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目 录1

第一章尾矿库的选择1

第一节概述1

第二节尾矿库的选择2

一、尾矿库的型式及选择原则2

二、尾矿库的库容计算3

（一）所需库容计算3

（二）实有库容计算4

1．尾矿水力冲积坝 （157

三、尾矿库的等级7

一、尾矿资料8

第三节所需基础资料8

二、水文气象资料10

（二）水文地貌11

（三）其他调查11

（一）当地自然经济11

三、调查资料11

四、测量资料13

五、工程水文地质勘测资料14

第二章尾矿库的洪水计算及洪水预报15

一、一般常用计算方法15

（一）洪峰流量15

第一节洪水计算15

（二）洪水总量31

（三）洪水过程线31

二、截洪沟排洪量计算35

第二节调洪演算35

一、数解法35

二、图解法39

第三节洪水预报41

一、基本资料41

二、入库洪水预报43

（一）洪水形成43

（二）入库洪水总量预报44

（三）最大入库流量预报50

（四）入库流量过程预报52

三、最高库水位和最大出库量预报54

（一）简易调洪演算法54

（二）洪水综合预报图55

四、抗洪能力计算56

（一）水位不超过排水点情况56

（二）水位超过排水点情况57

附表皮尔逊Ⅲ型曲线的模比系数Kp值59

第三章尾矿坝64

第一节概论64

一、尾矿坝的坝型64

三、尾矿坝的发展66

二、尾矿坝的特点66

第二节尾矿筑坝的主要方法67

一、上游法筑坝67

（一）尾矿沉积规律67

（二）尾矿沉积滩坡度及颗粒分布69

（三）分散与集中放矿72

二、下游法和中线法尾矿筑坝72

（一）下游法尾矿坝72

（二）中线法尾矿坝73

（三）下游废石尾矿坝74

（四）举例75

三、浓缩尾矿锥体堆放法75

（一）概述75

（二）安全性与效益提高77

一、失事与坝型79

（三）控制环境污染79

第三节尾矿坝的失事79

（一）因没顶失事80

二、失事原因与机率80

三、失事实例80

（二）因坝坡稳定性差而失事81

（三）因坝体滑动液化81

（四）因渗流造成管涌、流土破坏82

（五）因坝基沉陷出险82

第四节尾矿坝的设计83

一、坝址坝型选择83

（一）坝址选择83

（二）坝型选择83

二、初期坝84

（一）坝高的确定84

（三）坝体构造及计算85

1．透水堆石坝85

（二）坝体工程量估算85

2．不透水堆石坝99

3．定向爆破筑坝105

4．土坝108

5．风化料筑坝127

三、后期堆筑坝138

（一）尾矿的物理力学性质138

1．尾矿的分类138

2．原尾矿特性141

3．尾矿在库内的分布141

4．冲积坝体尾矿的物理力学性质146

（二）尾矿的水力旋流器分级148

1．水力旋流器的规格和使用实例152

2．水力旋流器的应用与选择153

3．水力旋流器的计算154

（三）后期坝的堆筑157

2．废石筑坝163

（四）尾矿堆积坝的构造164

1．尾矿堆积坝体构造164

2．尾矿堆积坝的排渗设施167

（五）后期坝的计算170

1．尾矿坝的渗流计算170

2．稳定计算188

（六）尾矿堆积坝地震液化问题195

1．影响砂土液化的因素195

2．防止地震液化的工程措施195

（七）高尾矿坝问题195

（一）一般要求196

第五节尾矿坝（库）的维护管理196

一、尾矿坝管理196

（二）尾矿坝的观测197

二、尾矿坝维护199

1．裂缝200

2．滑坡201

3．抢险201

第四章排水构筑物203

第一节概述203

第二节排水系统的选择及布置208

第三节澄清距离的确定209

第四节排水系统的水力计算226

一、井——管（或隧洞）式排水系统226

1．窗口式排水井227

（一）排水井泄流量计算227

2．框架式排水井239

3．叠梁式排水井241

4．排水井水垫厚度的估算242

（二）排水管（或隧洞）泄流量计算243

1．无压管流244

2．有压管流249

3．半有压管流251

（三）排水管（或隧洞）出口消力池水力计算251

1．水跃251

2．下游水面衔接261

3．消力池水力计算263

4．消力坎的水力计算264

5．综合式消力池的水力计算266

6．工作状态选定及气蚀问题267

（一）排水斜槽泄流量计算269

二、斜槽——管（或隧洞）式排水系统269

1．矩形薄堰泄流270

2．孔口出流271

3．排水斜槽身泄水能力271

（二）转角井水力计算271

（三）排水管（或隧洞）泄流量计算272

（四）排水管（或隧洞）出口消力池水力计算272

三、河岸式侧槽滥洪道273

（一）侧槽溢洪道的水流状态273

（二）侧槽的形式273

（三）溢流堰274

（四）侧槽水面线的计算274

（五）侧槽水流控制断面的确定276

1．控制断面在侧槽末端276

2．控制断面发生在侧槽段内277

（六）侧槽首端槽底高程及槽首断面水深的确定278

（七）下游连接的水利计算280

1．陡槽下游收缩断面水深计算280

2．平底等宽出口段共轭水深及水跃长度的计算281

3．平底变宽出口段共轭水深及水跃长度的计算282

（八）消力池设计285

（九）多级跌水286

1．台阶式多级跌水286

2．消力池式多级跌水286

四、水力最佳断面287

五、容许不冲流速288

第五节结构计算用表294

一、水工钢筋混凝土结构计算294

二、混凝土结构计算307

三、砖石结构计算308

四、地基允许承载力312

第六节排水井结构计算316

一、排水井的型式316

二、排水井的荷载计算317

（一）荷载组合317

（二）荷载计算317

1．风荷载318

2．地震荷载319

3．尾矿澄清水压力320

4．浮力320

三、排水井的计算和构造321

（一）窗口式排水井321

1．内力计算321

2．结构计算322

4．排水井的构造要求329

3．排水井盖板计算329

1．框架及挡板的计算336

（二）框架式排水井336

2．构造要求337

（三）井圈叠装式排水井和砌块式排水井342

（四）转角井342

第七节排水管及排水斜槽343

一、荷载计算343

（一）土压力343

1．管顶垂直土压力343

2．管腔土压力343

3．侧向土压力344

（二）水压力345

1．外水压力345

（四）自重计算346

（五）三角形及梯形均布荷载合力作用点346

（三）地基反力346

2．静止内水压力346

二、排水管349

（一）排水管的型式349

（二）结构计算349

1．现浇钢筋混凝土排水圆管349

2．带有钢垫座的排水圆管374

3．拼合式排水圆管381

4．矩形排水管408

三、排水斜槽427

1．钢筋混凝土盖板式排水斜槽427

2．浆砌块石盖板式排水斜槽440

第八节隧洞442

一、隧洞常用断面442

1．衬砌的作用444

二、隧洞线路布置原则444

三、隧洞衬砌的作用和型式444

2．衬砌的型式445

四、隧洞衬砌的静力计算446

（一）荷载计算446

1．山岩压力446

2．水压力451

3．岩层的弹性抗力451

4．岩层的摩擦力452

5．衬砌自重452

（二）衬砌厚度的初步确定452

1．г．г．祖拉保夫的经验曲线452

2．经验表453

1．荷载计算454

（三）等厚圆拱直样式隧洞衬砌454

2．内力计算455

（四）马蹄形隧洞衬砌478

1．封闭式衬砌479

2．非封闭式衬砌500

（五）低圆拱形隧洞衬砌512

1．等厚度的低圆拱形隧洞衬砌512

2．变厚度的低圆拱形隧洞衬砌513

（六）圆形隧洞衬砌513

1．考虑弹性抗力的圆形隧洞衬砌513

2．不考虑弹性抗力的圆形隧洞衬砌518

五、隧洞衬砌的构造要求524

（一）隧洞断面的允许超挖及欠挖值524

（二）衬砌的最小厚度及钢筋保护层厚度524

（四）衬砌的排水526

（三）衬砌的接缝526

1．环状盲沟排水法527

2．衬砌水槽排水法527

（五）衬砌的灌浆527

六、施工方法对隧洞衬砌的影响528

第九节溢洪道529

一、尾矿库溢洪道概述529

二、引水渠531

1．断面形状及尺寸531

2．衬砌531

三、溢流堰532

1．荷载533

2．滑动稳定计算535

1．平面布置536

四、陡槽（陡坡）536

3．堰基应力计算536

2．纵向坡度537

3．断面形状及尺寸537

4．边墙高度537

5．边墙的强度及稳定验算537

6．底板计算552

7．有关构造554

五、消能设施555

1．消力池555

2．挑流鼻坎555

第十节安全检查及事故处理555

一、排水管（斜槽）断裂及处理556

1．排水管（斜槽）断裂原因和现象556

3．排水管（斜槽）断裂的加固557

2．排水管（斜槽）断裂的检查分析557

二、排水管（斜槽）漏水558

1．漏水的原因及现象558

2．管（槽）漏水的检查558

3．管（槽）漏水的处理560

三、排水管（斜槽）的消能与冲蚀560

1．管（槽）的消能设施560

2．管（槽）的气蚀563

第五章尾矿水力输送564

第一节尾矿输送方式564

第二节尾矿输送实例564

第三节尾矿输送方式的判定567

第四节尾矿输送的水力计算568

一、矿浆特性的计算568

（一）压力输送的试验数据573

二、压力输送的水力计算573

（二）压力输送的生产实例580

（三）压力输送的计算方法582

1．克诺罗兹方法582

2．尤芬方法585

3．克列尔尼克方法586

4．北京有色院方法588

（四）清水水力坡降表589

三、自流输送水力计算611

（一）自流输送试验数据611

（二）自流输送的生产实例616

（三）自流输送的计算方法617

1．克诺罗兹方法617

3．矿浆容量（？k）的计算622

2．矿浆流量（Qk）的计算622

1．平均粒径（dp）的计算622

一、矿浆特性的计算622

第五节尾矿水力输送的计算步骤622

2．北京有色院方法622

二、压力输送的水力计算623

1．临界管径（Dl）的计算623

2．临界流速（Vl）的计算623

3．确定计算管径623

4．确定水力的坡降624

5．总水头损失的计算624

三、自流输送的水力计算624

1．计算平均粒径624

2．计算矿浆流量624

3．计算临界水浆624

（一）试验资料625

第六节高浓度输送625

4．确定自流管（槽）的敷设坡度625

（二）高浓度矿浆输送实例627

（三）高浓度矿浆输送的计算方法627

1．乌克兰建工研究所方法627

2．鞍山矿山设计院方法628

3．陕西水科所方法630

等七节尾矿输送系统的防冻631

一、尾矿输送系统的热工计算631

（一）输送尾矿浆起点温度已知时的热工计算631

（二）输送尾矿浆起点温度未知时的热工计算640

（三）尾矿输送系统热工计算例题643

二、管路、尾矿库温降实测数据650

三、尾矿输送系统的防冻措施653

一、镇墩的推力计算654

（一）直线段上镇墩承受的推力654

第八节镇墩的计算654

（二）转角处镇墩承受的推力656

二、镇墩的稳定验算657

（一）抗滑验算657

（二）抗倾覆验算657

第九节管槽的敷设658

一、敷设形式658

二、管枕（枕垫）658

三、伸缩器658

四、排气装置661

五、管槽路基662

（一）管槽路基的标高及宽度662

（二）路堤、路垫的边坡坡度662

（三）路基排水663

（四）管槽与铁路、公路、河流的交叉663

（五）管槽的敷设665

（六）铸石制品在输送管槽中的应用。667

第十节管材及管道的附属零件672

一、管材……………………………………………………………………（672 ）（一）连续铸铁直管672

（二）铸铁直管675

（三）水煤气输送钢管681

（四）无缝钢管682

（五）电焊钢管689

（六）自应力钢筋混凝土输水管692

（七）石棉水泥管696

二、管道附属零件698

（一）弯头698

（二）三通、四通703

（三）异径管720

（四）短管722

（五）法兰723

（六）法兰盖733

（七）高压管道736

（八）卡箍式柔性管接头737

（九）阀门741

第十一节输送系统的事故处理措施755

1．砂泵站事故处理措施755

2．浓缩池事故处理措施756

3．矿浆管道事故处理措施756

4．事故池设置实例756

第六章砂泵站759

第一节砂泵的基本知识759

一、砂泵种类及型号759

二、砂泵常用名词解释759

第二节离心式砂浆的工作原理760

（ 1）沃曼渣浆泵765

一、设备的选择与计算765

第三节离心式砂泵站765

（ 2）沃曼渣浆泵的运行工况772

（3）汽蚀774

（4）砂泵性能777

二、沃曼渣浆泵的串联接力813

三、沃曼渣浆泵选型应注意的几个问题826

第四节 电动机、三角皮带及水封水泵829

一、电动机829

二、三角皮带与带轮838

三、水封水泵845

第五节砂泵站的配置859

一、配置要求859

二、砂泵站的辅助设施864

三、砂泵站能力的调解措施865

四、砂泵站实例867

第六节砂泵的运行维修和管理873

第七节油隔离泥浆泵，泵站877

一、油隔离泥浆泵的工作原理877

二、油隔离泥浆泵的适用条件及设备选择879

2．尾矿的综合利用889

三、泵站配置904

五、油隔离泥浆泵站实例908

四、油隔离泥浆泵站的辅助设施909

第七章尾矿库回水913

第一节概述913

一、节约工业用水913

二、尾矿库回水设计要点914

第二节尾矿库回水915

一、影响回水率的因素915

二、提高回水率的措施916

三、尾矿库水量平衡计算917

四、尾矿库回水取水构筑物930

第八章环境保护943

第一节概述943

第二节尾矿水的排放944

一、尾矿水中公害成分944

二、尾矿水排放标准946

三、地面水稀释计算950

（一）河950

（二）湖953

四、尾矿水净化954

（一）自然净化954

（二）物理化学处理964

（三）处理工艺流程982

1．尾矿堆存与可能产生的危害988

第一节概论988

（一）尾矿综合利用的意义988

第九章尾矿综合利用988

（二）尾矿的物理性质和化学成分989

（三）尾矿矿物组分与矿床成因的关系990

1．脉石矿物以石英为主的矿床993

2．脉石矿物以长石、石英为主的矿床993

3．脉石矿物以方解石、石灰石为主的矿床997

4．脉石矿物以高岭土为主的矿床997

5．脉石矿物的种类复杂的矿床997

（四）尾矿综合利用的途径997

第二节利用尾矿作井下充填材料1000

（一）尾矿水力充填1001

2．尾矿用水力旋流器分级脱泥1002

1．对尾矿物理化学性质要求1002

3．尾矿贮存和输送1003

4．尾矿在充填工作面的脱水1006

5．充填系统及主要技术经济指标1006

（二）尾矿胶结充填1007

1．对尾矿物理性质的要求1007

2．尾矿胶结充填料的的配比选择1008

3．尾矿胶结充填料的制备和输送1010

4．主要技术经济指标1012

第三节利用尾矿烧制水泥1012

（一）概述1012

（二）对尾矿原料的技术要求1013

1．烧制低标号水泥对尾矿成分要求1013

2．烧制普通硅酸盐水泥对尾矿成分要求1013

（三）尾矿水泥的性质1014

1．井下胶结充填用的低标号水泥1014

3．对尾矿粒度的要求1014

2．尾矿硅酸盐水泥1017

第四节利用尾矿制造建筑制品及建筑材料1018

（一）硅酸盐砖1018

1．概述1018

2．制造硅酸盐砖的原料1018

3．利用尾矿制造硅酸盐砖1019

4．试制产品的物理力学性能1023

（三）铸石1023

5．技术经济分析1023

1．概述1023

2．试制原料1023

1．概述1023

（二）加气混凝土1023

3．试制工艺1023

2．制造铸石的原料1026

3．利用尾矿试制铸石1027

（四）玻璃1027

1．概述1027

2．利用尾矿熔制玻璃1027

2．利用尾矿制造耐火材料1028

（五）耐火材料1028

1．概述1028

（六）陶粒1030

（七）型砂1033

（八）利用尾矿修筑公路1033

第五节利用尾矿堆积场种植农林作物1033

1．概述1033

2．种植农林作物的实例1033

3．利用尾矿堆积物应注意的问题1034