华联矿业4#尾矿库安全设施设计省冶金设计院有限责任公司二O O八年九月华联矿业4#尾矿库安全设施设计工程号[913-2000]省冶金设计院有限责任公司二O O八年九月华联矿业4#尾矿库安全设施设计工程号[913-2000]院长朝胜分管院长衣忠德总设计师王泉省冶金设计院有限责任公司二O O八年九月参加编制人员王泉周涛周玉祥邢仕瑞燕平目录1．概述 (1)2．设计依据 (4)3．设计原则 (4)4．基本工艺资料 (5)5．拟建4#尾矿库主要设计方案 (6)6．环境保护 (26)7．尾矿库安全设施设计 (27)附：《项目委托书》附图（另装袋）1．概述1.1 企业基本情况市华联矿业有限责任公司是“七五”期间建设发展起来的一座以采矿、选矿联合生产的地方中型铁矿山企业，经营产品为铁精矿粉，主要配套的生产设施为采矿设施、选矿设施以及尾矿设施三大部分。

该企业于1987年建矿，截止至2000年，矿山生产规模已达到了采矿128万t/a、选矿128万t/a（铁矿石原矿中甩出废石37万t/a），日选铁矿石原矿3500t，年产出65%品位的铁精矿粉产量28万t左右。

企业现有职工680多人，固定资产5891万元。

从建矿到现在，矿山一直采用露天开采，采出的铁矿石采用汽车运输到选矿厂进行破碎、磨矿和选矿。

根据设计，该矿山适合于露天生产的铁矿地质资源量可开采至+90m标高。

经过多年的生产和改扩建，矿山现建有两个选矿厂，一个尾矿库（3#库），正在正常运行，剩余库容约121万m3。

考虑到矿山的持续生产和发展，本次设计新建设4#尾矿库，以满足现在与将来矿山生产的尾矿排放需要。

矿山现有设施及布局见华联矿业总体布置图。

1.2 矿山地理位置与交通华联矿业有限责任公司位于沂源县与沂水县交界处的沂水东岸，行政区划属沂源县东里镇，地理坐标为东经118°25′0″～118°26′15″，北纬35°58′03″～35°59′13″。

企业西北距沂源县城及本企业铁矿石用户莱钢集团所在地分别为45km及75km，东南方向距沂水县城32km，韩（旺）莱（芜）公路经矿区西侧通过，交通条件便利。

1.3选矿生产能力及尾矿量排放分配矿山现有1#、2#两个选矿厂，合计两个选矿厂的综合年处理矿石能力为：破碎能力128万t/a，其中甩出废石约37万t/a（甩废率23%左右）和磨磁选能力91万t/a，年产出铁精矿28万t/a左右，年产出尾矿量59万t/a，计31.9万m3/a。

各选矿厂产出的尾矿由加压泵站经管道输送到指定的尾矿库，具体情况分述如下：（1）第一选矿厂年破碎矿石能力60万t，年甩出废石量16万t，年磨、选矿石能力44万t，年产出铁精矿11.4万t，年产出尾矿量26.3万t，尾矿比重1.85t/m3，计14.2万m3/a。

该尾矿量排至现有3#尾矿库。

（2）第二选矿厂年破碎矿石能力70万t，年甩出废石量21万t，年磨、选矿石能力47万t，年产出铁精矿16.6万t，年产出尾矿量32.7万t，尾矿比重1.85t/m3，计17.7万m3/a。

该尾矿量也排至现有3#尾矿库。

目前，两个选矿厂的工艺流程相同，均采用二段闭路破碎、甩废，三段闭路磨矿，三段磁选的选矿工艺流程。

选矿厂产出的尾矿不含药品剂，无毒、无有害物质，没有污染，尾矿浆经浓缩池浓缩后，用渣浆泵送至各指定的尾矿库。

矿山现运行的各尾矿库，都分布在矿区露天采场的北及东北部，库址所处均为山谷地形。

2．设计依据2.1《中华人民国矿山安全法》(1992)2.2《中华人民国矿山安全法实施条例》(1996)2.3《尾矿库安全监督管理规定》(2006)2.4《选矿厂尾矿设施设计规》(ZBJ1-90)2.5《选矿安全技术规程》(AQ2006-2005)2.6《尾矿设施施工及验收规》(YS5418-95)2.7《碾压式土石坝设计规》(SJ274-2001)2.8《碾压式土石坝施工规》(DL/T5129-2001)2.9省安全生产监督管理局有关安全监督文件2.10市华联矿业有限责任公司提交的《项目委托书》2.11市华联矿业有限责任公司提供的尾矿库库区1/2000地形图及其它有关资料3．设计原则3.1贯彻执行国家安全监督管理总局第6号令《尾矿库安全监督管理规定》，以确保尾矿库安全。

3.2 贯彻执行《中华人民国环境保护法》在生产工艺中消除污染，保护环境。

3.3 在满足矿山企业生产需要条件下，积极稳妥地采用可靠技术，库址选择以减少筑坝工程量，有利于扩大库容，降低投资，缩短工期，方便施工和生产管理，库址位置选择工程地质条件和水文地质条件简单地段，有利于尾矿坝安全稳定和减少汇水面积，易于防排洪。

4．基本工艺资料4.1 选矿厂磨、选生产规模：3500t/d4.2 选矿厂工作制度：330天/年、3班/天、8小时4.3 尾矿产率：73%4.4 尾矿密度：2.8t/m34.5 尾矿干容重：1.85t/m34.6 尾矿浓度：~20%4.7 尾矿粒度：200目以上占51.22%4.8 年尾矿排放量：59万t/a，折计：31.9万m3/a4.9 尾矿平均粒径:0.102mm，尾矿粒级组成见表4-1尾矿粒级组成表表4-1经加权计算，尾矿平均粒径为：0.102mm。

5．拟建4#尾矿库主要设计方案5.1库址选择及其工程地质条件5.1.1 库址选择库址选择依据我国现行的卫生、环境保护、城乡规划及土地利用等法规、标准和拟建工业企业建设项目生产过程的卫生特征、有害因素危害状况，结合建设地点的规划与现状，水文、地质、气象等因素以及为保障和促进人群健康需要，进行综合分析而确定。

鉴于矿山现已建设了三个尾矿库及其已经占用的库址位置沿山谷东西轴线自西向东依次排列的实际情况，可选择利用的现有地形条件，经多方案技术经济比较，本次设计拟建的4#尾矿库选择位于现有3#尾矿库东邻的一处山谷地形位置。

该库址为低山丘陵沟谷地形，最高点海拔高度404m，初期坝坝体位置的最低点地形标高为▽235m。

尾矿库围为东、北、西三面高，南面低的三面环山封闭、一面沟口敞开的山谷地形。

该地形条件是一比较理想的尾矿库选址，可一面筑坝，工程量较少，建设投资省，库容有效利用率高，库区汇水面积较小，有利于坝体的稳定和安全管理。

本尾矿库周围是荒坡地，不占用农田。

5.1.2 工程地质条件该尾矿库区未做工程地质勘查工作，本次参考原矿区《工程地质勘查报告》提供的地质条件进行设计。

建议在施工前进行库区的工程地质勘察工作，必要时应对设计进行调整。

该区属低山丘陵区，第四系不发育。

岩石主要为伟晶花岗岩、角闪斜长片麻岩、黑云斜长片麻岩、角闪片岩及斜长角闪岩、含铁角闪石英片岩，平均普氏硬度系数分别为 4.73-11.67；平均坚固性系数（f）3.3-7.65;平均软化系数0.69-0.87；平均天然抗压强度41.25-101.8MPa；平均饱和抗压强度33.0-76.49MPa，岩石为较硬-坚硬岩，岩石质量指标RQD值一般在50-80之间，岩体较完整，工程地质条件为简单类型。

根据矿山现已建成运行的前三个尾矿库所在库址的工程地质情况验证，本次设计4#尾矿库选址所处的地形条件和工程地质条件简单。

设计所参考的矿区总体工程地质条件及其地层与岩性分述如下（设计确保4＃库区地质条件如下述）：地层：（1）第四系（Q）第四纪冲积、残坡积层在矿区围分布广泛，除南部沂河两岸堆积厚约6～15m的冲积层外，其它所有冲沟均有厚度不等的冲洪积物。

此外在山坡及顶部还堆积了厚度不大的残坡积物。

岩性主要由松散砾石层、砂层及含碎屑砂土层组成。

（2）伟晶花岗岩（P）伟晶花岗岩在矿区中广泛分布，多呈岩枝和不规则状侵入于新太古代泰山岩群变质岩地层中，其走向多与片理方向一致。

靠近F1断层时则平行断层走向延伸。

主要岩性为钠长花岗岩，由半自形的钠长石、微斜长石、石英组成。

花岗结构，微斜长石常与石英形成清晰的文象结构，矿物颗粒多为0.5cm的粗大晶体。

长石、石英具动力压碎现象。

在较大的不规则岩体中常包含片麻岩、片岩、矿体的捕虏体和碎块，而大岩体的分枝常沿片理侵入到片麻岩与矿体的层间，呈小夹层和规则长条状。

此种不规则状的侵入体，有超覆于矿体之上的现象。

即在花岗岩之下隐伏着铁矿体，且具有一定的规模。

侵入体有时斜切矿体，破坏矿体的连续性。

（3）角闪斜长片麻岩（Jm）该岩石常作为矿层底板产出，在走向和货向上常与黑云斜长片麻岩呈渐变过渡关系。

当角闪石类矿物含量增加，斜长石相对减少时，则渐变为斜长角闪岩。

岩石呈浅灰色—暗灰绿色，风化后呈灰褐色，不等粒纤状花岗变晶结构，片麻状构造。

主要矿物为角闪石、斜长石及石英，并含少量的微斜长石、黑云母、榍石、磷灰石及金属矿物。

普通角闪石（部分绿泥石化）含量20～40%，斜长石含量约40～50%。

（4）黑云斜长片麻岩（Hm）灰色，风化后成灰黄色，质疏松。

片麻状构造，不等粒鳞片状变晶结构。

矿物成分以石英、长石为主，含较多的黑云母。

石英含量30～50%，斜长石为中硬长石，含量30～60%，有时含少量钾长石、白云母、石榴石、绢云母、绿帘石、磷灰石、磁铁矿等。

岩石普遍遭受弱混合岩化。

本类岩石常作为矿体夹石出现，呈狭长的条带状，平行矿体分布。

（5）角闪片岩及斜长角闪岩（Pi）主要分布于矿带顶、底板，偶见作为夹层或呈透镜状残存于伟晶花岗岩中。

角闪片岩和斜长角闪岩呈暗灰绿色，纤状变晶或鳞片纤状变晶结构，片状构造。

岩石主要由普通角闪石或其它闪石类矿物组成，约占80～90%，一般含有少量的黑云母、长石、石英及微量的绿泥石、绿帘石、榍石、磷灰石、金属矿物等。

角闪片岩中含长石较多，具有片麻状构造的，则逐渐过渡为斜长角闪岩或角闪斜长片麻岩。

其原岩为基性火山凝灰岩。

（6）含铁角闪石英片岩（Fp）岩石呈灰黑色—墨绿色，风化后呈暗黄绿色。

不等粒纤状变晶结构，条带状构造。

由石英、角闪石、磁铁矿、铁闪石、阳起石、透闪石和少量黑云母、金属硫化物等组成。

磁铁矿与石英、角闪石呈条带相间，条带宽窄不一，一般大于0.5cm。

石英条带宽则含铁品位低，局部石英含量可达50%以上。

角闪石类矿物含量一般在20～30%。

岩石中常见到的金属硫化物为磁黄铁矿、贡铁矿、黄铜矿。

磁黄铁矿包含在磁铁矿颗粒中，呈园粒状。

黄铁矿、黄铜矿呈细脉状。

星散状平行或斜截片理分布。

该片岩常分布于矿带的下部，与矿体呈渐变过渡关系，为整个含矿层中可分割的一部分，大片分布于王峪矿段66～72线间。

此外上河矿段43～46线间亦有出露。

构造：区域及矿区构造以断裂为主，无强烈褶皱，泰山岩群变质岩和寒武系盖层均呈单斜产出，泰山岩群岩层产状一般210°－230°∠30°－70°，盖层产状一般倾向北东，倾角15°－30°。