第1篇 尾矿库的精心设计 1
1 尾矿库及尾矿坝 1
1.1 尾矿库的选择 1
1.1.1 尾矿库的形式及等别 1
1.1.2 尾矿库库址选择 1
1.1.3 尾矿坝坝址选择 3
1.1.4 尾矿堆积坝形式 11
1.1.5 库址选择方案比较 13
1.1.6 尾矿库库容及坝高 14
1.1.7 尾矿库是一种特殊的水工构筑物 15
1.2 初期坝 16
1.2.1 初期坝的坝型 16
1.2.2 筑坝材料的选择及设计 18
1.2.3 均质土坝及坝体结构 27
1.2.4 不透水的堆石坝 39
1.2.5 透水坝 50
1.2.6 废石筑坝 55
1.3 尾矿堆积坝 58
1.3.1 尾矿的特性 58
1.3.2 尾矿沉积规律及坝体结构特点 63
1.3.3 高浓度尾矿水力堆积规律 72
1.3.4 尾矿堆积坝的渗流特性 74
1.3.5 尾矿堆积坝的渗流控制 76
1.3.6 尾矿堆积坝的稳定边坡 81
1.3.7 尾矿坝的抗震 89
1.3.8 细粒尾矿堆坝 97
1.3.9 尾矿堆积坝的构造 98
1.4 坝基处理 101
1.4.1 坝基防渗 101
1.4.2 岩石地基 102
1.4.3 土基及透水地基处理 104
1.4.4 可“液化”土层的处理 109
1.4.5 软弱黏性土层 113
1.4.6 湿陷性黄土 114
1.4.7 尾矿库矿泥基础处理 115
1.5 土的渗透变形及反滤层设计 118
1.5.1 土的渗透变形 118
1.5.2 砂砾料反滤层的设计 121
1.5.3 土工织物反滤层设计 124
1.6 坝的渗流及稳定分析 127
1.6.1 库矿坝的渗流计算 127
1.6.2 控制尾矿坝稳定的时期及部位 128
1.6.3 作用于坝体的荷载及其组合 128
1.6.4 坝基及坝体抗剪强度的确定 130
1.6.5 静力计算 131
1.6.6 用圆弧法计算尾矿坝的坝坡稳定 131
2 排水构筑物 134
2.1 水文分析及调洪演算 134
2.1.1 尾矿库的防洪标准 134
2.1.2 暴雨洪水计算 134
2.1.3 调洪演算 152
2.1.4 径流分析及其调节计算 153
2.2 排水构筑物的类型及布置 154
2.2.1 排水构筑物的类型 154
2.2.2 排水构筑物的布置 155
2.3 排水构筑物的水力计算 159
2.3.1 水力计算的基本任务 159
2.3.2 排水塔—隧洞排水系统的水力设计 159
2.3.3 斜槽—涵洞排水系统的水力设计 169
2.3.4 溢洪道的水力计算 172
2.3.5 压力洞的水力计算 175
2.3.6 下游消能 176
2.4 排水构筑物结构设计的一般规定 178
2.4.1 材料 179
2.4.2 基本计算规定 182
2.5 排水塔结构设计 184
2.5.1 排水塔的形式 184
2.5.2 荷载及其组合 185
2.5.3 窗口式排水井 189
2.5.4 框架挡板式排水井 195
2.6 隧洞 197
2.6.1 围岩工程地质分类 197
2.6.2 荷载及荷载组合 202
2.6.3 不衬砌与喷锚隧洞的设计 215
2.6.4 混凝土及钢筋混凝土衬砌 219
2.7 排水涵洞（管）及斜槽 222
2.7.1 结构形式 222
2.7.2 荷载计算 223
2.7.3 涵洞（管）结构设计 223
2.8 溢洪道 235
2.8.1 溢洪道的构成 235
2.8.2 溢流堰 236
2.8.3 挡墙及护坡 240
2.8.4 底板 244
2.8.5 急流弯道折冲波的克服方法 248
2.9 排水涵管计算 251
2.9.1 尾矿库排水涵管计算公式 251
2.9.2 钢管的弯矩系数、轴力系数和变化系数 252
2.9.3 圆形刚性管道在各种荷载作用下的弯矩系数 254
第2篇 尾矿库的精心施工 255
3 尾矿库（坝）施工 255
3.1 施工前的技术准备工作 255
3.1.1 施工对象的了解 255
3.1.2 施工条件的分析 256
3.1.3 料场复查与规划 256
3.1.4 压实试验及坝料加工 258
3.1.5 混凝土的配合比试验 266
3.1.6 导流方案的制定 267
3.1.7 施工组织设计和施工技术措施的编制 268
3.2 坝体施工 268
3.2.1 测量 268
3.2.2 坝基及岸坡处理 270
3.2.3 坝料的开采运输 276
3.2.4 填筑 280
3.2.5 观测设备埋设 287
3.2.6 施工质量控制 288
3.3 排水构筑物的施工 294
3.3.1 隧洞光面爆破施工及坍方处理 294
3.3.2 塔基及涵洞基础的处理 298
3.3.3 混凝土工程的施工 299
3.3.4 混凝土的质量控制 299
3.3.5 混凝土裂缝及其防止措施 304
3.4 工程验收 305
3.4.1 验收程序 305
3.4.2 必备的文件 305
3.4.3 验收的地质要求 305
3.4.4 验收时应进行下列工作 306
第3篇 尾矿库的严格管理 307
4 尾矿设施管理 307
4.1 尾矿设施管理的基本任务和要求 307
4.1.1 尾矿设施管理的基本任务 307
4.1.2 尾矿设施管理的要求 307
4.1.3 尾矿浓缩与输送管理 309
4.1.4 管、沟、槽的维护与管理 312
4.2 尾矿坝的管理 312
4.2.1 后期坝的堆筑 312
4.2.2 尾矿坝的维护管理 318
4.3 排洪回水设施管理与度汛 320
4.3.1 排洪回水设施管理与安全度汛的重要性及基本任务 320
4.3.2 排洪设施管理与度汛 320
4.3.3 尾矿库回水 324
4.4 尾矿设施常见隐患及其处理 327
4.4.1 尾矿设施常见隐患处理的基本原则 327
4.4.2 浓缩输送系统常见故障及其处理 327
4.4.3 尾矿坝常见隐患及处理 330
4.4.4 排水构筑物常见隐患及其处理 348
4.4.5 岩溶地区尾矿库的防漏与落水洞处理 351
4.5 尾矿库（坝）的观测工作 360
4.5.1 尾矿库（坝）观测工作的目的和原则 360
4.5.2 尾矿坝的变形及应力观测 360
4.5.3 尾矿坝的渗流观测 370
4.5.4 水文观测 377
4.5.5 观测实例 378
4.5.6 尾矿库（坝）观测成果整理分析 379
5 尾矿输送系统 381
5.1 尾矿输送系统概述 381
5.2 输送明槽的设计 382
5.2.1 矿浆特性的计算 382
5.2.2 明槽断面选择 387
5.2.3 明槽设计的其他注意事项 398
5.3 压力输送管道设计 398
5.3.1 临界不淤流速 398
5.3.2 管道摩阻损失计算 402
5.3.3 管径及管材的选择 408
5.4 砂泵选择 408
5.5 尾矿浓缩计算 408
5.5.1 浓缩池的计算与选择 409
5.5.2 斜板、斜管浓缩池的计算与选择 414
5.5.3 斜板、斜管及其主要参数的选择 418
5.5.4 平流式沉淀池 420
5.5.5 水力旋流器分级 421
5.5.6 挖泥船的选用 425
6 赤泥库灰渣库 426
6.1 概述 426
6.2 赤泥、灰渣的理化性质 426
6.3 赤泥库的种类 430
6.3.1 拜耳法赤泥湿库 430
6.3.2 烧结法赤泥湿库 430
6.3.3 干法赤泥库 430
6.4 赤泥库、灰渣库的建设 431
6.4.1 赤泥库、灰渣库的设计及地质勘察 431
6.4.2 赤泥库、灰渣库的施工 434
6.5 赤泥库、灰渣库的运行管理 434
6.6 赤泥库、灰渣库事故隐患及其处理 436
6.6.1 渗漏及可能引发的管涌事故 436
6.6.2 坝体含水率高和浸润线过高 436
6.6.3 坝体不均匀沉降、裂缝、滑坡 436
6.7 闭库及复垦 437
6.7.1 闭库措施及管理 437
6.7.2 复垦 438
第4篇 尾矿库的安全保障 445
7 尾矿库的安全保障 445
7.1 概述 445
7.1.1 尾矿与尾矿设施 445
7.1.2 尾矿设施的建设成就 445
7.1.3 尾矿设施在矿山生产中的重要性 446
7.1.4 尾矿设施存在的主要问题 447
7.2 我国有色金属尾矿库现状 448
7.2.1 我国有色金属矿山尾矿的特性 448
7.2.2 尾矿堆积坝的形式 449
7.2.3 尾矿库的排洪构筑物 472
7.2.4 尾矿库的回水构筑物 472
7.2.5 尾矿库的库型类别 474
7.3 我国有色金属尾矿库生产管理现状 476
7.4 尾矿库正常运行的标准及事故、病、险库的划分 479
7.4.1 尾矿库正常运行的标准 479
7.4.2 尾矿库事故、病、险库的划分 479
7.5 影响尾矿库正常运行的因素 480
7.5.1 自然因素 480
7.5.2 设计因素 481
7.5.3 施工因素 481
7.5.4 管理因素 482
7.5.5 社会因素 482
7.5.6 技术因素 483
7.6 预防尾矿库病害及事故的主要措施 484
7.6.1 精心设计 484
7.6.2 精心施工 486
7.6.3 科学管理 487
7.6.4 提高技术水平 488
7.7 尾矿库的环境保护 488
7.7.1 环境污染物的来源 489
7.7.2 污染途径 489
7.7.3 污染的防治 489
7.8 尾矿处理技术发展方向 490
7.8.1 上游法堆高坝的研究 491
7.8.2 下游法、中线法堆高坝的研究 491
7.8.3 细泥类尾矿堆高坝的研究 491
7.8.4 高浓度矿浆堆坝的研究 491
7.8.5 尾矿坝安全监测及预警的研究 491
7.8.6 开展赤泥堆坝的研究 491
7.8.7 发展水质处理技术，治理环境污染 492
7.8.8 开展尾矿综合利用的研究 492
7.8.9 开展服务期满的尾矿库的复垦研究 492
8 尾矿库事故案例 493
8.1 云南锡业公司火谷都尾矿库溃坝事故 493
8.1.1 火谷都尾矿库位置及库容情况 493
8.1.2 尾矿库构筑方式 494
8.1.3 生产管理情况及事故前征兆 495
8.1.4 尾矿库发生事故的时间及状况 495
8.1.5 事故的后果 496
8.1.6 事故的原因 496
8.1.7 善后处理 497
8.1.8 经验教训 497
8.2 郑州铝厂灰渣库溃决事故 498
8.2.1 概述 498
8.2.2 设计最大库容及服务年限 500
8.2.3 构筑方式 500
8.2.4 事故前征兆 500
8.2.5 事故发生的时间及状况 500
8.2.6 事故的原因 500
8.2.7 事故的后果 501
8.2.8 经验教训 501
8.3 银山铅锌矿尾矿坝决口事故 502
8.3.1 概况 502
8.3.2 事故发生的过程 502
8.3.3 事故发生的原因 502
8.3.4 事故造成的后果 504
8.3.5 治理措施 504
8.3.6 经验教训 504
8.4 柿竹园有色金属矿牛角垅尾矿库溃坝事故 505
8.4.1 概况 505
8.4.2 洪水漫顶垮坝 507
8.4.3 垮坝的损失 508
8.4.4 垮坝后现场勘察 508
8.4.5 垮坝原因分析 508
8.4.6 善后处理 509
8.4.7 经验教训 509
8.5 岿美山尾矿库洪水漫顶事故 510
8.5.1 概况 510
8.5.2 垮坝过程 511
8.5.3 溃坝的主要原因与教训 511
8.6 木子沟尾矿库排水涵洞断裂事故 512
8.6.1 概况 512
8.6.2 事故的发生及处理 513
8.6.3 事故产生的后果及原因 515
8.6.4 经验教训 516
8.7 栗西尾矿库排洪隧洞塌陷事故 517
8.7.1 概况 517
8.7.2 初期坝泄漏事故 518
8.7.3 排洪洞排洪形成泥石流冲毁事故 520
8.7.4 排洪隧洞塌陷事故 520
8.7.5 经验教训 524
8.8 贵州铝厂赤泥库2号尾矿坝管涌溃坝事故 524
8.8.1 概况 524
8.8.2 事故前征兆 525
8.8.3 事故发生的时间及状况 526
8.8.4 事故的后果 526
8.8.5 事故发生的原因 526
8.8.6 经验教训 527
8.9 东乡铜矿尾矿库排水井泄漏尾砂事故 527
8.9.1 概况 527
8.9.2 事故的发生 528
8.9.3 原因分析 528
8.9.4 经验教训 530
8.10 智利埃尔尾矿坝溃坝事故 530
8.11 美国布法罗河矿尾矿坝溃坝事故 531
8.11.1 概况 531
8.11.2 事故前征兆 531
8.11.3 事故发生的时间及状况 531
8.11.4 事故的主要技术原因 531
8.11.5 事故的后果 531
8.11.6 应吸取的经验教训 531
8.12 南斯拉夫兹莱托沃铅锌矿尾矿库溃坝事故 531
8.12.1 概况 531
8.12.2 尾矿坝构筑 531
8.12.3 构筑方式 532
8.12.4 溃坝事故 532
8.12.5 溃坝原因 532
8.12.6 事故解救措施 532
8.12.7 经验教训 533
8.13 美国邦克希尔银铅锌矿尾矿库渗漏事故 533
8.13.1 概况 533
8.13.2 尾矿坝构筑 533
8.13.3 渗漏事故简述 534
8.13.4 渗漏发生原因 535
8.13.5 解决渗漏的措施 535
8.14 美国帝国铁矿尾矿库粉尘危害 535
8.14.1 概况 535
8.14.2 尾矿坝构筑 535
8.14.3 构筑方式 535
8.14.4 尘害事故 536
8.14.5 尘害发生原因 536
8.14.6 事故解救措施 536
8.14.7 经验教训 537
9 尾矿库安全保障经验实例 538
9.1 云南锡业公司尾矿库管理经验 538
9.1.1 概况 538
9.1.2 尾矿库安全运行的措施 538
9.2 中条山有色金属公司坝体滑坡和管涌的处理经验 539
9.2.1 概况 539
9.2.2 管理机构设置及日常监测与维护 541
9.2.3 坝体滑坡和坝面裂缝管涌处理方法 542
9.2.4 经验教训 543
9.3 杨山冲尾矿坝联合排渗经验 543
9.3.1 概况 543
9.3.2 垂直与水平联合排渗法的应用 544
9.3.3 尾矿坝的动态监测 547
9.4 相思谷尾矿库的渗漏治理 551
9.4.1 概况 551
9.4.2 渗漏情况 551
9.4.3 治漏措施 552
9.5 林冲尾矿库在细泥尾矿上筑坝的经验 552
9.5.1 地形和工程地质条件 552
9.5.2 坝型结构和施工 553
9.5.3 后期坝的建设 553
9.6 章家谷尾矿库加固加高扩容经验 554
9.6.1 加固前的概况 554
9.6.2 加固加高方法 555
9.7 德兴铜矿2号尾矿库安全运行管理经验 556
9.7.1 基本概况 556
9.7.2 安全生产管理和防范措施 557
9.7.3 存在的问题及今后对策 560
9.8 凡口铅锌矿尾矿库安全运行经验 561
9.8.1 概况 561
9.8.2 尾矿输送及排放 561
9.8.3 尾矿库安全运行主要经验 562
9.8.4 全尾砂胶结充填技术的应用 564
9.9 桃林铅锌矿尾矿库安全运行30年 565
9.9.1 尾矿库基本情况 565
9.9.2 尾矿排放和筑坝 565
9.9.3 防洪度汛 566
9.9.4 尾矿库的管理和维护 567
9.9.5 检查与观测 568
9.9.6 环境保护措施 568
9.10 永平铜矿尾矿库管理经验 569
9.10.1 概况 569
9.10.2 初期坝和堆积坝 569
9.10.3 排洪构筑物 570
9.10.4 回水 570
9.10.5 截渗及其他水处理设施 570
9.10.6 尾矿的成分及粒度组成 570
9.10.7 尾矿库发生的问题与处理 571
9.10.8 尾矿库的管理形式 572
9.10.9 尾矿库管理的经验教训 572
9.11 金川公司尾矿库加强技术管理的经验 572
9.12 铜陵有色金属公司尾矿库概况 574
9.12.1 概述 574
9.12.2 5座尾矿库的治理加固 574
9.12.3 土工布在尾矿库工程中的推广应用 576
9.12.4 林冲尾矿库的运行管理 576
9.12.5 几点体会 577
9.13 响水冲尾矿库从尾矿中回收硫、铁 577
9.14 井边铜矿尾矿库的闭库处理 578
9.14.1 坝坡处理 579
9.14.2 坝体稳定分析与校核计算 579
9.14.3 尾矿回填 579
9.14.4 库外截洪 579
9.14.5 库内排洪 580
9.15 韩家沟和莫家洼尾矿库闭库复垦经验 580
9.15.1 尾矿库治理项目的提出 580
9.15.2 治理方案的选择 580
9.15.3 治理方案的实施 581
9.15.4 尾矿库复垦的环境与经济及社会效益 581
9.15.5 结语 581
9.16 五公里尾矿库建筑物的覆盖情况 581
9.17 盘古山钨矿尾矿库安全运行与绿化 583
9.17.1 概况 583
9.17.2 尾矿输送 584
9.17.3 尾矿库自然状况 584
9.17.4 初期坝 585
9.17.5 尾矿堆积坝 585
9.17.6 尾矿库的管理 586
9.17.7 尾矿库的治理与综合利用 587
9.18 美国霍姆斯特克金矿尾矿库 587
9.19 美国平托谷铜矿尾矿库 588
9.20 美国克莱马克斯钼矿尾矿库 588
9.21 美国雷铜矿尾矿库 589
9.22 美国尾矿库的安全管理及其安全技术 589
9.22.1 尾矿库的安全管理概况 589
9.22.2 尾矿库的安全技术 590
第5篇 尾矿资源的开发技术 591
10 黑色矿尾矿资源的开发技术 591
10.1 铁尾矿中铁矿物的回收 592
10.2 伴生矿的综合利用 594
10.3 从铁矿尾矿中回收硫、磷 595
10.4 从选厂尾矿中回收稀土精矿 595
10.5 综合回收利用磁选尾矿中的钛铁和硫钴 596
10.6 用铁尾矿制作免烧砖 597
10.7 用铁尾矿制作装饰面砖 598
10.8 用铁尾矿制作机压灰砂砖 598
10.8.1 蛇纹石矿渣釉面砖、瓦制作原理 598
10.8.2 制作工艺 599
10.9 用铁矿尾矿制作三免尾矿砖 599
10.9.1 主要原料及质量要求 599
10.9.2 机理 600
10.9.3 工艺过程 600
10.10 用铁矿尾矿制作玻化砖 600
10.10.1 原料 601
10.10.2 工艺过程 601
10.11 用铁矿尾矿生产新型玻璃材料 601
10.11.1 原料 601
10.11.2 工艺流程 601
10.11.3 试验结果 602
10.12 用铁尾矿制作微晶玻璃 602
10.12.1 工艺流程 602
10.12.2 产品性能 603
10.13 用铁尾矿生产其他建筑材料 603
10.13.1 生产加气混凝土 603
10.13.2 生产其他建筑材料 604
10.14 尾矿用于污水处理 604
10.15 用磁化铁矿尾矿制作磁性肥料 604
11 有色矿尾矿资源的开发技术 605
11.1 金矿尾矿、钾长石尾矿用作生产矿物聚合物的原料 605
11.2 尾矿用作物理法处理污水的滤料 605
11.3 尾矿用作微量化学肥料 605
11.4 用含镁高的废石或尾矿生产钙镁磷肥 606
11.5 用高钾尾矿和废石生产钾肥 606
11.6 尾矿用于造纸工业 606
11.7 综合回收铜、金、银和铁 606
11.8 从铅锌尾矿中综合回收多种有价金属和有用矿物 607
11.9 从铅锌尾矿中回收萤石 607
11.10 从铅锌尾矿中用重选法回收硫 608
11.11 从铅锌尾矿中回收重晶石 609
11.12 从铅锌尾矿中回收银 609
11.13 从铅锌尾矿中回收钨 610
11.14 钼尾矿的再选与铁的回收 611
11.15 从锡尾矿中回收砷 612
11.16 从尾矿中回收锡 613
11.17 从钨尾矿中回收钨、铋、钼 614
11.18 从钨尾矿中回收铜、钼 615
11.19 钨尾矿综合利用与环保治理示范工程案例 617
11.19.1 尾矿的源头——官山钨矿地质概况 618
11.19.2 现有尾矿库 618
11.19.3 回收流程 619
11.19.4 环保治理 619
11.20 用磁-重联合回收工艺从金矿尾矿中回收铁和金 619
11.21 用炭浆法从金尾矿中回收金银 620
11.22 从金尾矿中回收硫 621
11.23 用铅锌尾矿制耐火砖与红砖 621
11.24 蒸压硅酸盐砖 621
11.25 用铜尾矿制灰砂砖 622
11.26 用金尾矿制陶瓷墙、地砖 622
11.27 用选金尾矿研发新型墙体材料 623
11.28 利用金矿矿渣制作饰面砖 624
11.29 用钨尾矿制作钙化砖 625
11.29.1 主要原料及质量要求 625
11.29.2 生产工艺 626
11.30 用钼铁尾矿生产水泥 626
11.31 用铜、铅锌尾矿生产水泥 627
11.31.1 作用机理 627
11.31.2 尾矿的矿物成分 627
11.32 用稀土尾矿配以钨尾矿制作陶瓷 627
11.33 用铜尾矿制作饰面玻璃 628
11.33.1 原料 628
11.33.2 工艺流程 629
11.33.3 工艺参数 629
11.34 用钨尾矿制取建筑微晶玻璃 629
11.34.1 原料 629
11.34.2 工艺流程 630
11.34.3 产品性能 630
11.35 用铜尾矿制取微晶玻璃 630
11.35.1 原料 631
11.35.2 工艺流程 631
11.35.3 产品性能 631
11.36 尾矿充填 632
11.36.1 采场的充填 632
11.36.2 充填系统 632
11.36.3 采场充填工序 633
11.37 凡口铅锌矿高浓度全尾砂胶结充填自流输送工艺 634
11.38 焦家金矿高水固结充填系统 635
11.39 狮子山铜矿尾矿复垦案例 636
12 非金属矿尾矿资源的开发技术 638
12.1 石灰石、大理石和白云石用作化学法处理酸性污水的碱性滤料 638
12.2 尾矿或废石用作曝气生物滤池（BAF）的滤料 638
12.3 废石用作矿物棉 638
12.4 尾矿或废石用作铸石原料 638
12.5 废石中的方解石、白云石用作重质碳酸钙原料 639
12.6 用煤矸石制造人造4A沸石 639
12.7 含黄铁矿的尾矿用作土壤改良剂 639
12.8 尾矿用于生产煤矸石砖 639
12.9 用尾矿围池造田 639
12.10 废石中的石灰岩、白云岩用作冶炼熔剂 640
12.11 石灰石、大理石砂用作“七○”砂 640
12.12 用作镁橄榄石砂 640
12.13 尾矿用作耐火黏土 640
12.14 用尾矿生产有机和无机复合材料 640
12.15 用废石作为铁路道砟 640
12.16 尾矿长石粉用作防火硅酸钙板 641
12.17 用煤矸石发电 641
12.18 尾矿用于生产涂料 641
12.19 尾矿用于造纸工业 641
12.20 以尾矿为骨料生产尾矿人造石 641
附录 尾矿政策法规 643
附录1 冶金工业建设岩土工程勘察技术规范 643
附录2 选矿厂尾矿设施设计规范 649
附录3 碾压式土石坝施工技术规范 673
附录4 冶金矿山尾矿设施管理规程 719
附录5 上游法尾矿堆积坝工程地质勘察规程 731
附录6 关于印发《总公司环境污染事故调查程序暂行规定》的通知 745
附录7 土地复垦规定 749
附录8 关于加强土地复垦工作制定土地复垦规划的通知 752
附录9 国家安全监管总局文件 753
附录10 尾矿库安全标准化评定标准（试行） 764
附录11 相关政策 829