山东鲁北海生生物有限公司1000kt∕a氧化铝工程赤泥库安全设施设计专篇

C2128CS2山东鲁北海生生物有限公司1000kt/a氧化铝工程赤泥库安全设施设计专篇院　长副院长总工程师副总工程师总设计师 参加专业及人员分院（所）分院（所）长主任工程师工程(专业)负责人主要设计者环境市政 目　　　　录1、概述１1.1建设单位概况１1.2赤泥库简介１1.3编制依据及采用的相关标准２2、赤泥库安全设计５2.1赤泥资料５2.2赤泥库工程主要设计方案选型５2.3赤泥库库容及等级５2.4赤泥库坝型选择６2.5初期坝地基处理方案６2.6筑坝材料及筑坝工艺７3、主要安全隐患及对策８3.1重大危险源判定８3.2赤泥库安全隐患分析８3.3赤泥库施工管理１２4．赤泥库库区安全分析１４4.1区域基本情况及处理措施１４4.2赤泥库对周围环境的影响分析１６5、防洪安全１８5.1防洪标准１８5.2最小安全超高和最小安全滩长１８5.3洪水计算及调洪１８6、渗流稳定２１6.1赤泥库防渗２１6.2渗流计算２１7、坝体稳定分析２２7.1稳定分析原理２２7.2抗滑稳定最小安全系数２２7.3主要土层物理力学指标及稳定分析２４8、赤泥库动态监测和通信设备可靠性分析２６ 8.1赤泥库观测设施２６8.2通信２７8.3照明２８8.4管理房２８9、赤泥库安全管理２９9.1安全管理原则２９9.2安全管理要求３０9.3安全管理操作细则３１9.4应急救援预案３４9.5安全设施投资３７10、结论及建议４０10.1结论４０10.2建议４１附图：详见图纸目录 山东鲁北海生生物有限公司1000kt/a氧化铝工程赤泥库安全设施设计专篇1、概述1.1建设单位概况本项目建设单位为山东鲁北海生生物有限公司。山东鲁北海生生物有限公司地处山东省无棣县埕口镇，濒临渤海，于2003年9月成立，注册资金1亿元人民币，是由山东鲁北企业集团总公司控股的具有独立法人资格的公司。山东鲁北企业集团是一家以生态科技、循环经济为先导的国有特大型企业。是目前世界上最大的磷铵、硫酸、水泥联合生产企业，全国最大的石膏制硫酸基地和磷肥生产基地。山东鲁北企业集团总公司创建了磷铵-硫酸-水泥联产、海水“一水多用”、盐碱热电联产等多条绿色工业生态产业链，实现了科技创新、产业发展、资源综合利用与环境保护的有机统一，形成了“中国鲁北生态工业模式”，成为我国用生态科技产业技术发展循环经济的典范。被国家批复命名为“国家循环经济试点单位”、“国家级生态工业园区”、“国家环境友好企业”、“国家海洋科技产业基地”，荣获“2005中华环境奖”，联合国环境规划署生态工业典型，列入国家“十一五”发展规划纲要。1.2赤泥库简介４１ 山东鲁北海生生物有限公司1000kt/a氧化铝工程赤泥库安全设施设计专篇本工程赤泥堆场场址选择在氧化铝厂区西北侧，与厂区紧邻，其地势平坦开阔，属低洼盐碱地，周边500m内无环境敏感目标，650m内无村庄居民。该地段荒芜且不适宜耕作。本工程赤泥堆场拟建二座彼此相连的赤泥堆场，该堆场东西长935m，南北宽415m，采用平地型赤泥库，首先四周筑初期坝，坝高8m，然后在初期坝上用赤泥筑坝逐步加高，设计最终坝高30m，总有效库容1105.8万立方米。本工程氧化铝生产采用低温溶出拜耳法生产工艺，设计生产规模1000kt/a氧化铝，年产拜耳法赤泥1300kt/a，拜耳法赤泥比重2.8，赤泥堆场平均干容量1.5t/m3，含水率48～52％，本工程赤泥堆场服务年限预计8.35年。1.3编制依据及采用的相关标准1.3.1编制依据：(1)《鲁北海生生物有限公司设计委托书》；(2)《中华人民共和国安全生产法》；(3)《中华人民共和国矿山安全法》；(4)《尾矿库安全监督管理规定》（国家安全生产监督管理总局令[2006]6号令）；(5)《非煤矿山建设项目安全设施设计审查与竣工验收办法》（国家安全生产监督管理总局[2005]18号令）；(6)《关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见》（安监管协调字[2004]56号）；(7)《关于加强建设项目安全设施“三同时”工作的通知》（国家发改委[2003]1346号）；(8)４１ 山东鲁北海生生物有限公司1000kt/a氧化铝工程赤泥库安全设施设计专篇《关于印发氧化铝建设项目部分初步设计《安全专篇》编写提纲的通知》安监总局［2007］46号；(9)《尾矿库事故灾难应急预案》安监总应急［2007］109号；(10)《山东省中小流域设计暴雨洪水图集》及其它相关文件。1.3.2采用的技术标准(1)《选矿厂尾矿设施设计规范》（ZBJ1-90）；(2)《水工混凝土结构设计规范》（SL/T191-96）；(3)《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）；(4)《防洪标准》（GB50201-94）；(5)《尾矿库安全技术规程》（AQ2006－2005）；(6)《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》（GB18599-2001）；(7)《危险废物鉴别标准腐蚀性鉴别》（GB5085.1-1996）；(8)《危险废物填埋污染控制标准》（GB18598-2001）；(9)《中国地震烈度区划图（2002）》；(10)《中国地震烈度区划（2002）使用规定》；(11)《安全标志》（GB2894-96）；(12)《安全色》（GB2893-2001）；(13)《环境空气质量标准》（GB3095-1996）；(14)《建筑防雷设计规范》（GB50057-94）；(15)《交流电气装置的接地》（DL/T621-1997）；(16)《机械设备防护罩安全要求》（JB/T7258-94）；４１ 山东鲁北海生生物有限公司1000kt/a氧化铝工程赤泥库安全设施设计专篇(17)《工业管道的基本识别和识别符号》（GB7231-2003）；(18)《环境保护图形标志－固体废物贮存（处置）场》(GB15562.2-1995)。４１ 山东鲁北海生生物有限公司1000kt/a氧化铝工程赤泥库安全设施设计专篇2、赤泥库安全设计2.1赤泥资料(1)氧化铝生产工艺：拜耳法；(2)氧化铝规模：1000kt/a；(3)工作制度：365d/a；(4)赤泥量：1300kt/a；(5)赤泥真比重：2.9～3.1t/m3；(6)赤泥平均堆积干容重：0.94～1.1t/m3；(7)赤泥含水率：30～35%；(8)赤泥库赤泥堆存方式：赤泥浆由厂区泵送至堆场，澄清水经溢流井自流回泵房送回厂区；(9)赤泥附液PH值：11～12；（10）赤泥库库容及服务年限：库容为1105.8×104m3，可服务8.35a。2.2赤泥库工程主要设计方案选型赤泥库库区位于厂区西北向，与厂区毗邻。该场区地势平坦开阔，属于低洼盐碱地，所以根据实际地形，该赤泥库只能选择平地型尾矿库。平地型尾矿库的特点是没有山坡汇流，汇水面积小，排洪构筑物简单；尾矿坝长度很长，工程量较大；受场地限制，堆坝高度不是很高；尾矿库维护管理十分复杂。2.3赤泥库库容及等级赤泥库库区场地东西长935m，南北宽415米，终库坝高为30m，总库容为1105.8×104m3，可服务8.35a。４１ 山东鲁北海生生物有限公司1000kt/a氧化铝工程赤泥库安全设施设计专篇根据《尾矿库安全技术规程》（AQ2006~2006）第4.1条的规定，该赤泥库等别为三等，主要构筑物级别为3级，次要及临时构筑物级别为5级。2.4赤泥库坝型选择由于赤泥库为平地型尾矿库，库区是由场区四周筑坝围挡而成，所以初期坝工程量较大。该库区除四周筑坝外，东西向还用初期坝分成两格，则坝总长度约为3.1km。初期坝坝高为8米，坝顶宽度为6m，周圈初期坝外坡坡度为1:2，内坡坡度1:1.5，中间将库区分格的初期坝两侧坝坡坡度均为1:1.5。根据现场及周围情况，设计单位本着就地取材，节约造价等原则，将初期坝坝型选择为均质碾压土坝。土料来源为场区中部坝脚以内下挖约平均2m，一方面获取土料，另一方面增加了库容。初期坝堆坝所需土方约496000m3，库区内挖方及周圈排水沟土方量基本可满足筑坝需要。2.5初期坝地基处理方案坝体地基处理的目标是将坝基的沉降控制在允许范围之内。该场地地质情况为：据勘探揭露，场区土类型为中软土，地层由上至下各层岩土的野外特征描述如下：1）层耕土：结构松散，承载力很低，不能利用；2）层粘土：属中-高压缩性土，土质较均匀，承载力90kPa，可做天然地基持力层；3）第2）-1层粉土：该层属中压缩性土，土质均匀，局部缺失，承载力150kPa；４１ 山东鲁北海生生物有限公司1000kt/a氧化铝工程赤泥库安全设施设计专篇4）层粉砂：该层属中偏低压缩性土，土质均匀，承载力165kPa；5）层粘土夹粉土：该层属中-高压缩性土，承载力95kPa；6）层粉质粘土：该层属中压缩性，承载力120kPa；7）层粉质粘土：该层属中压缩性，承载力160kPa；8）层粉质粘土：该层属中压缩性，承载力120kPa；9）层粉质粘土：该层属中-高压缩性土，承载力110kPa。根据地质情况选择第三层或第四层土作为持力层，该工程采用水泥粉煤灰碎石桩法（CFG桩）进行地基处理，提高地基承载力，降低渗透性。处理深度约12米左右，采用桩径0.4m，桩间距1.2m。坝基底在CFG桩上设计垫层，垫层依次为碎石层（最大粒径不超过3cm），厚10cm；CE121土工格栅一层；300g/m2无纺土工布一层；一布一膜的复合土工膜（300/0.75）一层（膜面朝下）；500厚中、粗砂垫层；300g/m2无纺土工布一层。按此方法处理后计算坝体沉降小于规范1%坝高的要求。2.6筑坝材料及筑坝工艺筑坝土料取库区内挖方及周圈排洪沟开挖土方进行筑坝，砂石来源也很丰富。筑坝前应确定土的最优含水量，通过晾晒等措施，达到适宜的含水量。土坝堆筑采用分层碾压，每层厚度不得超过400，土坝的压实系数不小于0.95。大面积施工前应作筑坝碾压试验，确定土料填筑的铺设厚度、施工机械及碾压遍数等。４１ 山东鲁北海生生物有限公司1000kt/a氧化铝工程赤泥库安全设施设计专篇3、主要安全隐患及对策3.1重大危险源判定根据国家安全生产监督管理总局[2006]第6号令，尾矿库的建设、运行、闭库和闭库后再利用及其安全监督管理，必须执行《尾矿库安全监督管理规定》（国家安全生产监督管理总局令[2006]第6号）。其安全技术要求及尾矿库等级划分标准等按照《尾矿库安全技术规程》（AQ2006－2005）执行。根据《关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见》（安监管协调字[2004]56号），“全库容≥100×104m3或者坝高≥30m的尾矿库属于重大危险源”。本赤泥库的总坝高30m，总库容1105.8×104m³，属三等库，应列为重大危险源。鉴于国内近期尾矿库溃坝所造成的重大恶性事故的教训，本工程将从库区勘察，工程设计施工，使用监管，安全维护，事故预案等各个环节确保其安全。本设计强调全面执行《尾矿库安全监督管理规定》（国家安全生产监督管理总局令［2006］第6号和《尾矿库安全技术规程》（AQ2006-2005））。3.2赤泥库安全隐患分析3.2.1垮坝本工程赤泥库初期坝采用碾压土石修建。４１ 山东鲁北海生生物有限公司1000kt/a氧化铝工程赤泥库安全设施设计专篇在坝址的工程地质条件满足建设要求的前提下，坝体的稳定性主要取决于坝体结构参数的合理性，筑坝材料的性能、坝体排渗系统的质量及有效性、坝体施工质量、初期坝内外坡比、浸润线高低等参数。若多种因素达不到设计和规范要求时，在降雨天气条件下可能造成坝体滑坡甚至垮坝事故，分析其主要原因有设计、施工、运行管理等方面的因素。设计方面因素主要包括：坝址选择在工程地质不良地段或基岩岩体内存在与坝体边坡同向的破碎带、软弱夹层等不连续面时，可能构成滑坡的滑动面，造成坝体滑坡垮坝；设计在坝体稳定计算时，筑坝材料强度取值不合理，导致坝体最小抗滑稳定系数达不到规范要求，或者坝体坡度过大、坝顶宽度过窄；坝体未设置排水沟，造成地表水对坝体冲刷，对坝体稳定造成不利影响；由于坝基地基处理设计不当，导致坝基不稳或不均匀沉降，造成坝体出现裂缝、沉陷，最终发展成垮坝。施工方面主要因素：由于施工原因造成坝体内存在软弱夹层，导致坝体沿结合部或软弱夹层滑坡；坝体施工时上坝材料强度控制参数达不到设计要求，导致坝体抗滑稳定性变低，导致存在垮坝风险；其他结构或构筑物施工不当均易造成垮坝。管理方面因素包括：没有设置专职坝体安全检测员、没有建立健全坝体管理和检查制度，对有潜在滑坡危险的地段不能及时发现和采取有效的加固措施；坝面维修不善，年久失修，雨水冲刷拉沟，严重时造成局部滑坡；未能及时回水造成库内水位抬高或因调洪库容不足；存在赤泥库管理不善等因素，未及时发现问题处理问题，均是发展成坝体溃决的潜在原因。４１ 山东鲁北海生生物有限公司1000kt/a氧化铝工程赤泥库安全设施设计专篇3.2.2漫顶排洪系统构筑物质量及泄洪能力是影响赤泥库防洪安全的重要因素。若排洪构筑物泄洪能力不足或由于泄洪设施堵塞、坍塌失去泄水能力，将导致洪水漫顶、造成溃坝事故发生。本赤泥库排洪系统构筑物主要为库区周圈排洪沟及库区内回水设施。排洪构筑物因设计、施工质量不能满足要求，造成损坏失修、断裂渗漏、堵塞事故，使排水系统失去排水能力，致使汛期大量雨水涌入库内，可能导致赤泥库调洪泄洪能力不足，库内水位急剧升高，发生洪水漫顶、冲刷坝顶及坡面，造成漫顶溃坝。在赤泥库运行管理过程中，因运行管理不当，堆积在库内的赤泥严重不均衡，特别在后期基本坝顶即将堆满时，导致赤泥库局部积水过多或蓄水位与坝顶高差小于4.0m，在突遇特大暴雨时可能出现漫顶现象。3.2.3淹溺、高处坠落在赤泥库运行期间，作业人员在库区周边从事巡视检查，可能发生由库区边沿坠入库内的可能性特别发生人员坠入积水区造成淹溺。发生此类事故的主要原因为库区夜间照明不良，未设置完善安全警示，库内洪水未及时排出以及巡视人员麻痹大意等原因。3.2.4火灾与触电应用于赤泥库正常使用的电气设备、照明线路绝缘失效可能导致短路或触电事故，其它用电装置或４１ 山东鲁北海生生物有限公司1000kt/a氧化铝工程赤泥库安全设施设计专篇线路过电流时可能引发电气火灾，库区监管维护人员炊火管理不善也易于引发火灾事故。库区管理维护人员在使用电气设备、电气照明或取暖时，因违章作业，忽视安全用电知识或电气绝缘损坏等原因，均可导致触电伤害。3.2.5机械伤害赤泥库区配置一定数量的机械设备（如推土机、碾压机），其在运行过程中因缺乏必要的安全防护装置或因作业人员违章或误操作，可能造成机械伤害。拉运赤泥汽车进入库区，倾倒赤泥指挥不当也容易造成车辆伤害。3.2.6自然灾害赤泥库区周边自然灾害危险有害因素包括雷电、地震、洪水等诸多方面，这些自然灾害具有很大能量并往往造成极为严重的灾难性后果，因而在赤泥库库址选择时应充分重视此类灾害的规避。本工程库址选择坚持了尾矿库选址的设计原则，充分考虑了工程、水文、地质条件好、筑坝工程量小、尾矿输送距离短、安全运行性能高等方面。本工程赤泥库库址地质勘察资料表明，库区地质构造简单，无活动断裂通过，属较稳定工程地质区。根据堆存赤泥特性和库区属低山丘陵地带的特点。本工程防范的主要地质自然灾害为地震、洪水。根据《中国地震动峰值加速度区划图》，该地区抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为第二组。根据《中国地震动反应谱特征周期区划图》，场区特征周期为0.55s。若发生强烈地震可能造成赤泥坝体损坏或发生溃坝事故。４１ 山东鲁北海生生物有限公司1000kt/a氧化铝工程赤泥库安全设施设计专篇本工程赤泥库库区内总汇水面积388025m2，库区外汇水面积241600m2。库区外围连续暴雨形成的洪水，由库区周圈排洪沟拦截并迅速排泄，不会对库区构成较大的影响。而库区内库区的蓄洪能力按蓄洪高度0.5m计，其在运行初期蓄洪能力可达143212.5m3，后期赤泥采取四周高，中间低的堆放方式，其库容即使按照735m长、215m宽、0.5m深计算，其蓄水库容可达79012.5m3，均完全大于最大暴雨形成的洪水水量。即便如此，设计时仍需考虑其它影响坝体稳定，发生洪水浸坝甚至引起溃坝的意外情况出现。因而设置并采用备用排洪及防范措施是必要的，以确保赤泥库安全度汛，平稳运行。赤泥库地势开阔平坦，其建构筑物等应设置完备的防雷设施，由于是平地筑坝，终坝高度30m，所以应特别注意坝顶作业的防雷问题。3.3赤泥库施工管理赤泥库施工质量直接关系到赤泥库投用后的安全运行，其施工管理必须做到以下几个方面：(1)赤泥库工程设计必须严格遵偱现行规程规范要求。(2)赤泥库施工必须严格按照工程设计要求进行，特别应保证坝基的处理，切实做好防洪和防渗措施施工，确保排水排洪设施质量，认真对库区施工前进行清理，实现加强施工监督管理，严格施工监理保证施工质量。(3)保证库边截洪排水沟通畅，泄洪顺利。(4)设置完善的库区安全警示标志。４１ 山东鲁北海生生物有限公司1000kt/a氧化铝工程赤泥库安全设施设计专篇库区汇水及湿浆等区域按《安全标志》（GB2894-96）及《安全色》（GB2893-2001）的要求设立安全警示标志。库区周边设置铁丝网防止人畜坠落，警示村民不得任意进入库区拉挖运输赤泥以免造成人畜溺水或陷入泥潭造成伤害。４１ 山东鲁北海生生物有限公司1000kt/a氧化铝工程赤泥库安全设施设计专篇4．赤泥库库区安全分析4.1区域基本情况及处理措施4.1.1气象水文条件赤泥库场址位于山东省无棣县埕口镇路北生态工业园区内，属北温带东亚季风区大陆性气候，一年之内四季分明，干湿明显，湿热同季。春季多风干燥，夏季湿热多雨，秋季天高气爽，冬季长而干寒。区域内历年平均气温为12.1℃，历年平均降水量为597毫米，但年降水量相对变率大，年内分配不均，6-9月份多年平均降水量占多年平均降水量78.5%，降水较为集中。历年平均无霜期206天，作物生长期203天，大于0℃的积温722.3℃，≥10℃的积温4292.8℃。年均日照时数为2724.5小时。据无棣县气象局统计资料，区域内年主导风向为西南风(WS)，平均风速为3.03m/s。场地地下水位埋深仅2.5m，地表水与地下水交融机会较多。4.1.2地形、地貌场地地形平坦开阔，地势微向东南方向倾斜，地形坡度比降为1/3000，具有低洼盐碱地貌。4.1.3库区地质构造本场地地质构造简单，无活动断裂通过，场地地层结构简单，主要持力层分布连续，局部夹透镜体，不存在淤泥及淤泥质土等不良特殊岩土，属于较稳定的工程地质区。４１ 山东鲁北海生生物有限公司1000kt/a氧化铝工程赤泥库安全设施设计专篇地层分布以粉土或粉质粘土为主，各土层承载力90~160kPa。根据附近场地资料，本场地地下水对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋均无腐蚀性，对钢结构具中等腐蚀性。地下水水位平均2.51m，总体由西北向东南方向渗流，水力坡度约为1/2500。最大冻土厚度65cm。4.1.5不良地质作用和地质灾害本工程赤泥库场址不存在不良地质作用和地质灾害，地基强度及变形经过处理均可满足其上部荷载要求。因而坝基不会产生整体失稳而导致坝体破坏，坝基稳定性较好。4.1.6赤泥库对周边环境影响的分析设计赤泥最终堆积高度为30m，本库总库容为1105.8×104m3。本工程赤泥库位于地势平台开阔的低洼盐碱地，周围500m无环境敏感目标，650m内无村庄居民，赤泥主要污染物为碱污染，根据周围情况，赤泥库不可能因失事构成什么威胁，对本为盐碱地的周围环境也影响很小。虽然本工程赤泥库即使出现失事，其影响范围也基本限制在本工程库区周边极小范围内。但是在可能影响的范围内也必须予以警示告知，如在周围显著位置设置警示标志，告知“已进入赤泥库影响区域，防止溃坝垮坝危险”、“进入库区加强防范，一停二看三通过”等。除此之外，对一切可能发生的危险必须提前制定相应应急预案。４１ 山东鲁北海生生物有限公司1000kt/a氧化铝工程赤泥库安全设施设计专篇4.2赤泥库对周围环境的影响分析4.2.1赤泥库的环境影响赤泥是氧化铝（或氢氧化铝）生产过程中产生的固体废物，其化学成份因采用的氧化铝（氢氧化铝）的生产工艺不同而具有明显差异，烧结法赤泥主要化合物是硅酸二钙。赤泥主要成份是SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3、TiO2、Na3O等，由于赤泥含有化学碱和附碱，故属于碱性化合物，赤泥附液PH在11.0～12.0之间。赤泥化学成份表单位：％成份SiO2CaOAl2OFe2O3TiO2Na2O灼减其它含量22.045.683.709.953.831.248.005.60为防止赤泥排入环境所造成的污染影响，氧化铝（氢氧化铝）生产企业均建设有赤泥堆存的专用堆场（即赤泥库），故赤泥库本身就是一项重要的环保设施（工程），其建设的目的就是把赤泥堆存所造成的污染影响限制在极小范围内，特别是在赤泥库建设中基本都采取了严格的防渗排洪措施，并设置有效回收堆场澄清的碱性附液的设施，这样既能降低氧化铝（氢氧化铝）生产的碱耗；又能限制其附液污染，确保库区安全运行。根据国内各氧化铝（氢氧化铝）生产企业的赤泥库建设对周边环境实际影响，可综合形成以下几个方面：（1）赤泥库的建设及投入运行，不可避免的对库区和周边环境自然４１ 山东鲁北海生生物有限公司1000kt/a氧化铝工程赤泥库安全设施设计专篇景观及生态造成较大改变，在未采取严格库区防渗措施时，碱性赤泥附液渗漏对库区地表水，土埌易造成碱污染，而采取严格防渗措施时，则污染影响轻微。赤泥附液含碱量高，PH值高达12.0。根据《危险废物鉴别标准腐蚀性鉴别》（GB5085.1-1996），虽不属于危险废物，但设计时还是按相关规程规范对此作了严格的防渗处理,设计采用渗透系数为1.0×10-13cm/s的HDPE土工膜进行防渗处理，土工膜厚1.5mm。（2）赤泥库建设占用一定数量土地，并对库区居民生活造成一定影响，但本库区为不可耕种的盐碱地，附近也无居民居住。（3）赤泥库建设施工期各类机械施工噪声对周围环境有一定污染影响，通常赤泥库远离村落及密集居住区，故其影响较小。（4）赤泥库闭库停用后若不及时进行闭库设计和复土恢复植被，其干滩固化赤泥将产生风化扬尘，影响库区周边环境空气质量。4.2.2防止库区水土流失的基本措施该库区位于不能耕种的地势平台开阔的盐碱地，本身植被稀少，在赤泥库建设及投入生产运行期间，不存在水土流失的情况，但是在赤泥库运行期间及闭库，应努力采取措施改善生态环境。４１ 山东鲁北海生生物有限公司1000kt/a氧化铝工程赤泥库安全设施设计专篇5、防洪安全5.1防洪标准根据《选矿厂尾矿设施设计规范》（ZBJ1-90）第4.1.2条的规定：尾矿库的防洪标准应根据各使用期库的等别，综合考虑库容、坝高、使用年限及对下游可能造成的危害等因素，分别按下表确定：尾矿库防洪标准　　　　　　　　表5-1-1尾矿库等级一二三四五洪水重现期（年）初期100-20050-10030-5020-30中、后期1000-2000500-1000200-500100-20050-100根据上述标准：本工程赤泥库初期及终期均属于三等库，初期按100年一遇（P=1%），终期按500年一遇(P=0.2%)进行洪水设防。5.2最小安全超高和最小安全滩长本赤泥库设计洪水最高水位最小安全超高为0.7m，最小安全滩长70m。5.3洪水计算及调洪（1）主要水文参数赤泥库库区内总汇水面积按最大时的使用初期计约为388025m2，该部分汇集雨水及澄清水通过溢流井自流至回水泵房，泵送至场区进入生产流程。库区周圈及坝外坡汇水均汇集至库区周圈排洪沟内，其汇水面积按最大时的终库期计为241600m2，该排水沟沟深最浅处2.5m，沟底宽1.5m，够顶宽3.0m。排水沟内汇水也进入回水泵房送回厂区进入生产流程。４１ 山东鲁北海生生物有限公司1000kt/a氧化铝工程赤泥库安全设施设计专篇根据《山东省中小流域设计暴雨洪水图集》查得库区流域特征值如下：最大24小时暴雨均值：=92.0最大24小时暴雨变差系数：Cv=0.55最大24小时暴雨偏差系数：Cs=3.5Cv=1.925暴雨强度衰减指数：n1=0.55，n2=0.75按照库区及排洪沟的汇水面积分别进行核算。计算结果见下表：洪水计算结果洪水标准P=1%P=0.2%Qp(m3/s)W24p（m3）Qp(m3/s)W24p（m3）推理公式计算结果库区11.4568679.115.588725.98排洪沟3.2642835.944.4455339.4正常运行期间，赤泥库内只有赤泥泥浆附液及澄清水，尾矿库总库容为1105.8×104m3，使用初期，尾矿库面积较大，如果留设0.5m库容进行蓄洪，其蓄洪能力可达到143212.5m3，使用后期，按照库顶平面尺寸735m×215m，蓄洪高度仍按照0.5m计，蓄洪水量可达到79012.5m3，无论使用初期还是使用后期，其均可提供较大库容蓄洪。汛期时库区内汇水可暂存至库区之内，并应在72小时内将库区汇水送回厂区进入生产流程。库区周圈汇水排水沟总蓄水量可达17437.5m3，在赤泥库使用初期，赤泥堆放高度低于初期坝高度时，以及中期及后期，赤泥坝外坡铺设有防渗膜并块石护坡保护时期，４１ 山东鲁北海生生物有限公司1000kt/a氧化铝工程赤泥库安全设施设计专篇雨季汇水不含赤泥附含碱性物质，汇入排洪沟内的水除可排入回水泵房送回厂区流程外，也可排入附近水道。只有在赤泥堆放接近初期坝坝顶，并进行赤泥筑坝期间可能产生外坡冲刷下来的赤泥含碱附液，此时汇水应进入回水泵房，送回厂区进入流程。库区周圈排洪沟外侧边坡的最大汇水洪峰流量为Qp=4.44m3/s，排洪沟采用毛石砌筑，经计算排水沟在最大汇流情况下，水深1.29m，流速2.3m/s，可满足排水要求。排洪沟两侧应设置人员警示及保护设施，以防止坠落溺水事件发生。４１ 山东鲁北海生生物有限公司1000kt/a氧化铝工程赤泥库安全设施设计专篇6、渗流稳定6.1赤泥库防渗赤泥筑坝过程中，赤泥本身可能含带的水分和施工过程中降水带来的水分，可能造成坝体部分位置长期含水量较大，所以设计赤泥库初期坝在坝体中部设置一道与库区防渗衔接在一起的防渗层，该防渗层有效的阻断了赤泥库运行初期库区内积水对坝体的渗透通道。由于赤泥本身略具活性，渗透性较差（渗透系数10-8cm/s），而随着赤泥在库区内的沉积，特别是在初期坝内侧的沉积，随着沉积厚度的增加，也使坝体抗渗能力逐渐增强。赤泥附液PH值高达12以上，大量附液下渗，将会对地下水和周边土壤造成污染，设计赤泥库库区内底部及与外界可能产生接触之处均铺设HDPE防渗膜，全面防渗。土工膜采用HDPE毛面防渗膜，膜断裂强度（双向）≥80N/mm，断裂伸长率（双向）≥500%，CBR顶破强度≥3.0kN，耐静水压≥1.8Mpa，渗透系数＜10-13cm/s，防渗膜初期坝施工过程中一次铺设完毕。库区运行过程及闭库后，库区外边坡应逐级铺设防渗膜，并外敷块石保护。此时外部汇水不含碱液，如生产不需要时可外排至附近水道。6.2渗流计算由于初期坝设置了防渗层，所以不需要渗流计算。４１ 山东鲁北海生生物有限公司1000kt/a氧化铝工程赤泥库安全设施设计专篇7、坝体稳定分析7.1稳定分析原理坝体的失稳是部分土体沿某滑裂面滑动，通常滑裂面假定为圆弧形的，一般情况采用瑞典圆弧法计算坝坡的抗滑稳定。本次设计的稳定分析即采用瑞典圆弧法。该方法的基本假定如下：⑴假定土坡稳定性属平面应变问题，即可取其某一横剖面为代表进行分析计算；⑵假定滑裂面为圆柱面；弧面上的滑动土体视为刚体，即计算中不考虑滑体的内部相互作用力；⑶定义安全系数为滑裂面上所能提供的抗滑动力矩之和与外荷载及滑动土体在滑裂面上所产生的滑动力矩之比；所有力矩都已圆心O为矩心；⑷采用条分法进行计算根据考虑孔隙压力影响的方法不同，又分为有效应力法和总应力法两种。本次计算采用总应力法。7.2抗滑稳定最小安全系数根据《选矿厂尾矿设施设计规范》（ZBJ1-90）第3.4.3条规定，荷载组合分为正常运行、洪水运行和特殊运行三种工况。其抗滑稳定要求的最小安全系数见下表。根据工勘报告显示，该地区地震烈度为7４１ 山东鲁北海生生物有限公司1000kt/a氧化铝工程赤泥库安全设施设计专篇度，根据《水工建筑物抗震设计规范》(DL5073-2000)第1.0.2条规定，设计烈度为6度或小于6度时，可不进行抗震计算，故本设计不考虑地震情况。表7-1抗滑稳定最小安全系数表坝的级别运行情况1234.5正常运行1.301.251.201.15洪水运行1.201.151.101.05特殊运行1.101.051.051.00对于本尾矿库其坝坡抗滑稳定的最小安全系数指标为：正常运行：K≥1.15洪水运行：K≥1.05坝体稳定计算的荷载分为下列五类：一．筑坝期正常高水位的渗透压力；二．坝体自重；三．坝体及坝基中的孔隙压力；四．最高洪水位有可能形成的稳定渗透压力；五．地震荷载。坝的抗滑稳定性，应根据坝体材料及坝基土的物理力学性质，考虑各种荷载组合，各种荷载组合情况见下表7-2：表7-2荷载的组合荷载组合荷载类别12345正常运行总应力法有有有效应力法有有有洪水运行总应力法有有有效应力法有有有特殊运行总应力法有有有有效应力法有有有有４１ 山东鲁北海生生物有限公司1000kt/a氧化铝工程赤泥库安全设施设计专篇7.3主要土层物理力学指标及稳定分析本工程赤泥库采用的初期坝均为均质碾压土坝体。地基土、坝体以及赤泥物理力学强度指标如下：各土层强度指标含水量ω(%)饱和重γ1kN/m3凝聚力C(kpa)内摩擦角φ(°)地基土18.625.010.0筑坝土18.025.010.0赤泥ω(%)3021.520.020赤泥ω(%)3521.015.018赤泥ω(%)4020.510.016赤泥ω(%)4520.08.010赤泥物理力学强度指标是参考有关赤泥资料，当赤泥堆积到2/3高度时，根据规范要求业主应作赤泥物理力学强度指标试验，以便对赤泥库抗滑稳定进行复核。本计算对库区初期坝进行坝体稳定分析计算。本次抗滑稳定计算采用北京理正软件设计研究所研制的边坡稳定设计软件3.0版，用瑞典圆弧法(总应力法）计算圆弧滑裂面的安全系数，并找出最小安全系数及其相应的滑弧位置。计算结果如下：工作状况正常运行计算方法瑞典圆弧法计算值1.722规范最小值1.15计算简图见下图：４１ 山东鲁北海生生物有限公司1000kt/a氧化铝工程赤泥库安全设施设计专篇正常运行稳定计算简图本赤泥库为平地筑坝，初期坝采用均质碾压土坝，后期用赤泥筑坝，库区内运行采取逐级加高的方式，赤泥本身具备一定的活性，在保证外坡度1:2的情况下，最终堆放成金字塔形式。其稳定安全系数较高，完全能满足规范要求。库区内赤泥堆放采用自外向内，外围逐级加高的方式。４１ 山东鲁北海生生物有限公司1000kt/a氧化铝工程赤泥库安全设施设计专篇8、赤泥库动态监测和通信设备可靠性分析8.1赤泥库观测设施根据《选矿厂尾矿设施设计规范》(ZBJ1-90)第3.5.9条规定：“4级及4级以上的尾矿坝，应设置坝体位移和坝体浸润线的观测设施。”为有效监测坝体在生产使用过程中的安全状况，本设计要求对该赤泥库布置坝体位移观测设施和浸润线观测实施，同时亦应加强对渗水水质的观测。8.1.1坝体位移观测设计沿初期坝周圈每隔50m设置一位移观测点。水平位移观测采用视准线法或前方交会法。垂直位移观测采用水准观测法。对赤泥库的观测初期为每月观测一次，当2＃坝、3＃坝垂直或水平变形量已基本稳定，并已掌握其变化规律后，可逐渐减为每季度观测一次。当遭遇地震或久雨之后，库内出现积水，渗透情况显著变坏等不利情况时应增加观测次数。8.1.2坝体浸润线观测由于初期坝采取了铺设防渗膜的防身措施，所以坝体浸润线观测作用与其它尾矿库有所降低。为有效了解赤泥库在中后期生产使用过程中的坝体安全情况，设计在赤泥库周圈每边设两道观察点。观测采用PVC塑料测水管观测，初期应每周观测一次，以后逐渐４１ 山东鲁北海生生物有限公司1000kt/a氧化铝工程赤泥库安全设施设计专篇减至每10天一次，最后一般一个月观测一次即可，但遇久雨之后或库内高水位，渗透情况显著变化等不利情况应增加观测次数，必要时每天观测一次。若出现观测孔水位骤升骤降显著变化等不利情况，应立即停止生产并通知设计部门。设置上述位移沉降观测点和浸润线观测管能满足赤泥库的动态监测。8.1.3库内水位报警装置在库区不同区域分段汛期积水区设水位报警器，密切观测库区水位及确定实施临时排洪措施，并预备400g/m2土工布缝制的B×L×H=0.5×0.4×0.2m的土工布袋200个，赤泥库周圈1.5km公里范围内间隔500m设置高音喇叭1个。当库内水位上升到距坝顶0.5m时，进行预警，对赤泥库进行紧急设防。一方面加强对赤泥库临时排洪系统和库周环境等的巡视，及时发现并排除险情；另一方面在距离沉积滩顶约10.0m处修建应急防洪子堤，防洪子堤采用赤泥充填的土工布袋修筑，高度约2.0m。同时要求氧化铝厂必须限产，并通知尾矿库外围2.0km范围内人员临时疏散转移。8.2通信从公司内部电信网引2对电话中继线，在赤泥库管理房等处设置生产调度电话，并同时配备无线通讯工具。通信可靠性能必须得到保障。４１ 山东鲁北海生生物有限公司1000kt/a氧化铝工程赤泥库安全设施设计专篇8.3照明赤泥堆积坝坝头两端分别设置夜间探照灯，以满足夜间监测和管理救援的需要。8.4管理房由于赤泥库的建设对库区周边及下游可能造成不良影响，应按国家职业安全有关规范和规定为赤泥库管理人员建设一面积为100m2的砖混结构管理房，库管人员应配备必须的劳动保护用品（如长筒胶鞋，耐碱手套等），加强个体保护。库区内应备有轻便小船，以便管理人员进入库区积水区测量并检查坝体安全，管理人员上船作业时必须穿戴相应救生设备。４１ 山东鲁北海生生物有限公司1000kt/a氧化铝工程赤泥库安全设施设计专篇9、赤泥库安全管理9.1安全管理原则根据《尾矿库安全技术规定》要求，其安全安全原则如下：⑴业主负责组织建立健全赤泥库安全生产责任制，制定完备的安全生产规章制度和操作规程，实施赤泥库运行全过程安全管理。⑵业主应当针对垮坝、漫顶等安全生产事故和重大险情制定应急救援预案，并于汛期前进行预案演练。⑶业主应当建立赤泥库工程档案，特别是隐蔽工程的档案，并长期保管。⑷从事赤泥库放矿、筑坝、排洪和排渗设施操作的专职工作人员必须取得特种作业人员尾矿工操作资格证书，方可上岗作业。⑸赤泥库的勘察、设计、安全评价、施工及施工监理等，业主应当委托具有相应资质的单位承担。⑹赤泥库建设项目应当进行安全设施设计并经审查合格后，方可施工，无安全设施设计或者安全设施设计未通过审查，不得施工。⑺施工中需要对设计进行局部修改的，应经原设计单位认可；对涉及赤泥库库址、等别、赤泥坝坝型、排洪方式等重大设计方案变更时，应当由原设计单位重新设计，并报赤泥库建设项目安全设施的原审批部门审批。⑻业主应按照有关规定，为其赤泥库申请领取安全生产许可证。未依法取得安全生产许可证的赤泥库，不得生产运行。４１ 山东鲁北海生生物有限公司1000kt/a氧化铝工程赤泥库安全设施设计专篇⑼每二年至少进行一次赤泥库安全评价，并采取必要措施，消除安全隐患。赤泥库安全评价工作要委托能够进行赤泥坝稳定验算、赤泥库水文计算、构筑物计算的安全评价单位。9.2安全管理要求赤泥库工程作为一项重大危险源的环境保护工程，必须将安全放在首位。赤泥库安全的内容：（1）赤泥库库区的安全；（2）赤泥库防洪安全；（3）赤泥库坝坡稳定安全；（4）赤泥库防渗及渗流稳定安全；（5）赤泥库防止暴雨冲刷安全；（6）赤泥库动态监测和通讯配置的可靠性。本赤泥库工程的设计，在确定赤泥库库址、等级、坝型、断面、筑坝方法、防洪标准、防洪安全标准、设计洪水及调洪演算、排洪构筑物结构断面、赤泥库各相应土层的物理力学指标、坝体浸润线位置、赤泥库坝坡稳定性计算的荷载、荷载组合及其计算方法、赤泥库坝坡抗滑稳定安全性标准、坝坡排水沟、坝坡护坡材料等均严格遵循《选矿厂尾矿设施设计规范》等规范，并应符合《尾矿库安全技术规程》的要求。４１ 山东鲁北海生生物有限公司1000kt/a氧化铝工程赤泥库安全设施设计专篇9.3安全管理操作细则9.3.1库水位控制和防洪安全（1）严格按照有利于坝体稳定及防洪的方式进行赤泥库赤泥的堆放，当尾矿库实际情况与设计不符时，应及时通知设计部门进行论证，采取相应措施以满足防洪安全要求。（2）应设置防洪高度标志：坝顶两侧应设置清晰牢固的标高标志，库内应设置醒目、清晰和牢固的水位观测标尺，标明渡汛警戒水位。（3）控制赤泥库水位的原则：①保持库区周圈排洪沟通畅，及时清理修复沟内杂物，防止汛期周边雨水冲击坝趾；②在汛期必须满足设计对防洪高度的要求；③当氧化铝生产与赤泥库防洪安全要求有矛盾时，必须确保赤泥库安全；④水边线应与坝轴线基本保持平行；（4）严防赤泥库在汛期发生重大事故，必须切实做好防汛排洪工作：汛期前，必须对赤泥库和排洪系统进行全面检查。初期坝有无裂缝、滑坡、沼泽化、浸润线抬高等影响坝体稳定安全的情况，排洪构筑物应注意有无异常变形、位移、冲刷、损毁等影响构筑物安全的情况，发现问题，及时解决，泄洪时注意控制流量，尽量避免水位骤然降低，否则需有应对措施；４１ 山东鲁北海生生物有限公司1000kt/a氧化铝工程赤泥库安全设施设计专篇准备好必要的抢险物资、工具、运载机械、通讯、供电及照明器材或设备。维护整修上坝道路，确保交通安全畅通；应主动了解掌握气象预报和汛期水情；加强值班和巡逻，设警报信号和组织抢险队伍。密切注视库内水情变化和坝体两侧沟谷地表径流和山体稳定、泥石流动态，发现险情及时报告，采取紧急措施，严防事态恶化，截洪排水沟在任何时间和任何情况下均不允许树枝、泥沙等淤堵或堵塞，库内进口段应保证畅通；结合本库情况，制订赤泥库安全渡汛方案，必要时可增加防洪高度和调洪能力；洪水过后应对坝体和排洪构筑物进行全面检查，发现问题及时修复，防止连续暴雨的袭击。9.3.2赤泥坝体安全本工程赤泥库初期坝均采用碾压土筑坝，须按设计要求控制坝体上下游坡比、坝坡排水沟标高、坡度及断面等。定期检查坝体位移，当位移量变化出现突变或者有增大趋势时应通知生产或设计部门查明原因，妥善处理。检查坝体有无裂缝发生，应查明裂缝的范围、形态、深度、性质，判定危害程度，妥善处理。４１ 山东鲁北海生生物有限公司1000kt/a氧化铝工程赤泥库安全设施设计专篇不允许出现大面积浸润线逸出引起的沼泽化，一旦发现必须及时查明出逸点的位置、形态、流量及含沙量，判断渗透管涌的可能性及其危害，可先用土工布覆盖沼泽化区域并用砂砾料碎石反滤层压住，防止管涌的发生，然后采取相应的工程措施，妥善处理，消除沼泽化。完好的排渗设施的排渗效果是通过稳定的排渗水量和排渗水质达到降低堆积坝体浸润线的目的。通过浸润线观测孔查明坝体内主浸润线埋深是否满足坝体稳定安全的要求，如不满足应及时通知设计部门，以确定是否增设、调整堆积坝体排渗设施。做好坝面保护设施，按设计要求设置坝肩排水沟、坝坡排水沟及坝面护坡。9.3.3赤泥库区安全（1）检查库区坝址周圈设施情况，应详细观察有无异常和急变，当发现有异常情况发生的可能性和危害性，应采取应急方案妥善处理。（2）赤泥库内严禁违章堆放。（3）赤泥库内严禁违章赤泥回采、取水等。（4）赤泥库内禁止违章排入外来废石、废水和废弃物。9.3.4赤泥堆放（1）赤泥堆放、岸坡清理、坝面维护和质量检测等环节，必须严格按设计要求和作业计划，精心施工并做好记录。（2）赤泥库必须满足生产、防汛等要求，非汛期库内应无积水，无沼泽化区。9.3.5赤泥库的闭库（1）应根据建设周期提前制订扩建或新建赤泥库的规划设计工作，确保新老赤泥库的生产衔接。在赤泥库使用到最终设计高程前2~3年，应做尾矿库安全现状评价、闭库设计和安全维护方案，报上级主管部门审批实施。４１ 山东鲁北海生生物有限公司1000kt/a氧化铝工程赤泥库安全设施设计专篇（2）闭库后的赤泥库，未经论证不得蓄水，做好防尘防冲刷、防破坏等工作。未经论证不得重新启用或改作他用。（3）闭库后应采用有效措施保持赤泥库的稳定，采取措施改善生态环境。（4）闭库后赤泥若有条件作为资源回收利用，应经专门论证和设计，经主管部门批准后方可实施，严禁胡采乱挖，发生溃塌。（5）闭库后的赤泥库，仍由原建设和使用单位负责管理，如需变动，须经主管部门批准。9.4应急救援预案根据《尾矿库安全监督管理规定》规定：生产经营单位应当针对垮坝、漫顶等安全生产事故和重大险情制定应急救援预案，并进行预案演练。根据《尾矿库安全技术规程》规定，应急救援预案种类包括：（1）赤泥坝垮坝（2）洪水漫顶漫坝（3）水位超警戒线（4）截洪设施损毁、排洪系统堵塞（5）坝坡深层滑动（6）防震抗震（7）其他应急救援预案内容包括：（1）应急机构的组成和职责４１ 山东鲁北海生生物有限公司1000kt/a氧化铝工程赤泥库安全设施设计专篇（1）应急通讯保障（2）抢险救援的人员、资金、物资准备（3）应急行动（4）其他根据赤泥库可能发生的险情，对救援预案做如下设计：(1)生产经营单位应成立专门的赤泥库管理人员组，包括技术员和普通工人。技术人员应具有赤泥库管理相关经验，负责赤泥库的管理、生产调度和任务分配等管理工作；并按照有关规定配备应急救援人员、装备，开展培训、演练，做到反应快捷，常备不懈，并与有关施工单位签定协议，必要时，调动其参加救援。(2)从公司内部电信网引2对电话中继线，在尾矿库管理房等处设置生产调度电话，并同时配备无线通讯工具，使通信可靠性能得到保障。(3)生产经营单位应预备救援预案专项资金，用于救援人员调度、物资储备和预案演练等。(4)生产经营单位应同当地人民政府建立联动工作机制，对赤泥库可能存在的危害性、预防知识和紧急情况下避险知识进行宣传，通过多种形式和渠道，告知赤泥库事故可能危及区域的群众及区域内财产安全；雨季前，应对尾矿库进行一次全面检查，消除事故隐患；雨季期间，加强对赤泥库的日常检查，同时与气象部门保持经常联系，及时掌握气象信息。４１ 山东鲁北海生生物有限公司1000kt/a氧化铝工程赤泥库安全设施设计专篇生产经营单位应在库区设置探照灯、水位标尺、库区水位报警器等设施，尾矿坝周圈1.5km公里范围内每间隔500m设置高音喇叭，并预备400g/m2土工布缝制B×L×H=0.5×0.4×0.2m的土工布袋200个和另外土工布约1000.0m2。若出现由浸润线逸出引起的坝坡沼泽化，必须及时查明出逸点的位置、形态、流量及含沙量，判断渗透管涌的可能性及其危害，可先用土工布覆盖沼泽化区域并用砂砾料碎石反滤层压住，防止管涌的发生，然后采取相应的工程措施，妥善处理，消除沼泽化。当赤泥库进入预警状态时，应立即报告安全生产监督管理部门、当地政府和设计单位，并立即组织救援人员加强对赤泥库排洪系统和库周环境等的巡视，及时发现并排除险情；并用赤泥充填土工布袋，用其修建应急防洪子堤；当进入警戒状态时，组织赤泥坝下游1km范围内人员疏散转移道路封闭，尽量防止事故扩大，避免人员伤亡财产损失。(5)生产经营单位应根据库区实际情况适时调整和完善救援预案措施，以确保赤泥库的安全稳定。赤泥库事故及事故前兆发生的应急救援流程图见本安全设计专篇的附图。9.5安全设施投资本工程赤泥库安全设施投资包括以下工程内容：尾矿库及截洪排洪设施、坝体位移观测设施、坝体浸润线观测设施、４１ 山东鲁北海生生物有限公司1000kt/a氧化铝工程赤泥库安全设施设计专篇库区水位观测及报警装置、库区周边及下游安全警戒，安全警示标志。应急照明设施、应急扬声设施、探照灯及库区周边隔离网、应急救援物质储备等。9.5.1编制依据(1)土建工程按类似工程造价指标估算,并调整至工程所在地现行价格水平，工程量由设计者提供。(2)安装工程按原中国有色金属工业总公司《有色金属工业工程建设定额指标》进行编制,并调整至工程所在地现行价格水平。(3)工程建设其他费用及基本预备费按中国有色金属工业协会颁布的《工程建设其他费用定额》的有关规定计取。9.5.2投资分析本工程建设投资分析如下：详见投资分析表按费用性质构成的投资分析表序号名称单位金额比总值%1工程费万元2276.9099.561.1建筑万元1142.449.95４１ 山东鲁北海生生物有限公司1000kt/a氧化铝工程赤泥库安全设施设计专篇1.2土工布万元474.520.751.3设备万元63027.551.4安装万元301.312其他费万元100.44　建设投资万元2286.90100４１ 山东鲁北海生生物有限公司1000kt/a氧化铝工程赤泥库安全设施设计专篇9.5.3投资概算：详见下表工程概算表单位：万元序号　概算价值外汇(万美元)建筑设备安装其他费合计一工程费1606.963030　2276.9　1清基土方及地基处理158.6　　　168.6　2坝体（含运输）890.2　　　890.2　3外坝坡护坡15　　　15　4库区周圈排洪沟25　　　25　5防渗层474.5　　　474.5　6观测设施6.60　　　6.60　7库区周边隔离网及警示标志，夜间照明8.50　　　8.50　8汛期土工布袋1.50　　　1.50　9低电压照明及配电系统60　3　63　10水泵、管道、施工机械、水池及泵房等2757027624二工程建设其他费用　　　10.0010.00　1劳动安全卫生评价费　　　10.0010.00　三工程基本预备费　　　0.000.00　　建设项目总投资　　　　2286.9　４１ 山东鲁北海生生物有限公司1000kt/a氧化铝工程赤泥库安全设施设计专篇10、结论及建议10.1结论本安全专篇对赤泥库安全性从以下几方面进行了设计和论证：⑴本赤泥库建在紧邻山东鲁北海生生物有限公司年产1000kt/a氧化铝生产线厂址西北向围墙外；该场地地质构造简单，无活动断裂通过，属较稳定工程地质区；本地区抗震设防烈度为6度，设计基本地震峰值加速度为0.05g，本场地无地震地质灾害，适合作为赤泥库库址。（2）本赤泥库主要功能为储存堆放氧化铝生产过程中产生的弃赤泥（拜尔法赤泥）。本库堆放赤泥为平地筑坝的堆放赤泥方式。赤泥库堆放赤泥是由厂区通过泵浦管道将含水率为大于38％的赤泥（即赤泥浆）输送至库区，赤泥浆在库区内沉降澄清后将赤泥附液返回厂区。（3）本库设计最终堆积标高30m，总库容为1105.8×104m3，可为年产1000kt氧化铝厂服务8.35年，能满足业主所要求库容。（4）本赤泥库建设场地935m×415m，周圈建初期坝，中间初期坝分成东西两格，初期坝总长度约为3.1km，坝型均为均质碾压土坝，外边坡坡比均为1：2，主坝体采用拜尔法赤泥堆坝。（5）本工程排洪系统主要由库区内回水设施及库区周圈排洪沟构成，排洪沟为沟底宽1.5m，沟顶宽3.0m，深2.5m（最浅处），毛石结构，经计算能满足排洪要求。库区外坡中后期应铺设防渗膜，并块石保护，库区外汇水进入排水沟内无污染可排入附近水道，初期应回回水泵房进入生产流程，库区内汇水经溢流井进入回水泵房送回厂区进入流程。连续降雨或暴雨汛期时，库内积水剧增，汇水可暂４１ 山东鲁北海生生物有限公司1000kt/a氧化铝工程赤泥库安全设施设计专篇存放至库区内，并在72小时内逐渐将汇水送回厂区进入氧化铝生产流程。排洪沟两侧应设置人员警示及围护设施，防止人员坠落溺水。（6）由于本赤泥库筑坝及中后期堆存，筑坝用的赤泥应为经过晾晒脱水的干赤泥（含水率20％），为了使赤泥堆存更均匀坚实，拟在赤泥库设计中增设推土机和碾压机，从而进一步提高赤泥库的安全运行性能。由于坝体加高及赤泥堆存交替进行，高度逐渐加高，施工机械的运行通道应根据生产及施工现场情况提前规划，保证安全。（7）本赤泥库周圈无敏感环境目标及居民居住，库区又处于盐碱地，防渗及安全措施得当，本赤泥库具有良好的安全性能且不存在碱性渗流污染影响。在采取防洪及设置库周边隔离网及警示标志的前提下，本赤泥库对周边安全威胁较小。（8）根据实际需要，赤泥库设置了相应的坝体稳定性动态监测系统，报警装置及全天候通讯设备，在严格赤泥库区安全管理和制定完善有效的事故应急预案的情况下，赤泥库的安全运行是具有完全保障的。（9）根据地下水渗流方向，在上下游及库区周围设置监测井，检测赤泥库防渗系统运行状况，通过上下游水质对比，了解库区是否有影响外部环境的渗漏发生。10.2建议（1）建议本赤泥库投入运行后加强库区动态安全管理，坚持日常定期实施库区安全巡检，发现不安全因素，及时整改。（2）赤泥库建成投用前，应组织有关专家，相关部门进行验收，发现问题迅速完善，不留遗患。随着赤泥库投用，不断完善安全监控措施，防患于未然。４１