盈利铁矿尾矿库修复方案Word格式文档下载.docx
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尾矿库交通位置见图3-1
1.2.2库区自然气象
该区矿产资源丰富，物产种类齐全，现已探明的矿藏达20多种，
其中，金属矿藏主要是铁，储量达27.2亿t，矿石品位在30%左右，铁
精粉年产量连续14年居全国县级地方铁矿首位，素有“铁迁安”之称。
非金属矿藏主要是石灰石、白云石、花岗岩等。
石灰石储量达5亿多t,
主要作为水泥、石灰等产品的原材料，年开采量达200多万t;
白云石
储量达2.5亿t，花岗大理石储量达2.5亿t.现已发现的动植物资源400
多种，其中，“京东板栗”产于此地，驰名中外;
花生、甘薯常年产量
居全省第二位，是全省甘薯发展重点县;
书画宣纸全国闻名，有“南宣
北迁”美誉;
地毯业已形成万人产业大军，在全国同行业名列第二，产
品畅销世界
该库区属温带大陆性气候，冬季寒冷干燥，夏季高温湿润，季风气
候特点显著。
年平均气温10`C,月平均气温一7`C，四月平均气温12`C,
七月平均气温25`C，十月平均气温11`C，极端最低气温-28℃，极端
最高气温38,9`C，≥0`C积温4229`C,≥10`C积温3876`C。
年日照2672
小时。
六至八月为雨季，年平均降雨量700mm左右。
十月上旬初霜，
四月中旬终霜，无霜期约175天二最大冻土深度0.8m。
境内河流较多，有滦河、青龙河、冷口沙河、白洋河、沙河等大小
河流13条。
滦河最大，自西向东南流经全市，境内流长50km，水量充
足，最大流量达24800m³
ls。
全市水资源总量达3.27亿m3
1.2.3库区地形地貌
主要地貌类型为中低山区，地质构造位于燕山台褶带马兰峪复背
斜轴部中段，出露地层主要为太古界迁西群地层，主要岩性为紫苏斜长
片麻岩、黑云斜长角闪片麻岩、斜长角闪岩、石英岩。
2工程设计依据
2.1设计采用的国家、地方主管部门的有关法律文件
（1）《中华人民共和国防洪法》（中华人民共和国主席令第88号，
1998年1月1日施行）;
（2）《中华人民共和国环境保护法》（中华人民共和国主席令第70
号，1989年12月26日施行）;
（3）《中华人民共和国固体废物污染环境防治法（2004修订）》（中
华人民共和国主席令第31号，2005年4月1日施行）;
（4）《防治尾矿污染环境管理规定》（国家环境保护总局令第6号
修订，1997年7月12日施行）;
（5）《中华人民共和国水土保持法》（中华人民共和国主席令第39
号，2011年3月1日施行）:
（6）《土地复垦条例》（中华人民共和国国务院令第592号，2011
年2月22日施行）;
（7）《尾矿库闭库安全监督管理规定》（安监管管一字【2003】112
号，2003年10月1日施行）:
（8）《尾矿库安全监督管理规定》（国家安全生产监督管理总局令
第38号，2011年7月1日施行）;
（9）《建设项目安全设施“三同时”监督管理暂行办法》（国家安
全生产监督管理总局令第36号，2011年2月1日施行）;
（10）《关于加强尾矿库安全生产工作的实施意见》（冀安监管一[2006]50号）;
（11）《河北省非煤矿山建设项目安全评价、安全设施设计审查与
竣工验收实施办法》（冀安监管一【2005】55号）;
（12）《河北省安全生产监督管理局关于加强金属非金属矿山安全
基础管理的实施意见》（冀安监管一【2007】127号）;
（13）河北省安全生产监督管理局关于全省尾矿库隐患排查治理
工作的实施意见》（冀安监管一【2008】24号）;
（14）《河北省人民政府办公厅关于加强尾矿库安全生产工作的若
干规定》（办字【2011】4号）;
（15）关于贯彻落实省政府办公厅加强尾矿库安全生产工作的若
干规定的通知》（冀安监管一【2011】10号）;
（16）《河北省安全生产监督管理局关于进一步规范非煤矿山建设
项目安全评价、安全设施“三同时”监督管理的通知》（冀安监管一【2011】86号）;
（17）《关于进一步加强尾矿安全监管工作的通知》（承市安监字
【2012】13号）;
（18）《迁安市人民政府关于印发迁安市矿山生态环境恢复治理实
施方案的通知》（迁政发【2011】63号）。
2.2设计采用的主要技术规范、规程、标准
（1）《一般工业固体废物贮存、处置场污染拄制标准》（GB
18599-2001）;
（2）《尾矿库安全技术规程》（AQ2006-2005）;
（3）《中国地震动参数区划图》（2010年修订）（GB18306-2001）;
（4）《构筑物抗震设计规范》（GB50191-93）;
（5）《水工建筑物抗震设计规范》（DL5037-2000）;
（6）《尾矿设施施工及验收规程》（YS5418-95）:
（7）《开发建设项目水土保持方案技术规范》（SL204-98）;
（8）《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）;
（9）《尾矿库安全监测技术规范》（AQ2030-2010）
（10）《选矿厂尾矿设施设计规范》（ZBL1-90）。
2.3设计采用的参考资料
（1）《尾矿坝设计手册》（2007年6月）:
（2）《水工设计手册》。
2.4设计依据的基础资料
（1）《唐山市水文手册》（1997年）:
（2）尾矿库区1:
1000现状地形图（2012年3月）
（3）迁安市马兰庄镇孟家沟盈利铁矿尾矿库闭库设计》（河北邯
邢矿业设计院有限公司，2009年3月）:
3工程地质和水文地质条件
3.1工程地质条件
根据《迁安市马兰庄汇源铁矿尾矿库闭库设计》（河北邯邢矿业设
计院有限公司，2009年3月）中对库区工程地质条件的描述:
地质情
况不详，企业应在尾矿库施工图设计前补做工程地质勘察报告，并进行
坝体稳定性分析，为设计提供依据，如果报告参数相差较大，需要补充
或修改设计相关内容，报告的内容应符合设计委托的要求，重点包括区
域地质构造、水文地质条件、地层结构、库岸的稳定性及不良地质现象、尾矿力学指标、坝体稳定性系数等。
3.2库区地震效应
根据国家《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）和《中国地震动
参数区划图》（GB18306-2001）的划分，该区抗震设防烈度为7度地区，
设计地震分组为第一组，基本地震加速度值为0.15g。
4尾矿库设计情况
2009年3月，河北邯邢矿业设计院有限公司提交了《迁安市马兰
庄汇源铁矿尾矿库闭库设计》，根据该闭库设计，初期坝采用透水堆石
坝。
初期坝就近建在坝坡外侧，坝高为2m，坝顶宽2.5m,初期坝顶标
高为168.64-169.90m，初期坝顶长1050m，坝内外坡坡比均为1:
2，
坝坡取定1:
2,库区最终形成167.7m，可以保持占地面积最小。
4.1规整坝体边坡和库底
设计对尾矿坝进行规整，设计最大尾矿堆积标高167.7m，最大坝
高为27.58m，库容量为48.2万m3，尾矿库闭库等级为五等。
坝坡坡比调整到1:
2。
在坝坡面上设置护坡，可防止雨水带出尾
矿砂，可以提高坝坡面的稳定性，可以防止坝坡上粉尘飞扬。
护坡从初期坝顶和排水明渠内侧起开始构筑。
护坡采用浆砌块石结构，厚度300mm，内侧布置一层碎石垫层，
厚度为100mm。
4.2坝面平整
按最终设计标高进行场地平整二坝面布置应考虑通行要求、排洪要
求、复垦和植被要求。
最终设计尾矿坝面标高为167.7m,覆土厚度为300m，最终坝面标
高为168.0m，从四周向排水系统入口形成缓坡，入口处标高为166.5m。
场地填挖方平衡，填挖方量为12000卖m3。
库区不能出现积水区。
4.3排洪构筑物与防洪措施
4.3.1库内排水系统
尾矿库在库内外明渠式排水系统，排水明渠采用浆砌石结构，断面
800X800mm，长度为110m，坡度不小于5%。
4.3.2坝外截水沟
本设计在初期坝外设置截水沟排水系统。
截水沟断面0.6*0.6m，
为浆砌石结构，沟底纵向底坡小于0.5%，长度为1050m
截水沟采用浆砌石结构，水泥砂浆的强度等级不小于M7.5，块石
的强度等级不小于MU40.
雨季前和降雨后应对截水沟清淤及加固。
4.3.3库外排水明渠
库外排水明渠设置在库内排水系统出口，其作用是接纳库内正常排
出尾矿水汇入下游河道。
库外排水明渠可直接开挖形成，局部可用块石砌护，库外排水明渠
底宽0.8m高度0.8m,底部不小于5%。
5尾矿库现状
5.1尾矿库周边环境
该尾矿库库区周边为低山丘陵地区，高差变化很小，库区范围内坝
脚标高在134.2m—164.7m之间。
尾矿库东面有一个马兰民爆服务站，
上坝路在南面，选矿厂在尾矿库的西北方向约50m处。
尾矿库周围没
有文物古迹，没有风景旅游区和自然保护区。
孟家沟村距离尾矿库
1.0km。
尾矿库周围雨水进入不到尾矿库区。
5.2尾矿设施现状
经过现场踏勘未见初期坝，
现状尾矿库为一个库区，尾矿坝由尾砂直接堆筑而成，尾矿坝底最
低标高约为134,2m,坝顶最高标高约为168.5m,最大坝高为34.3m,
已堆库容约48.2万m3，现状尾矿库东西长约260米，南北长约420米，
大致呈椭圆形状。
现状尾矿库库内无存水。
尾矿坝北侧坝体外边坡约为
1:
1.8，西侧坝体外边坡约为1：
2.0，东侧坝体外边坡约为1:
1.2-1:
1.6，
现场踏勘未见安全观测设施。
5.3现状尾矿库存在问题
现根据尾矿库现状，从尾矿库与原设计相符情况、排洪能力及坝体
稳定性等方面分析现状尾矿库存在的问题:
5.3.1尾矿库与原设计相符情况
根据现场踏勘及迁安市马兰庄镇孟家沟盈利铁矿尾矿平面现状图
可知，尾矿库坝坝局部边坡较陡，坝顶不平整，坝顶高差相差较大，库
区滩面不平整，坝坡没有排渗设施，现场踏勘未见初期坝和安全观测设
施。
5.3.2现状排洪能力
现状库内未见排水系统。
5.3.3现状坝体稳定性复核
现状尾矿库坝外边坡局部只有1:
1.2，不能满足《选矿厂尾矿设施
设计规范》（ZBJ1-90）中规定的最小坡度的要求。
6工程修复设计
本次工程修复设计以原闭库设计为依据结合尾矿库现状，针对尾矿
库存在问题进行工程修复，工程修复后该尾矿坝最大坝高34.5m,库容
约48.2万m3,尾矿库等级为四等，尾矿坝外边坡约为1:
2.0，工程修复
内容包括:
尾矿设施修复、排洪能力复核和坝体稳定性复核。
6.1尾矿设施修复工程
6.1.1初期坝
在尾矿库的东面和南面建初期坝，初期坝采用透水堆石坝。
初期坝就近建在坝坡外侧，坝高为2m,坝顶宽2.5m，初期坝顶标
高为148.2-158.4m，初期坝顶长569.3m，坝内外坡坡比均为1:
2,坝
体内坡构筑砂石反滤层，在尾矿库西侧、北侧和东侧个别地方坝坡外侧
无足够位置建设初期坝的，在坝坡外侧做贴坡处理，坝体结构图详见图
K1385S05。
尾矿库平面位置见图K1385S03,图中坝轴线位置可根据实际情况
适当调整，坝体工程堆石量约为8500m3
6.1.2坝坡加固及平整
由于现状尾矿坝边坡局部较陡，稳定性较差，且坝顶高差相差较大，
坝顶不平整，需对坝顶进行平整，调整外边坡。
设计对现状尾矿坝体进
行削坡处理，对坝顶和库区进行平整。
最终尾矿坝顶标高为
168.70m。
坝外边坡坡比调整为1:
2.0，对于现状北侧局部和西侧外坡
坡度大于1:
2.0的坝段不进行调整。
由于堆积坝较高，在尾矿库西面坝
坡上设一条马道，在东、南两面各设两条马道。
马道上设置排水沟。
削
坡工程量约为45000m3。
削坡采用液压反铲挖掘机，由上至下分层将削坡区域尾砂挖出，设
计每层挖除1.0m，削坡进行时应避免其他大型机械在库内作业，防止
尾砂振动液化，确保在边坡稳定的情况下进行削坡，削坡应避开雨天施
工。
根据现状尾矿库地形图，为防止水土流失、雨水冲刷和尾矿粉尘飞
扬的污染，设计在尾矿库外坡设置厚度为300mm的干砌石护坡，在最
终滩面覆盖山皮土，覆土厚度为300mm。
设计在覆土上种植棉槐和沙
棘，种植密度为1m*1m同时播撒根系发达草种进行绿化。
6.1.3排水系统整治
现状尾矿库无排水系统，设计在库内设置浆砌石排水沟排出库内洪
水，排水沟断面尺寸为600*800mm，侧壁和底厚均为300mm，长度
约为315m。
为防止雨水冲刷坝坡和尾矿库内积水渗水排出，在尾矿坝
外坡坝脚设置坝脚截水沟，坝脚截水沟与外坝坡贴坡链接，断面为600*600，侧壁和底厚均为300mm，长度约为965m，坝脚排水沟采用
浆砌石结构，靠近内侧水平方向每隔1m设置排水管，排出尾矿坝内的
渗水，排水管采用直径50mmPVC管，断面图见图K1385S05。
坝脚排
水沟连向尾矿库下游河道。
修建坝内和坝外排水沟约需980m3石料。
坝脚排水沟通过库外排水沟接向下游河道库外排水沟由机械直接开挖而成，断面为图形断面，底宽为1m,高位1m，两侧边坡为1:
2.0。
6.1.4新建水位观测设施和库区安全标识牌
为了及时掌握和了解尾矿库内水位变化情况，设计新建水位观测设
施，在库内设置2个水位观测尺，用以观测库内水位。
在库区内显著位置设置标识牌，内容包括尾矿库概况标识牌、警示
标识牌及避险路线标识牌。
（1）尾矿库概况标识牌内容包括:
尾矿库等别、坝高、库容;
初
期坝坝高和内外坡比;
堆积坝坝高和平均坡比。
（2）警示标识牌内容包括:
禁止闲人出入、禁止游泳、禁止放牧、
禁止库区爆破、挖砂和采石二
（3）避险路线标识牌内容包括:
避险线路示意图。
6.2洪水计算和排洪能力分析
6.2.1洪水计算
6.2.1.1防洪标准
该尾矿库最大标高为34.5m，库容约48.2万m3，按《尾矿库安全
技术规程》（AQ2006一2005）的规定，确定该尾矿库的等别为四等库，
其防洪标准初期为30~50年一遇，中、后期为100-200年一遇.尾矿
库下游无重要城镇及重要建筑物，本次设计洪水标准取下限值，按100
年一遇洪水计算。
6.2.1.2洪水计算
尾矿库汇水面积约0.046km2，根据《唐山市水文手册》（1997年）
计算洪峰流量。
洪水设计频率:
1%
汇水面积:
0.46km2
（1}洪峰流量计算
1%
查唐山市水文手册:
附图6-1附图6一2
cp=6Cv=1.38再根据Cs=2.5Cv查P-Ⅲ型曲线Kp值按下式
计算Cp:
得洪峰模系数:
C1%=6*6.8=40.8
0.046km2
洪峰流量:
Q1%=40.8*0.046/（0.046+2）0.4=1.41m3/s
（2）排水系统断面计算
系统断面按0.6*0.8m的矩形断面，底坡为5%计算。
按明渠恒定流计算的排水系统泄流能力1.87m3/s
6.2.2排洪系统能力分析
排水槽的坡度为5%,系统泄流能力1.87m3/s，大于洪峰流量，满
足排泄要求。
6.3坝体稳定性计算
本设计按地基条件良好、初期坝强度较高且稳定的情况下进行后期
堆积坝的稳定计算。
尾矿堆积高度为34.3m，坡比为1:
2，对此进行稳
定性计算。
企业没有委托相关部门进行尾矿库《闭库工程地质勘察报告》和《闭
库坝体稳定性分析报告》设计无相关计算参数:
本设计暂按《选矿厂
尾矿设施设计规范》附表4.1取值计算:
如果补充上述文件后，参数发
生变化，计算应相应调整。
暂按《选矿厂尾矿设施设计规范》（ZBL1-90）中的坝体尾矿的平
均物理力学指标选取的尾砂的基本参数:
尾矿砂容重γ取19kN/m3;
尾矿砂的内摩擦角30°
，粘聚力为9.8kN/m2。
计算方法:
采用总应力圆弧法进行计算。
计算采用北京理正公司开发的理正软件。
本尾矿库的排水系统按洪峰流量控制计算，即洪水不在库区停留，
直接排出库外。
本尾矿库闭库后不存在渗流滑动的可能性。
下面只验算
坝坡局部滑动的安全性。
计算状态:
该尾矿库为四等库，由于排水顺畅、及时，库区不积水，
不形成压力水。
本设计正常情况按库区无水控制计算、特殊情况按库内
无水加8度地震分析计算坝坡的局部稳定性。
计算公式:
式中:
K一计算安全系数
（规范中:
四等库的安全系数K一1.05）
Wi一土条重量，（kN）
一内摩擦角，（°
）
一过各土条中线的滑弧半径与滑弧圆心的法向线间的夹
角，（°
c一粘聚力，（kN/m2〕
1一滑弧长度，（m）
R一滑弧半径，（m）
计算结果见图K1385S06
计算结果:
计算情沉
平均坝坡
尾矿堆积坝高（m）
R（m）
正常情况
1:
2
4
90.127
1.498
特殊情沉
90.07
1.408
按设计规范查得四等库的正常时的安全系数为1.05，地震时的安全
系数为1.0。
计算结果表明:
在此计算状态下，满足四等库稳定安全系
数要求。
7水土保持及环境保护
尾矿设施管理必须符合安全、环保相关法律、法规、规范、标准的
要求。
根据《中华人民共和国环境保护法》（中华人民共和国主席令第
70号）和《中华人民共和国水土保持法》（中华人民共和国主席令第39
号），企业应做好水土保持和环境保护工作。
尾矿库是水土保持的重要
设施。
因此，必须按《尾矿库安全监督管理规定》（2011年国家安全生
产监督管理总局第38号令）的有关要求，做好水土保持和环保工作。
7.1环境影响分析
尾矿库的水土保持工作主要是防止尾矿堆积坝坝坡水土流失、山坡
植被破坏而引起的水土流失和堆积坝滩面对周边造成的粉尘污染，
按有关规定服务期满的尾矿坝，应采取措施使尾砂稳定，并逐步植
被，使其保持良好的生态系统。
7.2水土保持及环境保护措施
加强工程修复施工过程中的水土保持工作，严格划定施工区域，加
强管理，减少对地表的扰动作用，拄制水土流失。
对施工过程中造成的土地植被破坏，应根据相关法律法规的有关规
定，进行复垦，恢复原有生态环境。
修复后的尾矿库，必须做好防尘、防冲刷、防破坏的工作，严禁滥
垦、滥砍、滥伐，使其保持良好的生态系统。
8尾矿库监测、维护与安全管理
8.1安全管理机构及管理制度
8.1.1管理机构
企业应健全安全生产责任制度，闭库后的尾矿库安全管理工作不能
停止，应与正在使用的尾矿库同等对待，不可松懈
（1）该尾矿库闭库后扔由该企业管理，管理责任人为该企业的法
人代表。
（2）闭库后的尾矿库应设立专门的管理机构，利用现有值班室，
由专人管理，管理人员不少于3人，确保闭库尾矿库安全。
（3）企业若面临解散或关闭破产时，应按《尾矿库安全监督管理
规定》（国家安全生产监督管理总局第38号令）第三十二条规定确定管
理单位和安全管理责任。
（4）闭库后的尾矿库未经主管部门批准和履行转移手续的，不得
转让他人使用。
8.1.2管理制度
（1）强化日常安全检查制度
对闭库的尾矿库，企业仍要坚持“安全第一、预防为主”的安全方
针。
对闭库的尾矿库安全检查要加密，重点检查排水构筑物有无变形、
移位、损毁、淤堵，坝体的轮廓尺寸、变形、裂缝和渗透等，更加严格
地履行其安全职责和管理义务。
（2）防汛及渡汛工作制度
建立健全巡坝护坝制度和排水系统检查制度，明确防汛安全生产责
任制，建立值班、巡查和下游居民撤离方案等各项制度，设置警报信号，
组建防洪抢险队伍。
汛前应按下列要求制定渡汛方案:
1）对排洪系统及坝体的安全情况必须进行详细检查和可靠的维护;
2）应经常疏通清理排水沟，清除淤泥和杂物，确保排洪设施通畅:
3）应备足抗洪抢险所需物资，落实应急救援措施。
确保上坝道路、
通讯、供电及照明线路可靠和畅通。
4）应及时了解掌握汛期水情和气象预报。
每次洪水过后应对尾矿库进行全面认真的检查与清理。
检查排水沟
断面使用情祝，沿线山坡的稳定性，护砌变形、破损、断裂和磨蚀，沟
内淤堵等;
检查坝坡完整，发现问题应及时修复，防止连续暴雨后
发生事故。
（3）建立消防制度
库区刺槐和沙棘等植被长好后，应做好林区防火工作，闭库后的尾
矿库安全管理应包括防火工作内容:
（4）档案管理制度
闭库档案管理包括以下方面:
1）闭库安全评价档案:
安全现状评价报告，评审和备案文件等:
2）闭库设计档案:
闭库设计文件和图纸以及设计变更、设计审批
文件等。
3）闭库施工竣工及验收档案:
开工批准文件、征地资料、工程施
工记录、隐蔽工程的验收记录、质量检查及评定资料、主要建筑物、构
筑物测量记录、沉降变形的观测记录、图纸会审记录、设计变更、材料
构件的合格证明、事故处理记录、竣工报告、竣工图、验收文件及其他
有关文件、资料等。
4）闭库安全验收评价档案:
闭库验收安全评价报告、评审和备案
5）闭库后再利用工程档案:
闭库后再利用工程论证、设计、安全
预评价、施工及验收、安全验收评价、审批等文件、资料、图纸等。
8.2尾矿库的监测
尾矿库的监测为通过尾矿坝安全观测系统对尾矿库进行动态监测，
及时掌握尾矿坝动态变化情况，为尾矿库的安全管理提供依据，可以有
效预测尾矿库存在的危险有害因素，科学评价尾矿库状态，为尾矿库的
有害因素防治提供第一手资料。
尾矿坝安全观测系统是尾矿库的重要组成部分，
升级会员 