尾礦干化填埋場
1.概述
尾礦入庫時(shi)(shi)含水(shui)量很(hen)高，入庫后(hou)(hou)雖(sui)然能夠通過(guo)濾水(shui)設施滲出一部分，但(dan)同時(shi)(shi)又會(hui)得(de)到天降雨水(shui)和地表徑(jing)流水(shui)的補充(chong)，若(ruo)在雨季(ji)或連降暴雨后(hou)(hou)，有(you)時(shi)(shi)可(ke)使尾礦處(chu)在水(shui)飽和狀(zhuang)態，這對尾礦壩形成很(hen)大側壓(ya)力(li)，若(ruo)不慎一旦(dan)垮壩將(jiang)造(zao)成巨大損失。
采用(yong)新技術設計(ji)可(ke)以使(shi)尾(wei)礦(kuang)(kuang)在(zai)分倉填埋(mai)階段逐(zhu)步脫水干化，并(bing)且(qie)在(zai)最終圍合(he)成型后(hou)被嚴(yan)格密封在(zai)填埋(mai)場庫(ku)區中，故最終形成尾(wei)礦(kuang)(kuang)庫(ku)絕對安全可(ke)靠(kao)，且(qie)對外界環(huan)境零(ling)污染。
本(ben)新(xin)技術無論(lun)在(zai)平(ping)原或山區都適用。特別具有實(shi)用價值的是：可對現(xian)(xian)(xian)狀尾(wei)礦庫進行(xing)加固(gu)、覆蓋(gai)和擴充，不(bu)僅徹底消除(chu)了現(xian)(xian)(xian)狀尾(wei)礦庫的安全(quan)隱患，而(er)且還可以(yi)對現(xian)(xian)(xian)狀尾(wei)礦庫進行(xing)大容(rong)量擴充，使土(tu)地使用效率大為提(ti)升。
為(wei)(wei)計算方便，本實施例項目建(jian)造在平原(yuan)，且填埋場占(zhan)地平面為(wei)(wei)矩形(xing)。
2.實施內容
新技(ji)術按兩個階(jie)段(duan)(duan)實施尾礦干化填埋(mai)場：第一階(jie)段(duan)(duan)為“分倉(cang)填埋(mai)階(jie)段(duan)(duan)”；第二階(jie)段(duan)(duan)為“圍合成型(xing)階(jie)段(duan)(duan)”，分述(shu)如下：
2.1分倉填埋階段
分倉(cang)(cang)填(tian)埋(mai)階段主(zhu)要內容(rong)是依次(ci)構(gou)筑和填(tian)滿全(quan)部筒(tong)倉(cang)(cang)，實施周期為(wei)填(tian)埋(mai)場設計年限。本設計項(xiang)目總共建(jian)設408座筒(tong)倉(cang)(cang)，每座筒(tong)倉(cang)(cang)直(zhi)徑20米(mi)，填(tian)高24米(mi)，容(rong)積為(wei)7540立方(fang)(fang)米(mi)。408座筒(tong)倉(cang)(cang)總填(tian)埋(mai)量為(wei)307.63萬(wan)立方(fang)(fang)米(mi)，若按日(ri)填(tian)埋(mai)421立方(fang)(fang)米(mi)計，可填(tian)埋(mai)20年。
應根據筒(tong)(tong)倉(cang)填(tian)(tian)埋(mai)高(gao)度(du)來確定(ding)筒(tong)(tong)倉(cang)直(zhi)徑，一般筒(tong)(tong)倉(cang)直(zhi)徑與高(gao)度(du)的(de)適(shi)宜比例約在(zai)1：1.2左(zuo)右。首先平整場(chang)地，如果(guo)當(dang)地土(tu)(tu)源缺乏可適(shi)量挖出地表土(tu)(tu)運輸至場(chang)區外，以備今(jin)后返回填(tian)(tian)埋(mai)場(chang)頂面進(jin)行覆蓋。
而后鋪設(she)尾(wei)礦(kuang)排水主(zhu)管、支管，以及建造各集水井。最后依次建造各筒倉并輪流進(jin)(jin)料。由于液態(tai)尾(wei)礦(kuang)料漿會對(dui)筒倉體產生(sheng)較(jiao)大側壓(ya)力，所(suo)以對(dui)一(yi)座筒倉連續進(jin)(jin)料不能(neng)太(tai)多，按日進(jin)(jin)料421立方米計，第一(yi)個筒倉進(jin)(jin)料1.5天為631立方米，筒倉內尾(wei)礦(kuang)作業面升(sheng)高約2米，而后轉向第二個筒倉進(jin)(jin)料。
依次(ci)輪(lun)流向最(zui)后(hou)第408座筒倉進料(liao)完(wan)成后(hou)，已經(jing)歷時408X1.5=612天(tian)，這時第一座筒倉內尾(wei)礦水因下滲和蒸發已經(jing)排出很多(duo)，尾(wei)礦體(ti)趨于(yu)干化和固結(jie)，填料(liao)作業面(mian)也有所下降。
在尾礦進料(liao)到達合適(shi)高(gao)度(du)后，安置(zhi)加筋環(huan)，加筋環(huan)呈圓(yuan)形按設計(ji)要求安放，在進料(liao)時應先將加筋環(huan)內部(bu)填(tian)滿后再填(tian)充(chong)加筋環(huan)外部(bu)。
在(zai)固(gu)體(ti)(ti)物(wu)料中安放加筋環可(ke)大幅度減(jian)小因固(gu)體(ti)(ti)物(wu)料堆積對(dui)筒(tong)倉(cang)體(ti)(ti)產生的側(ce)向力，此(ci)外，在(zai)筒(tong)倉(cang)中央和沿倉(cang)體(ti)(ti)內壁安放的總(zong)計13根豎向軟式透水管(guan)可(ke)及時(shi)排出尾礦料漿中的水分，使對(dui)筒(tong)倉(cang)壁的側(ce)向水壓力無法(fa)形成。此(ci)兩項措(cuo)施可(ke)確保筒(tong)倉(cang)體(ti)(ti)結構安全。
根據(ju)實驗(yan)室鋼(gang)筋(jin)拉(la)伸(shen)(shen)試驗(yan)圖可(ke)知(zhi)：如倉(cang)(cang)體環筋(jin)采用Q235低碳鋼(gang)，則當其拉(la)伸(shen)(shen)到達(da)屈服(fu)極限時(shi)，其對(dui)應的延(yan)伸(shen)(shen)率約為(wei)(wei)0.1％，而當其拉(la)伸(shen)(shen)到達(da)強(qiang)度極限時(shi)，其延(yan)伸(shen)(shen)率約為(wei)(wei)16％，在此過程中會(hui)發生非常(chang)明顯的拉(la)伸(shen)(shen)變形(xing)。故無須勞神(shen)計(ji)算倉(cang)(cang)體內壁受(shou)力大小(xiao)，只(zhi)要通(tong)過日常(chang)觀察倉(cang)(cang)體環筋(jin)的拉(la)伸(shen)(shen)變形(xing)就可(ke)以把握倉(cang)(cang)體結構(gou)的安全(quan)。
筒倉進(jin)料完成后為加快蒸發水分可(ke)不進(jin)行(xing)覆(fu)蓋(gai)，如遇暴雨或(huo)者為避(bi)免粉(fen)塵污染再進(jin)行(xing)覆(fu)蓋(gai)。
2.2 圍合成型階段
當(dang)所(suo)有筒(tong)(tong)倉填(tian)滿后，進入圍(wei)合(he)成型階(jie)段，需(xu)要臨時招聘眾(zhong)多人(ren)力參(can)與。因提升(sheng)回收筒(tong)(tong)倉體需(xu)要，在筒(tong)(tong)倉四周(zhou)均勻分布12人(ren)。挖掘各(ge)筒(tong)(tong)倉頂部(bu)尾礦向(xiang)倉體周(zhou)圍(wei)空隙處(chu)拋填(tian)，而后將(jiang)下拋填(tian)充料夯壓密實。每填(tian)充0.75米就自(zi)下而上拆除(chu)一節倉體，以(yi)及拆除(chu)沿(yan)筒(tong)(tong)倉內(nei)壁且高程在0.3米以(yi)上的豎(shu)向(xiang)軟(ruan)式透水(shui)管。重復上述過(guo)程，直至將(jiang)各(ge)相鄰倉體之間空隙處(chu)全(quan)部(bu)填(tian)滿，以(yi)及筒(tong)(tong)倉體全(quan)部(bu)拆除(chu)回收為止(zhi)。
與上(shang)述過(guo)程同(tong)步進行的還有(you)沿填埋(mai)(mai)場(chang)四周砌筑(zhu)(zhu)漿砌塊(kuai)石護坡，護坡高(gao)度隨拋填尾(wei)礦作業面(mian)上(shang)升(sheng)，當全部(bu)相鄰筒倉間空隙全部(bu)填滿后護坡砌筑(zhu)(zhu)亦同(tong)步上(shang)升(sheng)到頂(ding)。推土機按(an)設計高(gao)程平整作業面(mian)，形(xing)成填埋(mai)(mai)場(chang)中部(bu)最高(gao)，且向四周形(xing)成1％的排水(shui)(shui)坡。平整并碾壓密實后攤鋪厚1毫米HDPE膜(mo)形(xing)成防水(shui)(shui)墊(dian)層(ceng)，在墊(dian)層(ceng)上(shang)按(an)設計圖均勻分布軟式透水(shui)(shui)管。
最后將場區外備用土方回填在防水墊層(ceng)上(shang)，厚度約(yue)0.6米，覆土層(ceng)上(shang)可選擇種植(zhi)淺根莖花草(cao)。
圍合成(cheng)型階段應避開雨季，并且盡可能在1個月(yue)以內完(wan)成(cheng)。
在分倉(cang)填埋階段，各筒倉(cang)倉(cang)頂(ding)填埋高程為23.5米，經圍合成型后，填埋場(chang)頂(ding)面平均高程約為20.1米（其中(zhong)包括覆(fu)土層厚(hou)0.6米）。
3. 新技術優越性
新技術優(you)越性主要體現在：
（1）尾礦(kuang)庫(ku)絕對安全可靠，主要(yao)表現在(zai)：
填埋場成型后，填埋場頂部設置了防水襯墊和水平向透水管，可有效阻止降雨入侵；
在填(tian)埋場(chang)圍合成型階(jie)段雖然回收了沿筒倉體周邊豎向透(tou)水(shui)管(guan)，但各(ge)筒倉中央的豎向透(tou)水(shui)管(guan)是(shi)無法回收的仍保(bao)留(liu)在尾礦(kuang)堆體中，所以(yi)堆體內(nei)仍均勻(yun)分布有眾(zhong)多豎向透(tou)水(shui)管(guan)，可確保(bao)堆體內(nei)永久不(bu)積水(shui)；
由(you)于在尾礦堆(dui)體中安置了大量(liang)加筋環，形成眾(zhong)多獨立固結體，故在堆(dui)體內不(bu)可能再出現(xian)滑移破(po)裂面(mian)。
（2）環境(jing)效益好：由于在分倉(cang)填埋階段(duan)可隨時覆蓋填料(liao)作業(ye)面，以及在圍合成(cheng)型后(hou)進行(xing)了嚴格密封，故環境(jing)效益可達到零污(wu)染(ran)。
（3）工程(cheng)(cheng)造(zao)價(jia)(jia)(jia)低(di)：按(an)本項(xiang)目實例(li)在不(bu)考(kao)慮倉體(ti)回(hui)收利用的(de)前提下，每(mei)立方(fang)米造(zao)價(jia)(jia)(jia)約為36元。如(ru)按(an)70％折(zhe)舊計價(jia)(jia)(jia)回(hui)收筒倉體(ti)，則每(mei)立方(fang)米造(zao)價(jia)(jia)(jia)約為19.6元。另外(wai)，在實施過程(cheng)(cheng)中還可以進行分期(qi)(qi)實施，將前期(qi)(qi)實施竣工后回(hui)收的(de)筒倉體(ti)用于后期(qi)(qi)實施，這(zhe)樣(yang)還可以進一步降(jiang)低(di)工程(cheng)(cheng)造(zao)價(jia)(jia)(jia)。
（4）節約土地：可利用現有庫區場地。
4.此新(xin)技術還可用(yong)于建造無滲瀝液需要(yao)處理的垃(la)圾干化填埋場。
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