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選礦設備尾矿库排洪系统建设与实践

发布日期:15-12-28 10:01:48     浏览次数:     文章来源:Bpbp

   尾礦庫排洪系統安全封堵的重要性礦山選礦廠選別礦石後産生的大量脈石“廢渣”
(即尾礦),通常是以礦漿狀態排出,如不妥善處理,就會大面積地覆沒農田和汙染水系,對環境造成嚴重的危害;同時,尾礦中往往含有目前尚不能回收的貴重、稀有金屬。尾礦庫就是爲科學解決上述問題而建造的各種構築物的聯合系統。尾礦庫設有排洪系統,以排出庫中的尾礦澄清水和大氣降水,與水庫排洪系統所不同的是,尾礦庫的排洪系統不僅要安全及時地排除洪水,而且要保證不讓尾砂從排洪系統泄漏一俗稱“跑渾”或“跑黑”,即排水不排砂。
選礦生産線工艺流程  因此,選礦生産線—尾礦庫的排洪系統有著其獨特性,它由進水構築物和排水構築物兩部分組成。排水構築物通常有排水管、隧洞、溢洪道等形式;進水構築物一般有排水井和排水井斜槽等。目前絕大部分礦山的尾礦壩多采用尾砂水力沖填成壩,築壩高度從幾十米至上百米不等,國內尾礦壩設計堆高己超過200m.進水構築物較大的特點是可以隨著尾礦壩的不斷升高而升高,調整進水高程或進水平面位置,確保尾礦庫的澄清距離,不讓尾砂從排洪系統泄漏。當尾礦庫使用至後期,進水構築物的大部分己被尾砂掩埋,上覆尾砂堆積高度少則幾十米,多則上百米,埋在尾砂下的進水構築物必須進行安全有效地封堵,以防尾砂經此泄漏從而淤塞排水構築物。由于尾礦堆積壩的不斷上升是一個長期的漸進過程,因此,進水構築物的封堵也是一項長期的、細致認真的安全管理過程。
以一條長300m的排水斜槽爲例,在服役期間蓋板封堵次數高達100次,其中任何一次封堵疏忽失敗,都可能導致整條排洪系統失敗,從而危及尾礦壩的穩定,直接影響礦山的正常生産,甚至危及下遊人民生命財産的安全。另外,有的尾礦庫尾礦壩堆積高度近百米,排洪任務由幾期排洪系統依次承擔,新的一期排洪系統正式啓用之前,必須封堵老的排洪系統,這種封堵是永久性的,若封堵失敗,導致漏砂,後果也非常嚴重。
由此可見,選礦設備—尾礦庫的排洪系統能否安全封堵直接影響尾礦庫的安危。在以往的工程慣例中,人們往往采用毛石混凝土或漿砌塊石等剛性材料來封堵尾礦庫的排洪系統,務求封堵嚴實,滴水不漏,筆者稱之爲“剛性封堵”。但工程實踐中,發現這種封堵方式並不理想,以國內钽铌礦1號尾礦庫壩下排洪涵管爲例,該排洪涵管服務期滿後,人工用漿砌塊石于涵管出口處封堵嚴實,沒幾天,轟然一聲,封堵材料被奔湧而出的尾砂挾水沖開。事故發生後,改用400g/m2無紡土工布袋裝塊石分幾段堵塞,尾砂外湧現象方才遏止,涵管迄今一直有涓涓細流外排。筆者認爲:剛性封堵‘強調嚴防死守,不僅嚴密防止尾砂外排,還務求滴水不漏,從而在尾礦庫內高水位與排洪系統封堵處形成了巨大的水頭,在高水頭作用下,一旦封堵不是固若金湯,這股壓力一定會自行找到突破口破壞“剛性封堵”。豫晖礦山機械有限公司用大禹治水疏堵結合的思路,提出“柔性封堵”,即采用具有反濾功效的土工合成材料,如無紡土工布等結合天然物料進行封堵,封堵後的排洪系統能攔截尾砂顆粒,使之沈積下來,而水能滲過封堵材料,隨著時間的推移,尾礦砂沈積在封堵材料前,沈積厚度日益加,透水性越來越差,外滲水量將會逐漸減少。現以江西銅業公司銀山鉛鋅礦第二套排洪系統封堵爲例來介紹“柔性封堵”的具體實施工藝。
“柔性封堵”工程实例江西铜业公司银山铅锌矿尾矿库已进行了两次l扩容第二次扩容的排洪系统己投入,2008年8有色金属(矿山部分)月急待将前列次扩容时所建的排洪系统进行永久性封闭。矿山選礦設備排洪系统为排水斜槽加两座连接井和排洪隧洞。其中,斜槽为钢筋混凝土结构,双格矩型横断面0*7mX1.5m,壁厚20cm,斜槽盖板厚度为20(:m,排水斜槽底板较底标高96.3m,较高底板标高5m,平均纵坡约0. 5.排水斜槽通过1号连接井与排洪支洞相接,1号连接井内径1m,钢筋混凝土结构;排洪支洞为城门洞型钢筋混凝土衬砌,底宽1.6m,洞高1.8m,园弧半径0.8m,长度21.5m,纵坡0.01;排洪支洞通过2号连接井与排洪主隧洞相连。2号连接井内径0m,钢筋混凝土结构。排洪主隧洞亦为城门洞型,断面尺寸与排洪支洞相同。尾矿库内水位已达112m.各构筑物平面图位置见。
在保證施工人員安全及尾礦庫今後正常運行的前提下,盡可能使方案簡便易行、造價低廉,達到永久性封堵的目的
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