尾矿场的堆积坝

下游法堆坝的堆积坝，如图11-2-11所示，自初期坝坝顶开始，用旋流器底流沉砂 （溢流排入坝内）以某种坡比向下游逐渐加高推移，先逐渐形成上游边坡，直至堆到最终 堆积标高时才形成最终下游边坡。这种堆积坝采用大量旋流器底流沉砂筑成堆积坝，彻 底改善了支承棱体的基础条件，降低了浸润线，稳定性和抗震性能均好。但旋流器堆坝 工作量大,应考虑旋流器底流沉砂量与堆坝工程量的平衡。也存在中游法堆坝所存在的 问题，因此目前应用较少。

湖北省王集磷矿尾矿场和山西峨口铁矿第二尾矿场采用下游法堆坝均已投产，将 为我国下游法堆坝积累经验。

B堆积坝的边坡

堆积坝的边坡，应根据尾矿的物理力学指标，参考类似工程初步拟定，也可参考表11 -2-13拟定，其一般值在1：3.0 ~ 1：5.0之间，然后进行稳定计算，采用能满足边坡稳定 最小安全系数要求的边坡作为设计边坡值。边坡稳定最小安全系数列于表11-2-11。 在拟定边坡及稳定计算中，对地震区的尾矿场还应考虑地区的地震烈度。

表11-2-13堆积坝边坡参考表

（3） 对不进行动力稳定分析的堆积坝,应进行边坡稳定计算，求得边坡稳定最小安全 系数，判断边坡稳定与否，若不稳定或安全系数不满足要求，应修改断面或采取有利于稳 定的工程措施，重做渗流分析和稳定计算，直至满足边坡稳定最小安全系数要求。

（4） 需进行动力稳定分析的尾矿场,先进行静力分析确定静力工作状态，在此基础上 进行动力分析，求得动应力及应力水平，判断液化与否及液化区的范围。必要时再采用 圆弧滑动法进行边坡滑动计算,从而确定所拟定的边坡是否稳定;如不稳定，应修改边坡 或增设有利于动力稳定的工程措施重新计算,直至满足稳定要求。

三、排洪构筑物

排洪构筑物是排泄尾矿场内洪水的工程措施，是保证尾矿场洪水安全的重要设施, 一般由溢水构筑物和排水管（洞或渠）及其出口消能设施组成。

A尾矿场洪水设计标准

按现行规范规定,尾矿场洪水设计标准列于表ll-2-14o

表11-2-14尾矿场洪水设计标准

注：1,失事后对下游将造成较大灾害的大型尾矿场和重要的中型尾矿场，终期应以可能最大降雨量的洪水作为 非常运行洪水标准；

2.尾矿场的等级应根据不同时期的库容坝高按表11-2-3确定。 

B排水构筑物的型式及其选择

尾矿场排洪构筑物有以下几种型式：

（1） 溢洪道排洪（图11-2-12）,—般布置在坝肩或尾矿场周围的垭口地形上，以浆 砌片石或混凝土砌筑成的溢流堰、排水陡槽和消力池组成，适用于各种大小的泄流量。 但对堆积标高不断上升的尾矿场，只能用于尾矿场终了以后的排洪或某种特定条件下的 临时排洪。一般在一次筑坝的尾矿场中应用。

（2） 斜槽式排洪（图11-2-13）,由斜槽、结合井（消力井））排水管（或隧洞）及出口消 力池组成，适用于小流量的尾矿场。

（3） 溢水塔式排洪（图11-2-14）由溢水塔和排水管（或隧洞）及其出口消能设施 组成，适用于各种流量的排洪。溢永塔有窗口式和框架式两种，前者用于小流量,后者用 于大流量。

以上各种排洪构筑物，可根据最大下泄流量选择，拟定其尺寸，进行水力计算，必要 时,选取不同型式，通过经济技术比较确定。

图11-2-12溢洪道排洪平面布置示意图

1一溢洪道;2一陡槽;3—消力池；4一尾矿坝；5一放矿管

排渗设施设计应以渗流稳定和动力稳定所要求的渗流控制条件为依据。

A排渗构筑物的型式及其选择

尾矿场的排渗是近几十年才开始广泛采用，其结构型式仍在不断发展和完善，目前 大致有两类:即水平排渗和垂直排渗。

水平排渗是采用接近水平的排渗盲沟或水平排渗层，将渗水截流汇集起来并集中排 出坝外，以达到降低浸润线的目的。如图11-2-15所示，其结构型式有无砂混凝土管, 带孔钢筋混凝土管(或铸铁管)外包反滤层，还有采用堆石外包反滤层的。实践证明，水 平排渗盲沟在粗颗粒尾矿中效果良好,在细颗粒尾矿或水平细尾矿夹层较多的条件下, 反滤层容易被堵塞，也难以降低水平细尾矿夹层以上的悬挂水层，一般效果欠佳。

（2） 堆积坝的浸润线一般在1/2 ~ 2/3的堆积高度范围逸出（不包括悬挂水的逸出 点），故排渗设施只需在此范围内布置，尾矿粒度细者取大值，尾矿粒度粗者取小值。

（3） 排渗构筑物的间距,与尾矿砂的影响半径、排渗构筑物尺寸及降水深度有关，一 般可取略小于1倍影响半径的值。

（4） 尾矿堆积体与地形相交处，由于原地面的透水性小，渗流在此条件下产生壅高, 在排渗设施影响不到的地段，宜设坝肩排渗盲沟。

C反滤层的设计和施工

反滤层的设计，一般应通过试验确定参数，再进行设计。在无试验资料的情况下,一 般采用工程类比法进行设计。

a反滤层必须满足的条件

（1） 任意一层的反滤料不应穿过粒径较粗一层的孔隙；

（2） 每一层内的颗粒不应发生移动；

（3） 被保护土层的颗粒不应被渗水携带出反滤层，但特别微细的土粒是允许被水带 走的;

（4）反滤层不应被淤塞,即特别微细的土粒能通过反滤层的孔隙。

反滤层的施工是项较细致的工作，一则厚度小，不便于大机械施工；二则质量要求严 格，必须精心施工才能达到要求。首先应按设计要求选择合适的料场，按要求的粒径、级 配、不均匀系数、含泥量等进行精心备料；同时，按照有关规范和设计要求进行反滤层的 基础处理，做好铺填反滤层的准备。接着铺填反滤层，铺填时必须严格控制厚度，一般宜 每10米设一个样板，并经常检查。砂和砾料应适当洒水，相邻层面必须拍打平整，保证 层次清楚，互不混杂。铺好反滤层后，应铺填保护层。在施工过程中，搬运反滤料时应保 持湿润状态以免颗粒分离，防止杂物或不同规格物料混入。铺筑反滤层须自底部向上进 行，不得从坡面上向下倾倒。分段铺筑时，必须做好接缝处各层之间的连接，要求接缝层 次清楚，不得发生层间错位、折断、混杂。反滤层施工应按有关施工技术规范进行，每道 工序经过验收合格后，方可进行下一道工序的施工。

化纤反滤布是反滤层的良好代用料，其施工方便，比较经济，现在尾矿场设计中已有 大量应用，今后应进一步加强试验研究，使其更适合尾矿场反滤层的设计要求。目前反 滤布的应用中要注意反滤布的透水性与尾矿的透水性相适应，特别是与在高压状态下的 透水要相适应。

五、尾矿场的回水构筑物

很多选矿厂利用尾矿场的回水代替水源供水，取得了良好的经济效益,节省了能源, 避免了与农民争水，也减少了对下游的污染。

决定尾矿场是否回水，主要根据技术经济比较确定，有时也根据环境保护要求而决 定回水。

尾矿场回水的回水量，应根据来水量、用水量及损失水量，通过水量平衡计算确定。

尾矿场回水往往与堆积坝的安全有矛盾。堆积坝的稳定要求沉积滩有一定长度,也 就是对尾矿池的池水位与堆积坝坝顶之间的高差有一定要求，为了多回水，又希望这个 高差要小,以便多蓄水。此时，堆积坝的稳定是主要的，回水应服从坝体稳定的要求。

随取水方式的不同，有不同的取水构筑物，见表11-2-15。

表11-2-15取水构筑物型式一览表

为了确保尾矿场的安全和便于尾矿场的管理，还应根据需要设置下述排水沟。

A坝肩排水沟

为防止尾矿场两坝肩以上山坡的洪水冲刷坝坡，需在坝肩坚实地基上修建浆砌片石 或混凝土排水沟，其断面尺寸一般应通过洪水计算及水力计算确定。

B坝坡排水沟

为防止暴雨径流冲刷尾矿场的边坡，不仅要采取护坡措施，还应设置坝坡排水沟。 一般每隔10 * 15米高设一条水平排水沟，向两坝肩流入坝肩排水沟；当堆积坝轴线较长 时,宜设人字形排水沟。

七、 尾矿场的管理设施

A观测设施

为了监测尾矿场的运行情况，需设置长期观测设施。观测设施的项目包括:位移观 测、渗水量及水质观测、水位观测、浸润线观测和孔隙水压力观测等。大型尾矿场应设置 较全面的观测设施，其他尾矿场也应视具体情况设置必要的观测设施。

B 管理设施

为方便尾矿场的维护与管理，应适当配备下述设施：

     （1）值班房：包括值班室、工具室、器材室、会议室等。

     （2） 机具：主要是筑坝机具，如推土机、装载机具及水上交通工具等。必要时可设简 易检修设施。

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