资源描述
节约了大量的土石方工程量和投资,因而应尽量加以利用。当尾矿的物理力学性能不能满足要求时,用尾矿筑坝全有困难时,也可采用当地其它材料混合筑坝。尾矿堆积坝的堆积形式有:上游法、中线法、下游法、水库式堆积法和高浓度堆积法等。
尾矿筑坝方法包括:
1. 冲积法;
2. 池塘填充法;
3. 通道法;
4. 水力旋流器分级上游筑坝方法;
5. 尾矿分级下游筑坝法;
6. 尾矿分级中线筑坝法。
按施工方法分类:
1. 滚动法;
2. 液压填充法;
3. 高浓度叠加法;
4. 尾矿压滤饼堆。
尽管细颗粒尾矿的强度低,泥沙密度低、内摩擦角小的物理特性给大坝施工带来很大困难,但通过生产实践和加强管理等,在筑坝方法上已所突破。近年来,细颗粒尾矿也越来越多的被用来堆筑尾矿坝。
(二)、排水构筑物
在尾矿坝的生产运行过程中,为了将尾矿库内澄清水、雨水和汛期山洪等安全地排出坝外,通常设置排水构筑物,它包括排水井(塔)排水涵管、排水斜槽、隧洞、拦洪坝、溢洪道及截洪沟外。其断面大
小和泄流能力与当地水文气象条件和防洪标准有关,也与矿山生产规模、尾矿坝级别等相关,它对确保尾矿坝安全起着极为重要作用。
(三)、排水和渗水设施
尾矿坝体内有一条浸润线,即一个浸润曲面线,类似于地下水位线。它结坝体个坡稳定性有重要影响,一般说,随着浸润线的升高,坝坡稳定的安全系数就降低。因此,浸润线如果从坝外坡逸出来,明显的现象是坝后斜坡或坝趾沼泽、渗水量增大、渗水浑浊、出现管涌、流水和坝陷等。这些现象对坝体稳定性是极不利的。
工程上要求尾矿坝坝体内设置排水和渗水设施,用以降低浸润线。排水和渗水设施包括有:
1. 排水棱镜;
2. 反滤堆石坝(初期坝);
3. 排水垫;
4. 排水盲沟(盲管);
5. 倾斜反滤层;
6. 排渗井管(虹吸式渗井、轻型井点、纵横组合排水体)。
尾矿坝使用周期较长,坝体大部分处于浸润状态,又经常受外界各种因素影响,因此,大坝隐患对尾矿坝的安全运行至关重要,应进行经常性监测工作,据此判定它的安全状况,把坝体的隐患消灭在萌芽状态时期,或限制其进一步恶化。
二、尾矿坝特性及生产管理
(一)、尾矿坝特性
尾矿坝不同于水库坝,不论在设计,施工和管理上都有很大不同。水库坝是以防洪、发电、航运、灌溉和蓄水养鱼为目的,尾矿坝有其
自身特点,其一,为了少占农田,往往地形条件差,山谷狭窄,坡陡,库容小,汇水面积大,调洪库容小,致使尾矿坝坝高,坝内水位高,形成人工建造的具有高势能的“泥石流”。因此,对尾矿坝防洪设施有特别要求。其二,尾矿坝筑坝材料多为选矿厂排出的尾矿浆,其粒度变化受磨矿细度左右,不同的尾矿有不同的物理特性,给筑坝和坝体带来不同特点,通常尾矿冲填坝体内浸润线偏高,尾矿坝的稳定性、坝趾的渗流、管涌、应高度重视流动土和饱和尾矿的地震液化。尾矿坝为了堆存尾矿,使尾矿浆沉积固积,只要涌出的水不浑浊,无污染术没有完全隔水的必要,因此,在尾矿坝构造上应以透水性为原则。既有透水要求,又不能漏出矿浆或发生管涌现象,可见,尾矿坝比水库坝复杂得多。尾矿坝的专业知识涉及到水文气象、水工、岩土工程、工程地质、水文地质、矿山生产及环保等专业,有边缘学科的特点。其三,矿山生产的迅速发展,使选矿厂排出的尾矿量及“三废”急剧增加、环保、占地、复垦都提到议事日程上来,其中尾矿所含有害物质,如不能妥善处理,必然造成日趋严重的污染。
尾矿坝不仅对下游城镇、铁路、公路、农田、工农业生产及环保等方面有重要影响,而且与矿山采选生产密切相关。尾矿初期坝建成后,尾矿坝日积月累,年复一年,并越积越大,筑坝上升速度受选矿生产规模变化影响。因此,尾矿坝不仅是矿山生产的特殊重工工程,而且关联社会和环境各个方面,是一门严肃的管理科学。
归纳起来,尾矿坝管理的主要内容是:
1. 尾矿运输、排放、筑坝及回水;
2. 尾矿坝的防洪与抗震;
3. 尾矿坝的维护、加固;
4. 排水结构的使用和管理;
5. 排水和渗水设施的使用和监测;
6. 环境保护、尾矿综合利用等。
以上内容构成了尾矿坝防洪抗震的难点,设计施工和运行管理的复杂性,及环保监测的严肃性。
(二)、尾矿坝问题
1. 尾矿坝病害形式及隐患:
(1) 尾矿坝渗漏排水设施堵塞或损坏,或无排渗设施,使堆积坝浸润线抬高,坝外坡浸润线逸出,坝外坡和坝趾沼泽化,坝体出现裂缝、塌陷、冲沟或滑塌等;
(2) 初期坝为土坝,放矿后坝体浸润线升高,并在坝外坡逸出,坝坡出现裂缝、冲刷等;
坝基、坝肩有渗漏,大坝两侧都有塌岸,,绕流、泥石流等;
(4) 透水堆石坝渗浑水;浆砌石坝体裂缝,有渗漏水,坝体稳定性受威胁;
(5) 排水构筑物排水能力不足,有缺陷,损坏失修,或断裂渗漏、跑浑水、下游消能设施不善;
(6) 回水澄清距离不足,干滩距离太短等;
(7) 抗洪调节能力太小;
(8) 抗震能力不足;
(9) 随意放矿,不正确的放矿方法,如坝端集中放矿,导致沉积滩倾斜、侧坡、扇坡、淤泥夹层、积水等,及筑坝外坡过陡;
(10) 污水排放超标,尾矿扬尘污染环境。
上述问题和病害,有些是设计和施工质量差留下的,有的是管理的盲目性,疏忽大意造成的;显然解决这些问题应首先进行“会诊”,找出隐患症结,分期对症治理。
2. 尾矿坝生产管理技术力量薄弱
随时发生的问题及时处理。因此,尾矿坝生产管理是边生产,边筑坝,边完善直到尾矿坝终期,这是一个长期而完整的过程。
我国是一个水资源贫乏的国家,不少矿山用水紧张,天旱时,用水与当地农业争水,尾矿坝蓄水将把浑水变为清水,为矿井回水的利用创造条件。
环境保护是我国一项基本国策。由于尾矿浆含有某些有害物质,对环境构成危害,因此,尾矿坝已成为矿山环境保护工作的重点。尾矿坝具有一定的自净能力,成为消纳污染的一个设施;一旦泄漏,尾矿坝又是一个巨大的污染源。
尾矿综合利用,不仅可以减少尾矿堆存量,节约建坝,征购土地和防洪工程等费用,而且改善环境质量,变废为宝。在人多地少矛盾突出的严峻情况下,充分利用废弃物资源具有重要的社会效益和经济效益。
山东省三山岛金矿、河东金矿、龙金矿利用尾矿制造尾矿砖和其他建筑材料,其技术指标优于普通粘土砖。
山东、河北、辽宁等省的许多金矿已对尾矿坝进行了最终复垦,绿化,河北省金厂峪金矿尾矿坝服务期满后,把尾矿坝变成“围山转”式花果山。
尾矿坝安全技术监督工作,从安全技术角度进行认真的安全检查。从工程立项、决策、计划、勘察、设计、施工、管理各个环节把好关。
对尾矿坝设计,严格遵循设计规范的原则,设计者应符合设计资格要求,建设监理,严格施工质量验收制度。
矿山企业应制定尾矿坝管理细则,操作规程和安全责任制度。每年汛前,应召集有关部门,如安全、环保、基建、选矿厂等,有针对性的对尾矿坝的坝高、库内水位,排水标高等按防洪标准逐一核对;对
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