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尾矿坝及其设施
尾矿坝是尾矿库的主要建筑物,由初期坝和堆积坝组成,初期坝是尾矿坝的支撑棱体,采用当地的土和石料筑成,~。堆积坝是选矿厂投产后利用尾矿堆积而成。此外还有其他构筑物。
(一)尾矿库的初期坝
初期坝是尾矿库的基础构筑物,不仅可以堆存初期尾矿,给管理人员为堆筑后期堆积坝以必要的准备时间;它又是尾矿库的支承结构,是堆积坝的基础,与堆积坝共同作用,达到拦挡尾矿的目的。初期坝宜采用透水坝,以利于尾矿的排水固结和降低堆积坝的浸润线,从而提高坝体的稳定性(包括渗流稳定和动力稳定)。

确定初期坝坝高(图2—5)的最主要因素是初期尾矿量。一般以选矿厂初期生产半年到1年的尾矿量为初期尾矿量,以此按式(2—2)计算初期坝所需形成的库容,由库容曲线查得初期坝坝顶标高。与堆积坝一样,初期坝坝顶标高也应用3个条件进行校核:
(1)满足回水蓄水水深hj、调洪水深ht、安全超高e的要求:
  (2)满足尾矿水澄清距离要求。
  (3)满足堆积坝渗流控制的要求。有些尾矿库,采取增加沉积滩长度达到渗流控制的要求受到限制,或排渗设施不经济,只能增加初期坝的高度来实现渗流控制,此时初期坝坝顶标高应满足此要求。
    如上述3个条件均能满足,由库容曲线查得的初期坝坝顶标高为所确定的标高,否则应提高初期坝坝顶标高直至满足要求为止。
    初期坝坝顶标高H,减去初期坝坝轴线下的最低地面标高即为初期坝的高度。
    (4)对坝前有积水区的尾矿库(如坝后放矿的尾矿库),式(2—10)还应考虑风浪爬高hBB,即:
    下游法和中游法堆坝的尾矿库,初期尾矿量以生产初期坝上旋流器溢流部分的尾矿量和旋流器非工作时间的全尾矿量之和作为确定初期坝坝高的主要依据,而其下游滤水坝应满足堆积坝渗流控制要求。

初期坝的结构形式可分为两大类:即透水坝和不透水坝。
1、透水坝
透水坝一般是堆石坝,见图2-6,它是由堆石体、上游面铺设反滤层和保护层构成所谓的透水堆石坝,利于尾矿堆积坝迅速排水,降低尾矿坝的浸润线,加快尾矿固结,有利于坝的稳定。反滤层系防止渗透水将尾矿带出,是在堆石坝的上游面铺设的,另外在堆石与非岩石地基之间,为了防止渗透水流的冲刷,也需设置反滤层。堆石坝的反滤层一般由砂、砾、卵石或碎石三层组成,三层的用料粒径沿渗流流向由细到粗,并确保内层的颗粒不能穿过相邻的外层的孔隙,每层内的颗粒不应发生移动,反滤层的砂石料应是未经风化、不被溶蚀、抗冻、不被水溶解,反滤层厚度不小于400mm为宜。为防止尾矿浆及雨水对内坡反滤层的冲刷,在反滤层表面需铺设保护层,其可用干砌块石、砂卵石、碎石、大卵石或采矿废石铺筑,以就地取材,施工简便为原则。如有可能,可利用矿山剥离废石筑坝,见图2-7。由于透水坝具有拦砂滤水的作用,能降低堆积坝的浸润线,对尾矿库的稳定(包括动力稳定)有利,因此大、中型尾矿库和地震区的尾矿库大都采用这种坝型。在一些缺乏石料的地区,也有将土坝上游坡建成反滤式坝坡,见图2—8。
不透水坝
不透水坝大都是土坝,少数为砌石坝或混凝土坝。由于土坝可就地取材,施工方便,筑坝工艺简单,故得到广泛应用。土坝要求筑坝土料级配良好,压实性好,可得到较高的干容重,较小的渗透系数,较大的抗剪强度。但由于坝体不能起滤水作用,所以堆积坝的浸润线较高,对其稳定不利,故只适用于小型尾矿库,或需在堆积坝内设置大量排渗设施来降低浸润线。实践证明,不透水初期坝的尾矿库,堆积坝的高度超过20~30m以后,浸润线会在初期坝顶以上的堆积坝坡逸出,易造成管涌,导致垮坝事故的发生。
因此,在采用这种坝型时,一般需采取一些降低浸润线的排渗措施,以利于堆积坝的稳定。