噶米大冶市某尾矿库闭库综合治理工程可行性研究报告secret 下载本文

3、尾矿库历史及现状

本尾矿库1969年由长沙有色设计院设计,设计初期坝为土坝,坝顶标高42.0m,坡比1:2,坝顶宽2.5m,设计堆积坝顶标高分别为49.5m、57.0m、 64.0m、68.0m四期子坝,坡比均为1:4,坝顶顶宽3.0m,由于堆置过程中没有严格按照设计方案施工,因此,实际情况与设计尺寸有一定的出入,而且该库不同时间接受不同矿山排尾,尾矿库尾砂成份复杂。该库于2000年停排。

1#主坝标高76.0m,坝长250.0m,初期坝为土坝,排水已失效,外坡脚处,农民掘土种地受到破坏,坡面出现不同程度的凹陷;子坝在堆置过程中未按设计及规范进行,有的子坝外坡过陡,致使坝体稳定性和抗震能力受到威胁;部分坝坡面尽管茅草丛生,但坡面被雨水冲刷得纵横交错,有的已形成冲沟,致使雨季坝坡表面处于饱和,降低强度;库区滩面,农民非法开采尾矿,乱采滥挖,大小坑口随处可见,1#主坝和3#副坝直接面临威胁;库区排洪涵洞淤堵,已无法泻洪。1#主坝坝顶存在水冲刷后形成的多处小冲沟,在坝顶片石护顶处也有几处因雨水冲刷片石底部尾砂掏空后而形成的片石塌落现象,上述冲沟及塌落在1#坝顶有数十处。

2#副坝是直接用尾砂堆筑在基岩上,坝底标高66m,坝顶标高75.0 m,坝长95m,坝顶宽4m,坝体用浆石块护坡、护顶,外坡比1:1.8。3#副坝同2#副坝一样,无初期坝,坝底标高63.7m,坝顶标高76.0m,坝长100m,坝顶平均宽4m。

尾矿库原排洪系统是在2号坝北端设有一直径1.5米的窗口式排水井,排水管道和明渠组成。排水管道埋设在尾砂层中,首端与排水井相连,尾端穿越尾砂、1号坝体与1号坝体下游排水明渠相连。目前,排水竖井淤堵,已失去作用。为了雨季排洪的需要,在2号坝体南端靠近山脚边,砌有一溢洪沟。2#坝肩截洪沟上部有一条大裂隙,穿过截洪沟底深入尾砂坝内,暴雨时有水从裂缝涌出,沿截流沟冲刷坝肩。库区汇水面积73700m2,库内区域汇水面积35700m2。

三、尾矿库闭库综合治理的目的、意义

对尾矿库进行综合治理,有利于固砂防尘防污,有利于减少库区尾矿流失,减少对周边农田的污染,有利于环境保护,还青山绿水以色彩,新复垦土地100余亩,为库区附近居民创造一个良好的生活环境,造福子孙后代;确保尾矿库安全,保障坝体下游人民群众的生命和财产安全,从而也起到了维护社会稳定的作用。

四、尾矿库综合治理实施方案

坚持“预防为主、防治结合、标本兼治”的原则,加强领导,高度重视,对人民、对社会高度负责,造福子孙后代。科学规划,精心设计,严把工程质量关,以固坝、绿化、还林还草为手段,以防尘防污、改善和保护生态环境、保障人民群众生命财产安全为目的,最终达到库区综合治理的目标。

根据尾矿库闭库安全稳定性评价,对闭库后可能出现的问题或潜在隐患,主要采取修建排洪与截洪设施,安全加固坝体,对坝体及库内地下水位及时监测,土地复垦,还林还草与环境保护的综合治理方案。

1、坝体安全加固

设计规范规定:尾矿库的防洪标准应根据使用的库容、坝高、使用年限以及对下游可能造成的危害等因素进行确定。xx尾矿库是四等库,进入闭库管理阶段,应提高到三等库别,按规范规定应按100-200年一遇的防洪标准设计。

目前1号主坝体在正常工况运行安全系数为1.067,洪水工况运行为1.040,特殊工况运行为0.909,在三种工况的情况下,其现状安全系数均不能满足尾矿库规范要求。从工勘揭示的情况看,初期坝脚压密程度差,坝体浸润线位置偏高,后期子坝未按设计要求堆置,坡度较陡,初期坝脚处也遭破坏,存在安全隐患。单一采取疏干方案,坝体安全系数有所提高,作为永久闭库措施,疏干只能是临

时的,单一的疏干措施不能作为主要措施;采取压坡方案,在初期坝前采用块石压坡,以增加初期坝的稳定性。在块石压坡前,需将基础向初期坝倾斜30度,再用块石充填,压坡地面高度6.0m,宽度8.0m。压坡块石最小块度不能小于20cm,材料不得采用风化岩石。鉴于疏干措施不能作为永久措施,因此采用疏干和压坡方案作为闭库工程治理措施。

2、3号副坝体:2、3号副坝体从洪水特殊情况考虑,最高洪水位74.5m,通过坝体稳定性分析计算,其安全系数均能满足规范要求,因此,只要加强管理,防止人为破坏。采用闭库工程措施后,尾矿库是安全的。

2、修建截洪沟与排水沟 ①坝肩截洪沟

由于与尾矿坝坝肩相接的山坡上植被稀少,且为裸露的大理岩,保水性差,当洪水来临时,易形成洪流对坝肩进行冲刷,造成尾矿土流失,进而影响到尾矿库的安全稳定。因此需在1#和3#坝坝肩与山体连接处设置截洪沟,由于2#坝体已在坝面设置干砌块石,且还在山体相接处设置截洪沟,可不再设置截洪沟。

截洪沟主要布置在1#坝两坝肩(编号为:1#和2#截洪沟)和3#坝坝肩的东南端,(编号为:3#截洪沟)。截洪沟的截面为800mm×600mm。1#截洪沟长162.7米,3#截洪沟长111.82米。截洪沟采用浆砌块石结构,材料不得采用风化岩石,并用M7.5的砂浆抹面。

2#截洪沟上部有一大裂隙,穿过截洪沟底部与尾砂坝连通。根据实地情况沿截洪沟轴线,清除裂隙中的松散物,并用C20混凝土灌实,封堵裂隙,以防山水流入尾砂坝中。封堵混凝土宽度比截洪沟两边各宽出0.3m。

对原已封堵的老排洪系统在1997年出事后,3#井座已经封堵,且已埋于尾砂之中,从运行情况看,封堵质量可靠。对于已淤堵的后期排洪涵沟,须在1#尾矿坝顶端附近用C20混凝土封堵,与排洪涵沟相连的、现露出尾砂面的窗口式

排水井也采用C20混凝土封堵。

②坝外坡面截水沟

在xx尾矿库的三个尾矿坝中,1#和3#为尾砂坝,2#为尾砂坝上砌浆砌块石护坡。其中1#坝最高,坡面也最大,在雨水的冲刷下,形成许多纵横冲沟,尾矿坝原覆盖的粘土已被破坏,裸露的尾矿上杂草难以生长,因此除在坝坡面补土植草外,还应在坝坡面设置纵横向截水沟。根据尾矿坝面条件和当地水文地质条件,需在1#坝坡面设置5条截水沟,一条纵向截水沟,2#和3#坝坡面较小,免设截水沟。截水沟的断面为400 mm×600mm,坡面截水沟总长为911.4 m。

③排洪沟

1号主坝和3号副坝标高76.00m,2号副坝标高75.00m,高差1.0m,按4等库的规范要求安全超高0.5m。最大调洪库容4366.25m,而最大日洪水量19697.8m3,是最大调洪库容的4.5倍多,因此设置排洪沟是确保坝体安全的重要措施。

xx尾矿库在闭库后大部分区内汇水由截洪沟排出,还有约0.0357km2山体面积的汇水流入库内,在库内设置排洪沟,排洪沟布置在2#坝南端,排洪沟的底宽为0.80m,高1.0m,库区内沟底标高73.00m,采用浆砌块石,内抹一层厚5cm的M7.5的砂浆,以防渗漏。

3、土地复垦

xx尾矿库在2000年停排后,其1#、3#坡面在雨季经洪水冲刷后,坝坡面已沟壑纵横,其上的粘土层已被破坏,在冲沟中杂草已难以生存,在枯水季节,库内干燥,容易形成风砂,污染环境,为此需对尾矿库进行复垦。

对坝坡面已形成的冲沟应修整填平,并在其上覆盖一层厚不小于30 cm、适于植物生长的粘土,再在其上种植草皮。为一劳永逸,坝面上不能种高大种类的木质植物。