尾矿库工程可行性研究报告 92页

'AAAA矿业有限责任公司****尾矿库工程可行性研究报告工程编号： 目录第一章总论11.1建设单位简介11.2建设项目概况11.3项目建设的必要性21.4可研编制依据21.5可研编制的原则及范围6第二章区域环境与库区地质条件82.1自然生态环境82.2社会经济环境概况112.3库区工程地质条件13第三章尾矿库库址选择263.1尾矿库库址选择263.2库址特点27第四章尾矿库库容、等别及设计标准的确定254.1尾矿相关基础资料254.2尾矿库库容274.3尾矿坝高度的确定294.4尾矿库等别304.5尾矿库设计标准的确定31第五章尾矿输送系统335.1尾矿输送方案335.2临界管径的确定335.3尾矿输送系统34第六章拟建尾矿库方案376.1初期坝方案37 6.2尾矿堆积坝416.3防洪排水方案446.4观测设施526.5回水系统546.6值班房及通讯、照明设施556.7供配电方案56第七章环境保护587.1环境保护可研依据587.2环境保护措施587.3水土保持60第八章安全专篇618.1主要危险有害因素及防范对策措施618.2库区安全及对下游影响分析648.3初期坝和堆积坝的稳定性分析658.4防洪排水设施安全可靠性分析678.5动态监测和通讯、照明等配置的可靠性分析688.6尾矿库安全管理69第九章投资估算799.1计算依据799.2资金来源799.3投资估算79第十章效益分析8310.1经济效益分析8310.2社会效益分析83第十一章结论及建议8411.1库址及尾矿库形式84 11.2尾矿库的等别及标准8411.3尾矿库主要工程方案8411.4建议86附件：设计委托书附图序号图纸名称图号1图纸目录012尾矿库平面布置图023尾矿库现状实测图034尾矿库面积、容积曲线图045初期坝I-I剖面图056初期坝II-II剖面图067排水系统纵剖面图07 第一章总论1.1建设单位简介AAAA矿业有限责任公司是一家民营企业，隶属AAACC产业有限责任公司的全资子公司，住所在AAAAAAAAA，成立于2011年10月，选厂规模为40000t/d，主要从事铁矿石的选矿加工和销售。现有职工147人。现选厂的原则流程为碎矿筛分—磨矿分级—磁选。最终产品为铁精矿，尾矿输送至尾矿库堆存，澄清水返回再利用。1.2建设项目概况该公司选厂在试车的同时私自修建了尾矿库，初期坝采用砂石堆筑，初期坝下游坡面设置了浆砌石护坡，初期坝坝高15m,坝长25m,外坡比1：1.8，坝顶标高900.00m，坝顶宽1.5m；试车生产的尾矿砂经长时间堆存晾干后，用机械将尾矿砂堆存于初期坝前，形成了尾矿堆积坝，堆积坝坝高7m,坝长34m,外坡比1：1.8，内坡比1：1.3，尾砂堆积坝为库内挖掘的尾矿堆积形成，因此库内因采用库内尾砂筑坝，形成了一个较大的深坑；目前库内尾矿已堆积至900.0标高位置，库内堆积尾砂约为0.8万m³。库底设置了直径400mm的涵管延伸到初期坝前，用于排水排洪，目前选厂处于停产状态，没有进行尾矿排放。企业根据建设项目“三同时”要求，对现有尾矿库进行重新设计，重新施工，严格履行建设项目“三同时”要求，进行项目实施。1.2.1项目名称、地点及建设单位建设项目名称：AAAA矿业有限责任公司****尾矿库工程。建设项目地点：AAAAAAAAA****。26 建设单位：AAAA矿业有限责任公司。1.2.2工程性质及规模工程性质：****尾矿库工程为新建工程，是该公司现有40000t/d规模选矿厂的配套工程。工程规模：拟建尾矿库为山谷型尾矿库，初期坝为透水浆砌石坝，初期坝轴线处坝高为15m,尾矿堆积坝坝高72m，尾矿库总坝高87m，全库容为77.7×104m3，有效库容58.275×104m3，可满足400t/d规模选矿厂6年排尾需要。1.3项目建设的必要性尾矿库是金属非金属矿山选矿厂不可缺少的配套设施，是维持矿山生产的重要环保和安全设施。为保护环境、保护资源、节约用水、维持矿山安全生产，国家规定：环保和安全设施必须与主题工程同时设计、同时施工和同时投入生产和使用。该公司现有的选矿厂，每年要排弃大量尾矿，为急需解决尾矿的堆存问题，必须新建一座尾矿库，满足选矿厂安全生产的排尾需要。1.4可研编制依据1.4.1法律、法规及有关规定（1）《中华人民共和国安全生产法》（2002.11.01）；（2）《中华人民共和国劳动法》（1995.01.01）；（3）《中华人民共和国矿山安全法》（1993.5.01）；（4）《中华人民共和国矿山安全法实施条例》（1996.10.30劳部发）；（5）《中华人民共和国环境保护法》（1989.12.26）；26 （6）《中华人民共和国水污染防治法》（1996.05.01）；（7）《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》（1996.04.01）；（8）《中华人民共和国职业病防治法》（2002.05.01）；（9）《中华人民共和国水土保持法》（1993.8）；（10）《安全生产许可证条例》（国务院令第397号，2004.01.20）；（11）《关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见》（安监管协调字[2004]56号）；（12）《关于加强建设项目安全设施“三同时”工作的通知》（国发改投资[2003]1346号）；（13）《关于生产经营单位主要负责人、安全生产管理人员及其他从业人员安全生产培训考核工作的意见》（安监管人字[2002]123号）；（14）《特种作业人员安全技术培训考核管理规定》(国家安监总局令第30号，2010.7.1)；（15）《尾矿库安全监督管理规定》（国家安监总局6号令，2006.06.01）；（16）《安全生产事故应急预案管理办法》（国家安全生产监督管理总局第17号令，2009.5.1）；（17）《非煤矿矿山企业安全生产许可证实施办法》（国家安全生产监督管理总局第20号令，2009.6.18）；（18）《作业场所职业健康监督管理暂行规定》（国家安全生产监督管理总局第23号令，2009.9.1）；26 （19）《关于印发非煤矿矿山建设项目初步设计<安全专篇>编写提纲和安全设施设计审查与竣工验收有关表格格式的通知》（安监总管一字[2005]29号）；（20）《非煤矿矿山建设项目安全设施设计审查与竣工验收办法》（国家安监局令第18号，2005.02.01）。（21）《AAA省安全生产条例》（AAA省安全生产监督管理局，2010.10.1）（22）《建设项目安全设施“三同时”监督管理办法》（国家安全生产监督管理总局第36号令，2011.2.1）1.4.2技术标准（1）《选矿厂尾矿设施设计规范》（ZBJ1-90）；（2）《尾矿库安全技术规程》（AQ2006-2005）；（3）《尾矿设施施工及验收规程》（YS5418-95）；（4）《冶金矿山尾矿设施管理规程》（冶矿字第185号（90））；（5）《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）；（6）《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）；（7）《碾压式土石坝设计规范》（SL274－2001）；（8）《碾压式土石坝施工规范》（DL/T5129-2001）；（9）《浆砌石坝设计规范》（SL25-2006）；（10）《水工建筑物抗震设计规范》（DL5073-2000）；（11）《水工挡土墙设计规范》（SL379-2007）；（12）《建筑抗震设计规范》（GB50011－2001）；（13）《水工混凝土结构设计规范》(SL/T191-96)；（14）《水工隧洞设计规范》（SL279－2002）；26 （1）《防洪标准》（GB50201-1994）；（2）《污水综合排放标准》（GB8978—1996）；（3）《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）；（4）《土工合成材料应用技术规范》（GB50290－98）；（5）《生产过程安全卫生要求总则》（GB12801-1991）；（6）《企业职工伤亡事故分类》（GB6441-1986）；（7）《选矿安全规程》（GB18182-2000）；（8）《矿山安全标志》（GB14161-2008）；（9）《安全色》（GB2893-2008）；（10）《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标》GB18599-2001）；（11）《工业企业设计卫生标准》（GBZ1－2002）。1.4.3技术资料（1）《尾矿设施设计参考资料》（冶金工业出版社）；（2）《尾矿库安全技术与管理》（田文旗、薛剑光主编，煤炭工业出版社，2006.8）；（3）《AAA省中小流域设计暴雨洪水图集》（AAA省水利勘测设计院1984年10月编制）；（4）《AAA省暴雨参数图集》（AAA省水文水资源局编制2005年12月）。（5）《冶金矿山概预算定额》（冶金矿山概预算定额2009年版）1.4.4项目委托书及基础资料（1）建设单位的《可研委托书》；26 （2）建设单位提供的1：10000库区流域地形图；（3）建设单位提供的1：1000库区地形图；（4）《AAAA矿业有限责任公司****尾矿库工程地质勘察报告》（中国水电十一局郑州可研设计有限公司.2010.11）；（5）建设单位提供的尾矿工艺资料等有关资料；（6）设计人员在建设项目现场调查收集到的有关资料。1.5可研编制的原则及范围根据建设单位《设计委托书》的要求和国家关于尾矿库设计及管理方面的相关法律、法规及标准，结合企业提供的资料和现场踏察情况，对企业委托范围内的尾矿库工程进行可行性研究。1.5.1编制原则按照尾矿库设计的有关规范及标准和企业提供的有关资料，结合现场踏察的实际情况，在确保尾矿库安全的前提下充分利用沟内地形和筑坝材料，在满足生产需要的同时，以尽量节省投资为原则。充分体现工程与环境协调统一，适应可持续发展原则。（1）认真执行国家的有关法律、法规和标准；（2）坚持“安全第一，预防为主”的方针和关于建设项目“三同时”的规定；（3）认真贯彻环境保护法，保护环境，消除污染；（4）认真贯彻土地法、森林法、水资源法，少占农田和林地，节约用水，保护水资源；（5）从实际出发，因地制宜，就地取材，节省投资；26 （6）易于施工，管理维护方便，易于操作；（7）体现技术可行，经济合理，安全可靠，积极采用先进而实用的新工艺、新技术和新材料。1.5.2编制范围本可行性研究报告对拟建的尾矿库项目的设计和建设依据、建设条件及必要性进行了论述，对尾矿库的选址、初期坝和尾砂堆积坝、防洪排水设施、防渗排渗设施、观测设施、回水设施，尾矿库洪水计算和尾矿坝稳定计算，尾矿输送、尾矿排放方式与筑坝工艺，尾矿库安全运行管理和环境保护，劳动定员、项目实施进度、投资估算及综合效益等方面进行了逐项分析和评述。为本拟建工程项目的实施提供科学的设计依据。26 第二章区域环境与库区地质条件2.1自然生态环境2.1.1地理位置与交通AAA位于豫晋陕三省交界处的AAA省西部，南依****、崤山，北濒黄河。同AAA省AAA县、AAA省****县、****县接壤；北临黄河与BBBBB相望；东与AAA省MMMM毗连；西与AAA省YY县为邻。地理坐标为东经110°21′18″～111°11′35″和北纬34°07′10″～34°44′21″之间。东西长76.4km，南北宽68.7km，总面积3011km2。AAA位置优越，交通便利，境内铁路、公路、水路兼备，形成了四通八达、纵横交错的交通运输网络。FFF铁路、GGGG国道、RRR高速公路、FFF客运专线横穿东西，GFFF国道纵贯南北；以市区为中心，通往各乡镇的公路全部实现了沥青或水泥硬化路面；沿黄河一线有10处渡口。项目区位于****北部的AAAAAAAAA境内的****，北距AAA2km，AAA北距****镇18km，经过AAA再向东70km有县乡公路与陇海铁路、G310国道相通，向东可达AAA、****市，向西可达西安市。交通运输较为便利。尾矿库交通位置见图2-1。图2-1尾矿库交通位置图2.1.2地形地貌AAA位于AAA省西部边陲地区,****山地，北濒黄河。26 地表由山地、土塬、河川阶地组成，有“七山二塬一分川”之称。地势北低南高，海拔高度从308m逐渐升至2413.8m，南北高差2105.8m。以弘农涧河为界，西南部的****，自东向西入AAA省境内，山势挺拔峻峭。主要山峰有女郎山和亚武山等，主峰老鸦岔，海拔2413.8m，为AAA省最高点。东南部的崤山，起伏平缓，山峰以燕子山和岘山较有名气。****与崤山北麓分布有6大塬和6大峪。6大塬自西向东依次为堡里塬、郭村塬、程村塬、娄底塬、焦村塬和铁岭塬；6大峪自西向东依次为西峪、文峪、枣香峪、藏马峪、大湖峪和凤凰峪。塬峪间沟岔纵横交错，共有大小山头3702座，大小沟岔9303条。项目区位于AAA西南部山区，地处秦岭山，属中低山地貌。沟的方向为近东南—西北展布，地势西北高东南低，沟谷断面形状呈“V”字形，两岸山坡陡立,山岭起伏较大，植被茂密。2.1.3水文气象AAA属暖温带大陆性半湿润季风型气候，气候温和，四季分明。年平均气温13.8℃，极值高温42.7℃，极值低温-17℃，日平均气温大于10℃的日数为182—210天。积温3370—4620℃，无霜期199—215天。日照百分率为50%—54%。年平均降雨量为641.8mm，且时空分布不均，由南向北呈递减趋势，6至9月份降雨量占全年的60%左右。AAA境内河流属黄河水系。共有大小溪流6300多条，常年有水的天然地表河流1401条，主要有好阳河、弘农涧河、沙河、****河、枣香河、十二里河、双桥河等7条黄河一级支流，呈由南向北流向，直接注入黄河，流域面积3000km2多。26 项目所在沟谷内没有水流，流水浸蚀较弱。出沟口与蒲陈沟麻林河交汇，蒲陈沟内麻林河由南流向北，向北与AAA河交汇，区域内河流属于黄河水系。2.1.4土壤植被AAA处于暖温带南沿，为南北植物成分交汇区，受土壤、气候及崤山、****高大山体的影响，形成了多种类型的生物群落，且呈明显的植被垂直分布带。据调查资料表明，高等植物约有144科，780属，2100种；木本植物有60科，141属，380种。珍稀树种有秦岭冷杉、领春木、连香树、水曲柳等，主要分布在****，属国家或AAA省保护品种，在科学研究上有极其重要的价值。项目所在沟谷两侧山坡植被茂密，乔灌木相间而生，植被覆盖率达80％以上，乔木主要有针叶松、桦栎树、杨树、竹林等；灌木主要有槐树、荆条、酸枣刺等；草类主要有野菊花、羊胡子草、猪耳朵草、猫耳朵草、狗尾巴草、黄、白蒿等；农作物主要以小麦、玉米为主，间种红薯、豆类和谷类作物。2.1.5动物调查动物资源很丰富，野生动物共有42目、225科、1305种。其中：哺乳类6目、20科、52种；鸟类16目、40科、158种；爬行类3目、8科、24种；两栖类2目、5科、11种；昆虫类15目、153科、1060种。现有国家一级保护野生动物5种，即豹、黑鹤、金雕、白肩雕、白尾海雕；国家二级保护野生动物35种，如穿山甲、豺、小灵猫、金猫、林麝、大鲵等；AAA省级保护野生动物33种，如刺猬、小麂、大白鹭等。26 该区常见的野生动物有野鸡、野兔、蛇、松鼠、狼、猫头鹰、乌鸦、燕子等鸟类和兽类。2.2社会经济环境概况AAA辖10镇7乡，440个村委会，3588个村民小组，总人口73.22万人（2008年）。全市总面积3011km2，其中山地面积1481km2，占总面积的49.2%；丘陵面积1208km2，占总面积的40.1%；平原面积322km2，占总面积的10.7%。AAA物产丰饶，资源雄厚，黄金产量连续16年稳居全国县级第二位，AAA的苹果和大枣闻名中外。水、电资源丰富，能源供应充足。AAA有三大宝，苹果、黄金、大枣，在全国性的鉴评中，AAA的红富士、新红星等10多个品种多次夺魁，果品生产是全市的一大支柱产业。其它物产有贵妃杏，大枣，草莓，厥山葱，AAA线椒，阌莲等。AAA矿藏资源现已探明的达38种之多，尤以金、银、铜、铅、硫铁、大理石、花岗岩、石墨储量丰富。黄金年产20余万两，连年稳居全国县级第二位，是国家确定的黄金生产基地；硫铁矿量大质优，已探明储量达4892.1万吨，硫含量在37%以上，AAA被誉为“黄金之城”、“硫铁王国”、“中国金城”。AAA位于豫陕两省卢灵洛三（县）市之交，距AAA区西南42km，辖41个行政村，361个村民组，641个自然村，总人口4.2万人，面积783km326 ，其中林坡面积67万亩，有珍稀物种100余种。地下矿藏丰富，探明金、银、铜、铅、镁、铁、锰、锌、硫铁、石墨、花岗岩、钾长石等金属、非金属32种储量8000余万吨，是一个以种植业、林果业、矿产业为主的农业大镇。该镇地理位置优越，250省道穿境而过，距陇海铁路、连霍高速不足百里，旅游资源丰富、特色物产开发潜力巨大，自然人文景观秀美多姿，自然物产条件优越富足，已基本形成了以鑫源果业、中食远村、民生制衣、金龙镁业、华强矿业、天地砂石为代表的果汁饮品、服装加工、选冶镁铁、砂石采选四大新型工业板块，建成了2万亩高山优质苹果、2万亩中药材、2.4万亩烟叶、50万株核桃、600万袋食用菌五大特色农业生产基地。2007年，一般财政预算收入完成2500万元，非公有制经济实缴税金6107万元，农民人均纯收入达到4829元。2.3库区工程地质条件中国水电十一局郑州科研设计有限公司于2010年11月对尾矿库区进行了工程地质勘察工作，编制了《AAAA矿业有限责任公司****尾矿库工程地质程勘察报告》，其主要内容如下：2.3.1地质构造区域内地层为华北地层****分区熊耳山小区，地层主要有从老到新主要有太古界、远古界、震旦系、寒武系、白垩系、新生界第三系和第四系地层，其中缺失奥陶系—侏罗系的地层。沟谷内地表覆盖层为第四系坡残积碎石土、冲洪积卵砾石土和腐植土，下伏基岩为中远古界官道口群石灰岩及白云质灰岩组成，厚度较大。工程所在区域，在大地构造单元上位于华北地台南缘，属华北地台南部边缘****隆起组成部分，南邻秦岭地槽褶皱系。其发生发展主要受华北地台基底控制，并受秦岭古海槽和中生代滨太平洋构造活动的强烈影响。AAA地区可划分为5个地质构造单元（即黄河断凹盆地、太华山拱隆起、AAA26 断凹盆地、崤山隆起和秦池隆起）、2种地质构造（褶皱构造和断裂构造）。岩浆活动主要分布于太华台拱、秦池隆起和崤山隆起带中，以中酸性岩体为主，是形成内生金属矿产的主要热源条件，按时间可分为太古代、元古代、中生代等，以中生代燕山期岩浆活动最为强烈。AAA区域属褶皱断裂隆起的侵蚀中低山区和新生带构造凹陷相间交界地带，地表由山地、土塬、河川阶地组成，地势北低南高，海拔高度从308m逐渐升至2413.8m，南北高差2105.8m。经现场调查，库区面积有限，岩性单一，受大的区域地质控制，库区内局部存在一些小的断裂：初步认为拟建尾矿库内未发现新近活动断裂。2.3.2地形地貌尾矿库属****南麓的低山地貌，沟内三面环山，海拔高程在勘测范围内最低870m，最高1025m。尾矿库出口处为自南向北流经的麻林河，河东岸的****为近东—西向展布，沟底地势西低东高，地势东高西低，沟谷断面形状多呈“V”字形，两岸山坡平均自然边坡为大部分为30°～45°，为中坡地形，主沟长为1.85km，纵向平均坡降为23％左右，沟底宽窄变化为5～20m，堆积坝边线处沟宽100m。植被茂密（沟左岸植被覆盖率大于沟右岸）。2.3.3地层结构根据区域地质图、现场工程地质测绘及勘探资料，地层主要为中远古界官道口群石灰岩及白云质灰岩，第四系全新统冲洪积卵砾石土、坡残积成因碎石土和人工填筑碎石土（原有初期坝坝体）、堆存的尾矿组成。现由新至老，自上而下分述：26 层①人工填筑碎石土（原有初期坝）：分布拟建初期坝上游，主要为混合卵砾石土组成，稍密～中密，土质不均匀，含卵石砾石，约占40-70%，粒径一般在5-10cm，亚圆形，母岩为石灰岩、白云质灰岩和石英岩。层②尾矿：分布于原初期坝库中，长度有100余米，厚度不一，灰黑色，尾粉土。层③碎石土（卵砾石土）：分布于沟谷底部成因为冲洪积，分布于两侧岸坡地带为残坡积。主要覆盖在基岩表层，厚0.4—0.7m。褐色～褐黄色，由低液限粘土和风化基岩碎块组成，稍湿～湿，稍密～中密，土质不均匀，碎石约占40-60%，粒径一般在5—10cm，次棱角状，母岩为石灰岩及白云质灰岩，物理力学性质差。层④石灰岩和白云质灰岩：黄色～灰色，等粒结构，块状构造，常夹石英长石细脉，三组裂隙发育，主要节理面0～10°∠20～25°，强风化带厚度0.5～1.0m，岩体完整性较差。以下为弱风化带。单轴抗压强度高，属中硬岩，软化系数高，岩体完整性较好。该层厚度大，分布广。2.3.4库岸的稳定性及不良地质现象在库区内经常见有层③泥石堆积物，高度2～15m。其产生主要原因为坡残积碎石土为物质来源，当暴雨来临，降水对基岩面上的碎石土进行水力冲刷，雨水挟裹碎石顺沟而下，经沉积而成。库区内偶见有崩塌堆积物，为粒径1～2m块石，结构混乱，岩性为灰岩及白云质灰岩，由于沟谷深切，破坏坡脚，造成卸荷裂隙形成，同时受风化影响，裂隙宽度加大，造成局部崩塌而成。26 2.3.5地震效应评价该区地震分布零散，没有明显的周期性与成带性，活动不频繁，强度均不高，据资料记载，未发生过大于6级地震，属弱地震活动区。根据国家《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）规范、《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），地震设防烈度为7度，地震动峰值加速度值为0.10g，反应谱特征周期为0.25～0.40s。《水工建筑物抗震设计规范》（DL5073-2000）第3.1.1条和第3.1.2条规定，该场地地基土等效剪切波速值为250m/s