尾矿库基础教学演示文稿版

图2-12 上游式尾矿坝
【条文】 条文】
3.10 中线式（尾矿筑坝法） 在初期坝轴线处用旋流器分级粗尾砂 冲积尾矿的筑坝方式。
【条文】 条文】 3.7初期坝 3.7初期坝 基建中用作支撑后期尾矿堆存体的坝。
【释义与知识】 释义与知识】 1、初期坝的类型 初期坝可分为不透水坝和透水坝。 不透水初期坝──用透水性较小的材料筑成的初期坝。因其透水性远小于库内尾矿的透 不透水初期坝──用透水性较小的材料筑成的初期坝。因其透水性远小于库内尾矿的透 水性，不利于库内沉积尾矿的排水固结。当尾矿堆高后，浸润线往往从初期坝坝顶以 上的子坝坝脚或坝坡逸出，造成坝面沼泽化，不利于后期坝坝体的稳定。这种坝型适 用于挡水式尾矿坝或尾矿堆坝不高的尾矿坝。来自图2-1 山谷型尾矿库
2、傍山型尾矿库 傍山型尾矿库是在山坡脚下依山筑坝所围成的尾矿库，如图2 所示。它的特点是初期坝相对较长, 傍山型尾矿库是在山坡脚下依山筑坝所围成的尾矿库，如图2-2所示。它的特点是初期坝相对较长, 初期坝和后期尾矿堆坝工程量较大；由于库区纵深较短，澄清距离及干滩长度受到限制，后期坝堆 的高度一般不太高，故库容较小；汇水面积虽小，但调洪能力较小，排洪设施的进水构筑物较大； 由于尾矿水的澄清条件和防洪控制条件较差。管理、维护相对比较复杂。国内低山丘陵地区的尾矿 库多属于这种类型。
（4）废石坝 用采矿场剥离的废石筑坝，有两种情况：当 废石质量符合强度和块度要求时，可按正常 堆石坝要求筑坝；另一种是结合采矿场废石 堆石坝要求筑坝；另一种是结合采矿场废石 排放筑坝，废石不经挑选，用汽车或轻便轨 道直接上坝卸料，下游坝坡为废石的自然安 息角，为安全计，坝顶宽度较大，如图2 息角，为安全计，坝顶宽度较大，如图2-11 所示。在上游坡面应设置砂砾料或土工布做 成的反滤层，以防止坝体土颗粒透过堆石而 流失。
V2─调洪库容：指水平面BB′和CC′之间的库容，它是在暴雨期间用以调洪的库容。 V2─调洪库容：指水平面BB′和CC′之间的库容，它是在暴雨期间用以调洪的库容。 是设计确保最高洪水位不致超过BB′水平面所需的库容，因此，这部分库容在非雨季一 是设计确保最高洪水位不致超过BB′水平面所需的库容，因此，这部分库容在非雨季一 般不宜占用，雨季绝对不许占用； V3─蓄水库容：指水平面CC′和DD′之间的库容，供矿山生产水源紧张时使用，一 V3─蓄水库容：指水平面CC′和DD′之间的库容，供矿山生产水源紧张时使用，一 般的尾矿库不具备蓄水条件时，此值为零，CC′和DD′重合； 般的尾矿库不具备蓄水条件时，此值为零，CC′和DD′重合； V4─澄清库容：指水平面DD′和滩面DE之间的库容，它是保证正常生产时水量平衡 V4─澄清库容：指水平面DD′和滩面DE之间的库容，它是保证正常生产时水量平衡 和溢流水水质得以澄清的最低水位所占用的库容，俗称死库容； V5─有效库容：是指滩面ABCDE以下沉积尾矿以及悬浮状矿泥所占用的容积。它 V5─有效库容：是指滩面ABCDE以下沉积尾矿以及悬浮状矿泥所占用的容积。它 是尾矿库实际可容纳尾矿的库容。可根据选矿厂在全部生产期限内产出的尾矿总量W(t) 是尾矿库实际可容纳尾矿的库容。可根据选矿厂在全部生产期限内产出的尾矿总量W(t) 和尾矿平均堆积干密度d(t⁄m3)按式3 和尾矿平均堆积干密度d(t⁄m3)按式3-1计算得到。 V5 = W d 3-1 如果W是选矿厂在全部生产期限内产出的尾矿总量，相应算出的V5就是该尾矿库的 如果W是选矿厂在全部生产期限内产出的尾矿总量，相应算出的V5就是该尾矿库的 总有效库容。 尾矿库的全库容V是指某坝顶标高时的各种库容之和，用3 尾矿库的全库容V是指某坝顶标高时的各种库容之和，用3-2式表示： V= V1+ V2+ V3+ V4+ V5 3-2 尾矿库的总库容是指尾矿堆至最终设计坝顶标高时的全库容。 尾矿库的库面面积、全库容、有效库容和汇水面积都将随坝体堆积高度的变化而变 化。为了清楚地表示出不同堆坝高度时的具体数值，可绘制出尾矿库的性能曲线，如 图2-6所示；图中的 H～Fm是高程～库面面积曲线；H～Vq是高程～全库容曲线；H～Vy是高程～有效 Fm是高程～库面面积曲线；H Vq是高程～全库容曲线；H Vy是高程～有效 库容曲线；H Fh是高程～汇水面积曲线。 库容曲线；H～Fh是高程～汇水面积曲线。
【条文】 条文】
3.8 堆积坝 生产过程中在初期坝坝顶以上用尾矿充填堆筑而成的坝。
【释义与知识】 释义与知识】 选矿厂投产后，在初期坝坝顶敷设放矿主管和放矿支管向库内排放尾矿，排满后再用 尾砂筑成小子坝，用以形成新的库容。将放矿主管和放矿支管移升到子坝顶，继续向 库内排放尾矿，如此循环，逐渐加高坝体。子坝连同尾矿沉积体统称为后期坝（也称 尾矿堆积坝）。称它为坝，实质上是尾矿沉积体临空面的边坡，这种自然沉积的砂性 土边坡稳定性能较差；大、中型尾矿堆积坝最终的高度往往比初期坝高得多，是尾矿 坝的主体部分。堆积坝一旦失稳，灾害惨重。所以如何确保堆积坝的安全历来是设计 和生产部门十分重视的一项工作。 堆积坝的筑坝方式有上游式、中线式、下游式和浓缩锥式等类型。 条文】 【条文】
图2-11 采矿废石透水堆石坝
（5）砌石坝 用块石或条石砌成的坝。这种坝型的坝体强度较高，坝坡可做得比较陡，能节省筑 坝材料，但造价较高。可用于高度不大的尾矿坝，但对坝基的工程地质条件要求较 高，坝基最好是基岩，以免坝体产生不均匀沉降，导致坝体产生裂缝。 （6）混凝土坝 用混凝土浇筑成的坝。这种坝型的坝体整体性好，强度高，因而坝坡可做得很陡， 筑坝工程量比其他坝型都小，但工程造价高，对坝基条件要求高，采用者比较少。
透水初期坝──用透水性较好的材料筑成的初期坝。因其透水性大于库内沉积尾矿，有 透水初期坝──用透水性较好的材料筑成的初期坝。因其透水性大于库内沉积尾矿，有 利于后期坝的排水固结，并可降低坝体浸润线，提高坝体的稳定性。它是比较理想的初 期坝坝型。 2、初期坝的坝型及其特点 （1）均质土坝 均质土坝是用粘土、粉质粘土或风化土料筑成的坝，如图 2-7所示，它像水坝一样，属 所示，它像水坝一样，属 典型的不透水坝型。在坝的外坡脚往往设有毛石堆成的排水棱体，以降低坝体浸润线。 该坝型对坝基工程地质条件要求不高，施工简单，造价较低。在早期或缺少石材地区应 用较多。若在均质土坝内坡面和坝底面铺筑可靠的排渗层，如图2 用较多。若在均质土坝内坡面和坝底面铺筑可靠的排渗层，如图2-8所示，使尾矿堆积 坝内的渗水通过此排渗层排到坝外。这样，便成了适用于尾矿堆坝要求的透水图
【释义与知识】 释义与知识】 为了减少尾矿坝的建设投资，大、中型尾矿坝通常都是用当地土石料建一个较矮的坝暂时贮存尾矿。 存满后，再利用粗粒尾矿本身逐级向上加高坝体。前者称初期坝，后者称后期坝（又称尾矿堆坝）。 对于地形不能满足尾矿堆坝要求的小库，或尾矿颗粒太细无法利用尾矿堆坝者，只好采用类似水库 （无后期坝）的坝型作尾矿坝。习惯称之为一次建坝，或称挡水式尾矿坝。
图2-4 截河型尾矿库
【条文】 条文】 3.2全库容 3.2 尾矿某标高顶面、下游坡面及库底面所围空间的容积，包括有效库 容、死水库容、蓄水库容、调洪库容和安全库容等五部分。 3.3有效库容 3.3 某坝顶标高时，初期坝内坡面、堆积坝外坡面以里（对下游式尾矿 筑坝则为坝内坡面以里），沉积滩面以下，库底以上的空间，即容纳尾矿 的空间。 3.4调洪库容 3.4 某坝顶标高时，沉积滩面、正常水位以上的库底、正常水位三者以 上，最高洪水位以下的空间。 3.5总库容 3.5 设计最终堆积标高时的全库容。
【释义与知识】 释义与知识】 尾矿库的库容有全库容、总库容和有效库容之分。图2 尾矿库的库容有全库容、总库容和有效库容之分。图2-5为尾矿库典型断面示意图。
图2-5 尾矿库库容组成图
图中: ▼H1─某一坝顶标高，对应的水平面为AA′； ▼H2─洪水水位，对应的水平面为BB′； ▼H3─蓄水水位，对应的水平面为CC′； ▼H4─正常生产的最低水位，亦可称之为死水位，对应的水平面为DD′。该水 位由最小澄清距离确定； DE─细颗粒尾矿沉积滩面及矿泥悬浮层面； V1─空余库容：指水平面AA′与BB′之间的库容，它是为确保设计洪水位时坝体 安全超高和安全滩长的空间容积，是不允许占用的，故又称安全库容；
图2-3 平地型尾矿库
4、截河型尾矿库
截河型尾矿库是截取一段河床，在其上、下游两端分别筑坝形成的尾矿库，如图2 截河型尾矿库是截取一段河床，在其上、下游两端分别筑坝形成的尾矿库，如图2-4所 示。有的在宽浅式河床上留出一定的流水宽度，三面筑坝围成尾矿库，也属此类。它 的特点是不占农田；库区汇水面积不太大，但库外上游的汇水面积通常很大，库内和 库上游都要设置排水系统，配置较复杂，规模庞大。这种类型的尾矿库维护管理比较 复杂。国内采用者不多。
3.9 上游式（尾矿筑坝法） 在初期坝上游方向充填堆积尾矿的筑坝方式。
【释义与知识】 释义与知识】 上游式筑坝的特点是子坝中心线位置不断向 初期坝上游方向移升，坝体由流动的矿浆自然 沉积而成，如图2 12所示。该坝型受排矿方式 沉积而成，如图2-12所示。该坝型受排矿方式 的影响，往往含细粒夹层较多，渗透性能较差， 浸潤线位置较高，故坝体稳定性较差。但它具 浸潤线位置较高，故坝体稳定性较差。但它具 有筑坝工艺简单，管理相对简单，运营费用较 低等突出优点，所以国内外均普遍采用。
图2-7 均质土坝
2-8 透水土坝
（2）透水堆石坝 用毛石堆筑成的坝，如图2 所示。在坝的上游坡面用砂砾料或土工布铺设反滤层，防 用毛石堆筑成的坝，如图2-9所示。在坝的上游坡面用砂砾料或土工布铺设反滤层，防 止尾砂流失。该坝型能有效地降低后期坝的浸润线。由于它对后期坝的稳定有利，且 止尾砂流失。该坝型能有效地降低后期坝的浸润线。由于它对后期坝的稳定有利，且 施工简便，成为廿世纪60年代以后广泛采用的初期坝型。 施工简便，成为廿世纪60年代以后广泛采用的初期坝型。
第二章 尾矿库基础知识
第一节 尾矿库
【条文】 条文】
3.1尾矿库 3.1尾矿库 是指筑坝拦截谷口或围地构成的用以贮存金属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。