1、1尾矿库基础知识尾矿库基础知识2目目 录录 第一讲第一讲 我国尾矿库基本情况和特点我国尾矿库基本情况和特点第二讲第二讲 尾矿库基础知识尾矿库基础知识第三讲第三讲 尾矿库安全监管要点尾矿库安全监管要点 3第一讲第一讲 我国尾矿库基本情况和特点我国尾矿库基本情况和特点 第一节第一节 基本情况基本情况l数量数量:至至20082008年底，全国各类尾矿库年底，全国各类尾矿库共共 12655 座，其中已闭库座，其中已闭库19501950座、在建座、在建18531853座。座。4l规模：规模：四、五等库四、五等库 占占95%95%l坝高：坝高：坝高坝高60 m 60 m 以下占以下占95%95%l库容：库
2、容：小于小于100100万万m m3 3占占 8989；100 100 10001000万万m m3 3 占占9 9；筑坝方式：筑坝方式：90%90%上游式筑坝上游式筑坝l地理分布：地理分布：10001000座以上河北、山西、座以上河北、山西、辽宁辽宁l行业：行业：冶金、有色、黄金行业占冶金、有色、黄金行业占 90%90%5l设计：设计：三三分之一以上的尾矿库分之一以上的尾矿库未经正规设计未经正规设计;l许可证：许可证：有近有近4040的尾矿库未的尾矿库未取得安全生产许可证取得安全生产许可证;6（一）基本特点：（一）基本特点：l1 1数量多、规模小数量多、规模小：12655座座 四等库以四等库
3、以 下占下占95%95%以上以上;l2 2普遍采用上游式筑坝普遍采用上游式筑坝l3 3尾矿库安全度低：尾矿库安全度低：近近40%40%尾矿库安全度为尾矿库安全度为 非正常库非正常库l4 4尾矿库下游居民多：尾矿库下游居民多：尾矿库下游居民人数尾矿库下游居民人数 100 100人以上的占人以上的占53%53%l5 5尾矿库技术力量薄弱尾矿库技术力量薄弱第二节第二节 特点及存在的主要问题特点及存在的主要问题7（二）安全上存在的主要问题（二）安全上存在的主要问题l1 1企业主体责任不落实企业主体责任不落实l2 2尾矿库建设尾矿库建设“三同时三同时”不落实不落实l3 3尾矿库运行不规范尾矿库运行不规范
4、l4 4尾矿库安全评价不满足要求尾矿库安全评价不满足要求8l5 5很多尾矿库无证运行很多尾矿库无证运行有近有近4040 的尾矿库未取得安全生产许可证的尾矿库未取得安全生产许可证;l6 6不按按规定闭库不按按规定闭库l7 7擅自进行尾矿库再利用擅自进行尾矿库再利用l8 8行政执法不严，监管不到位行政执法不严，监管不到位l9 9应急预案不完善应急预案不完善9尾矿库最严重事故是溃坝。造成尾矿尾矿库最严重事故是溃坝。造成尾矿库溃坝事故的直接原因：库溃坝事故的直接原因：1.1.坝体失稳坝体失稳 2.2.洪水漫顶洪水漫顶 20002000年以来尾矿库事故有上升趋年以来尾矿库事故有上升趋势。势。第三节第三节
5、 尾矿库事故尾矿库事故10l20002000年年1010月月1818日广西南丹宏图选厂日广西南丹宏图选厂尾矿库垮塌，死亡尾矿库垮塌，死亡2828人，伤人，伤5656人。人。l20062006年年4 4月月2323日河北迁安庙岭沟铁矿日河北迁安庙岭沟铁矿老尾矿库副坝溃决，死亡老尾矿库副坝溃决，死亡6 6人。人。l20062006年年4 4月月3030日陕西商洛镇安金矿尾日陕西商洛镇安金矿尾矿库溃坝，死亡矿库溃坝，死亡1717人，伤人，伤5 5人。人。11l20062006年年8 8月月1515日山西省太原市娄烦县新阳光日山西省太原市娄烦县新阳光选矿厂、银岩选矿厂发生尾矿坝垮塌事故，选矿厂、银岩选
6、矿厂发生尾矿坝垮塌事故，死亡死亡5 5人，失踪人，失踪2 2人，伤人，伤2020人。人。l20072007年年1111月月2525日辽宁海城西洋铁矿尾矿坝溃日辽宁海城西洋铁矿尾矿坝溃坝坝,死亡死亡1515人人,失踪失踪2 2人人,伤伤3939人。人。l2002008 8年年9 9月月8 8日山西省临汾市襄汾县新塔矿区日山西省临汾市襄汾县新塔矿区特别重大尾矿库溃坝事故，死亡特别重大尾矿库溃坝事故，死亡277277人人,失踪失踪4 4人，是我国迄今为止造成死亡人数最多的人，是我国迄今为止造成死亡人数最多的尾矿库溃坝事故。尾矿库溃坝事故。12第二讲第二讲 尾矿库基础知识尾矿库基础知识 l 第一节第一
7、节 尾矿设施的功能及组成尾矿设施的功能及组成l 第二节第二节 尾矿库尾矿库l 第三节第三节 尾矿坝尾矿坝l 第四节第四节 尾矿库排洪设施尾矿库排洪设施l 第五节第五节 尾矿库监测设施尾矿库监测设施l 第六节第六节 尾矿库安全度尾矿库安全度13第一节第一节 尾矿设施的功能及组成尾矿设施的功能及组成l尾尾 矿矿 金属或非金属矿山开采出的矿石，经选矿厂 选出有价值的精矿产生砂一样的“废渣”，称 作尾矿尾矿。l尾矿处理尾矿处理 将选矿厂排出的尾矿送往指定地点堆存或利 用的技术叫做尾矿处理尾矿处理。l尾矿设施尾矿设施 为尾矿处理所建造的设施系统称作尾矿设施尾矿设施。14排水井堆积坝砂泵站截渗坝回水池选厂
8、回水及污水处 理 站初期坝排水管尾矿库尾 矿 设 施 示 意 图15尾矿设施组成及功能尾矿设施组成及功能1、尾矿水力输送系统 包括尾矿浓缩池、尾矿输送管槽、输送泵站和尾矿分散管槽等，用以将选矿厂排出的尾矿浆送往尾矿库堆存；2、尾矿堆存系统 一般常简称为尾矿库，包括库区、尾矿坝、排洪构筑物和坝的观测设施等，用以储存选矿厂排出的尾矿；16尾矿设施组成尾矿设施组成3、尾矿回水系统 包括回水泵站、回水管道和回水池等，用以回收尾矿库或浓缩池的澄清水，送回选矿厂供选矿生产重复利用；4、尾矿水处理系统 包括水处理站和截渗、回收设施等，用以处理不符合重复利用或排放标准要求的尾矿水，使之达到标准。17尾矿设施重
9、要性尾矿设施重要性 1.1.尾矿设施是维持矿山生产的重要设尾矿设施是维持矿山生产的重要设施施 为保护环境、保护资源、节约为保护环境、保护资源、节约用水、维持矿山正常生产，必须设用水、维持矿山正常生产，必须设有完善的尾矿库处理设施。尾矿库有完善的尾矿库处理设施。尾矿库作为堆存尾矿的设施是矿山不可缺作为堆存尾矿的设施是矿山不可缺少的生产设施。少的生产设施。18 2.2.尾矿设施是重要的污染源尾矿设施是重要的污染源 尾矿库堆存的尾矿和尾矿水都是尾矿库堆存的尾矿和尾矿水都是重要的污染物，若得不到妥善处理，重要的污染物，若得不到妥善处理，必然会对周围环境造成严重污染，必然会对周围环境造成严重污染，因此尾
10、矿库是矿山的重要污染源。因此尾矿库是矿山的重要污染源。19 3.3.尾矿设施是重要的危险源尾矿设施是重要的危险源 尾矿库是一个具有高势能的人造尾矿库是一个具有高势能的人造泥石流的危险源。在长达十多年甚泥石流的危险源。在长达十多年甚至数十年的时间里，各种自然的和至数十年的时间里，各种自然的和人为的不利因素都会直接威胁着它人为的不利因素都会直接威胁着它的安全。事实一再表明，尾矿库一的安全。事实一再表明，尾矿库一旦失事，必将对下游人民的生命财旦失事，必将对下游人民的生命财产造成严重损失。产造成严重损失。20 第二节第二节 尾矿库尾矿库 l尾矿库类型：l1、山谷型尾矿库 山谷型尾矿库是在山谷谷口处筑坝
11、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。21l 山谷型尾矿库 22l 2、傍山型尾矿库 傍山型尾矿库是在山坡脚下依山筑坝所围成的尾矿库。它的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
12、、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。23l 傍山型尾矿库 24l3、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。25l 平地型尾矿库 26l4、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
13、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。27l 截河型尾矿库 28l库容 系指尾矿库空间容积29【释义释义】V1V1安全库容安全库容：指水平面：指水平面AAAA与与BBBB之间的库容，它是为之间的库容，它是为确保设计洪水位时坝体安全超高和安全滩长的空间容积，是不允许确保设计洪水位时坝体安全超高和安全滩长的空间容积，是不允许占用的，故又称占用的，故又称空余库容空余库容；V2V2调洪库容：指水平面调洪库容：指水平面BBBB和和C
14、CCC之间的库容，它是在之间的库容，它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BBBB水平面所需的库容，因此这部分库容在非雨季占用，雨季绝对不许水平面所需的库容，因此这部分库容在非雨季占用，雨季绝对不许占用；占用；V3 V3蓄水库容：指水平面蓄水库容：指水平面CCCC和和DDDD之间的库容，供矿山之间的库容，供矿山生产水源紧张时使用，一般的尾矿库不具备蓄水条件时，此值为零，生产水源紧张时使用，一般的尾矿库不具备蓄水条件时，此值为零，CCCC和和DDDD重合；重合；V4-V4-一澄清库容：指水平面一澄清库容：指水平面DD
15、DD和滩面和滩面DEDE之间的库容，它是保之间的库容，它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的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的库容，俗称死库容；库容，俗称死库容；V5 V5有效库容：指滩面有效库容：指滩面ABCDEABCDE以下沉积尾矿以及悬浮状矿泥以下沉积尾矿以及悬浮状矿泥所占用的容积，它是尾矿库实际可容纳尾矿的库容，所占用的容积，它是尾矿库实际可容纳尾矿的库容，尾矿库库容的划分尾矿库库容的划分30313233343536表表6 坝坡抗滑稳定最小安全系数坝坡抗滑稳定最小安全系数 37什么是“重大事故隐患”？安全生产事故隐患排查治理暂行规定（总
16、局令第16号，2008年2月1日起施行）第三条有定义：第三条 本规定所称安全生产事故隐患（以下简称事故隐患），是指生产经营单位违反安全生产法律、法规、规章、标准、规程和安全生产管理制度的规定，或者因其他因素在生产经营活动中存在可能导致事故发生的物的危险状态、人的不安全行为和管理上的缺陷。事故隐患分为一般事故隐患和重大事故隐患。一般事故隐患，是指危害和整改难度较小，发现后能够立即整改排除的隐患。重大事故隐患，是指危害和整改难度较大，应当全部或者局部停产停业，并经过一定时间整改治理方能排除的隐患，或者因外部因素影响致使生产经营单位自身难以排除的隐患。38l全库容 尾矿坝某标高顶面、下游坡面及库底面
17、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。l有效库容 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。39l调洪库容 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。l总库容 设计最终堆积标高时的全库容。40堆积高程（以下为全库容）初期坝最高洪水位正常水位调洪库容有效库容尾 矿 库 库 容 示 意 图41坝坝 高高l坝高坝高 对初期坝和中线式、下游式筑对初期坝和中线式、下游式筑坝为坝顶与坝轴线处坝底的高差坝为坝顶与坝轴线处坝底的高差;对上对上游
18、式筑坝则为堆积坝坝顶与初期坝坝轴游式筑坝则为堆积坝坝顶与初期坝坝轴线处坝底的高差。线处坝底的高差。l总坝高总坝高 与总库容相对应的最终堆积与总库容相对应的最终堆积标高时的坝高。标高时的坝高。l堆坝高度（堆积高度）堆坝高度（堆积高度）尾矿堆积坝坝尾矿堆积坝坝顶与初期坝坝顶的高差。顶与初期坝坝顶的高差。42初期坝最终堆积标高尾矿堆积坝总 坝 高堆坝高度初期坝高坝 高 示 意 图43 超高、滩长超高、滩长 沉积滩沉积滩 水力冲积尾矿形成的沉积体表水力冲积尾矿形成的沉积体表层，常指露出水面部分。层，常指露出水面部分。滩顶滩顶 沉积滩面与堆积坝外坡的交线，沉积滩面与堆积坝外坡的交线，为沉积滩的最高点。为
19、沉积滩的最高点。滩长滩长 由滩顶至库内水边线的水平距离。由滩顶至库内水边线的水平距离。最小干滩长度最小干滩长度设计洪水位时的干滩长设计洪水位时的干滩长度。度。最小安全超高最小安全超高 规定的安全超高最小允规定的安全超高最小允许值。许值。44滩顶最小安全超高最小干滩长度滩顶、滩长、超高示意图干滩正常水位最高洪水位初期坝堆积坝子坝45l尾矿库安全设施尾矿库安全设施 直接影响尾矿库安全的设施，包括：直接影响尾矿库安全的设施，包括：1.1.初期坝、堆积坝、副坝、排渗设初期坝、堆积坝、副坝、排渗设施施2.2.尾矿库排水设施；尾矿库排水设施；3.3.尾矿库监测设施；尾矿库监测设施；4.4.其他影响尾矿库安
20、全的设施。其他影响尾矿库安全的设施。46第二节第二节尾矿库尾矿库l尾矿库等别、构筑级别尾矿库等别、构筑级别尾矿库根据坝高和库容的大小分为五个等别。尾尾矿库根据坝高和库容的大小分为五个等别。尾矿库的等别从高到低分为五等。规程对等别不矿库的等别从高到低分为五等。规程对等别不同的尾矿库采用的防洪标准和坝体安全系数也同的尾矿库采用的防洪标准和坝体安全系数也是不同的。一等最高，五等最低。是不同的。一等最高，五等最低。47l尾矿库各使用期的设计等别应根据该期的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全库容和坝高分别按表1 1确定。当两者的确定。当两者的等差为一等时，以高者为准；当等差大于等
21、差为一等时，以高者为准；当等差大于一等时，按高者降低一等。尾矿库失事将一等时，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。受严重灾害者，其设计等别可提高一等。主讲：张清华主讲：张清华第48页/共115页48 尾矿库等别尾矿库等别 49构构 筑筑 物物 级级 别别50第三节第三节 尾矿坝尾矿坝l一一 尾矿坝定义尾矿坝定义 1.尾矿坝尾矿坝 挡尾矿和水的尾矿库外围构筑物，常泛指尾矿库初期坝和堆积坝的总体。挡尾矿和水的尾矿库外围构筑物,常泛指尾矿库初期坝和堆积坝的总体。【释义与知识】为了减少尾矿坝的建设投资,
22、大,中型尾矿坝通常都是用当地土石料建一个较矮的坝用以短时期贮存尾矿。堆满后,再利用粗粒尾矿本身逐级向上加高坝体.前者称初期坝,后者称后期坝(又称尾矿堆积坝)。对于地形不能满足尾矿堆坝要求的小库,或尾矿颗粒太细无法利用尾矿堆坝者,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,或称挡水式尾矿坝。51 2.初期坝初期坝 基建中用作支撑后期尾矿堆存体的坝。3.堆积坝堆积坝 生产过程中在初期坝坝顶以上用尾矿充填 堆筑而成的坝。52排水井堆积坝截渗坝初期坝排水管子坝 尾 矿 库 示 意 图53第三节尾矿坝第三节尾矿坝初期坝初期坝l二二 初期坝初期坝 1.初期坝的类型初期坝的类型 不透水初
23、期坝不透水初期坝 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高的尾矿坝。透水初期坝透水初期坝 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。54l2、初期坝的坝型及其特点初期坝的坝型及其特点l（1）均质土坝均质土坝 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，它均质土坝是用粘土、粉质粘土或风
24、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。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该坝型对坝基工程地质条件 要求不高，施工简单，造价要求不高，施工简单，造价 较低。在早期或缺少石材地较低。在早期或缺少石材地 区应用较多。区应用较多。第三节尾矿坝第三节尾矿坝初期坝初期坝55第三节尾矿坝第三节尾矿坝初期坝初期坝l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
25、。56第三节尾矿坝第三节尾矿坝初期坝初期坝l（2）透水堆石坝透水堆石坝 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。57第三节尾矿坝第三节尾矿坝初期坝初期坝l（3）砂、石透水堆石坝砂、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。58第三节尾矿坝第三节尾矿坝初
26、期坝初期坝l（4）废石坝废石坝 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。59第三节尾矿坝第三节尾矿坝初期坝初期坝l（5）砌石坝砌石坝 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
27、生不均匀沉降，导致坝体产生裂缝。l（6）混凝土坝混凝土坝 用混凝土浇筑成的坝。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。60第三节第三节 尾矿坝尾矿坝堆积坝堆积坝l三三 堆积坝堆积坝 1.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(也称尾矿堆积坝).称它为坝,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
28、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.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,也是安全生产管理和安全监督管理工作的重点之一。尾矿堆积坝的筑坝方式有上游式,中线式,下游式和浓缩锥式等类型。61第三节尾矿坝第三节尾矿坝堆积坝堆积坝l2.堆积坝型式l（1）上游式 缺点：细粒夹层多缺点：细粒夹层多 渗透性能差渗透性能差 浸潤线高浸潤线高 坝体稳定性差坝体稳定性差 优点：筑坝工艺简单优点：筑坝工艺简单 管理方便管理方便 运营费用运营费用 国内外均普遍采用国内外均普遍采用子坝初期坝图2-12 上游式尾矿坝62第三节尾矿坝第三节尾矿坝堆积坝
29、堆积坝l（2）下游式优点：坝体质量可控优点：坝体质量可控 渗透性强渗透性强 浸潤线低浸潤线低 坝体稳定性好坝体稳定性好缺点：筑坝工艺复杂缺点：筑坝工艺复杂 管理复杂管理复杂 受地形限制受地形限制 运营费用高运营费用高 国内采用少国内采用少溢流旋流器给矿沉沙堆积坝下游挡堤排水层细尾砂初期坝图2-14 下游式尾矿坝63第三节尾矿坝第三节尾矿坝堆积坝堆积坝l（3）中线式优点：坝体质量可控优点：坝体质量可控 渗透性较强渗透性较强 浸潤线低浸潤线低 坝体稳定性较好坝体稳定性较好缺点：筑坝工艺较复杂缺点：筑坝工艺较复杂 管理较复杂管理较复杂 受地形限制受地形限制 运营费用高运营费用高 国内采用少国内采用少
30、堆积坝细尾砂溢流沉沙下游挡堤旋流器给矿初期坝排水层图2-13 中线式尾矿坝64 干式堆存（膏体堆存）干式堆存（膏体堆存）1.1.正常情况库内无水正常情况库内无水,安全性较好安全性较好 2.2.建设费用和运营费用高建设费用和运营费用高 一次性筑坝一次性筑坝 1.1.安全性能好安全性能好 2.2.管理简单管理简单 3.3.建设费用高建设费用高 65第三节尾矿坝第三节尾矿坝堆积坝堆积坝3.沉积滩沉积滩水力冲积尾矿形成的沉积体表层，常指露出水力冲积尾矿形成的沉积体表层，常指露出 水面部分水面部分 l滩顶滩顶 沉积滩面与堆积坝外坡的交线，为沉积滩的最高沉积滩面与堆积坝外坡的交线，为沉积滩的最高 点。点。
31、l滩长滩长 由滩顶至库内水边线的水平距离。由滩顶至库内水边线的水平距离。l最小干滩长度最小干滩长度设计洪水位时的干滩长度。设计洪水位时的干滩长度。l最小安全超高最小安全超高 规定的安全超高最小允许值。规定的安全超高最小允许值。66第三节尾矿坝第三节尾矿坝堆积坝堆积坝滩顶、滩长、超高示意图堆积坝初期坝最小干滩长度最小安全超高子坝滩顶最高洪水位正常水位干滩67第三节尾矿坝第三节尾矿坝堆积坝堆积坝l4.4.坝坝 高高l坝高坝高 对初期坝和中线式、下游式筑坝为坝顶与坝轴对初期坝和中线式、下游式筑坝为坝顶与坝轴 线处坝底的高差线处坝底的高差;对上游式筑坝则为堆积坝坝对上游式筑坝则为堆积坝坝 顶与初期坝坝
32、轴线处坝底的高差。顶与初期坝坝轴线处坝底的高差。l总坝高总坝高 与总库容相对应的最终堆积标高时的坝高。与总库容相对应的最终堆积标高时的坝高。l堆坝高度（堆积高度）堆坝高度（堆积高度）尾矿堆积坝坝顶与初期坝尾矿堆积坝坝顶与初期坝 坝顶的高差。坝顶的高差。68第三节尾矿坝第三节尾矿坝堆积坝堆积坝总 坝 高堆坝高度初期坝初期坝高最终堆积标高尾矿堆积坝69第三节尾矿坝第三节尾矿坝堆积坝堆积坝粗尾矿坝 高初期坝高堆坝高度初期坝细尾矿70第三节尾矿坝第三节尾矿坝堆积坝堆积坝粗尾矿坝 高初期坝高堆坝高度初期坝细尾矿71第三节尾矿坝第三节尾矿坝堆积坝堆积坝初期坝目前堆积标高尾矿堆积坝排渗管浸润线水位72第四节
33、第四节 尾矿库排洪设施尾矿库排洪设施l1.1.排洪设施的功能及组成排洪设施的功能及组成l排洪设施是尾矿库必须设置的安全设施，其功能在于将汇水面积内洪水安全地排至库外，保证尾矿库在洪水运行期的安全运行。它的安全性和可靠性直接关系到尾矿库防洪安全。l尾矿库库内排洪构筑物通常由进水构筑物和输水构筑物两部分组成。尾矿坝下游坡面的雨水用排水沟排除。排洪构筑物型式的选择，应根据尾矿库排水量的大小、尾矿库地形、地质条件、使用要求以及施工条件等因素并经技术经济比较确定。73第四节尾矿库排洪设施第四节尾矿库排洪设施l2.2.进水构筑物进水构筑物 l（1）排水井（塔）排水井（塔）l窗口式窗口式整体性好，堵孔简单，
34、但进水量小，早期应用较多。l框架式框架式结构合理，进水量大，操作也较简便，广泛采用。l井圈叠装式井圈叠装式和砌块式砌块式用预制井圈和预制砌块逐层加高，进水 量大，操作要求高，整体性差，应用不多。74 第三节第三节 尾矿库排洪设施尾矿库排洪设施75第四节尾矿库排洪设施第四节尾矿库排洪设施l（2）排水斜槽排水斜槽既是进水构筑物，又是输水构筑物。随着库水位的升高，进水口的位置不断向上移动。它没有复杂的排水井，但毕竟进水量小，一般在排洪量较小时经常采用。l（3）溢洪道溢洪道常用于一次性建库的排洪进水构筑物。为减少过水深度，常采用宽浅式溢洪道。l（4）截洪沟截洪沟也是进水构筑物兼作输水构筑物。沿全部沟长
35、均可进水。在较陡山坡处的截洪沟易遭暴雨冲毁，可靠性差，管理维护工作量大。76第四节尾矿库排洪设施第四节尾矿库排洪设施l2 2、输水构筑物、输水构筑物l（1）排水管 埋设在库底部，承受荷载较大，一般采用钢筋混凝土结构。77第四节尾矿库排洪设施第四节尾矿库排洪设施l（2）斜槽斜槽 钢筋混凝土或浆砌石结构。l（3）隧洞隧洞 结构稳定性好，是大、中型尾矿库常用的输水构筑物。当排洪量较大，且地质条件较好时，隧洞方案往往比较经济。l（4）截洪沟截洪沟钢筋混凝土或浆砌石结构。78第四节尾矿库排洪设施第四节尾矿库排洪设施l3 3、坝坡排水沟、坝坡排水沟l（1）截水沟截水沟沿山坡与坝坡结合部设置浆砌块石，以防止
36、山坡暴雨汇流冲刷坝肩。l（2）排水沟排水沟在坝体下游坡面设置纵横，将坝面的雨水导流排出坝外，以免雨水滞留在坝面造成坝面拉沟，影响坝体的安全。79l排洪方式排洪方式 1.1.井井(塔塔)管管(洞洞)式式 2.2.斜槽斜槽管管(洞洞)式式 3.3.截洪沟截洪沟 4.4.溢洪道溢洪道 5.5.截洪坝截洪坝管管(洞洞)式式80排水井堆积坝初期坝排水管井(塔)-管(洞)式排洪示意图81排水斜槽堆积坝初期坝排水管斜槽-管(洞)式排洪示意图82截洪沟式排洪示意图98767896截洪沟截洪沟截洪沟堆积坝初期坝8398767896截洪坝-管(洞)式排洪示意图初期坝堆积坝排洪隧洞截洪坝84第五节第五节 尾矿库观测
37、设施尾矿库观测设施观测设施的功能在于监测尾矿库运行状态的各种参数,尾矿库运行状态是否正常须根据尾矿库观测设施实测数据进行定量判别.尾矿库观测设施主要有库水位观测,坝体位移观测,浸润线观测,构筑物变形观测,渗流水观测等.也有少数尾矿坝曾埋设过孔隙水,坝体固结等观测设施.由于尾矿库往往远离厂区,又处于野外露天状态,范围较广.一些精密自动观测仪器易受各种自然或人为因素损坏,所以尾矿库观测设施的设置应以简便有效,能及时正确指导生产管理为原则.尾矿库安全技术规程5.3.26中规定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,渗透水量及其浑浊度的观测设施.85 尾矿库观测设施
38、主要有尾矿库观测设施主要有l 库水位观测库水位观测l一项完善的尾矿库设计必须给生产管理部门提供该库在各运行期的最小调洪深度Ht,设计洪水位时的最小干滩长度Lg和最小安全超高Hc,以作为控制库水位和防洪安全检查的依据.库水位观测的目的正是根据现状库水位推测设计洪水位时的干滩长和安全超高是否满足设计的要求.但至今大多用目测估计的现有干滩长来推测洪水位时的干滩长,这是极不准确的.86l正确的方法：l(1)安全滩长检测法(2)安全超高检测法 l对于坝前干滩坡度较大者,只要安全滩长满足要求,安全超高一般都能满足要求,而无需检测安全超高;对于坝前干滩坡度较缓者,只要安全超高满足要求,安全滩长一般都能满足要
39、求,而无需检测安全滩长.马钢南山铁矿凹山尾矿库已使用上述方法检测了5年,为生产管理及时提供了需调控干滩的具体部位,从而使长达4km的堆坝滩面每年汛期都能全线满足安全要求.87l 坝体位移观测坝体位移观测l 目前我国尾矿坝位移观测仍以坝体表面位移观测为主,即在坝体表面有组织地埋设一系列混凝土桩作为观测标点,使用水准仪和经纬仪观测坝体的垂直(沉降)和水平位移.标点的布置以能全面掌握坝体的变形状态为原则.一般可选择最大坝高剖面,地基地形变化较大的地段布置观测横断面.每个观测横断面上应在不易受到人为或天然因素损坏的地点选择几处建立观测标点,此外在坝脚下游510m范围内的地面上布置 观测标点,并同时记录
40、下其最初的标高和坐标.为便于观测,还需在库外地层稳定,不受坝体变形影响的地点建立观测基点(又称工作基点)和起测基点.生产管理部门定期在工作基点安装仪器,以起测基点为标准,观测各观测标点的位移.88l 浸润线观测浸润线观测l浸润线的位置是分析尾矿坝稳定性的最重要的参数之一,因而也是判别尾矿坝安全与否的重要特征.不少尾矿坝需通过降低浸润线以增强稳定性,也必须事先了解浸润线现状的位置.因此,确切测出浸润线的观测设施是必须认真对待的一项工作.尾矿坝浸润线观测通常是在坝坡上埋设水位观测管.观测管的开孔渗水段的长度取lm左右为宜.观测管埋设深度是个关键.浅了测不到水位;深了所测得的水位往往低于实际浸润线.
41、为此,事先必须了解设计者为确保坝体稳定所需要的浸润线深度,这从初步设计文件的坝体稳定计算剖面图中可以找到.89l生产过程中浸润线的位置还会受放矿水,干滩长度,雨水以及坝体逐渐升高等因素的影响,经常有些变动.因此,观测管渗水段设置在设计所需浸润线的下面11.5m处为宜.这样测得的水位比较接近实际浸润线.如果测不到水位,说明浸润线低于设计要求值,坝体安全;如果测得水位较高,说明需要采取降低浸润线的治理措施.90l 构筑物变形观测构筑物变形观测 较高的溢水塔(排水井)在使用初期可能受地基沉降而倾斜,用肉跟或经纬仪观测;钢筋混凝土排水管和隧洞衬砌常见的病害为露筋或裂缝,前者用肉眼检查,后者可用测缝仪测
42、量裂缝宽度,以判断是否超标.其他方法：l 渗流水观测l 孔隙水l 坝体固结观测l 排水水量及水质监测 91 第六节第六节 尾矿库安全度尾矿库安全度l【条文条文】8.1尾矿库安全度分类尾矿库安全度分类 尾矿库安全度主要根据尾矿库防洪能力和尾矿库安全度主要根据尾矿库防洪能力和尾矿坝坝体稳定性确定，分为危库、险库、尾矿坝坝体稳定性确定，分为危库、险库、病库、正常库四级。病库、正常库四级。92第六节第六节 尾矿库安全度尾矿库安全度【释义与知识释义与知识】l尾矿库安全度划分的主要原则是依据尾矿库防洪能力和尾矿坝体稳定性的安全程度。l（1）尾矿库防洪能力尾矿库防洪能力的安全程度或可靠程度主要指防洪标准、调
43、洪排洪能力及排洪设施安全可靠性是否符合安全规定及符合程度；l（2）尾矿坝稳定性尾矿坝稳定性安全程度主要指坝体在规定的工况条件下静力、动力和渗流稳定性是否符合安全规定及符合程度。l尾矿库安全度是通过安全评价对影响尾矿库安全的各种危险有害因素进行定性、定量分析而确定的。评价单位在对在用或拟闭库的尾矿库进行安全现状评价时，应对尾矿库安全度安全度作出明确结论。93第六节第六节 尾矿库安全度尾矿库安全度l【条文条文】l8.2 危库危库l危库指安全没有保障，随时可能发生垮坝事故的尾矿库。危库指安全没有保障，随时可能发生垮坝事故的尾矿库。危库必须停止生产并采取应急措施。危库必须停止生产并采取应急措施。l尾矿
44、库有下列工况之一的为危库：尾矿库有下列工况之一的为危库：la)a)尾矿库调洪库容严重不足，在设计洪水位时，安全超高尾矿库调洪库容严重不足，在设计洪水位时，安全超高和最小干滩长度都不满足设计要求，将可能出现洪水漫顶；和最小干滩长度都不满足设计要求，将可能出现洪水漫顶；lb)b)排洪系统严重堵塞或坍塌，不能排水或排水能力急剧降排洪系统严重堵塞或坍塌，不能排水或排水能力急剧降低；低；lc)c)排水井显著倾斜，有倒塌的迹象；排水井显著倾斜，有倒塌的迹象；ld)d)坝体出现贯穿性横向裂缝，且出现较大范围管涌、流土坝体出现贯穿性横向裂缝，且出现较大范围管涌、流土变形，坝体出现深层滑动迹象；变形，坝体出现深
45、层滑动迹象；le)e)经验算，坝体抗滑稳定最小安全系数小于表经验算，坝体抗滑稳定最小安全系数小于表6 6规定值的规定值的0.950.95；lf)f)其他严重危及尾矿库安全运行的情况。其他严重危及尾矿库安全运行的情况。94第六节第六节 尾矿库安全度尾矿库安全度l【释义与知识】当尾矿库防洪能力严重不足，出现洪水漫顶可能，或坝体稳定性严重不足，出现垮坝迹象，或出现其他严重危及尾矿库安全运行时都属于危库危库。危库完全不具备安全生产的基本条件，必须停产停产，排除险情，并迅速向安全生产监督管理部门和当地政府报告，启动相应的应急预案，根据险情的实际可采取以下应急措施应急措施：1、立即降低库水位，扩大调洪库容
46、，加高坝体，严防洪水漫顶；2、为满足汛期最小安全超高和最小干滩长度的要求，必要时，可按最小干滩长度为坝顶宽度，用渠槽法抢筑宽顶子坝，以形成所需的安全超高和干滩长度；3、疏通、加固或修复排水构筑物，必要时可另开挖临时排洪通道；4、紧急加固坝体。95第六节第六节 尾矿库安全度尾矿库安全度l【条文条文】8.3 险库险库 险库指安全设施存在严重隐患，若不及时处理将会导致垮坝事故的尾险库指安全设施存在严重隐患，若不及时处理将会导致垮坝事故的尾矿库。险库必须立即停产，排除险情。矿库。险库必须立即停产，排除险情。l尾矿库有下列工况之一的为险库：尾矿库有下列工况之一的为险库：a)a)尾矿库调洪库容不足，在设计
47、洪水位时安全超高和最小干滩长度均不能尾矿库调洪库容不足，在设计洪水位时安全超高和最小干滩长度均不能满足设计要求；满足设计要求；b)b)排洪系统部分堵塞或坍塌，排水能力有所降低，达不到设计要求；排洪系统部分堵塞或坍塌，排水能力有所降低，达不到设计要求；c)c)排水井有所倾斜；排水井有所倾斜；d)d)坝体出现浅层滑动迹象；坝体出现浅层滑动迹象；e)e)经验算，坝体抗滑稳定最小安全系数小于表经验算，坝体抗滑稳定最小安全系数小于表6 6规定值的规定值的0.980.98；f)f)坝体出现大面积纵向裂缝，且出现较大范围渗透水高位出逸，出现大面坝体出现大面积纵向裂缝，且出现较大范围渗透水高位出逸，出现大面积
48、沼泽化；积沼泽化；g)g)其他危及尾矿库安全运行的情况。其他危及尾矿库安全运行的情况。96第六节第六节 尾矿库安全度尾矿库安全度l【释义与知识】当尾矿库排洪系统存在严重隐患，防洪能力不足，或坝体存在严重隐患，威胁坝体安全稳定性时都属于险库险库。险库不具备安全生产的基本条件，应根据险情实际，采取措施，排除险情。l1、降低库水位，扩大调洪库容，满足汛期最小安全超高和最小干滩长度的要求；l2、疏通、加固或修复排水构筑物；l3、增建或扩建排水系统；l4、处理滑坡，加固坝体；l5、降低浸润线、消除管涌和流土。97第六节第六节 尾矿库安全度尾矿库安全度l【条文条文】8.4 8.4 病库病库 病库指安全设施
49、不完全符合设计规定，但符合基本病库指安全设施不完全符合设计规定，但符合基本安全生产条件的尾矿库。病库应限期整改。安全生产条件的尾矿库。病库应限期整改。尾矿库有下列工况之一的为病库：尾矿库有下列工况之一的为病库：a)a)尾矿库调洪库容不足，在设计洪水位时不能同时尾矿库调洪库容不足，在设计洪水位时不能同时满足设计规定的安全超高和最小干滩长度的要求；满足设计规定的安全超高和最小干滩长度的要求；b)b)排洪设施出现不影响安全使用的裂缝、腐蚀或磨排洪设施出现不影响安全使用的裂缝、腐蚀或磨损；损；98第六节第六节 尾矿库安全度尾矿库安全度c)c)经验算，坝体抗滑稳定最小安全系数满足表经验算，坝体抗滑稳定最
50、小安全系数满足表6 6规定值，但规定值，但部分高程上堆积边坡过陡，可能出现局部失稳；部分高程上堆积边坡过陡，可能出现局部失稳；d)d)浸润线位置局部过高，有渗透水出逸，坝面局部出现沼浸润线位置局部过高，有渗透水出逸，坝面局部出现沼泽化；泽化；e)e)坝面局部出现纵向或横向裂缝；坝面局部出现纵向或横向裂缝；f)f)坝面未按设计设置排水沟，冲蚀严重，形成较多或较大坝面未按设计设置排水沟，冲蚀严重，形成较多或较大的冲沟；的冲沟；g)g)坝端无截水沟，山坡雨水冲刷坝肩；坝端无截水沟，山坡雨水冲刷坝肩；h)h)堆积坝外坡未按设计覆土、植被；堆积坝外坡未按设计覆土、植被；i)i)其他不影响尾矿库基本安全生
