某尾矿库初步设计报告毕设论文.docx

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某尾矿库初步设计报告毕设论文

某尾矿库初步设计报告

1设计依据

1.1国家、地方政府和主管部门的有关安全规定

（1）《中华人民共和国安全生产法》；

（2）《中华人民共和国矿山安全法》；

（3）《中华人民共和国矿山安全法实施条例》；

（4）《中华人民共和国矿山资源法》；

（5）《建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定》；

（6）《尾矿库安全监督管理规定》。

1.2采用的主要技术规范、规程、标准

（1）《选矿厂尾矿设施设计规范》（ZBJ1-90）；

（2）《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）；

（3）《水利工程水利计算规范》（SL279-2004）；

（4）《上游法尾矿堆积坝工程地质勘察规范》（YBT11-86）；

（5）《碾压式土石坝施工规范》（DL/T5129-2001）；

（6）《水工建筑物抗震设计规范》（SL203-97）；

（7）《选矿安全规程》（GB18152-2002）；

（8）《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2002）；

（9）《工作场所有害因素职业接触限值》（GBz2-2002）；

（10）《工业企业厂界噪声标准》（GB1248-90）；

（11）《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》；

（12）《机械防护安全距离》（GB/T2265-1997）；

（13）《矿山电力设计规范》（GB50070-1994）；

（14）《冶金矿业尾矿设施管理规程》（冶矿字第185-90）；

（15）《尾矿设施施工及验收规程》（YS5418-1995）

（16）《尾矿库安全技术规程》（AQ2006-2005）；

1.3其它资料

（1）《xxxx水文手册》；

（2）矿方提供的尾矿库库区1/1000地形图；

（3）《xxxxxxxxx（尾矿库）岩土工程勘察报告》；

（4）《xxxxxxxxxxxxxxxxxxx尾矿库安全预评价报告》；

2工程概况

2.1位置及交通

xxxxxxxxxxxx矿位于xxxxxxxxxxxxxxx相距22km，隶属风埔乡管辖。

矿区有简易公路与xxx公路相接，距xxxx城38km，县城距xxxx市70km，交通较方便。

2.2自然地理及经济概况

2.2.1自然地理概况

矿区属中低山地貌，主要山脊走向呈北西向至南北向延伸，海拔标高最高点▽1113.8m,最低标高▽725m，相对高差388.8m，地势西北高，东西低，地形切割剧烈，坡度较大，呈“V”字型山谷，悬崖峭壁，植被发育。

本区属亚热带暖湿季风气候，雨量充沛，年降雨量1634mm，年平均气温18.5oC，无霜期276天。

矿区水系呈树枝状发育，由大小众多冲沟汇集成2条山涧溪流，一条由南向北，另一条由西向东，在矿区东部汇合后经西溪注入xxxxx溪（闽江支流）。

2.2.2经济概况

区内森林资源丰富，以松、杉、竹为主，农业种植以水稻为主，及菌菇类种植，尚有竹木初加工，经济不甚发达。

2.3矿山设计简介

设计矿区范围内资源量为：

矿石量17663373.15吨，xxxxx金属资源量33968.48吨。

设计主要采矿方法为盘区房柱采矿法，占80%。

对厚度小于3m的矿体，采用全面采矿法，占20%。

设计选矿工艺为：

磨矿采用阶段全闭路磨矿分级工艺，浮选采用二段浮选工艺，即浮选尾矿再磨再选。

一段磨矿分级溢流进入一段浮选系统，一段浮选采用一粗三扫五精工艺流程，浮选精矿进入精矿脱水系统，浮选尾矿进入二段磨矿分级系统，二段磨矿分级溢流进入二段浮选系统，二段浮选采用一粗二扫六精工艺流程，浮选精矿和一段浮选精矿混合进入精矿脱水系统，扫选尾矿为最终尾矿。

基本工艺资料：

选矿厂生产规模：

3000t/d。

选矿厂工作制度：

330天/年、3班/天、8小时/班。

年排尾矿量：

90.72×104t/年折合69.78×104m3/年。

尾矿真比重：

2.62t/m3。

尾矿堆积容重：

1.3t/m3。

尾矿浆排出浓度：

20%。

尾矿平均粒度：

-200目占80%。

尾矿库服务年限：

9年。

考虑到环保和安全生产等要求，急需要建设一座环保—安全型尾矿库，以满足矿山生产和持续发展的需要。

3.工程地质

3.1地形地貌及地质简况

库区属中山-低山地貌类型，主要山脊走向呈北西向至近南北向延伸，海拔标高最高点为1113.8m，最低标高725m，相对高差388.8m。

地势西北高，东南低，受流水强烈侵蚀，切割强烈，坡度较大，呈现“V”字型和“U”字型山谷，悬崖峭壁林立，植被极为发育。

场地内河谷地带多见基岩出露，局部见第四系冲洪积卵石层，两侧山坡表层多为坡积粉质粘土或含碎石粉质粘土，呈可-硬塑状，下伏燕山晚期入侵花岗岩及其风化层。

初期坝及拦洪坝均位于两个山体之间（两山夹一沟地段），周边山体边坡植被发育，稳定性较好，区域构造稳定。

自上而下，库区内岩土层主要有素填土（①）、含碎石粉质粘土（②）、碎石（③）、卵石（④）、强风化花岗岩（⑤）、中风化花岗、中风化花岗岩（⑥）。

水系呈树枝状发育，由大小不一的冲沟水汇集成两条涧溪流，一条由北向南，另一条由西向东在工作区东部汇合后经西溪注入xxxxx溪（闽江支流）。

本区属亚热带暖湿季风气候，雨量充沛，年降雨量1634mm，年平均气温18.5oC，无霜期276天。

3.2岩土体工程地质特征

场地岩土层可划分为6层，其工程地质特征自上而下分述如下：

1、素填土（①）Q4me：

揭示于JK2孔，顶板高程797.88m，层厚0.30m，土层呈灰色，填料主要为碎石，含少量粘性土，新近人工堆填，压实性差。

松散，湿。

2、含碎石粉质粘土（②）Q4dl：

揭示于JK3、JK4、JK5、JK6、JK7、JK8、JK9、JK10、KT8、KT9、KT10、KT11孔，顶板标高794.19m～857.78m，钻孔揭示层厚0.80m～10.80m，顶板坡度一般小于16°，最大坡度约为36°。

土层呈黄灰色，主要成分粘性土，碎石含量约20％，粒径20－60mm，岩性以强风化花岗岩为主，含少量砂粒，土体粘性一般，具砂感，坡积成因。

可塑-硬塑，湿。

3、碎石（③）Q4dl：

揭示于JK3、JK4、JK7孔，顶板标高798.21m～823.11m，钻孔揭示层厚1.00m～3.10m，顶板坡度小于32°。

土层呈灰色，碎石含量约55％，粒径20－70mm，棱角状，岩性以中－强风化花岗岩为主，重锤击可碎，粘性土及砂粒充填，胶结程度一般，坡积成因。

稍密，湿。

4、卵石（④）Q4al-pl：

揭示于JK1、JK5、JK8孔，顶板标高792.59m～800.36m，钻孔揭示层厚1.20m～5.90m，土层呈灰色，卵石含量约55％，粒径30－100mm，夹杂漂石，粒径可达200mm以上，次圆状，岩性以中风化花岗岩为主，粗砂充填，胶结程度差，冲洪积成因。

中密，饱和。

5、强风化花岗岩（⑤）r53c：

揭示于JK8孔，顶板标高789.89m，层厚1.00m，灰黄色，花岗结构，块状构造，主要矿物为长石、石英及云母，母岩矿物风化强烈，岩芯多呈碎块状，夹少量砂土状，碎块风化裂隙发育，锤击易碎。

6、中风化花岗岩（⑥）r53c：

分布广泛，各孔均有揭示，均未揭穿，顶板标高788.89m～890.00m，层厚大于0.70m，顶板坡度一般小于13°，最大坡度约为32°。

灰白色，灰黄色，花岗结构，块状构造，主要矿物为长石、石英及云母，岩芯呈短柱状、柱状，少量呈碎块状，节长在5－18mm之间，风化裂隙发育一般，岩性坚硬，锤击不易碎，RQD约43。

3.3场地水文地质

拟建库区内水文地质条件简单，库区两侧均为山体，地表水体主要为一流经坝体中部的小溪流，溪面最宽处约3m，最深约0.7m，水量主要受大气降水及森林侧向补给影响。

拟建初期坝及排水沟场地地下水以孔隙潜水为主，主要赋存于含碎石粉质粘土

及卵石

层中，其中含碎石粉质粘土

富水性一般较弱，卵石

层则富水性较好，施工期间初见水位埋深2.20-6.50m，稳定水位埋深1.70-5.30m，年变化幅度约为1.50m，顺坡向以地下径流或泉的方式排泄，受地形、地貌影响，补给条件一般，呈就地补给、就地排泄形式；拟建拦洪坝场地未见地下水发育；排水涵洞场地地下水为孔隙潜水及下部基岩裂隙水相结合，大气降水垂向补给和地表水侧向补给。

3.4场地地震效应

根据国标《建筑抗震设计规范》（GB50011—2001）规定和附录A，xxxxx县抗震设防烈度

度，属设计地震分组第一组，设计地震基本加速度值为0.05g。

1、场地土类型和场地类别

初期坝场地土类型为中硬场地土，对照规范分类表，建筑场地类别为Ⅱ类，反应谱特征周期0.35S，处于建筑一般地段。

拦洪坝、排水井及排水沟场地基岩出露，场地土类型为坚硬土，对照规范分类表，场地类别为I类，处于抗震有利地段。

排水涵洞场地覆盖层厚度约0.80-3.40m，含碎石粉质粘土②，场地土类型为中软场地土，对照规范分类表，建筑场地类别为Ⅱ类。

处于抗震一般地段。

2、砂土液化判定

本场地抗震设防烈度属

度区，按国标《建筑抗震设计规范》（GB50011—2001）第4.3.2条规定，本场地可不考虑砂土液化问题。

3、场地稳定性及适宜性

拟建库区内未发现不良地质作用、湿陷性土、溶洞、人工洞穴及泉孔；未发现埋藏的河道、沟滨、孤石等对工程不利的埋藏物；库区内河谷两侧山坡植被发育，未发现滑坡、坍塌及泥石流等地质灾害。

场地稳定性较好，适宜建筑。

排水涵洞进出洞口围岩主要为中风化花岗岩，围岩级别为Ⅲ级，稳定性一般，开挖时应做好防护措施。

洞身围岩主要为中风化花岗岩，岩层完整性一般，进出洞口岩体裂隙发育，围岩级别以Ⅲ级为主。

洞身完整性一般，围岩级别为Ⅲ级，开挖时应及时支护，尤其是加强拱部的支护衬砌。

3.5岩土参数

根据工程勘察报告提供的统计成果，岩石抗压强度试验成果及各岩土层主要性能参数见表3-1：

各岩土层主要性能参数表

表3-1

土层名称

天然密度ρo（g/cm3）

凝聚力CkPa

内摩擦角φ（°）

压缩模量Es1-2MPa

承载力特征值fak

承载力修正系数

ηb

ηd

含碎石粉质粘土（②）

1.95*

5*

25*

12*

180

0

1.0

碎石（③）

2.00*

0*

28*

24*

250

3.0

4.4

卵石（④）

2.10*

0*

30*

30*

350

3.0

4.4

强风化花岗岩（⑤）

-

-

-

-

500

3.0

4.4

中风化花岗岩（⑥）

-

-

-

-

1800

3.0

4.4

注：

带*号为经验值

4.尾矿库的工程概况

4.1尾矿库库容量及服务年限

初期坝坝顶标高+825m，初期形成库容量V初=77×104m3，相应有效库容V有效=34.6×104m3，终期尾矿堆积坝坝顶标高+880m，相应总库容量V总=843×104m3，相应有效库容量V有效=632×104m3。

按生产规模3000t/d计，年排尾矿量90.7×104t/a，折合69.78×104m3/a，尾矿库初期坝可服务半年，尾矿库终期可服务9年。

4.2尾矿库等级

按照《选矿厂尾矿设施设计规范》规定，尾矿库各使用期的设计等别应根据该期的全库容及坝高两方面条件确定。

当两者的等别差为一等时，以高者为准；当等差大于一等时，按高者降低一等。

尾矿库等级见下表：

尾矿库等级表

表4-1

等别

全库容V（万m3）

坝高H（m）

一

二等库具备提高等别条件者

二

三

四

五

V≥10000

1000≤V＜10000

100≤V＜1000

V＜100

H≥100

60≤H＜100

30≤H＜60

H＜30

设计初期坝坝高H初=26m（标高+799m～+825m），尾矿后期堆积坝坝高