抗压强度应不低于30MPa。尽量采用较大的石料砌筑，块石应大致方正，其厚度不小于15cm，宽度和长度相应为厚度的1.52.0倍和1.53.0倍。5 环境保护环境保护是我国的基本国策，环境污染治理是环境保护的核心。我国环境保护法指出“开发矿藏，必须实行综合勘探、综合评价、综合利用，严禁乱挖乱采，妥善处理尾矿矿渣，防止破坏资源和恶化自然环境。5.1 环境保护设计依据国家计委、国务院环境保护委员会（87）国环字第002号建设项目环境保护设计规定。5.2 环境保

28、护标准地表水环境质量标准GB3838-2002，GB3838-2002 类；PH=6-9；铜1.0/l，铅0.05/l，COD20/l，锌1.0/l，Cd0.005/l，Cr+60.05/l； 地下水质量标准GB/T14848-1993 类，汞0.001/l；城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002 规定一级标准：COD：100/l，SS：70/l，铜：0.5/l，铅：1.0/l，镉：0.1/l，锌：2.0/l；PH=6-9；汞：0.05/l，砷：0.5/l。5.3 主要污染源1.水污染物排放及控制该尾矿库属于闭库工程，应在完善相应的监测设施后，可以实现尾矿污染物的有效监测，实现污

29、染物达标排放。2.大气污染物排放及控制该项目的主要大气污染物为尾矿库干滩扬尘。闭库工程要及时覆土，恢复植被。5.4环境监测1.环境监测目的全国环境监测管理条理规定，环境监测任务是对环境中各要素进行经常性监测掌握和评价环境质量状况及发展趋势，对有关单位排放污染物的情况进行监视性的监测；为政府部门执行各项环境法规、标准，全面开展环境管理工作，提供准确可靠的监测数据和资料；开展环境监测技术研究，促进环境监测技术的发展。2.尾矿库水质监测设置三口监测井。一口沿地下水流向布置在尾矿库上游，作为对照井；第二口沿地下水流向布置在尾矿库下游，作为污染监测井，第三口井设在最容易扩散的地方，定期对井内水质进行检测

30、分析，为进行环境管理、评价企业的环境质量、防止污染、保护和改善环境提供依据。5.5 环保措施在尾矿闭库工程施工时，必须落实好以下环保措施，做好尾矿施工中的扬尘控制、滩面复垦和护坡工作。1.严格按照设计要求落实好下游防、排渗设施的建设工作。2.水质监测：定期检查基础坝下游的排渗水情况，并做好记录，水质发现异常时及时汇报并组织人员进行分析处理。 3.护坡：尾矿库堆积坝坝顶和外坡采用块石护坡，避免了粉尘飞扬。4.沉积干滩扬尘控制：及时覆土，恢复植被，避免大风天气粉尘飞扬，污染周围的空气环境。有计划地逐步实现尾矿库的土地复垦工作，使之恢复良好的生态环境和自然景观。6 项目实施进度（一）建设工期：2013年1月2013年9月。（二）项目实施进度表项目实施进度见表6-1。表6-1 项目实施进度项目2013123456789101112初设施工图设计库区排水初期坝加固排渗设施治理截洪沟修筑滑坡段治理及辅助工程施排水明渠修筑7 安全专篇