三都县湘乡亨通矿业有限公司选矿厂尾矿库闭库设计报告
第六章 工程分项设计
6.1场地平整
6.1.1场区周边边坡平整
场区周边植被茂密，无裸露、无可能产生冲毁及垮塌的土坡，可以不进行平整。 6.1.2场区场地平整
根据现场情况，对堆场进行必要的平整和修复，对原有竖井进行切割和封堵。将场区原有排水竖井顶面切割至尾矿渣垫层顶面以下15cm，然后采用钢筋混凝土盖板封堵。原排洪拱洞洞口不封闭，作为安全储备，场地平整时采用干砌石进行保护。
为了及时和有效的排出堆场及其周边有关区域的雨洪，对场区堆体顶面和附近有关区域进行平整，将场区分割为4个分区。坝前1：5的削坡坡面为第①分区，其余的按中间和两边分别为第②③④分区。
场区场地平整总体坡度不小于2%，坡向截洪沟。
平整后场地表层标高即为堆场聚氯乙烯土工膜底标高，因此，场地表层除满足场地平整的要求外，还应满足作为聚氯乙烯土工膜垫层的要求。
（3）场地内粘土、尾矿渣剥离
施工时剥离场内粘土、尾矿渣，分类堆存，以备后期施工时用作覆盖层的垫层及植被层。
6.2覆盖层
在平整后的尾矿渣场各分区顶面分别构筑覆盖层，覆盖场区尾矿
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渣堆体。
①区覆盖层从下至上包含以下各结构层： （1）干砌石层，厚30cm； （2）隔水层（粘土层），厚20cm； （3）植被层，厚30cm。
②③④区覆盖层从下至上包含以下各结构层： （1）尾矿渣垫层，厚50cm；
（2）隔水层（聚氯乙烯土工膜、两布一膜）； （3）植被层，厚30cm。 覆盖层技术要求：
干砌石石料强度等级不得低于MU30；
尾矿渣垫层不含粒径大于1.0mm的渣，不得掺杂石块、树枝、垃圾等杂物；垫层一般不需开挖后回填、碾压，仅清除杂物后对开挖表面压实即可，压实厚度为50cm，压实度不小于0.90；压实过后尾矿渣表面要求平整，无明显坑、洼、堤、坎等；
隔水粘土层采用黄粘土，压实度不小于0.90；
隔水聚氯乙烯土工膜（PVC膜）层膜材应符合《土工合成材料聚氯乙烯土工膜》（GB/T 17688-1999）要求，土工膜膜厚0.3mm，膜材宽度不小于2000mm；土工布应符合《长丝纺粘针刺非织造土工布》（GB/T 17639-2008），土工布采用长丝纺粘针刺非制造涤纶黑灰色、单位面积重量500g/m2；土工膜、土工布铺设应按《土工合成材料应用技术规范》GB 50290-1998进行，不得穿硬底鞋、高跟鞋、带钉的鞋在膜上行走或作业，不得在未有效覆盖的膜上行走或作业，不得在未有效覆盖的膜上通行机具、车辆和工程机械；
植被层采用腐殖土（耕植土或拌和有机肥粘土）构筑，不得夹带
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石块、树根、树枝等杂物；植被层顶面应平整，无明显坑、洼、堤、坎等，顶面标高应符合设计要求；顶面应有适度压实，压实度不小于0.85；植被层上应种植草皮或其他适宜在土层和尾矿渣层上生长的草本植物，不得种植树木。
根据省内外专家的研究成果，在尾矿渣闭库后的地方，不宜进行复恳耕种农作物，而应大力绿化，恢复生态环境。其绿化系数（绿化面积总和与封场区占地面积的百分比）几乎为1。
绿化具有调节空气、美化环境、蓄水保土、涵养水源、防止水土流失、保护和改善大自然生态平衡的功能，具体作用是：
（1）吸收和滞留有害气体，补充新鲜空气：在阳光照耀下植物进行光合作用，吸入二氧化碳，放出氧气。据测算1公顷阔叶林，一天可吸入1t二氧化碳，放出0.7t氧气。植物叶片吸收有害气体的能力很强。每个人只要10m2森林或50 m2草坪面积就足够所需用氧气。
（2）吸收和滞留粉尘：树木对粉尘、烟尘有阻挡、过滤、吸附作用。树木枝冠茂密，叶面多绒毛，含有粘性油脂或汁液，可降低风速，使大粒粉尘下降或吸附灰尘和飘尘。经雨水冲刷后树木又能恢复其滞尘作用，森林吸附粉尘能力比同等面积的裸露地面大75倍，草坪要大70倍。
（3）减弱噪声：树木对声音有散射作用，吸音功能强，起到隔音墙和消音器的作用。
（4）防水和防震：树木含水多，即使着火也不会产生火焰，可阻挡火势蔓延，隔离火花飞散。
（5）稳定土壤：树木有盘根错节的根系，有固沙保土、护坡蓄水功能。对稳定土壤，防止地表冲刷非常有效。200mm厚的草坪表土层，需8.2万年被雨水冲刷尽，裸露地只需18年。
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（6）杀菌：绿化可减少空气中细菌数量，有净化空气的功能。有的树可分泌杀菌素，有的水浸液能在1分钟内杀死伤寒痢杆菌各菌系。森林内测试每m3含菌量仅50个，对保护人体健康作用很大。
（7）调节和改善小气候，所以在森林中人们会觉得空气新鲜，清爽宜人，树木具有吸热、遮荫和蒸发水分的功能，绿化可以缓和四季温差、昼夜温差、减少气温聚变时的不舒适感。可以提高空气相对湿度，树木根系吸收土壤里的水分，既满足自身生长需要和枝叶的蒸腾，水汽增多，温度接近饱和，人们感觉凉爽，气候环境舒适。
在被尾矿渣占用的土地上进行绿化，逐渐恢复鸟语花香、山青水秀、风景宜人的自然景色，恢复生态环境，防止水土流失，对改善矿区的小气候将起到十分重要的作用。
绿化时还有一个对植物抗性的选择问题。各种植物对有害气体或有害物的抗性不同，根据本工程的具体情况，首先可选择的植物有紫藤、茅草、熟地草、地锦、金银花、长春藤等。在绿色设计时可以一个堆渣选几个植物，并且结合当地气候条件、土壤条件、适宜树种、人们喜爱等等，选择适宜的树种；同时还要兼顾对CO2、SO2、NO2、H2S等有害气体抗性强的植物。
6.3尾矿初期坝
尾矿初期坝坝顶增设栏杆，栏杆采用C20钢筋混凝土材料，避免高空坠落事故。
将已经损坏的原管理用房拆除，在原管理用房处布置管理用房，管理用房采用砖混结构，面积30m2。
尾矿初期坝抗滑稳定不满足规范要求，需进行加固。加固结合消力池护坦一起考虑，在初期坝底部进行毛石混凝土加固处理，毛石混凝土同时作为消力池的护坦使用。C15毛石混凝土坐落在基岩上，尺
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寸为35×3×1m（l×b×h）。加固过后尾矿初期坝抗滑稳定安全系数Kc =1.317 > 1.300，满足规范要求。
6.4截洪沟、消力池
截洪沟环库建设，沿修整后堆体与原始坡面交线平顺修建，过初期坝后沿坝体与原始坡面的交线顺接入消力池。
截洪沟顶部高程与堆场绿化后高程一致，以便雨洪能顺利流入沟内。由于尾矿库原排洪拱洞内部是否有损坏不清楚，本次设计洪水全部由截洪沟排出，排洪拱洞作为安全储备。截洪沟洪水按P=2%进行设计、P=1%进行校核，设计超高按《水力计算手册》取值为0.4m。
截洪沟长600m，采用M7.5浆砌石砌筑，抹M10水泥砂浆、厚3cm。截洪沟断面采用北京理正岩土计算5.5版计算软件计算，净断面尺寸1×1.4m（b×h）梯形断面，断面斜坡侧坡度m的值为0.3、另一侧为0，截洪沟底坡为0.5%。截洪沟两侧厚40cm、底板厚50cm，坡度较陡的部位设置跌水坎消能。
消力池需将池内杂物、垃圾等进行清除，将圆形暗涵进口进行砌石保护、避免堵塞管口。消力池坝脚处需增设护坦，防止截洪沟中洪水冲刷坝脚及池底，护坦同时作为初期坝加固措施，护坦采用C15毛石混凝土材料。
6.5尾矿库监测设计
6.5.1尾矿坝监测
本工程考虑在尾矿坝上两端及中间各设置一个观测墩，在附近视线较好的固定山头设置基准点，每隔一月进行观察记录并对资料进行分析，以确保尾矿库安全运行。
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