尾矿库排水设施.docVIP

第十章 尾矿库排水设施 往尾矿库排放的尾矿，在矿粒沉积以后，矿浆中的水就在库内低洼处澄清出来。为了控制库内一定的水位，必须把澄清了的尾矿水，以及汇集的雨水、融雪、溪流与山洪等及时地从库内排出或返回选矿厂使用。这就需要设置排水系统。 第一节 排水构筑物 排水构筑物是尾矿库排水系统的主要部分，常用的有：排水管、隧洞、溢洪道和山坡截洪沟等。 一、排水管 排水管是排水系统的泄水通道，有多种型式。在尾矿处理业务中，通常按结构及断面形状的不同，将排水管分为如表10—1所列的几种型式。 表10-1 排 水 管 型 式 排水管型式是根据库内水的流量，管的承受荷载、铺设地段的地形地质情况，当地的建筑材料，以及施工条件等因素选定的。 排水管的基础，一般应设于均质地基上，不宜设在淤泥质土壤地基上，设在均质地基上，是为了避免由于上部尾矿逐渐沉积而使管上荷载不断增大，地基可能发生不均匀沉降，导致排水管断裂。这类事故，在以往尾矿的业务中占有很大比例。为了防止下沉，通常还在排水管基础下面铺设垫层，后者的厚度为0.1-0.2米；通过坝体的管段，应设碎石垫层或混凝土垫层，后者的厚度为0.1-0.15米。为了减少管顶的垂直压力，可在排水管两侧填筑压缩性小的土料或提高两侧填土的碾压质量。为了泄水顺畅，排水管应铺设成一定坡度。 二、隧洞 尾矿库内的隧洞主要用于回水和排洪。对于大、中型尾矿库，隧洞排洪常比水管经济可靠，如地形地质条件允许，设计上都优先考虑。 隧洞的常用断面形状如表10—2所示。 表10—2 隧 洞 型 式 断面形状 示意图 特点 适用条件 圆形 从水力学和结构力学的观点看最有利，但施工困难 有压隧洞 园拱直播式 施工较方便水利学条件较圆形差 无测向山老压力的坚硬岩石层；无压或低压隧洞 马蹄形 (R=2r) 水利学条件较园拱直墙式好，施工较复杂 顶委两侧和底部具有较大山岩压力作用（即岩石较软弱）时；无压或低压隧洞 马蹄形 (R=3r) 同上，有利于机械化施工 适用条件同上 隧洞断面的最小尺寸主要根据施工条件决定。一般圆形断面净空气内径小于2米，非圆形断面净高不小于1.8米，净宽不小于1.5米。 当排水斜槽和隧洞的泄流方向不一致时，常用一般盲井将二者连接起来。图10—1所示，是云南某铜矿厂使用中的排水斜槽一隧洞排水系统实例。 当隧洞的进口不设其它进水构筑物，而由洞口直接进水时，叫做明口隧洞。 图10-1 斜槽—隧洞排水系统 三、溢洪道 尾矿库的溢洪道是主要用于排泄洪水的明渠，为了不致被尾矿砂淤塞或埋没，一般都设置在库外，而由布置在库内的引水渠将水引入。 溢洪道一般都采用自由溢流的型式，并在引水渠首部的溢水口做一条堰。由于尾矿库的尾矿堆积是随着生长年限的增长而逐渐提高的，因此溢洪道的溢流堰顶标高也随尾矿库水位的升高而逐渐提高。提高的方式可如图10—2所示，即由低到高逐一适用不同标高的引水渠（引水渠首端设有溢流堰）。有些厂也有使用同一条引水渠而只是将溢流堰顶分期分层加高的情况。 图10—2 尾矿库坝段溢流洪道布置示意图 1—引水渠 2—堆积坝 3—初期坝 4—溢洪道 5—排水管 6—排水井 四、截洪沟 截洪沟的作用在于截住库区回水面积内可能汇入尾矿库的洪水，以减少雨季时尾矿库的泄水量，因此可将排水系统做的小些。与溢洪道比较，区别在于一个是从库区排洪，一个是在洪水进入尾矿库之前即将其截去。 鉴于截洪沟所起的作用，一般都是环绕着山坡布置的，往往通过多个沟谷，为了保证排洪可靠，必须注意截洪沟的维护清理工作。 第二节 进水构筑物 进水构筑物是排水系统的头部。因为尾矿库内的水位要随尾矿砂的堆积而逐渐升高，所以进入水构筑物也需具有能在不同水位进水的特点。常用的进水构筑物有排水井和排水斜槽。 排水井 排水井一般呈圆筒形，进水的孔口以不同形式开设在井壁或井筒上部，底部预留有供承插排水管用的孔洞。 水井的形式有窗口式、框架挡板式、砌块式和井圈叠装式等（见图10—3）。其中窗口式和框架挡板式适用于小流量的排水；砌块式和井圈叠装式适用于大、中流量的排水。 图10—3 排水井型式示意图 a—窗口式 b—框架开板式 c—砌块式 d—井圈叠装式 窗口式排水井 窗口式排水井是在圆筒形井筒四周开设若干宛如窗口的孔洞，做为泄水口（见图10—3a）泄水首先发生在位置最低的窗口，当尾矿砂堆积到接近该窗口下沿时，即需将其封闭，以免尾矿砂随水泄出。此窗口封闭以后，待库内水位升高到一个无窗口时，泄水