尾礦膏體蠕動(dòng)堆存技術(shù)實(shí)踐及壩體穩(wěn)定性分析.pdf

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1、礦業(yè)工程第13卷第5期46MiningEngineering2015年1O月尾礦膏體蠕動(dòng)堆存技術(shù)實(shí)踐及壩體穩(wěn)定性分析宛小光任奮華(北京科技大學(xué)土木與環(huán)境工程學(xué)院，北京100083)摘要：論證了在高寒陡坡窄溝降雨集中尾礦庫(kù)堆存和降雨集中條件下使用膏體蠕動(dòng)堆存技術(shù)的可靠性，結(jié)合尾礦干堆特點(diǎn)，解決了在窄溝陡坡尾礦易形成泥石流溝谷的尾礦堆問(wèn)題。采用尾礦自高而下分臺(tái)階蠕動(dòng)排放，修筑防汛緩沖子壩，實(shí)行全面防滲與排滲，邊運(yùn)行邊復(fù)墾等有效措施，保證尾礦凍結(jié)融化過(guò)程中尾礦庫(kù)的穩(wěn)定性。關(guān)鍵詞：尾礦膏體堆存；蠕動(dòng)；壩體構(gòu)造；力

2、學(xué)特征；穩(wěn)定性中圖分類號(hào)：TD926．4+1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671—8550(2015)05—0046—03——周邊地質(zhì)災(zāi)害防范。尾礦庫(kù)區(qū)縱深較大，采礦過(guò)程0引言中在坑口堆積有大量廢石，目前的勘探修有很長(zhǎng)的礦山公某尾礦庫(kù)位于海拔高度4000In以上，為典型的高山路，邊坡開(kāi)挖過(guò)程中，改變陡峻巖體(灰?guī)r、花崗斑巖等)的自冰川槽谷地貌，地勢(shì)呈南高北低，匯水面積2．82km，流然邊坡角，使這些穩(wěn)定巖體的臨空面增大，再加之地形切割域長(zhǎng)度1．919km，流域坡降0．472，設(shè)計(jì)尾砂堆積頂標(biāo)高愈強(qiáng)烈，高差愈大

3、，產(chǎn)生地表節(jié)理、裂隙演化為拉張裂縫，并4350．0m，總壩高237．5m，平均外坡比1：5．0，總庫(kù)容1與其它結(jié)構(gòu)面組合，逐漸形成連續(xù)貫通的分離面，在觸發(fā)因678萬(wàn)m。，為二等庫(kù)。素的作用下，可能形成崩塌。隨著采礦規(guī)模進(jìn)一步加大，使尾礦庫(kù)原設(shè)計(jì)自上而下采用壓濾于堆分期堆存，但實(shí)際中礦區(qū)附近地質(zhì)條件發(fā)生改變，加之大氣降水的滲入，這樣就由于溝谷坡降大，高寒缺氧環(huán)境，人員及機(jī)械設(shè)備在庫(kù)區(qū)運(yùn)轉(zhuǎn)十使原先較穩(wěn)定的弱結(jié)構(gòu)面或已有的但較穩(wěn)定的滑移面抗滑分困難，具有一定的危險(xiǎn)性，因此原設(shè)計(jì)的尾礦轉(zhuǎn)動(dòng)、筑壩、壩體能力減弱，從

4、而導(dǎo)致滑坡、泥石流的發(fā)生。因此尾礦筑壩要碾壓等工程措施不可能實(shí)現(xiàn)。經(jīng)過(guò)多方次論證，為解決高寒環(huán)充分避開(kāi)不良地質(zhì)條件，使堆存的尾礦體在自身穩(wěn)定的前提境人、機(jī)、物料的運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)要解決礦山生產(chǎn)中尾礦的排放安全下，要對(duì)現(xiàn)有的山體起到護(hù)坡作用。環(huán)保等問(wèn)題，決定采用高濃度膏體堆存技術(shù)，即庫(kù)尾排礦，尾礦2主要技術(shù)方案及參數(shù)選擇采用蠕動(dòng)狀態(tài)向壩前運(yùn)移，在尾礦堆存方面取得了突破進(jìn)展，在國(guó)內(nèi)外都比較罕見(jiàn)運(yùn)行方式的尾礦庫(kù)。2．1主要技術(shù)方案在考慮上述難點(diǎn)的同時(shí)，做到各方面兼顧，主要技術(shù)方案1尾礦膏體堆存方式難點(diǎn)為自上而下分臺(tái)階

5、蠕動(dòng)自流式排放尾礦，分區(qū)填筑壩體，每年一——壩體穩(wěn)定性問(wèn)題。壩體從庫(kù)尾高濃度輸送，至上而個(gè)巡回，即每年汛期結(jié)束，采用機(jī)械平整分區(qū)灘面，并修筑攔擋下蠕動(dòng)至初期壩前，如果濃度太低，大量細(xì)粒尾礦離析分選壩，當(dāng)前段尾礦灘面與初期壩接近時(shí)，開(kāi)始修筑前段堆積壩(即后，堆積在初期壩前，最終堆存高度達(dá)237．5m，勢(shì)必壩前細(xì)后期最終攔擋子壩)，并在堆保體中設(shè)置強(qiáng)排滲工程措施，保證粒尾礦堆存厚度大，固結(jié)慢，影響壩體升高或快速上升的壩了尾礦快速固結(jié)，確保了壩體均勻上升。同時(shí)對(duì)形成的尾部壩體穩(wěn)定性較差。因此如何解決尾礦輸送濃度

6、，及蠕動(dòng)速度，體達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后及時(shí)復(fù)墾，做到了邊運(yùn)行邊復(fù)墾，保證了水土確保壩體穩(wěn)定性。流失，亦恢復(fù)了環(huán)境生態(tài)。主要技術(shù)方案如圖1，經(jīng)過(guò)兩年實(shí)踐——防洪問(wèn)題．尾礦庫(kù)橫向長(zhǎng)度較大為1．919km，窄已初具規(guī)模。溝陡坡降雨集中的氣象條件下，暴雨來(lái)水十分急驟。而庫(kù)區(qū)地形修建可靠的排洪系統(tǒng)存在難度，再則選用的特殊尾礦輸送方式一庫(kù)尾膏體蠕動(dòng)，不可能留存較大的調(diào)洪庫(kù)容，因此筑壩同時(shí)要考慮非常規(guī)防洪問(wèn)題。圖1主要技術(shù)方案簡(jiǎn)圖收稿日期：2015—05—15作者簡(jiǎn)介：宛小光(1985一)，男(漢族)，安徽巢湖人，北京科技22

7、攔渣壩的選擇及防洪大學(xué)在讀碩士。攔渣壩的主要功能，一是保證蠕動(dòng)的尾礦分區(qū)分臺(tái)階堆2015年第5期宛小光等尾礦膏體蠕動(dòng)堆存技術(shù)實(shí)踐及壩體穩(wěn)定性分析47存，確保壩體平衡上升；二是分區(qū)攔洪，使上游形在的暴雨及徑比尺D一1．37。洪水分區(qū)攔擋，使大量降雨通過(guò)左側(cè)臨時(shí)溢洪道排至初期壩根據(jù)計(jì)算確定在滿足膏體尾礦運(yùn)移的理論計(jì)算前提下，前溢洪道，排至下游，而少量暴雨來(lái)洪來(lái)不及進(jìn)入溢洪道，而經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確保尾礦不沖擊攔擋壩時(shí)，確定的現(xiàn)場(chǎng)排放重力通過(guò)攔擋壩迂回至初期壩前總防洪區(qū)內(nèi)，通過(guò)初期壩前溢洪濃度須45～55，同時(shí)，集中降

8、雨季節(jié)尾礦蠕動(dòng)速率15～道排至下游。16m／s，旱季蠕動(dòng)速率為0．08～0．10m／s?？梢钥闯?，選取按照庫(kù)區(qū)總長(zhǎng)度、年上升速率及總堆積坡比1：5的要的蠕動(dòng)速率遠(yuǎn)小于河砂啟動(dòng)速度，保證了壩體安全。求，確定劃分可靠的筑壩(亦是攔洪)區(qū)域，確保尾礦庫(kù)運(yùn)行3壩體穩(wěn)定性分析安全。庫(kù)區(qū)總長(zhǎng)度1．919km，按照年上升3m的速率，確定至少應(yīng)分4～6個(gè)區(qū)域才能保證壩體穩(wěn)定上升，劃分的區(qū)域經(jīng)過(guò)兩年多的穩(wěn)定運(yùn)行，壩體初期壩端已上升達(dá)40m，初期