[發明專利]一種尾礦壩子壩的筑壩方法

有效

• 申請號: 201310693320.5
• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN103628488A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 黃海燕;龔愛民
• 申請（專利權）人: 云南農業大學
• 主分類號: E02D17/18
• 分類號: E02D17/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種尾礦壩子壩的筑壩方法，屬于礦壩筑建技術領域。

背景技術

尾礦庫是指筑壩攔截谷口或圍地構成的，用以堆存金屬或非金屬礦山進行礦石選別后排出尾礦或其他工業廢渣的場所。尾礦庫是一個具有高勢能的人造泥石流危險源，存在潰壩危險，一旦失事，容易造成重特大事故。

尾礦是指金屬或非金屬礦山開采出的礦石，經選礦廠選出有價值的精礦后排放的“廢渣”。這些尾礦由于數量大，含有暫時不能處理的有用或有害成分，隨意排放，將會造成資源流失，大面積覆沒農田或淤塞河道，污染環境。

選礦廠產生的尾礦不僅數量大，顆粒細，且尾礦水中往往含有多種藥劑，如不加處理，則必造成選廠周圍環境嚴重污染。將尾礦妥善貯存在尾礦庫內，尾礦水在庫內澄清后回收循環利用，可有效地保護環境。

選礦廠生產是用水大戶，通常每處理一噸原礦需用水4～6噸；有些重力選礦甚至高達10～20噸。這些水隨尾礦排入尾礦庫內，經過澄清和自然凈化后，大部分的水可供選礦生產重復利用，起到平衡枯水季節水源不足的供水補給作用。一般回水利用率達70%～90%。

有些尾礦還含有大量有用礦物成份，甚至是稀有和貴重金屬成份，由于種種原因，一時無法全部選凈，將其暫貯存于尾礦庫中，可待將來再進行回收利用。

尾礦庫是礦山企業最大的環境保護工程項目。可以防止尾礦向江、河、湖、海、沙漠及草原等處任意排放。一個礦山的選礦廠只要有尾礦產生，就必須建有尾礦庫。所以說尾礦庫是礦山選礦廠生產必不可少的組成部分。

尾礦庫的基建投資一般約占礦山建設總投資的10%以上，占選礦廠投資的20%左右，有的幾乎接近甚至超過選礦廠投資。尾礦設施的運行成本也較高，有些礦山尾礦設施運行成本占選礦廠生產成本的30%以上。為了減少運行費，有些礦山的選礦廠廠址取決于尾礦庫的位置。

尾礦庫是一個具有高勢能的人造泥石流的危險源。在長達十多年甚至數十年的期間里，各種自然的（雨水、地震、鼠洞等）和人為的（管理不善、工農關系不協調等）不利因素時時刻刻或周期性地威脅著它的安全。事實一再表明，尾礦庫一旦失事，將給工農業生產及下游人民生命財產造成巨大的災害和損失。

尾礦庫內不僅存放有尾礦漿帶來的水，而且尾礦庫匯水面積內的水都會以地表逕流的渠道進入尾礦庫。在設計尾礦庫時，應按設計規范計算洪水量。為了防止意外情況，由于洪水季節地表逕流水量大，則應修筑截流溝渠，把一部分地表逕流在上游截出庫外。在一些老尾礦庫，沿尾礦庫的縱坡方向修建一些排水井，井井相連，并通過井下排水管或排水溝渠把多余的澄清水排往庫外。尾礦堆到一定高度時則從尾礦壩端向上游順次序封閉已經完成任務的排水井。在設計和施工這種排水設施時，應充分考慮排水管道系統承受堆積尾礦的壓力，以防排水系統被壓垮，以免造成整個排水系統報廢。

無論采用哪種筑壩方法，必須對堆筑子壩的尾礦的粒度組成按試驗成果嚴加控制。生產實踐證明，小于37微米的細粒級尾礦所占比例過高時，將會影響子壩的穩定性。

尾礦庫在生產過程中，尾礦壩的高度要高出實際排放在庫內的尾礦堆積面1-2米以上，這樣才能保證尾礦壩的安全。如果尾礦堆積面的高度與尾礦壩的壩頂高度相差無幾，這是危險因素，一場暴雨可能使尾礦溢出壩頂，尤其利用尾礦堆筑子壩階段更要確保安全高度。

尾礦庫中的水不斷地經過壩體（壩墻）排走一部分，排水線以下的壩體均含水或被水潤濕，通常稱這一排水線為浸潤線。浸潤線愈低，壩愈穩定。如果浸潤線位置達到最高一層子壩的壩頂高程，說明尾礦水已淹沒到子壩的頂部，此時尾礦壩已處于全飽和狀態，壩體存在隨時可能崩塌的威脅。

目前我國尾礦的處置方式還是以地面堆存為主。尾礦壩是用來攔擋尾礦和水的圍護構筑物，尾礦壩主要由初期壩、子壩和尾礦堆積壩組成。其中，子壩和尾礦堆積壩是隨著尾礦的逐漸堆積而處于動態上升過程中。這兩部分的構建不僅影響到尾礦壩的上升速度，而且影響尾礦壩的穩定性和安全性。

隨著選礦技術的進步及選礦回收率的提高，所產生的尾礦粒度越來越細。對于堆筑超過60m的高壩，尾礦粒度-200目含量超過80%?的尾礦，一般認為不適合用尾礦直接堆壩。同時，細顆粒尾礦會產生揚沙嚴重、壩體內的排滲不暢，從而造成一定的環境影響，也不利于有效降低浸潤線，進而影響尾礦庫的安全。采用偏細顆粒尾礦筑壩的最終堆積高度也會受到極大限制，對于占地較大的尾礦庫，顯然是不經濟的。

發明內容