冯家山尾矿库闭库综合治理可研报告

湖北三鑫金铜股份有限公司

冯家山尾矿库闭库综合治理工程 可行性研究报告

湖北三鑫金铜股份有限公司

二00三年十一月十六日

马鞍山矿山研究院

院长: 王运敏

主管院长: 毛益平

科技产业部部长: 杨致华

岩土工程设计研究所所长:马无林

项目负责人: 汪 斌 江龙剑

参加人员: 汪 斌 江龙剑 曹作忠

段蔚平 朱君星

湖北三鑫金铜股份有限公司

总经理: 梁中扬

生产副总: 田显高

总工程师: 刘成平

安环部部长: 李富宝

参加人员: 李富宝 李殿辉 王家吉 帅金山

许向东

目 录

一、概况 (1)

二、尾矿库基本情况 (2)

1、尾矿库场地位置、库别 (2)

2、库区气象与水文地质条件 (3)

3、尾矿库历史与现状 (3)

三、尾矿库闭库综合治理的目的、意义 (5)

四、尾矿库综合治理实施方案 (5)

1、坝体安全加固 (5)

2、修建截洪沟与排水沟 (6)

3、土地复垦 (8)

4、环境保护 (8)

5、尾矿坝监测 (9)

6、闭库后尾矿库的安全管理 (9)

五、技术路线和方法 (10)

六、尾矿库综合治理进度计划 (10)

七、工程概算 (11)

八、闭库综合治理项目实施的保障措施 (13)

九、尾矿库闭库综合治理预期的社会效益与环境效益 (13)

湖北三鑫金铜股份有限公司

冯家山尾矿库闭库综合治理工程

可行性研究报告

一、概况

冯家山尾矿库是1969年设计建成，为冯家山铜矿服务，冯家山铜矿生产能力为200t/d，设计服务年限9年。由于冯家山铜矿后期探矿增储和其接替矿山鸡冠嘴金矿的建成，冯家山尾矿库一直超期服务至2000年，同时也超过了尾矿库初期设计的排尾能力，现堆存尾矿83.5万立方米。

冯家山尾矿库2000年停止使用，由于其超期超容服务，成为当地安全环保的焦点，是名副其实的产尘点、污染源和重大危险源。风起砂尘起，雨至污水流，尾矿库成了环境污染的罪魁祸首。该库超期超容服务，最初为土坝的初期坝排水已失效，加上外坡脚处农民掘土种地受到破坏，坡面出现不同程度的塌陷；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；2#坝肩截洪沟上部产生一条大裂隙，穿过截洪沟底深入尾砂坝内，暴雨时有水从裂缝涌出；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，冯家山尾矿库成了危坝险库 。在1997年6月8日，冯家山尾矿库就曾发生过4#排洪井座与3#排洪井顶之间长24m的排洪连接钢管发生断裂事故，大量尾矿流出库外，在库内形成一直径达8.0m左右塌陷区，库水从排洪管出口井顶盖位置涌出，将初期坝冲开一个大缺口，给库区下游的环境带来污染，给库区下游人民群众的生命财产安全带来严重威胁。

湖北三鑫金铜股份有限公司按照黄安监管令矿字[2003]第（002）号、冶坝

安指[2003]4、7号和冶安监管令坝安字{2004]年第（039）号及冶坝安指{2004]6号文精神，科学规划决策，科学施工与管理，彻底根治库区环境，特别是对库、坝安全隐患及地质灾害的综合治理。

二、尾矿库基本情况

1、场地位置、库别

冯家山尾矿库位于大冶市城区南约3公里，西距冯家山矿区约700米，距106国道和大沙铁路约500米，距大冶湖区约1公里。其处于丘陵小冲沟低洼部位，三面为小山脊所环抱，北部山顶标高132.7米，南部山顶标高112.9米，西部山顶标高78.31米，库区最低高程30.2米，整个库区汇水面积73700m2。该尾矿库由1#主坝和2#副坝、3#副坝围堵而成，1#主坝和3#副坝下游有熊家边、下刘朝、冯日朝、金井咀四个自然村，地形平坦，地面自然标高18.2-30.0m，分布有大量田地。2#副坝下游主要为丘陵区，人口较少。库尾矿堆置量约为83.5万立方米，初期坝底标高为30.2米，最终坝高平均为76米，根据规范库容、坝高要求及其重要性，冯家山尾矿库等别确认为四等库。

2、库区气象与水文地质条件

库区属大陆性较强一亚热带季风气候，四季分明，雨量丰沛，年平均气温17℃。一月最冷，可达零下10℃；七月最热，可达40℃；全年无霜期261天。多年平均降雨量1450mm，最大年降雨量2533.8 mm，最大一日、三日、七日降雨量分别为250.5mm、322.0 mm、476.1 mm,多年平均24小时最大降雨量109mm,全年主导风向为东南风，平均风速3m/s。

库区地表溪流较发育，地下水主要赋存于第四系冲洪积层中，风化残坡积层中，主要由大气降水和南北两侧山坡地表径流下渗补给，第四系地层地下水受尾矿库蓄水和大气降水的影响和控制，对尾矿坝稳定性起作用的主要是尾矿堆积体

中的地下水。

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