(一)尾矿库的类型及选择尾矿库按地形分为山谷型、山坡型、平地型三种。按筑坝方式分,有一次性筑坝(含矸石坝)和尾矿坝两种。尾矿库选址原则B (1)尾矿库应尽可能位于工业企业、居民区和风景名胜区的下游,并在常年主导风向以下;(2)尽量少占或慢占农田,不拆、不拆民居;(3)与选矿厂的距离由近及远,争取尾矿重力输送,输送距离短;(4)足够的存储容量。当需要选择几个尾矿库来满足选矿厂的服务年限要求时,应考虑基建时间与生产的联系以及每个尾矿库的经济合理性。(5)从尾矿库的类型看,山谷型优先,山坡型次之,平地型仅在必要时选用;(6)争取集水区小;(7)场地工程地质和水文地质条件良好;附近有足够的建筑材料。(二)确定尾矿坝。尾矿能否筑坝取决于尾矿的性质。一般来说,粒度粗、透水性好的尾矿可以用于筑坝。如果尾矿粒度过细,由于充填沉积过程中固结缓慢,难以筑坝。建议一次筑坝或用旋流器分级,然后用粗颗粒筑坝。判断尾矿是否可以筑坝,没有准确的标准。通常,将尾矿的特性与类似矿山的特性进行比较,以确定尾矿是否可以筑坝以及水坝的大致高度。对于坝高,应通过稳定性分析获得并确定尾矿的物理力学性能指标。应优先考虑尾矿坝。只有当尾矿本身不能筑坝或用尾矿筑坝不经济、不安全时,才会采用一次性筑坝或废石筑坝。(3)尾矿库等级划分(1)尾矿库溃坝时,下游重要城镇、工矿企业、铁路干线将遭受严重灾害;(2)工程地质和水文地质条件特别复杂时,经地基处理后仍认为不完整(不提高洪水标准)。【接下来】(4)尾矿库的计算这里只讨论库容的计算、澄清距离的计算和最终堆积标高的计算。存储容量的计算为了清楚起见,首先解释各种存储容量名称的含义。从图1中可以看出:
几何库容是指初坝截流、堆积坝坡和地形等高线形成的体积。总库容是尾矿库最终堆存标高对应的几何库容,根据总尾矿量、调洪、泥水澄清和防渗条件确定。有效库容是指尾矿库中尾矿所占的实际体积,用Vr表示。回水库容是指正常高水位和控制水位之间的水量,用Vx表示。蓄洪能力是指最高洪水位和正常高水位之间的水量,用VT表示。死库容是指控制水位以下水所占的体积,用V0表示。空剩余库容是指最终堆积高程与最高洪水位之间未被尾矿填满的体积,用Vk表示。所有尾矿库对应的Vk高度应满足超高安全的要求。尾矿场的储存能力是不断变化的。【下一步】几何库容计算:在地形图上画出初始坝坡和堆积坝坡,用积米测量每条闭合等高线的面积,按公式(1)计算:
其中V为几何库容,m3;I-I = 0,1,2,3...n,标高线的编号;J——用正交表测量并闭合等高线三次,计算每次正交表的读数序号;K——求积仪的面积系数,与地形图比例尺有关,在求积仪说明书中给出;Xij——第j个正交表在第I个高程的读数;hi——J条等高线标高,m. b尾矿库所需库容计算。尾矿库的库容应满足选矿厂的服务年限要求。所需库容与选矿厂每年排放的尾矿量和服务年限有关,可按公式(2)计算:
式中Vz——选矿厂在生产服务年限内所需的尾矿库库容,m3;W——选矿厂每年排入尾矿库的尾矿量,t/a;γd——尾矿的松散密度(即平均容重),t/m3;N——选矿厂的生产服务年限,a;η z ——尾矿储存能力的利用系数。γ的确定一般根据类似尾矿的勘测数据或实验室的测试数据。ηz值的确定一般应根据尾矿堆积的实际坡度、尾矿堆积滩的水面纵坡和水下冲积坡度,绘制尾矿堆积平面图,计算尾矿的实际堆积体积(尾矿库的有效库容),并按下式计算尾矿库库容利用系数:
根据公式(2)的计算结果,通过查库容曲线可以得到所需的尾矿堆积标高。