河西金礦尾礦庫閉庫治理工程方案研究

摘要：招遠市河西金礦尾礦庫目前已經停用，現狀子壩頂平均標高約+60.50m。由于該尾礦庫年事已久，現已達到原設計堆存要求，局部壩體坡形較陡，部分壩體分級不明確，且離選礦廠較近，不宜再增高、擴容。因此，需對該尾礦庫進行閉庫治理工程，保證停用后的尾礦庫達到長期的安全、環保要求。

關鍵詞：尾礦庫；閉庫治理；方案研究

中圖分類號：TD926.4 文獻標識碼：A文章編號：1006-8937（2014）18-0177-02

1尾礦庫概述

1.1原設計概況

河西金礦尾礦庫由北京有色冶金設計研究總院于1986年4月設計。庫址位于選礦廠西北側80 m處，屬于平地型四面筑壩，設計庫容60萬m3。壩體為均質土壩，壩高20 m，壩頂寬3.0 m，下游設堆石排滲體。該庫地處丘陵緩坡地形，地面以下較淺處即為風化巖層。

庫區排水系統采用“排水井—排水涵管—排洪渠”的形式。排水井井徑為3.0 m，排水涵管直徑為1.5 m。

按照《選礦廠尾礦設施設計規范》的相關規定，本尾礦庫屬五等級尾礦庫。根據《選礦廠尾礦設施設計規范》和《尾礦庫安全技術規程》規定的尾礦庫等別劃分標準確定該尾礦庫等別，尾礦庫等別劃分標準見表1。

1.2尾礦庫現狀

本尾礦庫屬“平地型”尾礦庫，初期壩為均質土壩，屬于不透水型壩體，后期壩采用粘土質分期碾壓堆筑，壩頂標高+60.50 m，最大壩高23 m，壩頂寬約4 m，外坡比為1:1.9。尾礦壩東壩長250 m，北壩長183 m，西壩長255 m，南壩長190 m，庫容量約為96萬 m3。庫區排水系統采用“排水井—排水涵管—回水池”的形式，排水設施運行正常，無堵塞現象。

2閉庫治理工程

2.1排洪系統閉庫治理

2.1.1排洪系統

對庫區內原有排水構筑物（排水井）進行停用封堵。在庫內干灘坡面四周修筑橫向排水溝。南側庫面坡向西南方向，坡度均為0.5%，北側庫面由中間坡向庫東西兩側，坡度均為0.5%。庫區四周干灘面設置橫向排水溝，庫區內匯水從坡面均匯至橫向排水溝內，并通過壩坡面排水溝與壩邊排水溝相連，最終排至庫外。

尾礦壩壩坡面設坡面排水溝，矩形斷面，尺寸為B×H=

1.5 m×0.2 m，采用預制素混凝土塊砌筑，間距50~60 m。

庫區四周干灘面設置橫向排水溝，矩形斷面，尺寸為B×H=0.9 m×0.4 m，采用預制素混凝土塊砌筑，坡度為1.0%。

壩體四周修筑壩邊排水溝，南側排水溝已存在，局部損毀需完善；北側尺寸為B×H=0.5 m×0.5 m，西側尺寸為B×H=0.8 m×0.8 m，材料均為C15素混凝土，坡度為1.0%。

庫區中部設排水明渠，矩形斷面，B×H=3.0 m×0.3 m，材料為C15素混凝土。

2.1.2排洪系統泄流能力驗算

尾礦庫防洪標準取五等別庫上限標準。即：P=1.0%（100年一遇洪水）。按照無壓流狀態，采用均勻流公式計算泄流能力。庫內橫向排水溝，矩形斷面，邊坡系數m=0，底寬b=0.9 m，渠深h=0.4 m，坡降以最小坡降段i=0.010計算，糙率n取0.014，最大水深取0.32 m，采用厚0.3 m的素混凝土預制塊砌筑。壩邊排水溝，矩形斷面，邊坡系數m=0，底寬b=0.8 m，渠深h=0.8 m，坡降以最小坡降段i=0.010計算，糙率n取0.014，最大水深取0.6 m，C15素混凝土。

均勻流公式：Q=A.C（R.j）1/2

式中：Q為流量；A為過流面積；j為總水頭線坡度；R為水力半徑；C為謝才系數

庫內橫向排水溝：Q=A.C（R.j）1/2=0.672 m3/s>庫內相應面積應泄流量0.62 m3/s；

壩邊排水溝：Q=A.C（R.j）1/2=1.32 m3/s>庫內相應面積應泄流量1.18 m3/s；

同理，計算庫區內各面積區域排水溝泄流能力均大于該區域100年一遇洪峰流量，因此排水構筑物能夠滿足排洪要求。

2.2壩體治理工程

原壩面治理按照正常庫要求，完善排水溝、土石覆蓋、植被綠化和觀測設施。

對后期壩坡部分地段子壩進行修整削坡處理，坡度不小于1:2.0，壩坡采用植草護坡，東側面向廠區壩段及進場道路兩側采用M10水泥砂漿漿砌片石掛網植草護坡，并完善壩面排水溝。

2.3庫內尾砂治理

本尾礦庫為平地型尾礦庫，為有效地解決庫區積水、庫區周邊土石料少及節省投資等問題，首先對庫內尾砂坡面進行整修，南側庫面坡向西南方向，坡度均為0.5%，北側庫面由中間坡向庫東西兩側，坡度均為0.5%。覆蓋100 mm防滲黃（粘）土層，之后覆蓋300 mm山坡土。為防止揚塵起伏對環境的污染，對尾礦庫庫區進行覆土并綠化。庫區內覆土平均厚度400 mm。

尾礦庫內采用覆土綠化形式，在創造礦區衛生優美的生態環境及降低尾礦庫揚塵方面有很大作用，并會對周圍區域生態環境起著良好的保護作用。

2.4安全護欄及安全警示

由于該閉庫治理工程新增了防洪排水構筑物（排水溝、明渠），為了防止人員誤入排水系統，防止附近人員發生安全事故。因此，閉庫后需要在尾礦庫排洪設施的位置設置安全防護網，并設安全警示牌。

3結語

①河西金礦尾礦庫年事已久，局部壩體坡形較陡，部分壩體分級不明確，且離選礦廠較近，不宜再增高、擴容，為達到長期的安全、環保要求，需要進行閉庫治理。

②閉庫后的尾礦庫經過邊坡維護、壩面平整、排洪系統等安全措施修整后，穩定性、安全性會進一步加強。

③庫內采用覆土綠化形式，在創造礦區衛生優美的生態環境及降低尾礦庫揚塵方面有很大作用，并會對周圍區域生態環境起著良好的保護作用。

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