尾矿库回采设计与安全专篇汇报提纲
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1、尾矿库位置
淳安县梓富选矿厂尾矿库位于淳安县城280°方向,直距约32km的梓桐镇后洲村北侧山坡。
库区至梓桐镇有乡村公路相通,梓桐镇有沿湖公路通往淳安县城,交通方便。
2、方案概述
淳安县梓富选矿厂为一家从事铅锌矿浮选、销售的私营合资企业,现该选厂改制为淳安金石新型蒸压墙材有限公司。
该选厂尾矿库位于选矿厂东侧的山凹中:为上下相连的一、二号小尾矿库。
一、二号尾矿库初期均由业主自行设计、建设,一、二号尾矿库初期均由业主自行设计、建设。
一号尾矿库约于1998年4月开始建设,1999年3月投入使用,2005年1月停止放矿,2009年又开始启用放矿;二号尾矿库,位于一号尾矿库上游,于2005年1月投入使用。
2009年后两尾矿库交替使用。
业主后分别于2008年11月、2010年8月委托北京东方燕京矿山工程设计有限责任公司对一、二号尾矿库进行技术改造方案设计,并对两尾矿库进行了改造、建设。
2011年4月,浙江泰达工程咨询有限公司编制了《淳安县梓富选矿厂尾矿库安全验收评价报告》,通过竣工验收后投入生产。
淳安金石新型蒸压墙材有限公司根据有关文件要求,经过多次市场调研和前期准备工作,拟通对尾砂回采清库工作,综合利用尾砂于蒸压灰砂砖原材料,以彻底消除尾矿库安全隐患。
3、尾矿库概况
一号尾矿库设计总坝高24m,设计总库容约9.6万m3,为五等库;二号尾矿库设计总坝高18.28m,设计总库容约7万m3,为五等库;两尾矿库设计总库容约为16.6万m3。
一号尾矿库堆积坝坝坡比为1:2.5,坝顶为+187.8m,现状总坝高约20m,库内已堆存尾砂量约5万m3(折7.5万t);二号尾矿库堆积坝坝坡比为1:3.5,坝顶为
+202.4m,现状总坝高为14.6m,库内已堆存尾砂量约5万m3(折7.5万t);两尾矿库内共堆放尾砂量约10万m3(折15万t)。
1、一号尾矿库
1)尾矿库初期坝
一号尾矿库坝现状顶标高+183.3m,坝底标高+167m,坝高16.3m。
该初期坝
1
为不透水的混凝土坝。
一号尾矿库初期坝坝坡比为1:1.15。
2)堆积坝及沉积滩
一号尾矿库现状堆积坝坝顶标高为+187.8m,坝底标高+183.5m,堆积坝采用上游法分四级堆筑,堆积坝现状高度为4.3m,轴线长50m。
该库的尾矿排放较均匀,沉积滩顶总体较平整,坝面无管涌、塌陷,沼泽化等现象,但沉积滩未向库内倾斜。
3)排渗系统
在一号库初期坝下游坡面+178m标高,设置2根水平管,在水平滤水管两侧布置32根渗水塑料插板,塑料插板间距1m,排距0.6m,深10.5m,以降低尾矿库内的水位。
4)安全观测
在一号尾矿库初期坝顶设置了4个坝体位移观测点。
日常巡查由尾矿库工负责,包括滩长,坝面平整情况、渗漏、塌陷、库区水位等观测量记录。
2、一号尾矿库
1)尾矿库初期坝
二号尾矿库初期坝坝顶标高+195.6m,底标高+187.8m。
初期坝为不透水的钢筋混凝土心墙堆石坝。
2)堆积坝及沉积滩
二号尾矿库堆积坝用编织袋装尾矿堆积,堆积坝现状坝顶标高为+202.4m,坝底标高+195.8m,堆积坝高度6.6m,轴线长51m。
尾矿堆积坝往库内方向推进13m,坝坡比1:3.5。
该库的尾矿排放较均匀,沉积滩向库内倾斜,滩顶较平整,坝面无管涌、塌陷,沼泽化等现象。
4)排渗系统
二号尾矿库在+201m标高,在离滩顶30m处的干滩上挖沟埋设了3根DN=100mm 的纵向渗水管,并用横向导管导入两侧的坝肩排水沟。
根据业主介绍,一、二号尾矿库库底设有净断面为0.8m×1.2m的排水斜槽、平盖板,从二号尾矿库尾部一直通往一号尾矿库的下方。
5)安全观测
在二号尾矿库初期坝顶设置了3个坝体位移观测点。
日常巡查由尾矿库工负
责,包括滩长,坝面平整情况、渗漏、塌陷、库区水位等观测量记录。
6)截洪系统
该尾矿库分别在尾矿库两侧山坡上各修筑一条截洪沟。
西南侧的截洪沟,起点在二号尾矿库尾部,标高约+214m,终点在尾矿库西南侧选矿厂附近的小溪沟上方,长约250m。
所截水流排向尾矿库西南侧选矿厂附近的小溪沟内。
北东侧的截洪沟,起点在二号尾矿库尾部,标高约+214m,终点在一号尾矿库初期坝坝底的排水沟中,长约350m,所截水流排向一号尾矿库初期坝坝底的排水沟中。
业主已在两岸山坡结合处的山坡上修筑了坝肩排水沟(净断面0.3m×0.2m ),在二号尾矿坝的马道上修筑了排水沟(净断面0.3m×0.2m)。
7)排水及回水系统
原改造方案中是采用简易浮船+排水泵尾矿排水、回水。
由于库区内目前无积水,库内自吸泵暂未设置。
4、回采技术条件
1)水文地质条件
库区地形体呈北高南低走势,尾矿库尾矿坝最低标高高于当地侵蚀基准面,地形条件有利于地表水自然排泄。
坝址及库区内没有大的地表水体,尾矿库下流150m处有梓桐源流过,但未流经库区。
整个库区汇水面积仅为:F=0.05km2,自然排水条件通畅。
库区水文地质条件属简单类型的。
2)工程地质条件
库区属山地地貌,地形相对较陡,两侧山坡陡峻,坡降大于10%。
尾矿库坝址、库区岩性简单。
其岩体为厚至块状硅质岩,属坚硬岩类。
岩体层理不发育,总体稳定性较好,没有其他不良工程地质条件。
库区工程地质条件属简单类型。
3)周边环境条件
尾矿库地处后洲村北侧山坳里,山坳呈南北走向,山谷断面成“U”字型,两侧山坡陡峻,形成山谷型尾矿库。
在梓桐源的上游距尾矿库200m处为后洲村;尾矿库下游沿梓桐源小溪,依
次分布有大富底、结蒙和杜井村等3个行政村。
选矿厂位于尾矿库西侧,其中选厂的办公室、食堂等距尾矿坝约90m。
5、回采范围及服务年限
1)回采范围
回采范围为一号尾矿库和二号尾矿库平面范围,回采到库底,其中一号尾矿库回采标高为+187.8m~+169m、最大高差18.8m;二号尾矿库回采标高为
+202.4m~+188.8m、最大高差13.6m。
2)服务年限
现库内尾砂库存总量约10万m3(约为15万t)。
本尾砂回采为业主尾砂综合利用的配套工程,尾砂综合利用生产线年综合利用尾砂量约9万t,则尾砂回采规模以9万t/a。
考虑到回采前期准备,则尾矿库回采服务年限约为2年。
6、可能的回采方案
1)可能的回采方案
根据尾矿库状况、尾砂用途、回采规模、尾砂综合生产线位置及生产能力等,尾矿回采分干采和水采两种工艺。
2)回采方案比较
方案一因采用挖掘装载机+胶带输送机对尾砂进行回采,具有回采工艺较简单,机动灵活,易于安全生产管理等优点;但增加了挖掘装载机在尾矿库内转载环节,回采成本相对增大;同时两尾矿库初期坝均为水利型不透水坝,尾矿中的水份基本上是饱和的,大气降水后回采作业时,干采设备易陷落其中。
方案二因采用水枪砂泵浮架对尾砂进行回采,回采工艺相对复杂,对作业人员的要求相对较高,而且两尾矿库坝均为水利型尾矿库坝,两尾矿库内尾砂表面基本不含水,现为了回采尾砂,需要在尾矿库尾部形成一个人工沼泽区,在雨季或雨量较大时危险性较大。
3)回采方案确定
经从尾砂回采安全、技术经济效益等方面考察,两回采方法各有利弊。
但业主委托要求采用干采工艺进行尾砂回采。
因为设计确定采用方案一即挖掘装载机采挖、带式输送机运输的回采方案进行尾砂回采工作。
7、回采方法
按尾矿库现状,在尾矿库西侧+187m标高沿山脚修筑简易道路至二号尾矿库尾部+202m标高、一号尾矿库尾部+187m标高,供挖掘装载机进入工作面,简易道路长约215m,平均纵坡28%,路宽3~4m。
尾砂回采分为上下两部分进行,先采二号尾矿库尾砂、二号尾矿库回采结束后再回采一号尾矿库,由北向南、自上而下分层回采,每分层高度3m;初始工作面布置在二号尾矿库尾部+202.2m标高。
采用履带式挖掘装载机进行采挖、转载、平场,采挖下的尾砂经带式输送机运输至尾矿库西南侧的尾砂堆场。
为保证在采挖期间工作面的稳定,应控制采挖高度不大于3m,工作坡角小于40°;下雨时应停止作业,并将采挖设备停放在安全地带。
当采挖至堆积坝时,堆积坝相应下降一个分层回采高度(即3m),并保留堆积坝顶部高于工作面0.5m左右,直至采挖工作面下降到堆积坝以下。
采挖期间应保护未采挖坝体的完整。
8、尾砂干采安全措施
由于两尾矿库初期坝均为水利型不透水混凝土坝,大气降水后,尾矿中的水份基本上是饱和的,采用干采工艺回采尾砂时,设备易陷落其中,为确保回采安全,业主在进行尾砂回采时,须切实做好以下安全措施:
1、在尾砂回采期间,应保持两尾矿库截洪、排水、排渗系统的完整、有效、正常运行,保证其在生产期间的排水要求。
2、在尾矿库回采按《改造方案》确定的排水方案:采用简易浮船排水,简易浮船安设有一大一小两台水泵进行排水,雨季采用大泵抽水,非雨季采用小泵回收尾矿水。
3、尾砂回采工作应首先从排水斜槽尾部开始,挖掘机挖掘至排水斜槽,再将排水斜槽盖板依次拆除,以便于尾矿水排泄,尾砂沉降、固结。
4、大气降水后应对采挖尾砂进行晾晒,待尾砂中含水率降至15%以下时再进行采挖,设备操作人员应在安全地点操作,不得在工作边坡下及坝坡面上进行操作;暴雨后要对工作面及设备进行检查,为避免人员陷落,检查人员应手持竹竿。
5、在尾砂回采期间,要加强对尾矿坝的检测;在尾矿库内安装尾砂回采全过程在线安全监控系统,了解并记录尾矿库在任何情况下的状态,尤其是暴雨时。