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1、XXX尾礦庫加高擴容施工組織方案1 工程概況1.1工程簡介銅礦峪是XXXXXX集團有限公司的主要礦山，位于山西省XX縣縣城以北的XXX村內。XXX尾礦庫位于銅礦峪選礦廠西南6km，篦子溝選礦廠以東2km的XXX河谷中，由下XX村處的尾礦壩和XX村處的攔洪壩圍成。主要生產工程包括主壩治理工程、上游攔水壩加高工程（不含壩基處理工程）、尾礦輸送系統改造、回水系統改造、東梁治理工程、尾礦在線監測費用、尾礦庫新建排洪系統等。1.2本次加高擴容1.2.1 主壩治理和加高尾礦壩原設計使用到570m標高，總壩高84m，初期壩為碾壓亞粘土壩，高23m，后期壩采用尾礦上游法進行加高，外坡1:6，高61m，本次設計2、尾礦庫加高擴容到585m標高，仍采用尾礦上游法進行加高，堆積壩主體部分的下游平均坡度1:6，靠東梁側的部分壩體下游平均坡度1:4，與前期堆壩工藝一致，堆壩過程中添加縱向導滲盲溝和橫向導滲暗管。為防止雨水沖刷尾礦堆積壩壩面，尾礦堆積壩上升過程中，在壩面上設置縱、橫向集水溝，壩肩設截水溝，并將后期壩面集水溝和壩肩截水溝與現有壩面壩肩排水系統連成一體。另在壩坡上覆蓋廢石或山坡土厚0.20.3m，也可種植草以防粉塵飛揚，同時對雨水和滲流沖蝕可起到一定的防御作用。根據現場浸潤線觀測井的數據，主壩靠近西壩肩部位浸潤線埋深不足2m，不能滿足構筑物抗震設計規范對尾礦壩下游壩坡浸潤線埋深的要求，況且主壩西壩肩曾3、出現過繞壩滲流和局部坍塌現象，針對繞壩滲流一直以來并沒有采取專門的工程治理措施，所以需對主壩進行降排滲治理。參考類似工程經驗，擬采取輻射井降滲方案，井位的布置需結合主壩及壩肩的工程水文地質情況而定。在初期壩沒有采取壓坡措施之前，現狀和加高后的壩體正常工況下邊坡穩定安全系數不能滿足規范要求，洪水和特殊工況下能滿足；在初期壩采取了壓坡措施之后，在原初期壩壩頂部位加厚10m，再按1:3.3坡比放坡交至初期壩壩腳，現狀和加高后的壩體各工況下邊坡穩定安全系數均能滿足規范要求。1.2.2 東梁治理和加高東梁位于庫區東側，主堆積壩東北部，鄰近XX村。梁頂整體北高南低，標高介于572.0589.0m之間。東梁4、高差約48.052.0m，坡底標高介于533.0540.0m之間。梁體溝谷發育，局部邊坡陡峭。最終確定東梁的治理與加高采取分段對待的方案：靠近上游攔水壩段標高不足585m處采用土料進行加高，并在東梁內坡采取覆膜、鋪設排滲暗管的工程措施，在XXXX村莊附近修砌擋土墻或護坡以防山體滑坡影響村莊安全。靠近主堆積壩段采取梁內坡尾礦放礦加高的方案，先進行局部開挖和回填，平整出較為順直的570m標高平臺，以利于尾礦放礦加高。堆積壩外坡采用1:4，堆積壩壩底鋪設排滲褥墊或設排水棱體，加高過程中在壩體內埋設橫向縱向排滲盲溝或暗管。堆積壩外坡壩腳處修砌排水明渠將堆積壩內滲水和東梁內坡雨水有序導走。除以上所述，整5、個東梁的外坡，在沖溝處需回填，陡坡段需進行削坡處理，保證邊坡不陡于1:2.9。1.2.3 上游攔水壩加高現上游攔水壩壩頂標高約571m，壩頂有條省級公路XX路，東壩肩是溢洪道。山西XXX工程設計研究有限公司完成的XXX尾礦庫、XXX尾礦庫閉庫治理安全工程初步設計將攔水壩加高到了575m，本可研以此為依據，將攔水壩在575m基礎上再加高到585m標高。據XX尾礦庫、XXX尾礦庫閉庫治理安全工程初步設計，攔水壩從現標高571m加高至575m采用了下游法，壩型為土石壩，筑壩主要材料為堆石砂礫石混合料，采用土工膜防滲，考慮到尾礦庫日后有加高擴容的需求，壩頂已預留了足夠的寬度以供繼續加高。由于堆石砂礫石6、混合料透水性較大，現攔水壩透水性不佳，壩內浸潤線將較高，需在現攔水壩壩頂設截水溝，將壩體滲水導入壩肩滲水回收池，池中設潛水泵適時將滲水打回尾礦庫以防廢水外排。關于壩體的防滲方式，考慮到施工等對鋪膜質量的影響，建議改為粘土斜墻防滲，粘土斜墻橫向需深入壩肩以防局部繞滲，豎向需深入壩基以攔截壩基滲流。根據現狀安全評價，應對現攔水壩北側坡面進行放坡處理，邊坡調為1:2.75，并鋪上反濾層和護坡。經測算，攔水壩加高共需廢石方量約95萬m3，粘土方量約25萬m3，扣除XXX尾礦庫、XXX尾礦庫閉庫治理安全工程初步設計中575m以下土石方量，由575m585m加高部分需廢石方量約47萬m3，粘土方量約8萬m7、3。1.2.4 排洪系統排洪系統由尾礦庫上游攔排洪系統和尾礦庫內排洪系統兩部分組成。上游攔排洪系統由攔水壩和溢洪道組成。現尾礦庫庫內共有兩套排洪系統，1號和2號。1號排洪系統已停止使用，正在使用的是2號排洪系統的最后一個排水井。上述兩套排洪系統均是按尾礦庫原設計標高570m進行的設計，現尾礦庫要加高擴容到585m標高，首先須對1號、2號排洪系統作進一步封堵處理。另外，由于尾礦庫干灘較緩，2號排洪系統澄清距離已經不足，續建3號排洪系統成為當務之急。據XXX尾礦庫、XXX尾礦庫閉庫治理安全工程初步設計，上游水庫已被多年來上游沖刷下來的泥砂淤至561.30m標高，已經超過了溢洪道堰頂高程，而且淤積速8、度很快。尾砂淤積削減了上游水庫的調洪庫容，且易造成溢洪道泄流通道的淤堵，因此，從防洪安全的角度出發，需適時清除庫內淤積泥砂，保證庫內泥砂淤積標高低于560m，同時要定期檢查和維護溢洪道，以保證泄流通道的暢通。以山西XXX工程設計研究有限公司完成的XXX尾礦庫、XXX尾礦庫閉庫治理安全工程初步設計為依據，續建的3號排洪系統布置在東梁北端，采用井洞式，排水井位于上游攔水壩東壩肩附近，井的進水標高按564m考慮。排水井高21m，框架式井內徑D=2.5m,城門型隧洞長約950m，斷面尺寸為2.0m2.5m（寬高）,均為鋼筋混凝土結構，洞出口接陡槽和消能工程，漿砌石結構。綜上所述，針對尾礦庫加高擴容到壩9、頂標高585m方案，尾礦庫后期調洪庫容大于千年一遇洪水總量的兩倍，經調洪演算得知，對應一場千年一遇設計洪水所需的調洪高度在1m左右，庫內水位距壩頂還差約3m，干灘長接近400m，超高和干灘長均滿足防洪設計要求。1.2.5 回水系統尾礦庫庫內取水系統的能力滿足要求，但東梁采取尾礦放礦加高引起回水取水點發生了改變，所以仍需對現回水系統進行適當改造，主要涉及三方面內容：取水浮船移位、回水管線移位和延伸、相關回水泵站移位。另外現尾礦庫上游徑流利用系統將廢除，若要對這部分水加以利用，需新建相關設施。上述內容的具體方案比較和設計待日后另立項完成，經與業主結合，本可研暫列入投資1000萬。1.2.6 尾礦輸10、送系統現尾礦輸送系統為自流-壓力輸送系統，將銅礦峪選礦廠排出的尾礦送往主壩進行排放，該系統由自流流槽、尾礦加壓泵站和壓力輸送管道三部分組成。本次加高擴容涉及庫內壓力輸送系統改造、放礦設計兩部分內容。壓力輸送系統改造主要指將現有前往主壩的壓力輸送管道移位，放礦設計包括東梁加設分散放礦支管、主壩西側支溝提前排礦設計、事故排礦口設計三方面。由于東梁采用梁內坡尾礦放礦加高方案，需將現有前往主壩的壓力輸送管線移位，并加設分散放礦支管提前在東梁放礦，這有利于東梁附近庫內尾礦的排水固結，增加尾礦的承載力，提升東梁上部尾礦堆積壩的穩定性。由地形圖測算，前往主壩壩頂的管線約2km需移位，并在東梁約1.7km管線11、上增設分散放礦支管，管徑DN300，間距8m，每10個放礦支管為一組，共21組。放礦時為使灘面均勻上升，各組交叉放礦，支管中流出的礦漿不應沖擊東梁內坡面,應在支管尾部連接一段橡膠管將礦漿引至庫底。尾礦庫原事故排礦口因尾礦庫擴容工程不能繼續使用，需設置新的事故排礦口主要供尾礦輸送系統事故檢修期間和尾礦壩加高期間使用。因主壩和東梁都需采用尾礦進行加高，上游攔水壩附近需布置排洪和回水系統有澄清距離的要求，因此新的事故排放口只能設在尾礦庫西側，從尾礦加壓泵站接至事故排放口，需新增約1.8km的管線，管材使用鋼管。1.2.7 尾礦庫安全監測系統現XXX尾礦庫有主壩的浸潤線和位移沉降觀測系統。分別在50912、m、516m、524m、530m、536m、545m、555m每道壩面上布設3座浸潤線觀測井，在初期壩面和516m壩面上，設置有4座壩體位移和沉降觀測設施。本次設計需在主壩555m標高以上的子壩壩面上增設浸潤線觀測井，在516m標高以上的子壩壩面上增設位移沉降觀測點，增設觀測點的布置均遵照尾礦堆積壩巖土工程技術規范（GB 50547-2010）執行。東梁底部砂卵石層排滲通道日后可能被淤堵到何種程度現階段很難預見，計算對淤堵工況的模擬與實際固然存在差異，而且黃土具有濕陷性隨時間變化的特點，因此，需加強東梁的位移和浸潤線觀測，以便及時發現問題并采取工程治理措施，確保東梁的安全。上游攔水壩為尾礦庫的13、主要建筑物，直接關系到尾礦庫的防洪安全，本次加高擴容需增設相應的變形和浸潤線觀測設施。除上述安全監測另需加設尾礦庫在線監測系統，設計尾礦庫安全運行自動化監測系統，監測影響尾礦庫及壩體安全的各種關鍵技術指標，記錄歷史、現有的數據，分析變化趨勢，及時發現安全隱患，提出安全預警，評估結構的可靠性，為尾礦庫的維護和管理提供數據依據。在尾礦庫安全運行監控中心設置數據庫服務器，用于歷史數據的存儲，供尾礦庫安全運行維護工作的查詢及調用。輔以數據庫技術，將數據以所需的形式保存，并可直接生成EXCEL或其他形式報表。電信專業設計的視頻監視系統的監視器及主機也置于該監控中心內，對尾礦庫關鍵地區的視頻圖像進行監視與14、記錄。結合本工程尾礦庫的總庫容和壩高參數，確定其為二等庫。檢測控制回路如下：（1）壩體形變檢測，包括壩體的內部形變及位移、沉降參數；（2）壩體浸潤線檢測。實時采集測壓管內水位數據，利用軟件，繪出壩體浸潤線分布狀態；（3）庫區水情檢測，包括庫區水位和降雨量參數。實時監測庫區水位的變化，特別是在汛期和生產排放時的變化情況，進而指導生產；（4）干灘檢測，包括灘頂高程、干灘長度、干灘坡度、干灘特征點高程參數。通過對干灘高程的監測，利用軟件分析，實時了解調洪高差和安全高差是否能夠滿足安全生產的需要，尤其是在汛期。1.3水文氣象條件1.4施工用水用電架設臨時用電線路，架設施工和生活用水水管，經實驗合格就近協商供水。