案例分析：盈利铁矿尾矿库修复方案设计

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

洪水设计频率:1%

查唐山市水文手册:附图6-1附图6一2cp=6 Cv=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

汇水面积: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19 kN/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K1385 S06

计算结果:

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、评审和备案文件等。

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，矿方须加强尾矿坝安全观测系统的维护。同时充分利用好坝体位移观测设施，通过定期的、系统的观测记录资料来掌握坝体的稳定情况，发现位移，及时报告，并采取妥善整治措施及时处理。

办公地点可利用现有尾矿库值班室。值班室内需配置通讯设备，包括固定电话，移动电话和对讲机等，保证尾矿库检查人员与安全管理人员的联系通畅。一旦有危险情况，须立即启动应急预案，封锁下游公路交通，组织人员疏散。

8.3尾矿库的维护

闭矿后的尾矿库安全维护、管理的重点:

(1)尾矿坝的监测和维护，对坡面经雨水形成的冲沟应及时进行处理，保证其安全稳定;

(2)排洪设施的监测和维护，保证其安全畅通;

（3监测设施的维护，保证其有效可靠;

（4）尾矿库周边环境的监测和维护，避免尾矿库受到自然和人为的破坏:

（5）闭库后的尾矿库必须做好坝体及排洪设施的维护，严禁库区蓄水，严禁在尾矿坝和库内进行爆破、乱采、滥挖、违章建筑和违章作业等危害尾矿库安全的活动，以免发生溃坝和泥石流等事故;

（6）闭库后的尾矿库，未经设计论证和批准，不得重新启用或改作它用;

(7)在已闭库尾矿库的下游，不得再建住宅和其它设施;

(8)在库区周边显眼的地方、易发危险位置设置警示标志，在易发危险的时间(如暴雨天)，企业要加强管理，警示人员远离易发危险的中心。库区不种植庄稼和果树，尽量减少人员和牲畜进入库区的机会。在其危险的部位和区域可设置铁丝网护栏，杜绝人员和牲畜进出。

8.4建立尾矿库应急预案

《尾矿库事故应急救援预案》由企业负责人组成“尾矿库事故应急救援预案编制领导小组”编制，要按照尾矿库事故应急预案编制的有关要求进行，按照有关程序报当地人民政府备案，在当地人民政府的支持和协助下，不断完善事故应急预案内容。《尾矿库事故应急预案》要广泛征求各部门的意见。充分利用一切可能的力量，在事故发生后迅速控制事故发展，保护下游迁安化肥厂的安全，将事故对人员、财产和环境造成的损失降低至最低程度。

8.5尾矿再利用及闭库尾矿库的再利用

（1)在尾矿库内进行尾砂回采，必须按照《尾矿库安全技术规程》(A}Q2006-2005)中尾矿库建设的规定，委托有技术资质的部门进行技术论证、工程设计、安全评价。

（2）闭库后的尾矿库，无设计论证不得重新启用或改作它用，更不得贮水蓄洪。尾矿库如需再利用，必须按《尾矿库安全技术规程》（AQ2006-2005)规定，确保尾矿库生产安全。

9投资概算

9.1编制范围

迁安市马兰庄镇孟家沟盈利铁矿尾矿库工程修复方案设计概算包括初期坝、坝面和滩面整治、排水沟和护坡、绿化、观测设施和安全标示设置等。

9.2概算投资

9.2.1材料价格及运杂费依据现行的市场价格计算。

9.2.2定额指标和费率

采用冶金部《冶金工业矿山建设工程预算定额》第三册尾矿工程及相应的取费定额，并按工程建设所在地的人工单价、材料价格、施工机械台班费进行了综合测算和调整。

9.2.3其它费用

参照《冶金工业建设初步设计概算编制办法》并结合当地市场实际情况计取。

9.2.4预备费

预备费按第一、二部分费用之和的5%计取。

9.3投资概算

迁安市马兰庄镇孟家沟盈利铁矿尾矿库修复工程内容包括:初期坝、削坡、排水沟、护坝、绿化、观测设施和安全标示设置等。

工程项目总投资为25.27万元，其中:工程费为22.43万元，占总

投资的88.75%:其它费用为2 . 84万元，占总投资的11,25%。

建设投资概算见下表。

迁安市马兰庄镇孟家沟盈利铁矿尾矿库修复工程概算表

9.4资金来源

建设资金全部由企业自筹解决

10进度要求

不考虑项目勘测、征地、设计、环评、安评等时间，迁安市马兰庄镇孟家沟盈利铁矿尾矿库修复工程工期为60天。

11结论及建议

(1)通过对现状尾矿坝坝坡加固和库区整治、排水系统重新铺设和新建坝脚排水沟，并经防洪能力和坝体稳定性复核可知，修复后的尾矿库的防洪能力和坝体稳定性满足规范要求。

（2）修复工程的实施为推动迁安市矿山生态环境恢复治理，加快“魅力钢城，绿色迁安”建设步伐，打下了良好的基础。

（3)建议迁安市马兰庄镇孟家沟盈利铁选厂加强对该尾矿库的日常管理，坚持“安全第一、预防为主”的安全方针，确保尾矿库的长期稳定。