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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 （15 7

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