选矿厂尾矿库初步设计.doc
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选矿厂尾矿库初步设计.doc
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莒县棋山镇埠南头银鑫选矿厂尾矿库初步设计
1.简况
受莒县棋山镇埠南头银鑫选矿厂地委托,根据《尾矿库安全技术规程》AQ2006-2005、国家安全生产监督管理总局第6号令(2006年4月21日)公布地《尾矿库安全监督管理规定》、山东省安全生产监督管理局鲁安监发[2006]97号文等有关法律、法规,山东干舜矿冶科技有限公司为莒县棋山镇埠南头银鑫选矿厂尾矿库进行尾矿库初步设计.矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。
莒县棋山镇埠南头银鑫选矿厂为一单一选厂,并没有自己地矿源,主要靠收购其它矿山原矿进行选矿生产活动.因原矿石供给方面地原因,导致其生产状况主要是受矿石供给地制约.综上所述,本选厂地生产规模为铁矿石原矿7.5万t/a,本方案是根据设计委托书地要求仅就选矿厂现有尾矿库工程做初步设计.聞創沟燴鐺險爱氇谴净。
1.1地理交通位置及隶属关系
埠南头银鑫选矿厂位于日照市莒县埠南头村,南距莒县县城47km,隶属日照市莒县棋山镇管辖,选厂附近没有村庄.残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。
本区以东有潍—徐公路通过,新建通车地胶—新铁路从矿区南部通过,往北有公路可达胶济铁路潍坊站,以西有青—新公路穿越.区内有高桥—莒县公路,往南经莒县县城可达日照港和岚山港,乡间公路四通八达,交通条件良好.酽锕极額閉镇桧猪訣锥。
1.2自然地理与经济简况
本区地处鲁东南丘陵地带,区内地形起伏较小,地势北高南低,东高西低,地貌上呈平缓坡状,局部沟谷发育,蜿蜒曲回.区内水系不甚发育.该区第四系覆盖面积较小(主要分布在河流两侧),植被不发育.彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。
本区属暖温带季风区半湿润大陆性气候,夏季高温多雨,冬春寒冷干燥.年平均气温12.1℃,降水日数为85.9天,年平均降水量873.0mm,无霜期长,光照充足,适应农作物生长.謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。
区内经济以农业为主,工副业极少,经济欠发达.主要粮食作物为小麦、玉M、水稻、地瓜,经济作物以棉花、烤烟为主.区内村庄多.人口密度大,劳动力充足.厦礴恳蹒骈時盡继價骚。
1.3尾矿库库区地质
该区地层不甚发育,仅在东边部分布有南华纪土门群佟家组、土门群浮来山组、震旦纪土门群石旺庄组和寒武纪长清群朱砂洞组以及第四纪沂河组.茕桢广鳓鯡选块网羈泪。
该区构造不甚发育,一是单斜构造,二是断裂构造.单斜构造主要由分布在尾矿库区东部地震旦系和寒武系地层构成.该构造与尾矿库没有直接地关系.鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。
该区岩浆岩比较发育,主要为傲徕山超单元条花峪单元二长花岗岩,其次为侏罗纪埠村超单元凤凰峪单元中粒含钛磁铁角闪石岩.籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。
1.4工程地质条件
莒县地区地震动峰值加速度为0.20,属于地壳较不稳定区,沂沭断裂带从莒县境内穿过,区内小型次生断裂较多,由于尾矿库选址多在,地层相对稳定,岩石结构完整地花岗岩地区,因此,库区工程地质条件一般较好.預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。
区内主要分布二长花岗岩、含钛磁铁角闪石岩,属坚硬、半坚硬岩石,工程地质条件有一定差异.
二长花岗岩属元古代地岩体,地表风化较强,但风化层深度不大.节理裂隙比较发育,地表岩石稳定性较差.向深部岩石致密坚硬,节理裂隙不发育,抗压、抗剪、抗拉性能强.无大构造破坏,整体稳固性好,工程地质条件简单.渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。
1.5水文地质特征
沭河为莒县境内主要河流,沭河自北向南穿过莒县境内,属于淮河水系.区内各乡镇多属沭河流域,沭河里于发源于沂山南麓,流域面积1718.4平方公里.其上游地青峰岭水库为山东省第四大水库,位于县城西北30公里沭河上游.流域面积770平方公里,设计水位162.9M,最大库容4.101亿立方M,为区内最大地表水体.铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。
库区以裂隙水为主,为地下水补给区上游地段,汇水面积小,涌水量很小,大气降水大多以地表径流地形式流出区外.擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。
坝体地下水补给:
坝体内地水体补给主要是排尾补给和大气降水补给.从空间分布上看,大气降水属于面状补给,范围普遍且较均匀,排尾补给属于线状或点状补给,局限于库区内;从时间分布比较,大气降水持续时间有限,而排尾补给持续时间较长且是经常性地.排尾量和降水量地多与少,将直接影响坝体地下水水位地变化.贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。
坝体地下水排泄:
坝体地下水地排泄主要有地面蒸发和渗流等.影响地面蒸发地主要因素是气候、地下水埋藏深度及地层岩性等,对该坝来说,渗流是最主要地排泄方法,因此,要保障坝体排水沟及溢洪道地畅通.坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。
坝体地下水类型及坝体材料地透水性:
按照地下水地埋藏条件,坝体地下水主要为裂隙潜水;按含水介质类型,坝体地下水属裂隙水地范畴.蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。
1.6环境地质特征
大部分库区所选位置,地形平缓,地势开阔,沟谷上游植被良好,松散堆积物较少,发生崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害地可能性小,库区地质环境条件良好.主要地质环境问题为,尾矿库建成后,由于尾渣地积存,对库区下游地渣石流威胁.買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。
本区地处鲁东南丘陵区,地形起伏不大,地势平坦,河流蜿蜒曲折,沿河两侧树林茂密,山水相依,风景秀丽,气候宜人.区内及其附近地区基本无工矿企业,不存在环境污染问题.地表水与地下水清澈、甘纯,自然环境十分优越.綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。
区内没发现山体滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害现象.根据地质环境划分原则,本区应化为地质环境质量优良地区.根据对矿石进行地化学分析结果,矿石中未发现对人体有毒有害地元素,本选厂矿石地加工及产生地尾矿,均采取了得力措施,不会影响环境.驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。
1.7库区及坝址工程地质调查结论及建议
1.7.1岩土工程性质分析与评价
场区内地层以二长花岗岩为主,表部植被稀少,局部地段岩石裸露,上部强风化岩石厚度较大,强度较高,力学性质相对较好,是较好地基础持力层,下部中风化岩石埋深大,完整性较好,强度大,是本场地较为稳定地岩石地基.根据钻探情况并结合当地经验,综合确定各岩土层地基承载力特征值,见表1-1.猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。
表1-1地基承载力特征值表
序号
地层名称
承载力特征值fak(kPa)
1
耕土
无工程意义
2
强风化二长花岗岩
500
3
中风化二长花岗岩
2500
4
强风化闪长岩
500
5
中风化闪长岩
2500
1.7.2场地地稳定性、适宜性分析和周边环境安全条件评价
根据勘察、现场踏勘、测量并结合收集地地质资料,尾矿库区周边山坡坡度较为平缓,坡度在25°左右,上部耕植土较薄,下部岩石地层呈块状构造,未发现构造断裂面和明显地滑移面及软弱结构面;库区周围为自然山坡,没有临空面,场地不具备滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害地形成条件.根据调查和已有地环境地质资料,在该区尚未发生过滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害,场地处于相对稳定状态,适宜本工程建设,可根据场地自然条件筑坝成库.锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。
1.7.3坝址和库区地渗漏及建库对环境地影响
根据本区域地质资料,场区内上部强风化岩石风化程度高,节理和裂隙发育,但大部为泥质物充填,渗透性差,下部中风化岩石完整性较好,渗透性极小.野外钻探时,在钻探过程中钻孔内一般不漏水,库区地渗漏影响极小,可不予以考虑.構氽頑黉碩饨荠龈话骛。
拟建库尾矿以闪长岩废料为主,水中所含物质为长石、角闪石、石英等细微颗粒地固体物质,不存在有毒物质和有害气体,在建尾矿坝时,可考虑设置蓄水池,以便对库内废水进行循环利用.本工程不会影响周围地生态环境、造成对周围环境地破坏.輒峄陽檉簖疖網儂號泶。
1.7.4场地土类型与建筑场地类别
根据钻探并结合当地建筑经验,估算场地覆盖层深度内等效剪切波速为380m/s.场地覆盖层平均厚度dov大于3.0m,场地土为中硬土,确定场地类别为Ⅱ类.尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。
1.7.5岩土工程结论和建议
(1)库区未发现塌陷、滑坡、滑移、坍塌、泥石流、液化等不良地质现象,也未发现大地地质构造,区域地质构造相对稳定,属抗震一般地段,场地稳定,适宜本工程建设.识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。
(2)本工程可根据场地自然地形筑坝成库,第2层强风化花岗岩、第4层强风化闪长岩均可作基础持力层,本设计采用第2层强风化花岗岩作为基础持力层.凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。
(3)尾矿库区位于山岭沟谷底部,为防止雨季时山洪爆发对库区地破坏,应在库岸周边设排水沟,防止洪水入库,以确保尾矿库地稳定和安全.恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。
(4)莒县抗震设防烈度为8度,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度值为0.20g,特征周期0.35s.鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。
(5)场区标准冻土深度为0.5m.
根据现场调查所了解地工程地质及水文地质条件看,拟建场地建设5级尾矿库是可行地.
第2层强风化花岗岩,属坚硬、半坚硬岩石,稳定性好,且埋藏较浅、清基量较小,适当处理后,满足坝基承载力地要求,可以作为坝基地持力层.硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。
厂区现有供电线路及相应电气设备齐全、供水系统等外部环境条件优越,均可满足日常生产地需要.
2.基本工艺参数
(1)选矿厂生产规模:
500t/d,7.5万t/a.
(2)选矿厂工作制度:
150d/a、2班/d,8h/班.
(3)选矿工艺:
阶段磨矿、阶段选别.
(4)尾矿产率:
60%.
(5)尾矿比重:
2.7t/m3.
(6)尾矿干容重:
1.7t/m3.
(7)尾矿浓度:
60%.
(8)尾矿粒度:
-0.074mm占50%.
(9)年排尾矿量:
4.5×104t,折合2.7×104m3.
3.设计依据及数据
(1)《尾矿库安全技术规程》AQ2006-2005;
(2)国家安全生产监督管理总局第6号令(2006年4月21日)公布地《尾矿库安全监督管理规定》;
(3)《选矿厂尾矿设施设计规范》ZBJ1-90;
(4)《尾矿设施施工及验收规程》YS5418-95;
(5)《碾压式土石坝设计规范》SL274-2001;
(6)《碾压式土石坝施工规范》DL/T5129-2001;
(7)《水工建筑物抗震设计规范》SL203-97;
(8)《水工混凝土结构设计规范》SL/T191-96;
(9)《土工合成材料应用技术规范》GB50290-98;
(10)《水土保持综合治理技术规范-沟壑治理技术》GB/T16453.3;
(11)同类矿山生产资料.
4.主要设计方案
4.1库址及型式
莒县棋山镇埠南头银鑫选矿厂尾矿库与选厂毗邻,位于选厂南边.该库区周围无工业企业、大型水源地和水产基地,对人、畜及环境造成污染地可能性较小,石龙关庄村位于尾矿库北侧,但地势较尾矿库要高,只要尾矿库在建设和运行过程中严格按照本设计施工和使用,尾矿库对村庄影响较小.岩体工程地质类型为坚硬岩体,因此该尾矿库围堰、地基牢固,不会造成地面沉陷,从而影响地基地整体稳定性,而造成地质灾害.库区无耕地,地质地貌景观功能要求低,库区不在自然保护区、风景名胜保护区、城市规划区,无公路、铁路重要干线通过.阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。
按地形划分该尾矿库为山谷型.
4.2库容计算
该选矿企业无自身采场,主要依靠买入临近有采场矿山地矿石进行选矿加工,其原料来源不稳定,因此,本次设计库容按1a进行设计.氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。
4.2.1所需库容
利用公式:
式中Vz——所需尾矿库地总库容,m3;
W——选矿厂排出地尾矿量,4.5×104t/a;
γd——尾矿平均堆积干容重,1.7t/m3;
N——选矿厂存贮尾矿年限,1a;
ηz——尾矿库地终期库容利用系数,0.75.
得出:
Vz=3.53×104m3.
4.2.2实际库容
根据矿方所选库址,实际库容计算如下:
4.2.2.1
- 配套讲稿:
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- 选矿厂 尾矿 初步设计