HDPE土工膜在尾礦壩中的應(yīng)用
HDPE土工膜在尾礦壩中的應(yīng)用 尾礦庫一般由尾礦堆存系統(tǒng)、尾礦庫排洪系統(tǒng)、尾礦庫回水系統(tǒng)等幾部分組成。
1. 尾礦堆存系統(tǒng)
該系統(tǒng)一般包括壩上放礦管道、尾礦初期壩、尾礦后期壩、浸潤線觀測、位移觀測以及排滲設(shè)施等。
2. 尾礦庫排洪系統(tǒng)
該系統(tǒng)一般包括截洪溝、溢洪道、排水井、排水管、排水隧洞等構(gòu)筑物。
3. 尾礦回水系統(tǒng)
該系統(tǒng)大多利用庫內(nèi)排洪井、管將澄清水引入下游回水泵站，再揚(yáng)至高位水池。也有在庫內(nèi)水面邊緣設(shè)置活動泵站直接抽取澄清水，揚(yáng)至高位水池。
二、尾礦庫的功能
1. 保護(hù)環(huán)境
選礦廠產(chǎn)生的尾礦不僅數(shù)量大，顆粒細(xì)，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(huán)境嚴(yán)重污染。將尾礦妥善貯存在尾礦庫內(nèi)，尾礦水在庫內(nèi)澄清后回收循環(huán)利用，可有效地保護(hù)環(huán)境。lmrxg.cn
2. 充分利用水資源
選礦廠生產(chǎn)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(dá)10～20噸。這些水隨尾礦排入尾礦庫內(nèi)，經(jīng)過澄清和自然凈化后，大部分的水可供選礦生產(chǎn)重復(fù)利用，起到平衡枯水季節(jié)水源不足的供水補(bǔ)給作用。一般回水利用率達(dá)70％～90％。
3. 保護(hù)礦產(chǎn)資源
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(shí)無法全部選凈，將其暫貯存于尾礦庫中，可待將來再進(jìn)行回收利用。
三、尾礦庫的重要性
1. 尾礦庫是礦山選礦廠生產(chǎn)不可缺少的設(shè)施
環(huán)境保護(hù)是我國一項(xiàng)基本國策。尾礦庫是礦山企業(yè) zui 大的環(huán)境保護(hù)工程項(xiàng)目。隨著全國人民生活水平的提高。國家對環(huán)境保護(hù)的要求也越來越高，即使在人煙稀少的偏遠(yuǎn)山區(qū)，也嚴(yán)禁將尾礦向江、河、湖、海沙漠及草原等處任意排放。一個(gè)礦山的選礦廠只要有尾礦產(chǎn)生，就必須建有尾礦庫。所以說尾礦庫是礦山選礦廠生產(chǎn)必不可少的組成部分。
2. 尾礦庫基建投資及運(yùn)行費(fèi)用巨大
尾礦庫的基建投資一般約占礦山建設(shè)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(shè)施的運(yùn)行成本也較高，有些礦山尾礦設(shè)施運(yùn)行成本占選礦廠生產(chǎn)成本的30％以上。為了減少運(yùn)行費(fèi)，有些礦山的選礦廠廠址取決于尾礦庫的位置。近年來，由于征購?fù)恋睾桶徇w農(nóng)戶越發(fā)困難，建設(shè)尾礦庫的費(fèi)用更高?？梢娢驳V庫在礦山建設(shè)中的地位是不同一般的。
3. 尾礦庫是礦山企業(yè)生產(chǎn) zui 大的危險(xiǎn)源
尾礦庫是一個(gè)具有高勢能的人造泥石流的危險(xiǎn)源。
一、尾 礦 庫
（一）選擇庫址的基本原則
正確選擇尾礦庫庫址極為重要。設(shè)計(jì)時(shí)一般須選擇多個(gè)庫址，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較予以確定。尋找?guī)熘窇?yīng)綜合考慮下列原則：
（1）一個(gè)尾礦庫的庫容力求能容納全部生產(chǎn)年限的尾礦量。如確有困難，其服務(wù)年限以不少于五年為宜。
（2）庫址離選礦廠要近， zui 好位于選廠的下游方向。可使尾礦輸送距離縮短，揚(yáng)程小，且可減少對選廠的不利影響。
（3）盡量位于大的居民區(qū)、水源地、水產(chǎn)基地及重點(diǎn)保護(hù)的名勝古跡的下游方向。
（4）盡量不占或少占農(nóng)田，不遷或少遷村莊；
（5）未經(jīng)技術(shù)論證，不宜位于有開采價(jià)值的礦床上部。
（6）庫區(qū)匯水面積要小，縱深要長，縱坡要緩?？蓽p小排洪系統(tǒng)的規(guī)模。
（7）庫區(qū)口部要小，“肚子”要大?？墒钩跗趬喂こ塘啃?，庫容大。
（8）盡量避免位于有不良地質(zhì)現(xiàn)象的地區(qū)，以減少處理費(fèi)用。
（二）尾礦庫的類型及其特點(diǎn)
1. 山谷型尾礦庫
山谷型尾礦庫是在山谷谷口處筑壩形成的尾礦庫，如圖1－1所示。它的特點(diǎn)是初期壩相對較短，壩體工程量較??；后期尾礦堆壩相對較易管理和維護(hù)，當(dāng)堆壩較高時(shí)，可獲得較大的庫容；庫區(qū)縱深較長，澄清距離及干灘長度易于滿足設(shè)計(jì)要求；但匯水面積較大，排水設(shè)施工程量大。我國大中型尾礦庫大多屬于這種類型的尾礦庫。
2. 傍山型尾礦庫
傍山型尾礦庫是在山坡腳下依山筑壩所圍成的尾礦庫，如圖1－2所示。它的特點(diǎn)是初期壩相對較長，初期壩和后期尾礦堆壩工程量較大；由于庫區(qū)縱深較短，澄清距離及干灘長度受到限制，后期堆壩高度一般不太高，故庫容較??；匯水面積雖小，但調(diào)洪能力較小，排洪設(shè)施的進(jìn)水構(gòu)筑物較大；由于尾礦水的澄清條件和防洪控制條件較差。管理、維護(hù)相對比較復(fù)雜。國內(nèi)低山丘陵地區(qū)的尾礦庫大多屬于這種類型。
3. 平地型尾礦庫
平地型尾礦庫是在平地四面筑壩圍成的尾礦庫，如圖1-3所示。其特點(diǎn)是初期壩和后期尾礦堆壩工程量 zui 大，維護(hù)管理比較麻煩；由于周邊堆壩，庫區(qū)面積越來越小，尾礦沉積灘坡度越來越緩，因而澄清距離、干灘長度以及調(diào)洪能力都隨之減少，堆壩高度受到限制，一般不高；但匯水面積小，排水構(gòu)筑物相對較?。粐鴥?nèi)平原或沙漠地區(qū)多采用這類尾礦庫。例如金川、包鋼和山東省一些金礦的尾礦庫。
4. 截河型尾礦庫
截河型尾礦庫是截取一段河床，在其上、下游兩端分別筑壩行成的尾礦庫，如圖1－4所示。有的在寬淺式河床上留出一定的流水寬度，三面筑壩圍成尾礦庫，也屬此類。它的特點(diǎn)是不占農(nóng)田；庫區(qū)匯水面積不太大，但庫外上游的匯水面積通常很大，庫內(nèi)和庫上游都要設(shè)置排水系統(tǒng)，配置較復(fù)雜，規(guī)模龐大。這種類型的尾礦庫維護(hù)管理比較復(fù)雜。國內(nèi)采用者不多。
（三）尾礦庫的庫容及性能曲線
1. 尾礦庫的庫容組成
尾礦庫的庫容有全庫容、總庫容和有效庫容之分。用圖1-5來解釋其間的區(qū)別，該圖為尾礦庫典型斷面示意圖。
（1）空余庫容（V1）。指水平面AA′與BB′之間的庫容，它是為確保設(shè)計(jì)洪水位時(shí)壩體安全超高或安全灘長的空間容積，是不允許占用的，故又稱安全庫容。
（2）調(diào)洪庫容（V2）。指水平面BB′和CC′之間的庫容，它是在暴雨期間用以調(diào)洪的庫容。是設(shè)計(jì)確保 zui 高洪水位不致超過BB′水平面所需的庫容，因此，這部分庫容在非雨季一般不許占用，雨季 zui 不許占用。
（3）蓄水庫容（V3）。指水平面CC′和DD′之間的庫容，供礦山生產(chǎn)水源緊張時(shí)使用，一般的尾礦庫不具備蓄水條件時(shí)，此值為零，CC′和DD′重合。
（4）澄清庫容（V4）。指水平面DD′和灘面DE之間的庫容，它是保證正常生產(chǎn)時(shí)水量平衡和溢流水水質(zhì)得以澄清的 zui 低水位所占用的庫容，俗稱死庫容。
（5）有效庫容（V5）。是指灘面ABCDE以下沉積尾礦以及懸浮狀礦泥所占用的容積。它是尾礦庫實(shí)際可容納尾礦的庫容，按式1-1算得：
▽H1─某一壩頂標(biāo)高，對應(yīng)的水平面為AA′；▽H2─洪水水位，對應(yīng)的水平面為BB′；▽H3─蓄水水位，對應(yīng)的水平面為CC′；▽H4─正常生產(chǎn)的 zui 低水位，亦可稱之為死水位，對應(yīng)的水平面為DD′。該水位由 zui 小澄清距離確定；DE─細(xì)顆粒尾礦沉積灘面及礦泥懸浮層面。
（6）尾礦庫的全庫容（V ）。指某壩頂標(biāo)高時(shí)的各種庫容之和，可用式1-2表示：
（7）尾礦庫的總庫容。指尾礦堆至 zui 終設(shè)計(jì)壩頂標(biāo)高時(shí)的全庫容。
2. 尾礦庫的性能曲線
尾礦庫的庫面面積、全庫容、有效庫容和匯水面積都將隨壩體堆積高度的變化而變化。為了清楚地表示出不同堆壩高度時(shí)的具體數(shù)值，可繪制出尾礦庫的性能曲線。設(shè)計(jì)時(shí)，可根據(jù)全庫容曲線確定各使用期的尾礦庫等別；生產(chǎn)部門可根據(jù)有效庫容曲線推算各年壩頂所達(dá)標(biāo)高，以便制定各年尾礦壩筑壩生產(chǎn)計(jì)劃；設(shè)計(jì)者根據(jù)匯水面積曲線進(jìn)行各使用期尾礦庫排洪驗(yàn)算。
二、尾礦壩
尾礦壩是尾礦庫用來攔擋尾礦和水的圍護(hù)構(gòu)筑物。一般尾礦壩是由初期壩（又稱基礎(chǔ)壩）和后期壩（又稱尾礦堆壩）組成。只有當(dāng)尾礦顆粒極細(xì)，無法用尾礦堆壩者，才采用類似建水壩（即無后期壩）的形式貯存全部尾礦。