第四章
4.1 尾矿库概况 4.1.1 尾矿库
#####尾矿库于1979年12月与选厂同时建成投产，由长沙有色冶金设计院设计。尾矿库位于灰岭村下的山沟，距选厂1km。该沟东、西、北三面环山，南面为沟谷出口，属碎屑岩低山地貌区，地形北高南低, 流域汇水面积5.5km2。主沟长3.85km，平均坡降47‰ ,沟底标高为389m～570m,左右各一支沟，沟内地形陡峻，呈狭窄的“V”字型，沟宽50m～200m,山体自然坡角400～600,植被较发育，覆盖率30%～50%。
该沟地质构造属泥盆系中统纳标组(D2n)地层及第四系河流冲积层、坡残积层，其岩层主要为褐灰、褐黄色薄—中层状泥岩、页岩与砂岩互层，或泥岩、页岩夹砂岩硅质岩，受构造挤压影响，裂隙发育，风化强烈。
根据广西地震办资料，历史上南丹县境内发生的地震基本烈度均小于Ⅵ度。根据2001年2月国家标准《中国地震动参数区划图》（GB18306—2001）,南丹地区地震动参数g＜0.05,参照该标准中对照表D1，其地震基本烈度小于Ⅵ度。故可认定该场地地震基本烈度小于Ⅵ度。
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尾矿坝稳定性验算及评价
该尾矿库设于该沟谷中下游，纵长2.8km，设计最终堆积标高490m，占地面积125万m2（1875亩）。
4.1.2.初期坝
尾矿库初期坝设于灰岭沟口处，坝型为透水堆石坝，座落于卵石地基上。坝基标高387m，顶标高411.0m，坝高24m,顶宽6.0m，顶长83.0m，上游坡设天然反滤层，坡比1：1.7；下游坡比1：1.6，在391.0m和401.0m标高处设马道，马道宽2.0m。初期坝自投产以来运行正常，未出现过异常现象。目前状况良好，下游坝趾处有渗透清水逸出，属正常现象。
4.1.3 尾矿堆积坝
灰岭尾矿坝采用上游法筑坝工艺，设计堆积坡比1:5，最终堆积标高490.0m，初期坝以上堆积高度79.0m，总坝高103.0m，总库容3296万m3。为降低坝体浸润线增加稳定性，原设计于堆积坝内还设有排渗盲沟式排渗降水系统，但在生产运行中被取消。至2001年12月尾矿坝堆积标高达456m,总坝高69m，已堆积尾矿810万m3，库内水位约447.5m，最小干滩长度约224m，干滩坡度0.013～0.03。由于劳动服务公司在尾矿沉积滩上进行尾矿回采，造成滩面凸凹不平，不尽规整。堆积坝下游坡面亦欠整齐，未设土石保护层，原设计的截水沟也被取消，在雨水和坝上尾矿管道破裂后高压矿浆的冲刷下，水土流失较严重，已出现多处冲沟。
尾矿坝未设浸润线观测系统。由于库内水位较低，初期坝采用透水堆石坝,且尾矿粒度较粗，尾矿堆积坝渗透性较强,故浸润线较
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低。根据现场考察及广西地质灾害防治工程勘查设计院2001年12月勘察和武汉勘察研究总院2002年7月勘察，尾矿坝浸润线埋深都大于10m，其逸出点在初期坝址附近。仅在尾矿库左岸劳动服务公司选厂（2）处山体下部受地形影响有局部渗水现象。
目前，尚有西南大通道（六寨至水任二级公路）四段路段穿过尾矿库区。根据原规划，库水位上升后，该路段需另行改线，不影响尾矿库继续使用。
4.2 渗流稳定
根据勘察,尾矿堆积坝下游堆积坡附近为尾粗砂、尾中砂和尾粉砂，其临界渗流坡降采用下面公式计算：
It=γg/γ0-(1-n)+0.5n
式中：It— 临界渗流坡降；
γg—土的干密度； γ0—水的密度； n—土的孔隙率；
尾矿坝渗流坡降按下式计算： I=h/L 式中：h—水位差； L—渗迳长；
该尾矿库现状及终期堆积标高490m时尾矿坝渗流最大渗流坡
降及允许渗流坡降计算结果列于表4.1中。
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表4.1 渗 流 坡 降 比 较 最大渗流坡降 临界渗流坡降 安 全 系 数 规定安全系数
从表4.1 可以看出，现状及终期均不会产生渗流破坏，尾矿坝可以满足渗流稳定要求。
4.3 静力稳定计算和拟静力法地震稳定计算
静力稳定计算是对选定的计算断面在静力荷载作用下坝体抗滑动破坏的安全度进行计算。由于该尾矿库地震动参数g＜0.05,其地震基本烈度小于Ⅵ度，可不进行专门地震动力稳定分析，为安全起见，仍采用拟静力法对该尾矿坝在7度地震条件下进行稳定分析。
4.3.1 计算断面
根据武汉勘察院所作的勘察断面作为计算断面（见附图）。 4.4.2 计算方法
根据《规范》采用瑞典圆弧法进行总应力法稳定分析。计算公式为：
K=
Σ[(W-Vd)Cosβ-HdSinβ-μbSecβ]tgφ+ΣbCSecβ
Σ[(W0-Vd)Sinβ+HdCosβ-Hd(H1+H2+H3)/2R
现 状 0.072 2.205 30.6 2.0 终 期 0.138 2.205 15.9 2.5 备 注 三等库2.0,二等库2.5
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式中：
W—计算抗滑力时的土条重（浸润线以上按湿容重计；浸润线以下及下游水位以上按饱和容重计；下游水位以下按浮容重计）；
H1—浸润线以上土条高度；
H2—浸润线以下及下游水位以上土条高度； H3—下游水位以下土条高度； B—土条宽度；
β—土条滑弧面中心切线与水平线之夹角； R—滑弧半径；
φ、μ、c—土条底的内摩擦角、超静孔隙水压力、粘聚力； Hd 、Vd—垂直、水平地震力； Hd=Kc〃a〃Wb Vd=1/3〃Hd
Kc—地震系数（7度地震Kc=0.025）； 计算草图见图4.1。
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