某金礦尾礦庫排水隧洞豎井段的優化設計

劉明生 王睿齊，2

（1.昆明有色冶金設計研究院股份公司，云南 昆明 650051；2.昆明理工大學電力工程學院，云南 昆明 650504）

排洪系統是確保尾礦庫安全運行的主要設施。環保對金礦尾礦庫清污分流的要求較高，對于匯水面積較大的尾礦庫多采取庫外擋水壩+排水隧洞的方式，盡量截排上游清水，減少洪水入庫形成的污水量，減輕庫內排水設施的泄洪壓力及尾礦回水的處理量。排水隧洞布置受庫型條件限制，高差較大時，常需采用豎井連接。豎井式排水系統廣泛運用于尾礦庫工程中，設計者對此進行了大量研究［1-3］，豎井落差大，進水水流為激流，只有控制上部進水流速和流態才能有效減緩水流對構筑物的沖刷破壞，減輕底部消能壓力，使消能后的水流平穩地與下游排水設施妥善銜接。

1 工程概況

工程區地處亞熱帶高原季風氣候類型，屬金沙江水系。多年平均氣溫13.6℃，降水集中，多年平均降雨量1 054.7 mm。平均海拔2 080 m。某金礦選廠的工藝流程中不涉及氰化物，尾礦屬一般固廢Ⅱ類，庫區采用防滲膜全防滲。尾礦粒徑較細，-200目占80.32%，上游式尾礦堆壩，初期壩為堆石壩，尾礦壩總壩高94 m，總庫容2 181萬m3，屬三等庫。

尾礦庫所在山間溝谷長約4 km，溝型呈“V”型發育，溝壁岸坡較陡，坡度4～50°，地形西高東低，庫區占用溝谷長約2.1 km。該地區抗震設防烈度為8度。初期壩址以上匯水面積為17.80 km2。排洪系統由庫外和庫內排洪設施構成。庫內排洪設施由3座框架式排水井+支洞+排水隧洞（庫內）組成，控制匯水面積5.27 km2；庫外排洪設施由擋水壩+排水隧洞+豎井組成，控制匯水面積12.53 km2。……