某尾礦庫加高擴容方案探討

摘 要：某尾礦庫根據需要，將對其加高擴容，本文對三個高程段進行了擴容特征標高分析，提出了明確的排滲措施；根據滲流分析，提出續建和新建排洪系統。

關鍵詞：尾礦庫；加高；排滲；排洪

一、工程背景

某尾礦庫放礦規計總壩高217m，總庫容5300×104m3；目前該庫已使用至199m，總庫容4300×104m3，可為選廠繼續服務

2.5年。為滿足選廠繼續生產需要，對已建尾礦庫進行加高擴容。

二、尾礦庫擴容方案簡介

（一）擴容特征標高分析。根據全尾礦粒度，全粒級尾礦中粒徑大于0.037mm的顆粒約占66%，設計按66%比例計算沉積灘長度，詳見表1。

綜合表1，設計對各擴容特征標高分析如下：

（1）1410～1460m。尾礦庫在此階段運行時，庫長逐漸減短，經防洪安全分析和尾礦庫長期運行管理經驗判斷，在滿足防洪安全的前提下，可基本兼顧澄清回水的要求，擴容難度較小；為提高西溝尾砂充填率，在西溝新建一套排洪系統。壩頂標高1460m時，總壩高267m，總庫容7706×104m3，新增有效庫容3206×104m3。（2）1460～1485m。尾礦庫在此階段運行時，庫長進一步減短，蓄水能力和澄清能力降低，庫內回水無法滿足選廠生產需要；但進入此運行階段后，放礦規模減小至5000t/d，可大大緩解尾礦庫防洪、回水壓力；為進一步減小回水壓力，滿足防洪安全要求，可在庫外進行回水，即在西溝排洪系統出口新建回水庫。堆積壩頂標高1485m時，總壩高292m，總庫容10249×

104m3，新增有效庫容4938×104m3。（3）1485～1520m。尾礦庫在此階段運行時，庫長已不足500m，在扣除設計所需的干灘長度的情況下，基本已無蓄水能力和澄清能力，須采取渠槽法放礦、模袋法筑壩等工程措施，保證正常生產；并需在庫尾埡口建設3座副壩，副壩最大壩高22m，壩軸線長250m，副壩設置在山頂，建設難度較大。壩頂標高1520m時，總壩高327m，總庫容

11736×104m3，新增有效庫容6545×104m3。綜合考慮防洪、澄清、回水、管理、投資等要求，設計推薦1485m作為本次擴容的最終堆積標高，并在西溝排洪系統出口新建配套庫外回水設施。

（二）排滲設施。（1）已實施排滲設施。1）堆積壩體1275m、1290m、1336m、1340m、1360m、1368m、1372m和1384m標高在距堆積壩灘面200m～250m處鋪設了一層壩體排滲席墊。2）堆積壩體1289m標高處設置了2座大口輻射滲井，其內徑

D=2.9m，深度H=28m，其下部設置有13根水平集滲管和1根水平排滲管，由水平排滲管導出井內的積水。（2）本次擴容將繼續實施的排滲設施。堆積壩體1408m、1420m、1432m、1444m、

1436m、1448m、1460m、1472m、1484m標高設置土工席墊排滲層，即在距離灘頂140m處平行壩軸線鋪設由一層400g/m2土工布包裹的厚度10mm的土工席墊，土工席墊寬2.0m，鋪設三排，間距2.0m。

（三）滲流分析。計算結果來看，浸潤線不會從壩面逸出，不會產生管涌和流土等現象。該浸潤線可作為尾礦壩穩定計算的依據，驗證壩體抗滑穩定性。

（四）排洪系統。（1）續建東溝已有排洪系統。原排洪系統已建至9號井，井頂標高1407m，本次擴容續建3座排水井， 1座

D=2.5m，H=30m，1座D=5m，H=30m，1座D=3m，H=30m，并增設排水隧洞B×H=1.5×1.8m，L=450m。（2）西溝新建排洪系統。根據庫區地形圖，尾礦庫運行至壩頂標高1410m后，尾礦庫庫長將越來越短，壩軸線越來越長，庫面將由窄長型漸變至短寬型，東西兩溝之間水面難以連通。為提高西溝尾砂充填率，便于后期尾礦庫干灘形成，設計在西溝新建一套排洪系統，新建排水井3座，每座井徑D=2.5m，H=30m；隧洞B×H=1.5×

1.8m，L=1080m。隧洞出口位于尾礦庫西側分水嶺外側。

小結：隨著國家對環保、安全問題的日漸重視，我國礦產資源豐富的地區，新建一座尾礦庫的選址、征地、搬遷難度很大。為保證礦山的可持續發展，對已建尾礦庫加高擴容是可行的方案。近十年來，國內礦山規模擴大，各地修建了多座超過200m的尾砂高壩，積累了大量高壩加高的實踐經驗。目前尾礦高壩加高擴容存在的主要問題是需要大幅降低壩體浸潤線、控制沉積灘長、滿足回水要求，解決了這幾大問題，即解決了尾砂高壩穩定、防洪、運行管理問題。

參考文獻：

[1] 李作章；徐日升；穆魯生尾礦庫安全技術[J] 1996