GB 50520-2009 核工业铀水冶厂尾矿库、尾渣库安全设计规范.pdf
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1、UDC P 中华人民共和国国家标准-GB 50520 - 2009 核工业铀水冶厂尾矿库、尾渣库安全设计规范Code for safety design of uranium mills tailings pond in nuclear industry 2009 -11 - 30 发布2010 - 04 -01实施中华人民共和国住房和城乡建设部联合发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局二中华人民共和国住房和城乡建设部公告第452号关于发布国家标准核工业铀水冶厂尾矿库、尾渣库安全设计规范的公告现批准核工业铀水喻厂尾矿库、尾渣库安全设计规范为国家标准,编号为GB50520-2009,自201
2、0年4月1日起实施。其中,第3.0.1、6.1. 1、6.2.1条为强制性条文,必须严格执行。本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。中华人民共和国住房和城乡建设部二00九年十-月三十日.画- 剧昌本规范是根据原建设部关于印发(2005年工程建设标准规范制订、修订计划(第二批)的通知)(建标函(2005J124号)的要求,由核工业第四研究设计院编制完成。本规范在编制过程中,编制组进行了广泛地调查研究,收集了国内外有关资料,认真总结了我国铀水冶厂尾矿库、尾渣库工程建设实践经验,并结合国内铀水冶厂尾矿库、尾渣库工程发展的需要,经广泛征求意见后,多次修改,最后经审查定稿。本规范共分9章
3、,主要内容包括:总则,术语,一般规定,尾矿库、尾渣库选址,尾矿坝、尾渣坝设计,尾矿库、尾渣库防洪,尾矿库、尾渣库排水,尾矿库、尾渣库退役,辐射监测等。本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。本规范由住房和城乡建设部负责管理对强制性条文的解释,由中国核工业集团公司负责日常管理,核工业第四研究设计院负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中,希望各单位结合工程实践,认真总结经验,注意积累资料,如发现需要修改和补充之处,请将意见和有关资料寄交核工业第四研究设计院(地址:石家庄市189信箱,邮编:050021),以便今后修订时参考。本规范主编单位、主要起草人和主要审查人员名单:主编单位:
4、核工业第四研究设计院主要起草人:李哲辉刘树金赵宏圣陈华主要审查人员:潘英杰景文信郑仕忠薛建新王志章刘世英范省三目次1总则.( 1 ) 2术语(2 ) 3 一般规定( 4 ) 4 尾矿库、尾渣库选址(6 ) 4.1 尾矿库选址( 6 ) 4. 2 尾渣库选址( 6 ) 5 尾矿坝、尾渣坝设计(7 ) 5.1 尾矿坝设计( 7 ) 5.2 尾渣坝设计(1 0) 6 尾矿库、尾渣库防洪(1 2 ) 6.1 尾矿库防洪6.2 尾渣库防洪7 尾矿库、尾渣库排水.(1 3) 7.1 尾矿库排水7.2 尾渣库排水8 尾矿库、尾渣库退役.(1 4) 8.1 尾矿库退役(14) 8.2 尾渣库退役( 15) 9
5、 辐射监测. (1 6) 本规范用词说明.(17) 引用标准名录.(1 8) 附:条文说明 1 Contents 1 General provisions ( 1 ) 2 Terms ( 2 ) 3 General requirements ( 4 ) 4 Choose site for tailings pond and dry tailings pond ( 6 ) 4. 1 Site selection for talings pond ( 6 ) 4. 2 Site selection for dry tailings pond ( 6 ) 5 Design of tailings d
6、am and dry tailings dam ( 7 ) 5. 1 Design of tailings dam ( 7 ) 5. 2 Design of dry tailings dam (1 0) 6 Flood control of tailings pond and dry tailings pond (1 2 ) 6. 1 Flood control of tailings pond (1 2 ) 6. 2 Flood control of dry tailings pond (1 2 ) 7 Drainage of tailings pond and dry tailings p
7、ond (1 3 ) 7. 1 Drainage of tailings pond (1 3 ) 7. 2 Drainage of dry tailings pond (1 3 ) 8 Decommissioning of tailings pond and dry tailings pond (14) 8. 1 Decommissioning of tailings pond ( 14) 8. 2 Decommissioning of dry tailings pond (1 5 ) 9 Radiation monitoring (1 6 ) Explanation of Wording i
8、n this code (1 7) List of quoted standards (1 8 ) Addition: Explanation of provisions (1 9 ) 2 1总则1. 0.1 为了使核工业铀尾矿库、尾渣库工程安全设计适应当前的技术进步和强化环保意识的需要,制定本规范。1. 0.2 本规范适用于核工业铀矿冶常规水冶生产和堆浸生产配套工程尾矿库、尾渣库设施的设计。1.0.3 本规范规定了核工业铀水冶厂尾矿库、尾渣库安全设计的基本要求。当本规范与国家法律、行政法规的规定相抵触时,应按国家法律、行政法规的规定执行。1. O. 4 核工业铀水冶厂尾矿库、尾渣库安全设计,
9、除应符合本规范外,尚应符合现行国家有关标准的规定。2术语2.0.1 尾矿库tailings pond 贮存水冶厂尾矿浆中矿砂和矿泥的专用设施,由堤坝围截而成,库内设有排水(洪)构筑物以排除库内的尾矿橙清水和雨水。2.0.2 尾渣库dry tailings pond 堆放及贮存水冶厂排出的干尾矿、渣的专用场所,由堤坝拦截山沟(谷)而成,设有排泄暴雨洪水的防洪设施。2. O. 3 尾矿库、尾渣库安全safety for tailings pond and dry tailings pond 库内构筑物的工程安全、辐射防护安全及环境保护方面的安全。2.0.4 尾矿库、尾渣库失事tailings po
10、nd failure of tailings pond and dry 由于洪水或其他原因导致尾矿坝、尾渣坝溃决,尾矿、尾渣冲出坝外,造成人民生命财产严重损失及环境严重污染的灾害性事故。2.0.5 沉积滩deposited beach 水力冲积尾矿形成的沉积体表层,常指露出水面部分。2.0.6 滩顶beach crest 沉积滩面与堆积坝外坡的交线,为沉积滩的最高点。2.0.7 滩长beach length 滩顶至库内水边线的水平距离。2.0.8 最小干滩长度minimum beach width 设计或校接洪水位时的干滩长度。2.0.9 安全超高free height 2 尾矿坝沉积滩顶至设
11、计或校核洪水位的高差。2.0.10 最小安全超高minimum free height 规定的安全超高最小值。2.0.11 辐射防护距离distance of radiation protection 尾矿库、尾渣库与居民区之间或其他工业设施之间的辐射防护间隔距离。2.0.12 退役decommissioning 铀矿冶设施服务年限期满,或由于其他原因永久性停业时,充分考虑到对工作人员和周围公众的健康和安全及保护环境而采取的活动。 3 3一般规定3.0.1 尾矿库、尾渣库设计必须确保安全与稳定,并进行安全分析。3.0.2 尾矿库的等别应根据尾矿库的有效库容和尾矿库失事后对下游的危害程度确定。当
12、尾矿库有效库容大于或等于1000万m3时,应按二等尾矿库设计;小于1000万m3时应按三等尾矿库设计。当尾矿库失事后可能危及下游重要城镇、工矿区、铁路干线或其他具有重要政治经济意义的设施时,应提高一等;当尾矿库经安全分析后,确认失事后对下游影响较小时,可降低一等,但均应经审管部门批准。3.0.3 尾渣库的等别应根据尾渣库的有效库容确定。当尾渣库的有效库容大于或等于1000万时时,应按三等尾渣库设计;小于1000万旷时应按四等尾渣库设计。3.0.4 尾矿库、尾渣库运用洪水标准应符合表3.0.4的规定。表3.0.4尾矿摩、尾溃库运用洪水标准(a)洪水重现期尾矿库等别尾渣库等别设计洪水重现期校核洪水
13、重现期1000 可能最大洪水500 2000 100 1000 四50 500 3.0.5 尾矿坝、尾渣坝设计条件应按下列要求分类:1 尾矿坝设计条件应符合下列要求: 4 1)正常工作条件应为尾矿库水位处于正常工作水位和设计洪水位之间的各种水位的稳定渗流期;2)非常工作条件I应为施工期(水中填土坝、水坠坝等); 尾矿库校核洪水位有可能形成稳定渗流的情况;3)非常工作条件H应为正常工作条件遭遇地震。2 尾渣坝设计条件应符合下列要求:1)正常工作条件应为尾渣库内无积水,尾渣坝体无浸润线;2)非常工作条件应为正常工作条件遭遇地震。3.0.6 当长期持续受到尾矿库、尾渣库放射性物质照射时,环境公众人员
14、的剂量应符合现行国家.标准电离辐射防护与辐射掘安全基本标准)GB18871的有关规定。居民终身平均年有效剂量当量应低于营运单位分配的剂量限值。 5 4 尾矿库、尾渣库选址4.1 尾矿库选址4. 1. 1 尾矿库选址应避开居民区和饮用水源,尾矿库与居民区、饮用水源和铀矿进风井之间的距离应不小于表4.1.1的要求。当有山体相隔或采取一定防护措施后,距离可适当减小,但必须经过有关审管部门批准。尾矿库应按当地最小频率风向合理布置在工业企业和居民区上风侧以及附近水库和集中取水点的下游。亵4.1.1属矿库与饮用水源、居民区和铀矿避凤井之间的距离(m)类型| 饮用水源| 居民区| 铀矿进风井尾矿库I 800
15、 I 800 I 300 4. 1. 2 尾矿库选址应选择汇水面积小、雨洪流量小、筑坝工程量小、有效库容大的场所。4.1.3 尾矿库选址应避开强地震区,并应选择在山体稳定、无滑坡、无泥石流、地质条件好和库床渗漏小的地区。尾矿库库床应设置防渗层。尾矿库库基天然基础层的渗透系数不大于1X 10-6 cm/s,厚度不小于1.5m,且地下水位在天然基础层地表3m以下时,库基天然基础层可作为防渗层和隔水层。4.2 尾渣库选址4.2.1 尾渣库选址及其与居民区、饮用水源和铀矿进风井之间的距离,以及库区的工程地质、水文地质条件应按本规范第4.1节要求执行。4.2.2 尾渣库应处于经常的干捆状态,不得贮水出现
16、明水位,对顶面坡度坡向库内的上游法堆渣坝,在宣泄雨洪时才可贮水和出现明水位。 6 5 尾矿坝、尾渣坝设计5.1 尾矿坝设计5. 1. 1 尾矿坝(含初期坝和堆积坝)的等级应与尾矿库的等别一致。5. 1. 2 尾矿坝坝址的选定,应以筑(堆)坝工程量小,工程地质条件、水文地质条件好,形成的库容大,能最大限度地防止和减少污染地表(下)水为原则,并应符合下列规定:1 尾矿坝坝址应避开断层、破碎带等不良地质构造,并应避开熔岩发育地区,无法避开时应进行论证,并有妥善的处理措施;2 坝基中有可能发生地震液化的土层,应按国家现行标准水工建筑物抗震设计规范)DL5073的有关规定进行发生地震液化的可能性评价,并
17、应做好处理工作。5. 1. 3 初期坝可分为透水坝和不透水坝,初期坝设计应符合下列规定:1 当初期坝选用透水堆石坝时,上游坡反滤层应设计保护层;2 初期坝选用均质土坝或组合土坝时,必须在坝体内设计有效的排渗设施;3 初期坝坝型应选用透水堆石坝。5. 1. 4 尾矿堆积坝的筑坝方法可分为上游筑坝法、中线筑坝法和下游筑坝法。筑坝方法的选择和堆坝要求应符合下列规定:1 筑坝方法的选择应根据尾矿的物理力学性质、尾矿库地形地质条件、气候特征、地震烈度、尾矿堆坝的上升速度,以及防止环境污染等诸因素,经技术经济论证确定;在条件相近的情况下,应采用上游筑坝法; 7 2 尾矿堆积坝的外坡应设计稳固的护坡,每一次
18、用尾砂加高堆积坝体后应立即护坡。5. 1. 5 尾矿坝坝顶在尾矿库沉淀池静水位以上的超高应由下式确定:Y=h+R+e+A (5. 1. 5) 式中:Y一坝顶与沉淀池正常工作水位的高差(m); h一一调洪水深(m),由调洪演算确定;R一一最大波浪在坝坡上的爬高(m); e一-最大风塞水面高度(m); A二一最小安全越高(m);按表5.1.8确定。5. 1. 6 最大波浪在坝坡上的爬高和最大风塞水面高度应符合国家现行标准碾压式土石坝设计规范)SL274有关规定。一般尾矿堆积坝的内坡很缓时,最大波浪爬高和最大风塞水面高度值可忽略不计。上游式尾矿堆积坝沉积滩顶至最高洪水位的高差不得小于表5.1.8规定
19、的最小安全超高值;同时,滩顶至最高洪水位水边线的距离不应小于表5.1.8中规定的最小滩长值。5. 1. 7 尾矿库挡水坝应按水库坝的要求设计。5. 1. 8 位于地震区的安全超高尚应增加地震塞浪高度,应按国家现行标准水工建筑物抗震设计规范)DL5073有关规定确定。上游式尾矿堆积坝滩顶至最高洪水位水边线的距离不应小于表5.1.8中最小滩长值与地震窒浪高度对应滩长之和。襄5.1.8上游式尾矿堆积坝的最小安全超高与最小滩长(m)坝的级别I 2 3 4 洪水重现期设计校核设计校核设计校核设计校核最小安全超高1. 5 O. 7 1. 0 0.5 O. 7 0.4 0.5 0.3 最小滩长150 70
20、100 50 70 40 50 30 I 5. 1. 9 在尾矿坝内应设置排渗设施。尾矿坝的排渗设施应符合下列要求:1 有足够的排水能力,保证自由地向下游排出全部渗水; 8 2 按排水反滤要求设计,保证坝体及地基土不产生渗流破坏;3 排渗设施的设计应按国家现行标准碾压式土石坝设计规范)SL274有关规定执行。5. 1. 10 尾矿坝稳定计算应分别核算初期、后期及特定的中期的稳定性。稳定分析应包括下列内容:1 初期坝竣工时的下游坡稳定性(正常工作条件); 2 尾矿坝(初期坝+堆积坝)在正常渗流状态下下游坡稳定性(正常t作条件); 3 水中填土坝、水坠坝等施工期的坝坡稳定性(非常工作条件1); 4
21、 尾矿坝在校核洪水位有可能形成稳定渗流状态下的下游坡稳定性(非常工作条件1); 5 初期坝上游坡除库后排矿外,可不作稳定计算,其坡度可与下游坡相同。5. 1. 11 尾矿坝静力稳定计算可采用不计条块间作用力的瑞典罔弧法,对于有连续的厚尾矿泥夹层可采用改良圆弧法。对于高坝及一些复杂的情况,应同时兼用毕肖普法或其他严格方法计算。坝体稳定计算可按国家现行标准碾压式土石坝设计规范)SL274 有关规定执行。尾矿的物理力学特性对于不同的工艺流程可能有较大的差异,而在设计阶段不可能取得有关数据时,设计可借鉴类似水冶厂的尾矿特性数据计算坝坡的稳定安全系数。待水冶厂生产一定时期后,应再进行勘查,取得数据,校核
22、修改设计。坝的级别应与尾矿库等别一致,采用计取条块间作用力的计算方法时,坝坡抗滑稳定最小安全系数不应小于表5.1. 11规定的数值。采用不计条块间作用力的瑞典圆弧法计算坝坡抗滑稳定安全系数时,对1级坝正常工作条件最小安全系数不应小于1.3,其他情况应比表5.1. 11规定的数值减少8%。 9 亵5.1.11坝披抗滑稳定最小安全系戴坝的级别工作条件2 3 4 正常工作条件1. 50 1. 35 1. 30 1. 25 非常工作条件I1. 30 1. 25 1. 20 1. 15 非常工作条件E1. 20 1. 15 1. 15 1. 10 5. 1. 12 位于地震区的尾矿坝应根据国家现行标准水
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