尾礦庫(kù)加高擴(kuò)容設(shè)計(jì)要求
5.2.8 加高擴(kuò)容的尾礦庫(kù)改建、擴(kuò)建項(xiàng)目應(yīng)滿足下列要求:
——除一等庫(kù)外，防洪標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)在按5.4.1確定的防洪標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上提高一個(gè)等別；
——設(shè)置可靠的排滲設(shè)施，尾礦堆積壩的控制浸潤(rùn)線埋深應(yīng)不小于通過(guò)計(jì)算確定的控制浸潤(rùn)線的1.2倍；
——利舊的排洪構(gòu)筑物應(yīng)根據(jù)加高擴(kuò)容要求核算其可靠性，終止使用的排洪構(gòu)筑物應(yīng)進(jìn)行可靠封堵；
——尾礦庫(kù)一次加高高度不得超過(guò)50m。
——《尾礦庫(kù)安全規(guī)程》（GB39496-2020）
本條是關(guān)于加高擴(kuò)容的尾礦庫(kù)改建、擴(kuò)建項(xiàng)目的相關(guān)要求。
通常，尾礦庫(kù)加高擴(kuò)容應(yīng)著重進(jìn)行以下三個(gè)方面的工作:
(1)尾礦庫(kù)加高擴(kuò)容之前，應(yīng)充分分析原壩體的監(jiān)測(cè)資料，并對(duì)原壩體進(jìn)行巖土工程勘察工作，了解壩體質(zhì)量和安全狀況，對(duì)尾礦壩進(jìn)行穩(wěn)定性分析，對(duì)尾礦庫(kù)加高擴(kuò)容的可行性進(jìn)行分析。
(2) 根據(jù)加高擴(kuò)容后尾礦庫(kù)的等別確定相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)要求進(jìn)行加高擴(kuò)容后尾礦庫(kù)的論證與研究工作。
(3)對(duì)原尾礦壩的壩基處理、壩坡穩(wěn)定、填筑質(zhì)量，以及壩體與岸坡和其他建筑物的連接進(jìn)行安全復(fù)核;對(duì)已建的泄水、引水建筑物的泄水能力和安全應(yīng)進(jìn)行核算，不滿足加高后使用要求時(shí)應(yīng)進(jìn)行加固或改建。
近些年，隨著金屬非金屬礦山采選業(yè)的發(fā)展，我國(guó)許多尾礦庫(kù)陸續(xù)進(jìn)入使用后期，相當(dāng)一部分尾礦庫(kù)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)單位計(jì)劃通過(guò)實(shí)施加高擴(kuò)容工程延長(zhǎng)尾礦庫(kù)服務(wù)年限。不可否認(rèn)的是加高擴(kuò)容尾礦庫(kù)在減少土地林地占用、節(jié)約資源的同時(shí)，也加大了尾礦庫(kù)運(yùn)行的安全風(fēng)險(xiǎn)。很多尾礦庫(kù)初始設(shè)計(jì)并未考慮后期加高情形，由于各種原因設(shè)計(jì)安全裕度十分有限，而且由于我國(guó)尾礦庫(kù)數(shù)量眾多，歷史久遠(yuǎn)，成因復(fù)雜，很多尾礦庫(kù)先天不足，一些中小型尾礦庫(kù)甚至有可能在設(shè)計(jì)之前沒(méi)有進(jìn)行過(guò)巖土工程勘察，或者初始設(shè)計(jì)資料缺失，生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中缺少記錄，甚至出現(xiàn)事故處理記錄丟失的情況。在沒(méi)有基礎(chǔ)資料的情況下，即使進(jìn)行巖土工程勘察也很難全面反映尾礦壩體的實(shí)際情況。對(duì)于排洪井、隧洞等混凝土構(gòu)筑物，現(xiàn)有技術(shù)手段也很難完全準(zhǔn)確地反映運(yùn)行狀態(tài)，加高擴(kuò)容設(shè)計(jì)中面臨的不確定因素遠(yuǎn)比新建工程多。
因此，本條分別對(duì)防洪標(biāo)準(zhǔn)、浸潤(rùn)線控制、排洪設(shè)施可靠性、壩體穩(wěn)定性四個(gè)方面提出進(jìn)一步要求，這四個(gè)方面也是影響尾礦庫(kù)安全運(yùn)行最重要的環(huán)節(jié)。具體操作層面上說(shuō)明如下:
(1)尾礦庫(kù)防洪標(biāo)準(zhǔn)都是連續(xù)的，除五等庫(kù)以外，剩余等別的尾礦庫(kù)防洪標(biāo)準(zhǔn)都是一個(gè)范圍。尾礦庫(kù)防洪標(biāo)準(zhǔn)提等后，防洪標(biāo)準(zhǔn)的選取也應(yīng)該是連續(xù)的。以某三等庫(kù)為例，加高擴(kuò)容后仍為三等庫(kù)，按5.4.1條確定防洪標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為三等庫(kù)上限取500年一遇，按照本條要求實(shí)際的防洪標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該為二等庫(kù)上限取1000年一遇；如某四等庫(kù)，加高擴(kuò)容后為三等庫(kù)，按照5.4.1條確定防洪標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該為三等庫(kù)下限取200年一遇，按照本條要求實(shí)際的防洪標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該為二等庫(kù)下限取500年一遇。
(2)控制浸潤(rùn)線應(yīng)按本條相關(guān)條款確定后，在此基礎(chǔ)上增加不小于1.2倍，例如某尾礦庫(kù)某一點(diǎn)按正常設(shè)計(jì)其控制浸潤(rùn)線埋深為6.0m,則改建、擴(kuò)建項(xiàng)目實(shí)際給出的控制浸潤(rùn)線埋深應(yīng)不小于7.2m。
(3)尾礦庫(kù)加高后，排洪系統(tǒng)的荷載有所變化，對(duì)于新建排洪設(shè)施需要按照加高后的荷載進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)于全部或者局部利用已有排洪設(shè)施的情形，需要對(duì)已有排洪設(shè)施按照最新的荷載進(jìn)行復(fù)核。本條特別強(qiáng)調(diào)對(duì)于終止使用的已有排洪設(shè)施需要進(jìn)行可靠封堵，
且宜采用剛性結(jié)構(gòu)，對(duì)于排水井，封堵體不得設(shè)置在井頂。封堵后應(yīng)同時(shí)保證封堵段下游的永久性結(jié)構(gòu)安全、封堵段上游尾礦堆積壩滲透穩(wěn)定安全和相鄰排水建筑物安全。
終止使用的排供構(gòu)筑物除包括已建成的經(jīng)復(fù)核不滿足要求的構(gòu)筑物，也包括按原設(shè)計(jì)已經(jīng)封堵的構(gòu)筑物。已封堵的排洪構(gòu)筑物也要求重新復(fù)核，原封堵設(shè)施如不滿足加高擴(kuò)容要求，應(yīng)進(jìn)行再次封堵。特別要強(qiáng)調(diào)的是，無(wú)論是新建的構(gòu)筑物還是原有的構(gòu)筑物，其荷載均應(yīng)按加高擴(kuò)容后的荷載選取。
(4)對(duì)于一次加高高度的限制還是針對(duì)尾礦壩的特點(diǎn)，尾礦壩加高高度應(yīng)根據(jù)礦山服務(wù)年限、地形條件、地質(zhì)情況、尾礦壩穩(wěn)定性(三大穩(wěn)定)、周邊環(huán)境等綜合判斷。對(duì)于尾礦壩而言，受礦石性質(zhì)、選礦流程波動(dòng)、尾礦分級(jí)效率等影響較大，其筑壩材料與壩體結(jié)構(gòu)分區(qū)的可控性相對(duì)較差，結(jié)合運(yùn)行過(guò)程中排滲設(shè)施、監(jiān)測(cè)設(shè)施容易淤堵、破壞等實(shí)際情況，因此本標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)尾礦壩自身特點(diǎn)，對(duì)于一次加高的高度進(jìn)行限制，保證尾礦壩的本質(zhì)安全。
加高高度的限制值不宜過(guò)低，避免重復(fù)勘察等不必要的工作；限制值也不宜過(guò)高，除考慮安全性因素外，還要注意尾礦處理新技術(shù)、新方法的應(yīng)用，給尾礦綜合利用等留有空間。考慮到加高前后尾礦庫(kù)變等等因素，合理的范圍應(yīng)該是30~50m,本標(biāo)準(zhǔn)采用上限，確定一次加高高度不得超過(guò)50m。