某尾矿库闭库工程排渗设施的设计

目录1、总论 (1)1.1编制目的 (1)1.2库区概述 (1)1.2.1库区位置、交通 (1)1.2.2矿区自然地理与经济概况 (1)1.3编制依据 (4)1.4尾矿库现状 (6)1.4.1原设计简述 (6)1.4.2尾矿库现状 (7)2、库区地质概况 (8)2.1区域地质概况 (8)2.2库区地质概况 (9)2.3气象 (9)2.4水文地质 (9)2.5工程地质 (10)2.6环境地质 (11)2.7地震 (12)3、尾矿库现状安全性分析 (13)3.1尾矿库现状 (13)3.2尾矿坝安全性分析 (13)4、尾矿库应治理的内容 (15)5、闭库方案设计 (16)5.1放缓坝坡 (16)5.2沉积滩处理 (16)5.3防洪 (16)6、尾矿库闭库工程施工 (18)7、投资估算 (19)8、尾矿库安全专篇 (20)8.1设计依据 (20)8.2尾矿库安全设施设计概述 (22)8.2.1放缓坝坡 (22)8.2.2沉积滩处理 (22)8.2.3防洪 (22)8.3尾矿库主要危险因素分析 (23)8.3.1尾矿库对周边环境危害分析 (23)8.3.2洪水危害分析 (23)8.4安全机构的设置及管理 (23)9、主要问题与建议 (25)1、总论1.1编制目的为了加强山西省非煤矿山安全监管工作，落实国家安全生产监督管理总局令(第六号)《尾矿库安全监督管理规定》，同时配合山西省非煤矿山资源整合。

省、市及县政府决定对本辖区内的非法、验收不合格以及库容极小等尾矿库进行关闭。

杜绝不安全源，消除不安全隐患。

为此，受交城县安监局委托我院对交城县西冶春明选矿厂尾矿库进行闭库设计。

1.2库区概述1.2.1库区位置、交通库区位于山西省交城县水峪贯镇西冶村西北约0.5Km处的沟谷中，行政区划隶属交城县水峪贯镇西冶村管辖。

水峪贯镇距交城县城约40Km，有省级公路（古吴线）相通，西冶村在水峪贯镇西北相距3Km处的古吴线路边。

库区与古吴线公路有简易道路相通。

三河尾矿库排渗管施工方案1. 引言随着现代工业的快速发展，尾矿库已经成为各类矿山工程不可或缺的一部分。

在矿山开采过程中，尾矿是产生的固体废物，为了保护环境，必须对尾矿进行妥善处理。

排渗管的施工是尾矿库工程中的重要环节，它能够有效地排除土壤和地下水中的有害物质，保护周围环境的安全。

本文将介绍三河尾矿库排渗管的施工方案。

2. 排渗管的选择在选择排渗管方案时，需要考虑以下因素：•土壤类型：不同类型的土壤对排渗管的要求不同，需要根据实际情况选择适合的排渗管类型。

•区域气候条件：气候条件对排渗管的稳定性和耐久性有直接影响，需要选择适合的材料。

•工程预算：工程的预算限制也是选择排渗管方案的重要因素之一。

根据以上因素，我们选择了塑料复合排渗管作为三河尾矿库的排渗管材料。

3. 施工流程3.1 前期准备工作在施工排渗管之前，需要进行一系列的前期准备工作，主要包括：•完成工程勘察和设计，确定排渗管的布置方案。

•清理施工区域，确保施工区域平整，清除杂物和障碍物。

•准备施工所需的材料和设备，包括塑料复合排渗管、管道配件、挖掘机、铲车等。

3.2 排渗管的布置根据设计方案，将排渗管的布置线进行标注，并在标注线上开挖槽道。

槽道应具有一定的坡度，以保证土壤和地下水顺利排出。

排渗管应按照设计要求进行连接和固定，确保排渗管的稳定性。

3.3 安装管道配件在排渗管布置完成后，需要根据设计要求安装管道配件，包括接头、弯头、法兰等。

安装过程中需注意保持管道的平直和一定的坡度，以保证排渗管的畅通性。

3.4 填充材料完成排渗管的安装后，需要将排渗管周围的槽道填充材料，通常选择砂石或者混凝土作为填充材料。

填充材料应按设计要求进行均匀填充，并进行压实，确保排渗管的稳定性。

3.5 完工验收施工完成后，需要进行完工验收。

验收内容包括排渗管的连接情况、材料的选择和质量、填充材料的压实情况等。

如有问题需要调整或修正，应在此时进行。

4. 安全措施在进行三河尾矿库排渗管施工时，必须注意以下安全措施：•工地应设置明显的标识牌，警示工地危险。

尾矿库闭库治理安全工程施工组织设计编制人：审核人：审批人：编制日期：目录1 施工组织设计编制说明 (3)1.1 施工组织设计编制说明的原则 (3)1.2管理目标 (3)1.3使用范围 (4)2 工程概况 (4)2.1工程简介 (4)2.2分部工程内容 (5)2.3施工工地对外交通 (6)2.4自然气象条件 (6)2.5施工用水用电 (7)2.6临时用地 (7)2.7施工工期 (7)3 施工部署 (7)3.1部署概述及工期安排 (7)3.2施工平面布置 (7)3.3施工准备 (8)3.4测量放线 (8)4 施工组织 (10)4.1 施工组织机构 (10)4.2 项目经理及各部门的职责 (10)4.3 劳动力计划 (13)5 工程机械保障计划 (13)6 主要施工方法和技术措施 (13)6.1土方开挖及场地清理 (13)6.2 反滤层施工 (14)6.3土工布施工 (14)6.4坝体排水沟及截洪沟 (15)6.5钢筋混凝土排水井 (15)6.6隧洞开掘与掘进 (18)6.7隧洞衬砌 (23)6.8排水系统封堵 (24)6.9排渗设施 (25)6.10道路 (25)6.11坝坡覆土及绿化 (25)6.12雨季施工保证措施： (31)6.12.2冬季施工 (31)7 保证工程质量的主要措施： (32)7.1公司质量方针 (32)7.2本项目的质量目标： (32)7.3本项目的质量目标： (32)7.4技术措施 (33)8 质量通病防治措施 (35)8.1说明： (35)8.2土石方 (35)8.3钢筋混凝土排洪部分 (35)9 工程工期保证措施 (36)9.1工程工期确定 (36)9.2工程工期保证的技术措施 (37)9.3赶工期、促进度的组织措施 (37)10 文明施工、安全保障措施 (38)10.1文明、安全施工目标 (38)10.2保证安全生产管理的主要措施： (38)10.3文明施工及环境保护 (40)1施工组织设计编制说明1.1 施工组织设计编制说明的原则我公司近年来在尾矿库工程施工方面积累的丰富经验,以科学务实的态度编写了本施工组织设计。

尾矿库坝体排渗设施的设置与实践摘要：尾矿库坝体排渗系统是增强坝体稳定性的主要设施之一。

本文结合生产实践，重点探讨氧化铝赤泥库坝体排渗系统的设施、设置方式与排渗效果，以及坝体浸润线的变化关系。

关键词：排渗坝体稳定性浸润线1. 尾矿库坝体稳定性的要求及意义尾矿坝是尾矿库用来挡尾矿和水的围护构筑物。

坝体稳定性对于确保坝体的安全运行非常重要。

其稳定性达不到要求时，坝坡就会发生滑动破坏，一旦坝体失稳，将造成坝体滑坡甚至造成泥石流，给库区下游人民生命财产造成灾难性的损失。

做好尾矿坝的安全管理有着重大的政治经济意义。

尾矿库工程的最突出的特点是，地下水渗流状态是控制坝坡稳定性和污染物迁移的决定性因素。

因此，尾矿库地下水渗流状态的可靠分析与评价是尾矿库工程研究的关键。

2. 氧化铝赤泥库的堆存方式与坝体排渗设施的分类我厂尾矿坝采用的是上游筑坝方式，也就是在初期坝的基础上，向初期坝上游方向冲积尾矿加高坝的筑坝工艺。

当尾矿库内的尾矿充满至坝顶时，在距坝顶一定距离外的尾矿沉积滩上就地挖尾矿，沿坝轴线方向堆筑子坝，形成新的库容。

其特点为：①坝轴线的位置不断向上游推移，无上游坝面轮廓线。

坝体与沉积滩联为一体，由流动矿浆中的尾矿颗粒自然沉积形成，沉积体内存在多层细泥夹层，这一方面降低了坝的渗透性，抬高了坝内浸润线的位置，另一方面使坝的抗剪强度降低。

因此，上游式筑坝的稳定性较差，抗地震液化性能差，如不采取一定的措施，不适于在高地震烈度地区使用。

但此筑坝工艺简单，管理方便，成本低，在国内普遍采用。

②尾矿形成一定承载能力的沉积滩，其为周边坝体提供有力的支撑。

周边坝施工只需要少量的填料，沉积滩尾矿砂往往是极便利的筑坝材料，周边坝施工简单，用极少量的设备如挖土机和推土机及人员即可完成正常的挖掘和填筑作业。

因此，可以很低的成本形成最终坝；尾矿库建成放旷后，由于水头的作用，坝体内必然产生渗流现象。

水由上游渗向下游形成一个逐渐降落的渗流面，称为浸润面。

安全生产监督管理局尾矿库闭库设计安全生产监督管理局沟尾矿库闭库设计前言XXXX尾矿库原为一家民营企业，因种种原因企业破产，尾矿库长期处于无人管理状态，现为无主库。

2008年12月，河南黄金科技实业公司编制了《汝阳县安全生产监督管理局XXXX尾矿库安全现状评价报告》，认为该尾矿库存在重大安全隐患，需要进行整改并进行闭库设计。

根据《中华人民共和国安全生产法》(2002.11.01)、《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6号，2006.06.01）、《尾矿库安全技术规程》（AQ2006-2005）等有关法律、规章、标准的规定，依据河南省安全生产监督管理局批准的统一格式内容，我公司承担了XXXX尾矿库的安全闭库设计工作。

本着安全、经济、可靠、合理的原则，确定闭库设计方案并对闭库后库区的的恢复工程提出切实可行的工程措施和实施意见，为尾矿库闭库的下一步工作和有关行政部门监管指导提供依据。

在设计过程中，我公司组织有关专业人员，于2008年12月21日，对XXXX尾矿库进行了详细的现场踏勘，并收集和查阅了有关资料。

在现场检查和检测的基础上，编制完成了《汝阳县安全生产监督管理局XXXX尾矿库安全闭库设计（送审版）》。

2009年2 月4日，在汝阳县召开了汝阳县安全生产监督管理局XXXX尾矿库闭库设计(含现状评价报告)审查会议，专家审查组对该设计提出了宝贵意见，经设计组人员集体研究，对专家审查组提出的意见进行了认真修改，编制完成了《汝阳县安全生产监督管理局XXXX尾矿库闭库设计（备案版）》。

在设计中，得到了各级安全生产监督管理部门的大力支持和委托单位的密切配合，在此一并致谢！目录第一章概述 (1)1.1设计依据 (1)1.2尾矿库简介 (2)1.3设计内容和范围 (3)第二章尾矿库现状及安全状况 (4)2.1尾矿库现状 (4)2.2安全隐患排查 (4)2.3安全评价主要内容 (5)第三章尾矿特性及工程水文地质 (11)3.1尾矿物理力学指标 (11)3.2工程水文地质概况 (11)第四章闭库设计方案 (12)4.1坝体整治方案 (12)4.2库面整治方案 (19)4.3尾矿库排洪系统整治方案 (19)4.4尾矿库观测设施整治方案 (20)4.5周边环境整治方案 (21)4.6闭库后尾矿库管理要求 (22)第五章安全专篇 (24)5.1库区安全状况分析 (24)5.2闭库后坝体稳定性分析 (26)5.3闭库后防洪安全可靠性分析 (28)5.4尾矿库观测设施 (32)5.4安全现状评价落实情况 (32)第六章环境保护 (34)6.1尾矿库失事环境影响 (34)6.2环境保护措施 (35)第七章工程量与投资概算 (36)7.1工程概况 (36)7.2编制范围 (36)7.3编制依据 (36)7.4工程量及投资概算 (37)7.5建设期 (39)第八章结论及建议 (41)8.1结论 (41)8.2建议 (42)附件： (43)附图： (44)第一章概述1.1设计依据1.1.1设计依据的法律、法规和文件（1）《中华人民共和国安全生产法》（2002.11.01）；（2）《中华人民共和国矿山安全法》（1993.05.01）；（3）《中华人民共和国环境保护法》（1989.12.26）；（4）《安全生产许可证条例》（国务院第397号令）（2004.1.13）；（5）《河南省安全生产条例》（2004.08.01）。

尾矿库排水构筑物设计预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制尾矿库排水构筑物设计一、排水构筑物的类型（一）、排水构筑物的类型及布置1、井-涵洞（隧洞）式排水系统2、斜槽-涵洞（隧洞）式排水系统3、开敞式溢流道4、分洪截洪式（二）进水口形式1、塔式2、斜槽式3、开敞式（三）、输水部分形式1、隧洞式2、涵洞管式3、陡坡明渠（四）、出口形式1、挑流式2、底流消能二、排水构筑物的布置排水构筑物的布置的一般原则：（1）选择良好的地形条件和地质条件，以节省处理费用；（2）应以长度最短为宜；（3）应按排水流量和跌差区分流速范围，当高流速时，应满足高流速的相应要求；（4）交通方便，有利施工和管理；（5）出口布置应有利于环保要求，便于水质处理。

一般应位于工业、民用水的下游；（6）应考虑沟道的行洪能力，且和下游河道衔接简单可靠。

进水口位置选择：进水口位置应能满足尾矿库不同使用阶段的防洪安全和水质澄清要求。

它和堆积坝（包括主坝和付坝）之间的距离、高差应能满足滩长（规范要求的最短距离）、安全超高（规范要求的最小超高）、澄清距离、调洪库容、调蓄库容等的要求。

三、排水构筑物的水力计算（一）排水井的水力计算1、框架式排水井的水力计算（1）泄洪能力计算堰流：Q=ML（2g）1/2H1.5孔流：Q=2/3μb（2g）1/2（H21.5-H11.5）Q-流量系数；H-进口水头；L-溢流长度；μ-流量系数（对孔流）；b-孔口宽度；H1，H2-孔口顶部和底部的水头。

各种不同情况的流量系数a、圈梁与拱板齐（堰流状态）：L=πd－tnd-进水圈直径；t-立柱宽度；n-立柱个数。

B、拱板在圈梁之上0.9m处（拱板高度0.3m，圈梁间距3m）（堰流状态）L=πd－tnd、t、n各值有可能改变。

C、拱板在圈梁之上2.1m处水头较低时：拱板顶溢流同b；水头增加一定时：圈梁与拱板间为孔流；水头再增加时：圈梁顶部也进水，为孔流与堰流混合。

××××有限责任公司尾矿库闭库设计方案论述一、项目前言由于尾矿库本身存在过多意想不到的潜在危险性，停止利用闭库后的安全性要比正在利用中的尾矿库风险性更大，针对尾矿库闭库相关整治方案应当更加重视。

闭库设计主要应对各种隐患作出可行的整治措施设计，设计重点应包括以下内容：（1）坝体整治坝体整治主要包括：对坝体稳定性不足，应采取加固坝体，保证坝体边坡坡比，使坝体稳定性符合要求；整治坝体的塌陷、裂缝、冲沟等；完善坝面排水沟、土石覆盖或者植被绿化。

（2）尾矿库排洪系统整治尾矿库闭库后的防洪能力应满足防洪标准要求，（3）完善监测、防渗等设施包括水位监测、坝体位移监测、坝体浸润线监测设施等（4）闭库后的管理要求应完善闭库后的主体单位的相关管理职责要求。

二、设计方案介绍2016年9月10日，经设计方相关人员现场踏勘××××有限责任公司干堆尾矿库现场。

由于业主提供的2013年尾矿排放现状图与目前踏勘的尾矿排放现场出入过大，不能作为现状下闭库的设计依据。

由于未提供相关最新尾矿干堆现状，不能采用图、文对照，并进一步详细核算工程量及工程造价等。

针对尾矿库现状下的潜在危险因素及对周边复杂环境影响性分析，通过对现场情况总结分析确定该尾矿库闭库设计大致方案思路。

该干堆尾矿库目前主要存在四个大的隐患问题，主要包括防渗设施、排洪、坝体稳定、坡面及滩面复垦问题。

现针对结合尾矿库现状提供相对应的治理设计方案。

（1）防渗设施由于该尾矿砂为含氢化有毒性物质，考虑对地下水及周边环境的危害影响，必须针对雨水汇集区及水流区采取铺设“两布一膜”方式，使大气降水及水流区与有毒尾矿砂隔离，针对该尾矿库防渗设施主要设计铺设闭库后的干堆场的滩面顶部、相关坝坡面及坝顶上设计的排水沟处。

（2）防洪问题该尾矿库主要为干堆排放方式，目前高于地表约二十米，针对该尾矿库防洪问题主要是干堆场顶部滩面汇水，由于顶部滩面面积约150m*60m=9000㎡，根据当地水文气象条件分析，滩面汇水洪峰流量不大，可直接采用坝面铺设排水沟排洪的方式即可满足滩顶防洪要求，根据滩顶面条件需求采用一面坡还是多面坡的滩面平整方式，排洪方式可以采用分区域排洪，也可集中一侧排洪。

文章编号:１００７－９６７X(２０２０)０１－４６－０４某尾矿库排渗设施设计∗原福庆１,邢晓彬２(１．辽宁排山楼黄金矿业有限责任公司,辽宁阜新１２３０００;２．沈阳有色冶金设计研究院有限公司,辽宁沈阳１１０００３)摘㊀要:排渗设施设计是尾矿库设计过程中一项重要内容,本文简单介绍了尾矿库中常用的排渗处理措施及计算理论,并结合某工程实例,介绍了排渗设施水力计算方法及思路,最后通过排渗前后坝体稳定性分析对比,验证了排渗治理的效果.关键词:浸润线;排渗设施;井点降水;抗滑稳定;滤水管中图分类号:T D９６２．４㊀㊀㊀文献标识码:A １㊀前㊀言尾矿库是用以堆存金属或非金属矿山进行矿石选别后排出尾矿或其他工业废渣的场所.我国是一个矿业大国,尾矿库数量也是世界之最,至２０１２年底,我国共有尾矿库１２２７３座,其中有１２２３座为病库㊁危库或险库,在这些存在问题的尾矿库中,存在渗流问题的尾矿库占大多数.增设排渗设施是处理尾矿坝渗流问题的最有效手段,而如何进行尾矿坝的排渗设施设计,是广大技术人员关心的首要问题,本文通过某尾矿坝排渗设施设计,简单介绍了排渗设计的思路和方法.２㊀尾矿库常用排渗方法简介尾矿库中,常用排渗设施按照施工阶段划分可分为预埋式和后置式,预埋式指:为了防止后期浸润线过高,而预先在某个标高埋设的排渗设施,多采用排渗盲沟或排渗盲管的形式;后置式指:尾矿库运行过程中,发现浸润线埋深超标后,为了进行排渗治理,而增设的排渗设施.后置式排渗设施一般施工难度大,造价高,在设计阶段,建议尽量增设预埋式排渗实施,作为安全储备.另外,按照排渗形式不同,大体上又可分为:水平排渗㊁垂直排渗㊁水平 垂直联合排渗几种方式.２．１㊀预埋式水平排渗盲沟(管)预埋式水平排渗盲沟(管)的做法为:在坝前一定距离处,铺设平行于坝轴线的水平排渗盲沟(管)作为进水口,垂直于排渗盲沟(管)间隔一定距离,埋设导水管,将渗水排出库外.水平排渗盲沟一般采用透水性好的碎石或砂砾石外包土工布做成,水平排渗管一般采用开孔的钢管㊁混凝土管㊁高强度塑料管外包土工布或钢丝网做成.间隔一定距离布置的导水管一般采用不开孔的钢管㊁混凝土管㊁高强度塑料管等,铺设坡度１％~２％,坡向下游.排渗盲沟与排渗管相比,一般断面较大,进水能力及过流能力较好,即使损坏,也能起到一定的作用,建议设计中尽量采用.水力计算时,可假定水平排渗盲沟(管)为出溢边界,从而得到上游渗流坡降,然后计算所需泄流量.２．２㊀后置式水平排渗管后置式水平排渗管为垂直于坝轴线,并保持一定的间隔,深入坝体内部的水平管.前部为开孔并外包土工布或钢丝网的滤水段,后部为不开孔的导水段,并保持一定坡度铺设,坡向下游.后置式水平排渗管一般采用水平钻机顶管或跟管工艺施工,可单排或多排布设,应尽量布置在需要降低浸润线并靠下的部位.水力计算与水平排渗盲沟(管)类似,可假定滤水段出口处为出溢边界,从而得到上游渗流坡降,然后计算所需泄流量.应该注意的是,两根水平排渗管之间有一定的间距,可假定平行坝轴线和垂直坝轴线两个方向的水力坡降相同,使中间部位的浸润线埋深低于设计所需.２．３㊀垂直排渗设施垂直排渗设施包括:管井㊁虹吸井㊁轻型井点等多种形式,其排渗的原理都是潜水层井点降水,均可采用裘布依理论计算,只是向外抽水的方式和作用水头不同.垂直排渗设施首先施工垂直排渗井,然后通过设置水泵或抽真空等方式向外抽水,在井周围土中,形成降水漏斗,通过设置多个降水井点,并使降水漏斗产生不同程度的重叠,从而实现降低浸第３６卷第１期２０２０年２月有㊀色㊀矿㊀冶N O N－F E R R O U SM I N I N GA N D M E T A L L U R G YV o l．３６．ɴ１F e b r u a r y２０２０∗收稿日期:２０１９－１１－１４作者简介:原福庆(１９８０ ),男,本科学历,工程师,主要从事矿山及尾矿库安全管理工作.润线的目的.垂直排渗井一般由沉沙段㊁滤水段㊁井管构成,可采用钢管㊁铸铁管㊁塑料管㊁无砂混凝土管等材料制作,内径应满足降水要求,并大于水泵５０m m以上.２．４㊀水平—垂直联合排渗设施水平 垂直联合排渗设施包括垂直设置的垂直排渗井和垂直坝轴线水平设置的水平排渗管.水平排渗管的设置与上文所述后置水平排渗管相同,由滤水段和导水段组成.垂直排渗井设置在水平排渗管滤水段端部５m范围内,与水平排渗管贯通,可采用管井㊁砂砾井㊁袋装砂砾井㊁塑料排水板等形式,深度应进入水平排渗管端部以下２m.水平 垂直联合排渗设施的排渗原理与垂直排渗设施相同,只是排水方式采用位于底部的水平排渗管.排渗水力计算时,可首先根据所需降深,布置垂直排渗井,根据计算单井流量,计算水平排渗管进水能力及过流能力.水平 垂直联合排渗设施与水平排渗管相比,底部水平排水管与垂直排渗井贯通,泄流时为压力出流状态,进水能力较大,与垂直排渗设施相比可通过自流排水.水平垂直联合排渗设施施工时,首先施工水平排渗管,然后通过精密测量对水平排渗管进行定位,最后施工垂直排渗井.２．５㊀辐射井辐射井最早应用于取水工程中需要大量抽取地下水的情况,首先在库内采用沉井方法埋设大口径井筒,然后在井壁上钻孔,并于钻孔内施工水平排渗管,水平排渗管呈辐射状,因此称之为辐射井.由于,辐射井等效井口内径很大,按照裘布依井口出流理论,其排水量相应较大.辐射井应用于尾矿库中,做了相应改进,水平排渗管不再呈辐射状布置,而是采用平行于坝轴线布置,这种布置方法可以更好的降低坝体浸润线,同时可以根据出水量大小,埋设一根或多根排水管,相应的计算方法可以采用与前文所述预埋式水平排渗盲管相同的计算方法.３㊀尾矿库基本情况该尾矿库位于辽宁省抚顺市,为磁选铁选矿厂尾矿库,于１９９５年建成并投入使用.初期坝筑坝材料取自库区的风化砂,坝底高程约为１４３m,坝顶高程为１５０．５m,坝高７．５m,外坡比１ʒ２,内坡比１ʒ１．７.后期坝使用尾砂堆筑,设计最终堆积高程为１９０m,最大坝高４７m,尾砂堆积坝设计外坡比１ʒ４,尾矿库总库容６２８．２４万m３,为四等尾矿库.排渗治理期间,尾矿坝堆积标高１７０．０m,下游综合坡比１ʒ３．７.在库区上游约４２０．０m处建有挡水坝,坝顶高程约１７１．０m,最大坝高１５．０m,坝顶宽度６m,坝长１９０．０m,下游坡比１ʒ２,上游坡比１ʒ１．７.尾矿库库内排洪系统采用排水井－排水管,库内建有一座窗口式排水井,井筒内径３．０m㊁井壁壁厚０．３m.排水窗口孔距１．１８m,排距０．３m,开孔尺寸０．２m.排水管采用内径０．８m㊁壁厚０．２m 的钢筋混凝土管.拦洪坝排洪系统采用明口涵管的形式,并与库内排水管串联.图１㊀某尾矿库平面布置图图２㊀尾矿坝剖面图图３㊀浸润线埋深示意图图４㊀抗滑稳定计算示意图该尾矿库运行过程中,发现下游坝坡靠近初期７４第１期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀原福庆等:某尾矿库排渗设施设计坝部位出现渗漏点,同时浸润线观测及工勘结果表明,局部浸润线埋深较浅,不满足规范最低要求.针对这种情况,对该尾矿坝进行了渗流及稳定性分析,分析结果表明:计算浸润线与实测浸润线基本吻合,说明参数及计算模型选择得当,致使浸润线升高的主要原因是尾矿库干滩长度较短,同时初期坝渗透性不良,致使浸润线由坝坡溢出,同时考虑化引滩长的正常运行工况抗滑稳定安全系数偏小,同样不能满足规范要求.鉴于此,需要对该尾矿坝进行治理,通过分析比较,通过增设排渗设施降低浸润线埋深是最有效的治理措施.４㊀排渗系统设计４．１㊀排渗方法选择通过实际浸润线埋深及渗流计算分析,该尾矿坝浸润线埋深超限部位主要是初期坝顶部位,库内尾砂分布相对比较规律,坝高较低,因此,本次排渗治理考虑采用在初期坝顶１５１．０m标高埋设３排水平排渗管,排渗管公称直径⌀１２５m m,水平间距１ ５m,竖向间距１．０m,竖向间隔布置,管长５０．０m,滤水段长４０．０m,纵向坡降２．５％.４．２㊀排渗系统水力计算目前,坝体渗流计算普遍采用有限单元法,在参数选择合理㊁模型简化得当的情况下,均能得到满意的计算结果,但是常用商用有限元程序只能简单把排渗设施作为出溢边界处理,而不能对排渗设施排水能力进行计算.在这种情况下,可采用水力学公式进行排渗设施排水能力计算,并采用有限单元法进行校核.通过调洪演算,该尾矿库最高洪水位为１６８．５６m,最小干滩长度９０．０m(滩面平均坡度１．６％),尾砂水平向渗透系数２．３ˑ１０－６m/s,竖向渗透系数１．１ˑ１０－６m/s,为安全计,排渗系统设计采用尾砂水平向渗透系数.(１)所需渗流量如图５所示,平均渗流坡降为:i＝Δh L＝０．０９９式中Δh 上下游水位差,１４．０５m;L 渗径,１４１．３４m;根据达西定律,单宽渗流量为:q＝k i A＝１．５０３ˑ１０－６m３/s式中k 尾砂平均渗透系数,２．３ˑ１０－６m/s;i 平均渗流坡降,０．０９９;A 平均渗流断面面积,６．６m２;q 平均单宽渗流量,m３/s.图５㊀渗流计算示意图排渗管所需泄流量为,Q＝K B q＝４．５０９ˑ１０－６m３/s式中K 排渗管安全系数,２~５;B 排渗管间距,１．５m;q 平均单宽渗流量,１．５９４ˑ１０－６m３/s.(２)滤水段进水能力渗入外包无纺土工布带孔管的水量可按下式计算:q e＝n k iπd e f l＝４．８９０ˑ１０－６m３/sd e f＝d e x p(－２απ)＝０．０５７m式中k 尾砂平均渗透系数,２．３ˑ１０－６m/s;i 平均渗流坡降,０．０９９;d 管道内径,０．１０７m;l 管长;d e f 带孔管等效管径,m;α 水流流入管内的无因次阻力系数,０．１~０．３;n 排渗管排数,３.(３)带孔管的过流能力计算q t＝nυA＝０．０２０m３/sA＝πd２e/４＝０．００８９２m２υ＝１９８．２R２/３i０．５７２l＝０．７５８m/s式中A 管的断面面积,m２;υ 管道流速,m/s;d e 管道内径,m;R 管道水力半径,R＝d e４＝０．０２７m;n 排渗管排数,３;i l 管道水力梯度,０．０１５.(４)排渗管的实际泄流能力水平排渗管的实际泄流能力应采用q e和q t的较小值,并不小于所需泄流量.如上,水平排渗管的泄流能力为M I N(q e,q t)＝４．８９０ˑ１０－６m３/s＞Q＝４．５０９ˑ１０－６m３/s.过流能力计算时,应考虑实际８４有㊀色㊀矿㊀冶㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第３６卷施工误差,对管道的水力梯度i l 考虑一定的折减.(５)排渗后设计浸润线为了校核排渗系统水力计算结果,应采用有限元法进行了渗流分析,并对浸润线做相应调整.相应浸润线计算简图如图６,单宽渗流量为２．２１０ˑ１０－６m ３/s,大于水力学计算单宽渗流量,这主要是因为程序未考虑排渗管的排水能力,认为排渗管端部即为出溢边界,而高估了渗流坡降.图６㊀浸润线校核示意图图７㊀排渗后稳定计算示意图４．３㊀排渗效果分析通过上述计算分析,采取排渗措施以后,能够使坝体浸润线降低６．７m ,满足规范要求,同时最小安全系数由１．１７８提高至１．３５２,提高了坝体稳定性,排渗后稳定计算示意图见图７.５㊀结㊀语我国很多尾矿库都存在渗流方面的问题,渗流本身会产生渗流破坏,同时又会降低坝体稳定安全系数,排渗治理是应付这类问题的最有效手段.而对于如何进行尾矿坝的排渗治理设计,这方面的专著及资料较少.本文通过笔者的实践,并结合某工程设计,阐述了排渗设施水力计算的一般思路及方法,供广大技术人员参考.参考文献:[１]㊀尾矿设施设计参考资料编写组．尾矿设施设计参考资料[M ]．北京:冶金工业出版社,１９８０:１６３－２１１．[２]㊀毛昶熙．渗流计算分析与控制[M ]．北京:中国水利水电出版社,２００３:８９－１２３．[３]㊀尾矿设施设计规范[S ],G B５０８６３－２０１３:１０－１７．[４]㊀土工合成材料应用技术规范[S ],G B /T５０２９０－２０１４:２８－２９．[５]㊀尾矿堆积坝排渗加固工程技术规范[S ],G B５１１１８－２０１５:１３－２２．[６]㊀埋地塑料排水管道工程技术规范[S ],C J J １４３－２０１０:１１－１５．D e s i g no fD r a i n a g e S y s t e mF o rAT a i l i n gsP o n d Y U A NF u Ｇq i n g １,X I N G X i a o Ｇb i n ２(１．L i a o n i n g P a i s h a n l o uG o l d M i n i n g C o ．,L t d ．,F u x i n １２３０００,C h i n a ;２．S h e n y a n gN o n f e r r o u sM e t a l l u r g y E n g i n e e r i n g &R e s e a r c hI n s t i t u t eC o ．,L t d ．,S h e n y a n g １１０００３,C h i n a )A b s t r a c t :T h e d e s i g no fd r a i n a g e f a c i l i t i e s i sa n i m p o r t a n t c o n t e n t i nt h ed e s i g n p r o c e s so f t a i l i n gs p o n d 敭T h i s p a p e rb r i e f l y i n t r o d u c e st h ec o m m o n l y u s e dd r a i n a g et r e a t m e n tm e a s u r e sa n dc a l c u l a t i o nt h e o r y in t a i l i n g s p o n d a n d i n t r o d u c e s t h eh y d r a u l i c c a l c u l a t i o nm e t h o d a n d t h i n k i n g o f d r a i n a g e f a c i l i t i e s i n c o m b i Ｇn a t i o nw i t h a p r o j e c t e x a m p l e 敭F i n a l l y t h e p r a c t i c a l s i g n i f i c a n c e o f d r a i n a g e t r e a t m e n t i s v e r i f i e db yqu a l i Ｇt a t i v e a n a l y s i s a n d c o m p a r i s o no f d a ms t a b i l i t y b e f o r e a n d a f t e r d r a i n a g e 敭K e y w o r d s :s a t u r a t i o n l i n e d r a i n a g e f a c i l i t i e s w e l l p o i n t d e w a t e r i n g s t a b i l i t y a g a i n s t s l i d i n g f i l t e r p i p e 欢迎订阅㊀㊀欢迎投稿９４第１期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀原福庆等:某尾矿库排渗设施设计。