浅议尾矿库排洪系统设计

关于尾矿库扩容工程排洪系统的设计研究刘发清摘要：尾矿库是矿区作业的设施之一，由于尾矿料通常是通过水力冲填入库，对排洪能力有一定要求。

基于此，本文以尾矿库扩容工程排洪系统的设计思路作为出发点，结合实验分析排洪系统优化设计方法，并给出各类方法的具体内容，旨在通过分析完善理论，为后续尾矿库扩容工程排洪系统的设计提供一定参考。

关键词：尾矿库；扩容工程；排洪系统前言尾矿库是指筑坝拦截谷口或围地构成的，用以堆存金属或非金属矿山进行矿石选别后排出尾矿或其他工业废渣的场所。

尾矿库属于具有高势能的人造泥石流危险源，存在溃坝危险，一旦失事，容易造成重特大事故。

这意味着其必须拥有完备可靠的排洪系统，本文分析尾矿库扩容工程排洪系统的设计并给出具体内容，希望对实际工作的进行和优化提供帮助。

1.尾矿库扩容工程排洪系统的设计思路进行尾矿库扩容工程排洪系统设计时首先要考虑其影响因素。

目前来看，无论是何种排洪工程，均应优先考虑流量因素。

尾矿库扩容工程的排洪系统同样如此，需考虑堰流、半压力流、压力流、横断面和最大泄洪量。

在此前的研究中，人员发现泄洪系统从堰流进入半压力流后，流量速度会随调洪水深的增加明显降低，从半压力流进入压力流后，流量速度会随调洪水深的增加继续降低。

这体现了结构断面与泄流之间的关系，即断面的增大将导致泄洪能力的强化，并随着深度增加而弱化，因此尾矿库扩容工程排洪系统的设计思路可着眼于泄流量、进水口断面、泄流深度以及泄流设备的断面四个方面，简化泄流曲线的计算与排洪系统的设计，使排洪系统能够在发挥作用的同时实现最佳经济效益。

2.实验分析2.1实验准备本次试验主要通过调整参数的方法了解设计方案的可行性，参数值包括泄流量、进水口断面、泄流深度以及泄流设备的断面，实验通过计算机模拟进行。

为求快速获得实验结果，相关参数采取人工设置的方式自主设定。

观察指标为泄流效率，标准模型下，泄流可在60s时间内完成[1]。

2.2实验过程实验共进行16次，1-4次实验，取固定泄流量，分别调整进水口断面、泄流深度以及泄流设备的断面，结果表明，在泄流量固定的情况下，进水口断面的增加有利于增加泄流效率，而泄流深度的增加会导致泄流效率下降，泄流设备断面的增加有利于增加泄流效率；5-8次实验，取固定进水口断面，分别调整泄流量、泄流深度以及泄流设备的断面，结果表明，在进水口断面固定的情况下，泄流量的增加有利于增加泄流效率，而泄流深度的增加会导致泄流效率下降，泄流设备断面的增加有利于增加泄流效率；9-12次实验，取固定泄流深度，分别调整泄流量、进水口断面以及泄流设备的断面，结果表明，在泄流深度固定的情况下，泄流量的增加有利于增加泄流效率，进水口断面的增加会导致泄流效率提升，泄流设备断面的增加也有利于增加泄流效率；13-16次实验，取固定泄流设备断面，分别调整泄流量、泄流深度以及进水口断面，结果表明，在泄流设备断面固定的情况下，泄流量的增加有利于增加泄流效率，而泄流深度的增加会导致泄流效率下降，进水口断面的增加有利于增加泄流效率。

关于尾矿库排洪系统设计中的问题探讨摘要：尾矿库可以储藏各种选矿的废料避免选矿垃圾给周边的环境造成污染，尾矿库要注意排洪系统的设计工作，要选择比较稳定的排水井避免洪水大量的进到尾矿库里面，因此要研究尾矿库排洪设计题。

关键词：尾矿库；排洪系统设计；问题探讨1 尾矿库排洪系统的意义矿山选矿以后产生的大量的“废渣”尾矿会以矿浆形式排出，这些垃圾如果不进行妥善的处理就会对耕地，水源等造成巨大的污染。

由于尾矿中含有很多的贵重金属，这些资源还有很大的利用价值，因此不能随意地丢弃，要保存起来留做它用。

尾矿库就是为了回收这些尾矿修建的，它的作用就是储存尾矿。

它由尾矿库和排洪监测系统组成。

尾矿库的排洪系统和水库的排洪系统不是一个概念，尾矿库的排洪要把库区的洪水和清水都排出来，但是尾矿的废渣不能排出去否则就失去了尾矿库的意义了。

排洪系统由进水设施和排水设施组成，进水设施有进水井和进水槽，排水设施有排水管和隧道。

进水设施要随着尾矿的堆积情况不断的抬高调整，保持库里面澄清水的高度，不让矿渣从库里面泄露出来。

尾矿库随着废料的堆积进水管会被矿渣掩埋起来，因此要设计一个尾矿堆积坝形成一个尾矿库的防洪系统，对于尾矿库起到了很好的保护作用，如果尾矿库的防洪系统出现了问题会给尾矿库带来很大的危害。

（1）漫坝溃坝。

由于尾矿库出现故障造成洪水不能排出，库里的水位不断的上涨造成水从堆积的矿渣上面溢出来，由于尾矿堆积坝的顶上水流不出去，造成了整个大坝崩溃，给下游的群众造成了身命财产的损失，江西一个矿山发生过这样的事故，冲毁了下游的房屋和公路铁路，造成了严重的经济损失。

（2）尾矿堆积坝崩塌。

排洪系统没有起到作用尤其在汛期，库里的水位居高不下，尾矿堆积坝的水位线不断地上升，由于水的浸泡造成堆积坝崩塌的事故。

（3）尾砂泄露。

排洪的设施出现局部的故障，比如排水管出现裂缝搭接不良，排水挡板不严都会造成排洪系统漏水漏沙污染下游环境的问题。

日积月累问题就会逐渐的严重化，泄露现象最后就会引发防洪坝出现崩溃，因此就会造成更大的事故。

1092022年3月下 第06期 总第378期油气、地矿、电力设备管理与技术China Science & Technology Overview在矿山企业运行期间，尾矿库是十分重要的一项生产设施，并且也是矿山企业的基本污染源和重大危险源。

尾矿库配套的排洪系统的主要作用就是排出库区汇水面积范围内的大气降水、尤其是大暴雨条件下的产生的洪水，防止库水位漫顶发生溃坝等严重安全事故和环境风险，次要作用就是排泄尾矿库回水返回选厂生产、重复利用，降低选厂新水用量。

尾矿库排洪构筑物达到运行年限和一定高程后，需要进行封堵，封堵的位置和质量决定了尾矿库的安全状态。

本文依照尾矿库安全运行的实际条件，提出了库区排洪系统封堵体位置的选取，以及具体的排洪系统封堵方式。

1. 尾矿库防洪系统概况尾矿库在矿山企业中占据着重要的地位，基于尾矿库防洪系统稳定运行的基础上，应当使尾矿库水质和排放标准要求相符合，及时制定出相关的防护策略，加强尾矿库防洪力度。

尾矿库排洪系统运行状态直接决定了经济效益的提升，并且还必须重视尾矿库下游环境保护力度，确保人们自身生命安全，依照实际情况和基本要求综合性分析施工项目中的难点，勘察周围地质情况，落实完善策略。

在实施期间必须保障各项对策，实现项目施工目标，促使项目施工作业良好开展。

近几年，我国提出了有关于尾矿库总量控制的标准，明确要求各项领域强化尾矿库总量监督控制力度。

从去年开始，尾矿库数量原则上呈现出了只减不增的现象，并且颁布了一系列的尾矿库信息公告制度，在地方政府以及主流媒体等网站中将年度尾矿库数量和名称等多项信息加以公布，进而保障尾矿库的透明性和公开性，全社会对其全面监督[1]。

作为尾矿库最重要的安全设施之一，排洪系统通常来讲不直接参与选厂的生产，但确是整个尾矿库安全的重要保证。

从安全角度来看，做好尾矿库的洪水计算与排洪构筑物的规划设计是非常重要的。

在城镇、工厂和矿山都面临着雨洪导排问题，排洪工程投入资金较高，对整个工程项目的可行性、经济性有着直接性的影响，特别是伴随着矿山开发的逐渐增多，矿山排洪和尾矿库排洪工程量大，建设资金多，排洪工程设计极为关键，既要保证泄洪安全，又要经济合理。

浅谈尾矿库排洪系统的重要性发布时间：2021-12-23T09:30:54.650Z 来源：《防护工程》2021年27期作者：张莉[导读] 通过排洪设施的布置原则，排洪构筑物的类型及作用阐述、排洪标准计算等，进一步说明尾矿库的排洪系统的重要性。

云南锡业股份公司老厂分公司摘要：本文介绍尾矿库的排洪系统的重要，主要是看排洪设施是否符合设计要求，是否满足排洪标准，后期管理维护是否到位，通过排洪设施的布置原则，排洪构筑物的类型及作用阐述、排洪标准计算等，进一步说明尾矿库的排洪系统的重要性。

关键词：尾矿库；排洪系统；布置方法1、前言尾矿库是一个重要的危险源点，尾矿库是否安全运行，跟尾矿库的排洪系统有很重要的关系。

通过讲述排洪系统的类型作用，及布置原则，排洪计算步骤等，进一步说明尾矿库的安全运行跟排洪系统息息相关，排洪系统在尾矿库的安全运行方面起到很重要的作用。

评价一座尾矿库是否安全，首先就要确定排洪系统是否符合设计要求，是否满足排洪要求，排洪系统符合设计要求，并且后期管理维护良好，尾矿库的安全就没问题，反之，将会对尾矿库造成一定的安全威胁，甚至会发生重大事故。

2、排洪系统的布置方法排洪系统既然很重要，排洪设施起到两个方面的作用，一是为了及时排除库内暴雨；二是兼作回收库内尾矿澄清水用。

因此必须要弄明白怎样布置排洪设施，一次建坝的尾矿库，可在坝顶一端的山坡上开挖溢洪道排洪，主要是将顺山坡而下流的水排出库外，防治大量雨水进入库内，增加坝体负荷，发生溃坝事故。

非一次建坝的尾矿库，排洪设施应靠尾矿库一侧的山坡进行布置，但是要根据地质条件来看，开挖的地基要尽量避开断层、破碎带、滑坡带及软弱岩层或结构面，而且线路要简短笔直，减少工程量，节约成本。

最大限度保证将山坡上下流的雨水全部排出库外，防止雨水进入库内。

排水井的布置关键取决于进水构筑物的位置，众所周知，坝上排矿口的位置在运行使用的过程中不断变化的，进水构筑物与排矿口之间距离应始终能满足安全排洪和尾矿水得以澄清的要求。

尾矿库排洪系统设计及优化方法邓书申【摘要】尾矿库排洪系统是尾矿库安全设施的必要组成部分,排洪系统设计是尾矿库设计的核心问题之一.根据尾矿库排洪系统进水口水深受限的特点,介绍了目前经常使用的几种排洪系统形式,对几种基本流态(堰流、半压力流、压力流)进行了分析.分析结果表明,进水口断面是影响堰流流量的关键参数、进水口深度是影响半压力流量的关键参数、管(洞)断面是影响压力流流量的关键参数.对各种流态的流量随进水口水头的增加速度进行了分析,结果表明,从堰流进入半压力流后,增加速度会显著降低,半压力流的流量增加速度大于压力流.在一定的进水口水深及最大下泄流量下,给出了合理的泄流关系曲线,根据合理的泄流关系曲线进行排洪系统设计是最优的,参与调洪演算的流态为堰流,简化了调洪演算过程.最后阐述了尾矿库排洪系统设计与优化的具体步骤.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】4页(P146-149)【关键词】尾矿库;排洪系统;流态;调洪演算;泄流关系曲线【作者】邓书申【作者单位】化工部长沙设计研究院,湖南长沙410117【正文语种】中文【中图分类】TD228;TD744尾矿库是用以贮存金属非金属矿山矿石选别后排出尾矿或其他工业废渣的场所，是矿山三大控制性工程之一［1-2］，一般情况下由初期坝、堆积坝、排洪系统等安全设施组成，其中排洪系统是尾矿库安全设施的必要组成部分，排洪系统设计的合理性关系到尾矿库的防洪安全，影响到尾矿库的安全稳定与工程投资。

有关统计资料显示［3-4］，国内尾矿库病害事故中，排洪系统的病害事故占33.3%，洪水漫顶占44.4%［3］，我国有色金属矿山因排洪系统失事引起的灾难几乎占尾矿库事故的50%，因此排洪系统的设计很重要。

尾矿库排洪系统的结构型式有排水斜槽—排水管，排水井—排水管，排水井—排水隧洞，排水井—排水竖井—排水隧洞，排水斜槽—连接井—排水隧洞，挡水坝—排水隧洞等。

浅谈尾矿库排洪系统设计摘要为了改善和保护生态环境，保障人民群众生命财产安全，消除尾矿库的安全隐患，被提上了日程。

尾矿库的排洪勘察设计对消除尾矿库的安全隐患有着重要作用。

本文从尾矿库排洪的特点、防洪标准、以及洪水计算中存在的问题,针对防洪标准的确定、排水构筑物型式的选择以及尾矿库排洪设施综合利用等方面来展开论述。

关键词尾矿库排洪设计原则综合利用一序言尾矿设施包括尾矿坝、排洪系统、尾矿输送系统及回水系统四部分,其中尾矿坝、尾矿输送系统和回水系统都是在自身正常运行状态下保证矿山正常持续生产的环节,排洪系统一般情况下不参与正常生产,但都是确保整个尾矿库安全的重要保证,因此,尾矿库的洪水计算与排水构筑物的设计同样重要。

城镇、工厂、矿山都面临着雨洪排除问题,排洪工程控制的面积增大、战线长,投入资金较高,对整个工程项目的可行性、经济性影响较大。

尤其是矿山开发的日益增多,矿山排洪及尾矿库排洪,工程量大,建设资金多。

排洪工程设计的很重要。

但是,多年以来,矿山排洪工程设计并没有引起足够的重视,防洪设计标准不一、水文资料不清、排水构筑物泄流流态不好、工程没有得到综合利用等都是排洪设计中常见的问题。

二尾矿库排洪设计原则与具体措施尾矿库排洪工程相对于水电部门的排水构筑物,一般具有以下不同之处:第一，工程单一,通常不方便综合利用；第二，泄水机率少,泄洪时间短；第三，集流面积小,泄流流速大；第四，对排洪的标准没有引起足够的重视。

1 选择合适正确的防洪标准防洪标准与矿区人民生命财产和生产安全密切相关,也是企业经济能力的一种反应。

按照不同的防护对象防洪标准分为两种,一种为确保大坝等水工建筑物自身安全而采用的防洪标准,另一种是修筑水工建筑物所要防护的对象免除一定洪水威胁的防洪标准。

两种标准,防护对象不同,设计时不能混淆选取。

过去采用的防洪标准比较混乱,标准不一。

针对上述情况,国家制订并于1995年出版gb5020-94国家标准,统一了防洪标准并强制性执行,各行业、各部门制订的标准应该与国家标准相一致,是防洪设计的最基本的依据。

尾矿库排洪系统优化技术摘要：尾矿设施都包含有初期坝、堆积坝、排洪系统及输送系统等部分。

一般情况下，尾矿库在正常运行中只是以初期坝、堆积坝及输送系统组成，而排洪系统不参与尾矿库运营，但它确实保证尾矿库运营安全的关键。

因此，在尾矿库设计中，需要将排洪系统设计作为工作重点，确保尾矿库储水量、排水构筑物都能达到国家有关部门设计标准。

关键词：尾矿库；排洪系统；优化技术1某尾矿库排洪系统的地质条件某尾矿库的地势为北高南低，且东西北三面环山，所处位置为一个V型沟谷，底部较窄，大约10m到25m宽，坡度较陡，其所处地理位置的气候为中亚热带西部半湿润气候区。

1.1尾矿库工程地质条件首先，沟谷为一条南北走向的V型沟谷，沟谷底部、谷面两侧有一些灌木，而谷坡则稳定，作为堆场没有问题。

其次，其内有两个坍塌体，但比较稳定，对建设尾矿库没有影响。

最后，库区有渗漏，但主要在第四系覆盖层，以及基岩上部破碎的岩层。

渗漏的方向是沿谷坡向谷底，流向下游。

下部基岩不易渗水，有隔水作用，地下水不会渗到底部。

库区的山体较厚。

1.2尾矿库水文地质条件经勘察，该沟谷常年有流水，来源自沟尾部，其流量，枯季为70L/s，雨季时会稍微再大一些。

库区无泉水出露点。

地表水流向金沙江。

钻孔均见地下水，水深1m至3.9m，由大气降水所致。

1.3排水系统地质条件排水系统所处的谷坡坡度为7°到10°，有较多灌木丛。

第四系覆盖层的厚度为2.2m到8.2m，岸坡的表层有风化，较强烈，是砂泥岩出露地段，有裂隙，会形成一定的坍塌。

所以对库岸的稳定，存在一定的负面影响。

综上，该场地总体稳定，地层较为单一，没有不良地质作用。

总体适合修建尾矿库。

2设计方案该场地周围无居住人员，无历史古迹、旅游景区等。

该工程设施由排洪系统、初期坝、尾矿输送、回水设施所组成。

初期坝是碾压式透水石渣坝，坝轴线长187.16m，坝顶的宽度为4.6m。

上游的坡面有两台两米宽的马道，上游的坡比是1:1.6。

浅谈尾矿库排洪系统设计摘要：为了改善和保护生态环境，保障人民群众生命财产安全，消除尾矿库的安全隐患，被提上了日程。

尾矿库的排洪勘察设计对消除尾矿库的安全隐患有着重要作用。

本文从尾矿库排洪的特点、防洪标准、以及洪水计算中存在的问题,针对防洪标准的确定、排水构筑物型式的选择以及尾矿库排洪设施综合利用等方面来展开论述。

关键词尾矿库排洪设计原则综合利用一序言尾矿设施包括尾矿坝、排洪系统、尾矿输送系统及回水系统四部分,其中尾矿坝、尾矿输送系统和回水系统都是在自身正常运行状态下保证矿山正常持续生产的环节,排洪系统一般情况下不参与正常生产,但都是确保整个尾矿库安全的重要保证,因此,尾矿库的洪水计算与排水构筑物的设计同样重要。

城镇、工厂、矿山都面临着雨洪排除问题,排洪工程控制的面积增大、战线长,投入资金较高,对整个工程项目的可行性、经济性影响较大。

尤其是矿山开发的日益增多,矿山排洪及尾矿库排洪,工程量大,建设资金多。

排洪工程设计的很重要。

但是,多年以来,矿山排洪工程设计并没有引起足够的重视,防洪设计标准不一、水文资料不清、排水构筑物泄流流态不好、工程没有得到综合利用等都是排洪设计中常见的问题。

二尾矿库排洪设计原则与具体措施尾矿库排洪工程相对于水电部门的排水构筑物,一般具有以下不同之处:第一，工程单一,通常不方便综合利用；第二，泄水机率少,泄洪时间短；第三，集流面积小,泄流流速大；第四，对排洪的标准没有引起足够的重视。

1 选择合适正确的防洪标准防洪标准与矿区人民生命财产和生产安全密切相关,也是企业经济能力的一种反应。

按照不同的防护对象防洪标准分为两种,一种为确保大坝等水工建筑物自身安全而采用的防洪标准,另一种是修筑水工建筑物所要防护的对象免除一定洪水威胁的防洪标准。

两种标准,防护对象不同,设计时不能混淆选取。

过去采用的防洪标准比较混乱,标准不一。

针对上述情况,国家制订并于1995年出版GB5020-94国家标准,统一了防洪标准并强制性执行,各行业、各部门制订的标准应该与国家标准相一致,是防洪设计的最基本的依据。

浅谈铜街大沟尾矿库中后期调洪演算及排洪系统洞内消能工的设计应用1.设计洪水1.1项目概述铜街大沟尾矿库位于文山州马关县都龙镇，库区水系属红河流域支系，沟谷、冲沟或降雨水流均汇入铜街大沟流经曼家寨大沟、南加河，在南东面进入南北河，最后在越南汇入红河。

铜街大沟为该区大气降水和地下水的排泄通道，区内降水比较丰富，侵蚀切割作用较强，枝状沟谷发育，沟谷源头接近分水岭，并出露泉水，均为下降泉，呈片状渗流及股流渗出。

经在1/2.5万地形图量算，铜街大沟尾矿库现状初期坝前控制流域面积16.57km2，主河道长7.6km，主河道平均比降为21%。

根据铜街大沟尾矿库的使用现状及后期规划，铜街大沟尾矿库中期防洪标准为200年～1000年一遇。

1.2中、后期设计洪水计算由于铜街大沟尾矿库流域内无水文气象观测资料，属无资料地区，而邻近的水文站控制流域面积与铜街大沟尾矿库控制流域面积相比均太大，故不宜由流量资料计算设计洪水。

设计铜街尾矿库的洪水计算方法选用计算结果相对准确的《云南省暴雨径流查算图表》按推求洪水过程线的方法进行计算。

其计算设计洪水结果（见下表1）及汇水过程线（见下图1）。

表1铜街尾矿库洪水计算过程表图1铜街大沟尾矿库设计洪水过程线2.尾矿库现有排洪设施排洪能力计算及新增排洪设施设置2.1尾矿库现有排洪设施排洪能力目前铜街大沟尾矿库建有一条主排洪隧洞，其施工净断面为B×H=2.4m×2.2m，顶拱中心角120°，底坡9%；库内建有四座框架式排水井，其中1#、2#排水井高21.0m，3#、4#排水井高18.0m。

排水井外径为D=3.5m，配套排水设施设计为排水隧洞，隧洞断面为B×H=2.0m×2.0m，顶拱中心角120°，排水井的配套排水隧洞与主隧洞相连。

目前排洪主隧洞的施工净断面为B×H=2.4m×2.2m，顶拱中心角120°，底坡9%，主隧洞进口标高1080.0m，主隧洞挡水坝高4.0m，由于尾矿库使用初期在1035.0m标高以下，堰高为4.0m，隧洞为自由出流，隧洞平均糙率0.02，底坡为9%，根据水力计算目前主排洪隧洞最大排泄洪水量为65.91m3/s，不能满足安全排泄库区上游16.57 km2汇水面积汇集的洪水，因此铜街大沟尾矿库必须新建排洪设施以满足尾矿库不同设防洪水频率的排洪要求，以保证尾矿库汛期安全泄洪。

关于尾矿库排水设施设计改进建议收稿日期:2008205224作者简介:段清泉(19632),男,工程师,陕西龙钢集团大西沟矿业公司,陕西柞水　711405吕凤罗(19712),男,工程师,陕西凤县四方金矿有限责任公司,陕西凤县　721000段清泉　吕凤罗摘　要:介绍了尾矿库目前的现状,阐述了排水设施设计中存在的设计洪水计算误差大,排水设施的地基不均匀沉降,排水分流及回水利用等问题,提出了相应的改进建议,从而确保尾矿库的稳定安全。

关键词:尾矿库,排水设施,设计,改进建议,安全稳定中图分类号:TU992文献标识码:A1　尾矿库现状自改革开放以来,民营矿业得到飞速发展,极大地促进了贫困地区经济发展。

这种以资源为基础的产业随着国际市场行情上涨加速超常发展,势必导致设计、施工与科学管理的滞后,从而埋下诸多安全隐患,以致近年尾矿库事故频频发生。

笔者参与了数十座尾矿库勘察评价和报告审查工作,总的认识是:国营大中型尾矿库情况较好,有详细施工图阶段岩土工程勘察;有正规设计院设计图纸;有施工质量监控资料;有较严格的运行管理制度。

而一些中小型特别是民营小型矿山的尾矿库存在问题较多。

这些问题不仅表现为初期坝、堆积坝体稳定性差,而且排水设施普遍存在隐患,严重威胁着尾矿库的安全稳定。

本文重点阐述排水设施设计中的若干问题及改进建议。

2　排水设施设计中存在的问题2.1　设计洪水计算误差大许多中小型民营尾矿库存在超资质等级设计,客观上一些设计人员尚不具备相应专业知识和工作经验,认识不到洪水可能造成的危害性。

在概化条件下进行修正,加之汇水面积、径流系数、暴雨量等资料的失准定将使计算结果误差偏大,特别是计算的洪峰流量和洪水总量偏小,导致排水系统泄洪能力不足,极有可能引发洪水入库甚至漫顶溃坝。

笔者曾对某一铅锌选厂的尾矿库进行稳定性勘察评价,反复复核计算表明:其设计的400mm 内径的排水管不能满足100年一遇的防洪标准要求。

事后不久果然发生问题。

尾矿库排洪系统概述2008-6-18 17:33:14 中国选矿技术网浏览975 次收藏我来说两句尾矿库排洪系统概述第一节排洪系统布置的原则尾矿库设置排洪系统的作用有两个方面的原因：一是为了及时排除库内暴雨；二是兼作回收库内尾矿澄清水用。

对于一次建坝的尾矿库，可在坝顶一端的山坡上开挖溢道排洪。

其形式与水库的溢洪道相类似。

对于非一次建坝的尾矿库，排洪系统应靠尾矿库一侧山坡进行布置，选线应力求短直；地基的工程地质条件应尽量好，最好无断层、破碎带、滑坡带及软弱岩层或结构面。

尾矿库排洪系统布置的关键是进水构筑物的位置。

我们知道：坝上排矿口的位置在使用过程中是不断改变的，进水构筑物与排矿口之间的距离应始终能满足安全排洪和尾矿水得以澄清的要求。

也就是说，这个距离一般应不小于尾矿水最小澄清距离、调洪所需滩长和设计最小安全滩长（或最小安全超高所对应的滩长）三者之和。

当采用排水井作为进水构筑物时，为了适应排矿口位置的不断改变，往往需建多个井接替使用，相邻二井井筒有一定高度的重叠（一般为0.5～1.0米）。

进水构筑物以下可用排水涵管或排水隧洞的结构型式进行排水。

当采用排水斜槽方案排洪时，为了适应排矿口位置的不断改变，需根据地形条件和排洪量大小确定斜槽的断面和敷设坡度。

有时为了避免全部洪水流经尾矿库增大排水系统的规模，当尾矿库淹没范围以上具备较缓山坡地形时，可沿库周边开挖截洪沟或在库后部的山谷狭窄处设拦洪坝和溢洪道分流，以减小库区淹没范围内的排洪系统的规模。

排洪系统出水口以下用明渠与下游水系连通。

第二节排洪计算步骤简介洪水计算的目的在于根据选定的排洪系统和布置，计算出不同库水位时的泄洪流量，以确定排洪构筑物的结构尺寸。

当尾矿库的调洪库容足够大，可以容纳得下一场暴雨的洪水总量时，问题就比较简单，先将洪水汇积后再慢慢排出，排水构筑物可做得较小，工程投资费用最低；当尾矿库没有足够的调洪库容时，问题就比较复杂。

排水构筑物要做得较大，工程投资费用较高。

浅谈尾矿库洪水计算和调洪演算时的技术措施1引言尾矿库是筑坝拦截谷口或围地构成的、用以贮存金属非金属矿山进行矿石选别后排出尾矿或其他工业废渣的场所。

金属与非金属矿山是工业生产的高危行业，其事故发生起数和死亡人数在全国工业安全生产领域占较大的比重。

尾矿库是金属与非金属矿山安全生产的重要环节，也是该领域的重大危险源之一，作为具有高势能的人造泥石流危险源，其一旦失事，将会给下游人民生命财产造成巨大损失，给当地环境造成严重污染，给当地的经济发展和社会稳定也带来严重的负面影响。

2尾矿库排洪构筑物的主要型式尾矿库设置排洪系统的作用有二：一是为了及时排除库内的洪水；二是兼作回收库内尾矿澄清水用。

尾矿库必须设置排洪设施，并满足排洪要求。

尾矿库的排洪方式，应根据地形、地质条件、洪水总量、调洪能力、回水方式、操作条件与使用年限等因素，并经过技术比较确定。

对于一次性建坝的尾矿库，可以在坝顶一端的山坡上开挖溢洪道排洪，其形式与水库的溢洪道类似。

对于非一次性建坝的尾矿库，排洪系统应靠尾矿库一侧山坡进行布置。

选线应力求短直，基础置于坚实岩基上，尽量避开断层、破碎带、滑坡带及软弱岩层。

尾矿库库内排洪构筑物通常由进水构筑物和输水构筑物两部分组成。

进水构筑物的基本型式有排水井、排水斜槽、溢洪道以及山坡截洪沟等。

排水井是常用的进水构筑物，有框架式、窗口式、井圈叠装式及砌块式等型式；排水斜槽既是进水构筑物，又是输水构筑物；溢洪道常用于一次性建库的排洪进水构筑物，为减少过水深度，常采用宽浅式溢洪道；山坡截洪沟也是进水构筑物兼作输水构筑物，沿全部沟长均可进水。

在較陡山坡处的截洪沟易遭暴雨冲毁，可靠性差，管理维护工作量大。

尾矿库输水构筑物的基本型式有排水管、斜槽、隧洞、山坡截洪沟等。

排水管是常用的输水构筑物，一般埋设在库内最底部，因承受荷载较大，一般采用钢筋混凝土结构；排水斜槽的盖板采用钢筋混凝土板，槽身有钢筋混凝土和浆砌块石两种；隧洞需由专门凿岩机械施工，故净空尺寸较大。

尾矿库排洪系统设计的完善措施【摘要】本文主要分析尾矿库排洪系统设计的综合特点，阐述了对于尾矿库排洪系统设计优化的一些完善措施，针对尾矿库在实际运营过程中的真实情况，提出相关的观点以供参考，以期通过本文的分析能实现尾矿库排洪系统设计完更为善方面的战略目标，保障效果的最优和最大化。

【关键字】尾矿库；排洪系统；安全尾矿库排洪系统作为确保尾矿库安全的重要的设施，也是尾矿库安全设施的重要组成部分，对于尾矿库排洪系统的设计及完善是我们需要重点攻关的课题[1]。

排洪系统在一般情况下不会参与直接的正常生产，但作为保障整个尾矿库安全的重要环节，排洪系统设计的合理性，直接影响着整个尾矿库的安全与稳定，所以对于尾矿库排洪系统的要素设计是满足尾矿库防洪需求的前提。

1．排洪系统的重要性尾矿库排洪系统必需在确保安全的情况下排出库区内的洪水，在尾矿库建设中地位不容忽视。

根据一系列资料我们发现，我国所发生的尾矿库事故中，整个排洪系统的危害事故就达到了33%的高比例，这必须引起高度的重视，主要表现在以下两个方面[2]：（1）尾矿排洪系统的排泄顺畅问题，由于尾矿库内的沉积水无法正常有效的排除，导致库内水位会逐渐增高，超过警戒水位，导致水从坡面溢出，出现渗透性的破坏，容易引发溃坝，最终引发尾矿库坝体坍塌的灾难性事故，对人们群众的生命安全带来威胁。

（2）排洪构筑物结构问题，如因施工不良等原因，导致排水管等搭接不好，都有可能会引发排洪系统的漏水以及漏砂现象发生，最终演变成排洪系统的堵积淤塞，而且影响到下游生态环境。

2．尾矿库排洪系统的特点通常尾矿库排洪系统的组成是由进水、排水构筑物两部分组成。

进水构筑物在一般为排洪井和溢洪沟；单纯排洪构筑物一般为排洪管以及排洪隧道。

当然还有库区拦洪坝与侧槽排洪管共同组成的排洪系统[3]。

经过研究发现，多数尾矿库排洪系统进水口处调洪水深相对较小，由于尾矿库的筑坝工艺大部分是采用上游法尾矿筑坝，会出现从堆积坝到库尾水力分级的现象，导致粗大的颗粒物会因此沉积在坝前，而相对较小的细颗粒就沉积在库尾，沉积滩坡度一般较小，而尾矿库的干滩由于放矿及尾矿库迳深的关系一般都在100-300m之间，按照以沉积坡度1%去进行计算，除去掉安全高度和澄清水深，进水口的调洪水深就会较低，并不能满足实际中尾矿库的使用条件[4]，影响尾矿库排洪设施的选择及布置。

关于我国尾矿库设计洪水标准的探讨2010-7-8 16:07:33 中国选矿技术网《世界有色金属》期刊2008年第2期发表了《美国矿山企业的尾矿管理》一文。

该文作者在对比中、美两国尾矿库工程设计标准后提出：“（美国）尾矿库的洪水设计标准高。

最低标准为百年一遇洪水，大中型库均需按最大可能洪水（PMF）或二分之一最大可能洪水进行设计”。

该文还建议“结合我国国情，修订尾矿库安全技术标准……适当提高洪水标准”。

2009年，国家有关部委在发布的《尾矿库隐患综合治理方案》中，论述我国尾矿库事故频发和安全生产形势严峻的主要原因时，认同并引用了该文献的观点。

文中第一条就是：“安全设计标准低。

尾矿库防洪…等安全设计标准与发达国家相比相对偏低”。

尾矿库设计洪水标准对尾矿库工程的安全性与经济性影响极大，在同样计算方法下，设计洪水标准越高，相应设计洪水越大，工程投入与社会投入（包括征地、拆迁等）也就越大。

我国是世界上拥有尾矿库数量最多的国家之一，如果对尾矿库设计洪水标准调整提高，将对我国尾矿库工程的投入产生巨大的影响。

适逢笔者正在参编我国新的尾矿库设计规范，认为很有必要对这个观点进行商榷。

下文就中国与美、日等发达国家尾矿库设计洪水标准进行比较，来判别中国的尾矿库设计洪水标准是否偏低的论断。

一、美国尾矿库的设计洪水标准（一）美国矿山安全卫生局（MSHA)的标准MSHA于1976年3月制定的《矿山废渣堆及尾矿坝设计准则》指出：“尾矿库的设计应该采用降雨历时为6h的可能最大暴雨(PMP )来计算……；当调蓄库容能容纳部分或全部设计暴雨（洪水）时，允许降低设计标准”。

（二）美国内政部矿山局的标准美国内政部矿山局1977年颁布的《金属与非金属矿尾矿处理设计指南》附录B指出：“百年一遇洪水……是尾矿库设计时要采用的参数，除非因为尾矿库的位置、规模和潜在的危险要求采用更大的设计洪水”。

二、中国尾矿库的防洪标准（一）有色金属行业的防洪标准有色金属行业尾矿库防洪标准，广泛采用《选矿厂尾矿设施设计规范》(ZBJ1-90)的规定，其防洪标准见表1。

尾矿库设计简介一、尾矿库的基本系统尾矿库一般由尾矿堆存系统、尾矿库排洪系统、尾矿库回水系统等几部分组成。

1. 尾矿堆存系统该系统一般包括坝上放矿管道、尾矿初期坝、尾矿后期坝、浸润线观测、位移观测以及排渗设施等。

2. 尾矿库排洪系统该系统一般包括截洪沟、溢洪道、排水井、排水管、排水隧洞等构筑物。

3. 尾矿回水系统该系统大多利用库内排洪井、管将澄清水引入下游回水泵站，再扬至高位水池。

也有在库内水面边缘设置活动泵站直接抽取澄清水，扬至高位水池。

二、尾矿库的功能1. 保护环境选矿厂产生的尾矿不仅数量大，颗粒细，且尾矿水中往往含有多种药剂，如不加处理，则必造成选厂周围环境严重污染。

将尾矿妥善贮存在尾矿库内，尾矿水在库内澄清后回收循环利用，可有效地保护环境。

2. 充分利用水资源选矿厂生产是用水大户，通常每处理一吨原矿需用水4～6吨；有些重力选矿甚至高达10～20吨。

这些水随尾矿排入尾矿库内，经过澄清和自然净化后，大部分的水可供选矿生产重复利用，起到平衡枯水季节水源不足的供水补给作用。

一般回水利用率达70％～90％。

3. 保护矿产资源有些尾矿还含有大量有用矿物成份，甚至是稀有和贵重金属成份，由于种种原因，一时无法全部选净，将其暂贮存于尾矿库中，可待将来再进行回收利用。

三、尾矿库的重要性1. 尾矿库是矿山选矿厂生产不可缺少的设施环境保护是我国一项基本国策。

尾矿库是矿山企业最大的环境保护工程项目。

随着全国人民生活水平的提高。

国家对环境保护的要求也越来越高，即使在人烟稀少的偏远山区，也严禁将尾矿向江、河、湖、海沙漠及草原等处任意排放。

一个矿山的选矿厂只要有尾矿产生，就必须建有尾矿库。

所以说尾矿库是矿山选矿厂生产必不可少的组成部分。

2. 尾矿库基建投资及运行费用巨大尾矿库的基建投资一般约占矿山建设总投资的10％以上，占选矿厂投资的20％左右，有的几乎接近甚至超过选矿厂投资。

尾矿设施的运行成本也较高，有些矿山尾矿设施运行成本占选矿厂生产成本的30％以上。

尾矿库排水构筑物设计预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制尾矿库排水构筑物设计一、排水构筑物的类型（一）、排水构筑物的类型及布置1、井-涵洞（隧洞）式排水系统2、斜槽-涵洞（隧洞）式排水系统3、开敞式溢流道4、分洪截洪式（二）进水口形式1、塔式2、斜槽式3、开敞式（三）、输水部分形式1、隧洞式2、涵洞管式3、陡坡明渠（四）、出口形式1、挑流式2、底流消能二、排水构筑物的布置排水构筑物的布置的一般原则：（1）选择良好的地形条件和地质条件，以节省处理费用；（2）应以长度最短为宜；（3）应按排水流量和跌差区分流速范围，当高流速时，应满足高流速的相应要求；（4）交通方便，有利施工和管理；（5）出口布置应有利于环保要求，便于水质处理。

一般应位于工业、民用水的下游；（6）应考虑沟道的行洪能力，且和下游河道衔接简单可靠。

进水口位置选择：进水口位置应能满足尾矿库不同使用阶段的防洪安全和水质澄清要求。

它和堆积坝（包括主坝和付坝）之间的距离、高差应能满足滩长（规范要求的最短距离）、安全超高（规范要求的最小超高）、澄清距离、调洪库容、调蓄库容等的要求。

三、排水构筑物的水力计算（一）排水井的水力计算1、框架式排水井的水力计算（1）泄洪能力计算堰流：Q=ML（2g）1/2H1.5孔流：Q=2/3μb（2g）1/2（H21.5-H11.5）Q-流量系数；H-进口水头；L-溢流长度；μ-流量系数（对孔流）；b-孔口宽度；H1，H2-孔口顶部和底部的水头。

各种不同情况的流量系数a、圈梁与拱板齐（堰流状态）：L=πd－tnd-进水圈直径；t-立柱宽度；n-立柱个数。

B、拱板在圈梁之上0.9m处（拱板高度0.3m，圈梁间距3m）（堰流状态）L=πd－tnd、t、n各值有可能改变。

C、拱板在圈梁之上2.1m处水头较低时：拱板顶溢流同b；水头增加一定时：圈梁与拱板间为孔流；水头再增加时：圈梁顶部也进水，为孔流与堰流混合。