某尾矿库加高扩容方案探讨

廖江平

摘 要：某尾矿库根据需要，将对其加高扩容，本文对三个高程段进行了扩容特征标高分析，提出了明确的排渗措施；根据渗流分析，提出续建和新建排洪系统。

关键词：尾矿库；加高；排渗；排洪

一、工程背景

某尾矿库放矿规计总坝高217m，总库容5300×104m3；目前该库已使用至199m，总库容4300×104m3，可为选厂继续服务

2.5年。为满足选厂继续生产需要，对已建尾矿库进行加高扩容。

二、尾矿库扩容方案简介

（一）扩容特征标高分析。根据全尾矿粒度，全粒级尾矿中粒径大于0.037mm的颗粒约占66%，设计按66%比例计算沉积滩长度，详见表1。

综合表1，设计对各扩容特征标高分析如下：

（1）1410～1460m。尾矿库在此阶段运行时，库长逐渐减短，经防洪安全分析和尾矿库长期运行管理经验判断，在满足防洪安全的前提下，可基本兼顾澄清回水的要求，扩容难度较小；为提高西沟尾砂充填率，在西沟新建一套排洪系统。坝顶标高1460m时，总坝高267m，总库容7706×104m3，新增有效库容3206×104m3。（2）1460～1485m。尾矿库在此阶段运行时，库长进一步减短，蓄水能力和澄清能力降低，库内回水无法满足选厂生产需要；但进入此运行阶段后，放矿规模减小至5000t/d，可大大缓解尾矿库防洪、回水压力；为进一步减小回水压力，满足防洪安全要求，可在库外进行回水，即在西沟排洪系统出口新建回水库。堆积坝顶标高1485m时，总坝高292m，总库容10249×

104m3，新增有效库容4938×104m3。（3）1485～1520m。尾矿库在此阶段运行时，库长已不足500m，在扣除设计所需的干滩长度的情况下，基本已无蓄水能力和澄清能力，须采取渠槽法放矿、模袋法筑坝等工程措施，保证正常生产；并需在库尾垭口建设3座副坝，副坝最大坝高22m，坝轴线长250m，副坝设置在山顶，建设难度较大。坝顶标高1520m时，总坝高327m，总库容

11736×104m3，新增有效库容6545×104m3。综合考虑防洪、澄清、回水、管理、投资等要求，设计推荐1485m作为本次扩容的最终堆积标高，并在西沟排洪系统出口新建配套库外回水设施。

（二）排渗设施。（1）已实施排渗设施。1）堆积坝体1275m、1290m、1336m、1340m、1360m、1368m、1372m和1384m标高在距堆积坝滩面200m～250m处铺设了一层坝体排渗席垫。2）堆积坝体1289m标高处设置了2座大口辐射渗井，其内径

D=2.9m，深度H=28m，其下部设置有13根水平集渗管和1根水平排渗管，由水平排渗管导出井内的积水。（2）本次扩容将继续实施的排渗设施。堆积坝体1408m、1420m、1432m、1444m、

1436m、1448m、1460m、1472m、1484m标高设置土工席垫排渗层，即在距离滩顶140m处平行坝轴线铺设由一层400g/m2土工布包裹的厚度10mm的土工席垫，土工席垫宽2.0m，铺设三排，间距2.0m。

（三）渗流分析。计算结果来看，浸润线不会从坝面逸出，不会产生管涌和流土等现象。该浸润线可作为尾矿坝稳定计算的依据，验证坝体抗滑稳定性。

（四）排洪系统。（1）续建东沟已有排洪系统。原排洪系统已建至9号井，井顶标高1407m，本次扩容续建3座排水井， 1座

D=2.5m，H=30m，1座D=5m，H=30m，1座D=3m，H=30m，并增设排水隧洞B×H=1.5×1.8m，L=450m。（2）西沟新建排洪系统。根据库区地形图，尾矿库运行至坝顶标高1410m后，尾矿库库长将越来越短，坝轴线越来越长，库面将由窄长型渐变至短宽型，东西两沟之间水面难以连通。为提高西沟尾砂充填率，便于后期尾矿库干滩形成，设计在西沟新建一套排洪系统，新建排水井3座，每座井径D=2.5m，H=30m；隧洞B×H=1.5×

1.8m，L=1080m。隧洞出口位于尾矿库西侧分水岭外侧。

小结：随着国家对环保、安全问题的日渐重视，我国矿产资源丰富的地区，新建一座尾矿库的选址、征地、搬迁难度很大。为保证矿山的可持续发展，对已建尾矿库加高扩容是可行的方案。近十年来，国内矿山规模扩大，各地修建了多座超过200m的尾砂高坝，积累了大量高坝加高的实践经验。目前尾矿高坝加高扩容存在的主要问题是需要大幅降低坝体浸润线、控制沉积滩长、满足回水要求，解决了这几大问题，即解决了尾砂高坝稳定、防洪、运行管理问题。

参考文献：

[1] 李作章；徐日升；穆鲁生尾矿库安全技术[J] 1996