尾矿干堆库的设计探讨(2021新版)

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哥伦比亚Buritica金矿干堆尾矿库设计

哥伦比亚Buritica金矿干堆尾矿库设计

■规划设计2020年哥伦比亚Buritica金矿干堆尾矿库设计肖振翔(紫金(厦门)工程设计有限公司,福建厦门361009)摘要由于矿区地势狭长、两岸高陡,生产用地紧张,可用于堆存尾矿与废石的场所有限。

Buritica金矿尾矿库设计采用干式尾矿与废石合理分区的方式合并堆存于狭长沟谷内,采用格宾、加筋以及胶结尾砂等措施提高了堆积坝边坡比,提高了尾矿库库容利用率,增强了边坡抗滑、抗冲刷稳定性;库底铺设双层高标准防渗系统,有效隔绝了污水下渗;采用清污分流、堆积坝分区使用、复垦等方式,减少了降雨接触污染。

关键词干堆尾矿库;格宾;胶结尾砂;加筋;防渗0引言地下或露天开采的矿石经过破磨、选矿等工艺提取出有用矿物后,剩余粉砂状细小颗粒称为尾矿,需妥善堆置于尾矿库。

根据堆存尾矿的含水量,尾矿堆存方式可分为湿排与干堆。

国内绝大多数矿山采用湿排法堆存尾矿叫随着国家对环保、安全、节水等方面的重视,尾矿干式堆存正在逐渐得到重视和推广。

南美洲哥伦比亚矿产资源丰富,近年来我国越来越多的企业与该国一起协作开发矿业资源,取得了较高的效益。

哥伦比亚Buritica金矿尾矿库项目在尾矿库布置、结构设置等均与常见干堆尾矿库有较大区别,本文进行分析介绍,供同行参考交流。

1项目概况Buritica项目位于哥伦比亚西北部Antioquia省Medellin市西北方向约72km处。

项目区地处安第斯地区,气候温暖湿润。

全年平均气温约22咒,年降水量约1690mm,年蒸发量约1000mm o矿区地层主要以白垩纪Barroso组为主,为火山岩-火碎屑岩-沉积组合,岩性以玄武岩、安山岩、夹泥岩、砂岩及火山碎屑组合为主,呈南北向展布。

矿区抗震设防烈度为VDI度。

2尾矿处置方案选厂生产规模3000t/d,服务年限13年,共排出尾矿1151万t,扣除井下充填的尾矿量,剩余777万t尾矿需堆存于尾矿库。

尾矿粒度小于0.074mm的占比约80%,粒度较细。

考虑库区下游约4.5km 处为哥伦比亚第二大河流Cacou河,安全环保要求较选厂建设区域高,拟采用干堆方式堆存尾矿。

尾矿干排设计方案

尾矿干排设计方案

尾矿干排设计方案尾矿干排是尾矿处理的一种方式,它是将尾矿通过过滤和干燥等工艺,将固体物料和水分分离,达到减少尾矿产生和环境污染的目的。

下面是一种尾矿干排的设计方案:1. 尾矿干燥工艺选择:根据尾矿的性质和处理要求,选择合适的干燥工艺。

常见的尾矿干燥工艺有离心脱水、压滤和喷雾干燥等。

2. 过滤设备选择:根据尾矿的固液分离特性,选择适当的过滤设备。

常见的过滤设备有压力过滤机、真空过滤机和带式压滤机等。

3. 干燥设备选择:根据尾矿的水分含量和干燥要求,选择适当的干燥设备。

常见的干燥设备有滚筒干燥机、闪蒸干燥机和流化床干燥机等。

4. 尾矿输送系统设计:设计合理的尾矿输送系统,确保尾矿能够顺利地从产生到处理的各个环节进行输送。

可采用输送带、螺旋输送机和管道输送等方式。

5. 尾矿处理厂布局设计:根据尾矿的处理能力和空间条件,设计合理的尾矿处理厂布局。

将尾矿干燥设备、过滤设备和输送设备等安排在合适的位置上,确保生产流程的顺畅进行。

6. 尾矿干排系统的运行和维护:根据设计方案,建立完善的尾矿干排系统的运行和维护管理制度。

确保设备的正常运行,定期检查和保养设备,及时处理故障,及时清理和处理尾矿,防止尾矿对环境造成污染。

7. 尾矿干排效果监测:建立完善的尾矿干排效果监测制度,对干排设备的处理效果进行监测和评估。

根据监测结果,及时调整和改进尾矿处理方案,确保尾矿的干排效果达到设计要求。

以上是一种尾矿干排的设计方案,通过合理选择干燥工艺和设备,设计合理的输送系统和处理厂布局,建立规范的运行和维护管理制度,以及进行干排效果监测,可以有效地减少尾矿的产生和环境污染,实现尾矿的资源化利用和环境保护。

尾矿库(渣库)初步设计流程图

尾矿库(渣库)初步设计流程图

尾矿库(渣库)初步设计设计流程尾矿库初步设计简介一、尾矿库初步设计及安全专篇的市场需求根据《尾矿库安全监督管理规定》国家安全生产监督管理总局令第38号施行的通知,一个尾矿库从选址到闭库都要做以下设计:工勘、可研、预评价、初步设计及安全专篇、施工和验收评价、取证后每三年一次现状评价,建设项目还要做环评、地灾等;闭库要工勘、现状、闭库设计、施工和闭库验收。

尾矿库的初步设计及安全专篇是为了配合业主将尾矿库从选址到施工提供依据的报告,是尾矿库建设中重要的一个部分。

二、尾矿库的基本系统尾矿库一般由尾矿堆存系统、尾矿库排洪系统、尾矿库回水系统(干堆为回喷除尘设施)等几部分组成。

1. 尾矿堆存系统该系统一般包括坝上放矿管道、尾矿初期坝、尾矿后期坝、浸润线观测、位移观测以及排渗设施等。

2. 尾矿库排洪系统该系统一般包括截洪沟、溢洪道、排水井、排水管、排水隧洞等构筑物。

3. 尾矿回水系统该系统大多利用库排洪井、管将澄清水引入下游回水泵站,再扬至高位水池。

也有在库水面边缘设置活动泵站直接抽取澄清水,扬至高位水池。

三、尾矿库的功能1. 保护环境选矿厂产生的尾矿不仅数量大,颗粒细,且尾矿水中往往含有多种药剂,如不加处理,则必造成选厂周围环境严重污染。

将尾矿妥善贮存在尾矿库,尾矿水在库澄清后回收循环利用,可有效地保护环境。

2. 充分利用水资源选矿厂生产是用水大户,通常每处理一吨原矿需用水4~6吨;有些重力选矿甚至高达10~20吨。

这些水随尾矿排入尾矿库,经过澄清和自然净化后,大部分的水可供选矿生产重复利用,起到平衡枯水季节水源不足的供水补给作用。

一般回水利用率达70%~90%。

3. 保护矿产资源有些尾矿还含有大量有用矿物成份,甚至是稀有和贵重金属成份,由于种种原因,一时无法全部选净,将其暂贮存于尾矿库中,可待将来再进行回收利用。

四、尾矿库的重要性1. 尾矿库是矿山选矿厂生产不可缺少的设施环境保护是我国一项基本国策。

尾矿库是矿山企业最大的环境保护工程项目。

尾矿库初步设计报告

尾矿库初步设计报告

尾矿库初步设计报告1.引言尾矿库是矿山开采过程中产生的尾矿(矿渣)的临时或永久储存设施。

本报告将对尾矿库进行初步设计,确保尾矿库的安全、环保和经济性。

2.设计目标(1)确保尾矿库具备承载全部设计尾矿的能力;(2)保证尾矿库的稳定性和安全性;(3)最大限度减少对环境的影响;(4)降低尾矿库投资和运行成本。

3.设计内容(1)尾矿库选址:考虑到尾矿库与周边环境的影响,选址在远离水源和人口稠密区域,并具备采矿区域便捷的条件。

(2)基础设施:包括尾矿库的进、出口道路、排水系统、灌浆系统以及尾矿库管理办公室等,以确保尾矿库的正常运行。

(3)尾矿库构筑物:采用防渗技术,确保尾矿不会通过渗透进入地下水系统,选择满足承载能力和耐久性要求的材料进行尾矿库的建设。

(4)尾矿库安全设施:包括监测控制系统、报警装置和应急处理措施等设施,预防尾矿库溃坝等事故的发生。

(5)环保措施:尾矿库周边环境的保护是设计过程中重要的考虑因素,采取合理的排放处理措施,减少对水源和土地资源的污染。

4.设计步骤(1)进行尾矿容量估算及尾矿产生情况分析,确定尾矿库的容量需求。

(2)开展地质、水文地质勘察,确定尾矿库的选址和施工条件。

(3)制定尾矿库施工方案,包括基础设施建设和尾矿库构筑物的设计。

(4)制定尾矿库管理方案,包括尾矿库的监测、维护和应急措施等。

(5)设计环保措施,包括排水处理系统和灌浆系统的设计。

(6)进行尾矿库施工的预算和投资分析,确保尾矿库的经济性。

5.结论本报告对尾矿库的初步设计进行了全面论述,设计内容包括选址、基础设施、尾矿库构筑物、安全设施和环保措施等。

尾矿库的设计应充分考虑到稳定性、安全性、环保性和经济性等方面的因素,确保尾矿库能够安全储存全部设计尾矿,并最大限度地减少对环境的影响。

浅议尾矿库综合治理

浅议尾矿库综合治理

尾矿库综合治理探讨一、尾矿库现状尾矿库是一种高势能的人为泥石流,是一种重大灾害,其灾害所带来的损失是相当严重的。

近年来,我国尾矿库事故时有发生,给人民生命财产造成了极大威胁,总体安全形势不容乐观。

对尾矿库进行综合治理尤为重要。

二、尾矿库综合治理的目的、意义对尾矿库进行综合治理,有利于固砂防尘防污,有利于减少库区尾矿流失、减少对周边农田的污染,有利于环境保护,还青山绿水以色彩,为库区附近居民创造良好的生活环境,造福子孙后代。

确保尾矿库安全,保障坝体下游人民群众的生命和财产安全,从而也起到了维护社会稳定的作用。

三、尾矿库综合治理实施方案坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的原则,以固坝、绿化、还林还草为手段,以防尘防污、改善和保护生态环境、为了确保人民生命财产安全,最终达到库区综合治理的目标。

对可能出现的潜在隐患,主要采取修建排洪与截洪设施,安全加固坝体,对坝体及库内地下水位及时监测,土地复垦,退耕还林综合治理方案与环境保护。

1、截洪沟和排水沟的施工①坝肩截洪沟由于大多数与尾矿坝坝肩相连的山坡上几乎没有植被,且为裸露的大理岩,保水性差,当洪水来临时,易形成洪流对坝肩进行冲刷,造成尾矿土流失,进而影响到尾矿库的安全稳定。

因此需在坝肩与山体连接处设置截洪沟。

截洪沟最好采用浆砌块石结构,并用砂浆抹面。

②排洪沟设置排洪沟是确保坝体安全的重要措施。

由于雨季,山区的大部分集水将流入水库,所以在库内应设置排洪沟,库区内沟底采用浆砌块石,内抹一层厚5cm的砂浆,以防渗漏。

2、土地复垦雨季尾矿库边坡被洪水冲刷,坝坡面已沟壑纵横,其上的粘土层已被破坏,在冲沟中杂草已难以生存,在枯水季节,库内干燥,容易形成风砂,污染环境,为此需对尾矿库进行复垦。

坝坡形成的冲沟应修整平整,并在其上覆盖一层厚不小于30 cm、适于植物生长的粘土,再在其上种植草皮。

为一劳永逸,坝面上不能种高大种类的木质植物。

在库内,应将矿坑进行平整,覆盖平整的仓库表面30-50 cm的粘土,以便植被。

尾矿库设计手册

尾矿库设计手册
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第二篇 尾矿库的选择及设计
第二章 尾矿库设计基本知识
尾矿库是选择有利地形筑坝拦截谷口或围地形成的具有一定容积,用以贮存尾矿和 澄清尾矿水的专用场地。尾矿库内通常设有尾矿坝、排洪系统、移动式回水泵站、值班室 和尾矿分散系统等建、构筑物。
尾矿库有以下常用术语: 库长 由滩顶(对初期坝为坝轴线)起,沿垂直坝轴线方向到尾矿库周边水边线的最 大距离。 沉积滩 向尾矿库内排放尾矿形成的尾矿砂滩,常指露出水面的部分,也叫做沉积 干滩。 滩顶 尾矿沉积滩面与堆积坝外坡面的交线,是沉积滩的最高点。 滩长 自沉积滩滩顶到库内水边线的距离,也叫做干滩长度,是尾矿库安全度的一 个重要指标。
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(三)尾矿库是矿山生产最大的危险源 尾矿库是一个具有高势能的人造泥石流的危险源。在长达十多年甚至数十年的时
间里,各种天然的和人为的不利因素威胁着它的安全。事实一再表明,尾矿库一旦失事, 将给工农业生产及下游人民生命财产造成巨大的灾害和损失。
以上几方面足以说明尾矿设施在矿山生产中的重要性,特别是尾矿库的安全问题已 引起政府的高度重视。
有的面积—容积曲线图中绘出两条库容—高程曲线:一条是上面所讲的 $—& 曲 线,即高程—全库容曲线;另一条是 $—&+ 曲线,即高程—有效库容曲线,从这条曲线上 可直接查出某坝顶标高时尾矿库能堆存多少尾矿。
第四节 尾矿库堆积高度的确定

尾矿库扩建安全设施设计研究

232尾矿库扩建安全设施设计研究周 凯,辛明禹(山东烟台鑫泰黄金矿业有限责任公司,山东 海阳 265147)摘 要:尾矿库是金属矿山生产中的重要环节之一,尾矿库的建设与安全管理对整个金属矿山的安全稳定生产至关重要。

为贯彻落实安全第一、预防为主的综合治理方案,进一步确保矿山的持续发展,延长尾矿库的服务年限,决定对沙旺尾矿库实施二期扩建工程。

基于此,本文简述了尾矿库的现状,分析了影响尾矿库安全的主要自然因素,对沙旺斜井治理、尾矿坝及防洪设施等进行了设计建设,经实践运行后,尾矿库二期扩建工程满足设计要求。

关键词:金属矿山;尾矿库建设;安全管理;设计研究中图分类号:TV698.1 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2023)19-0232-3Design and Research on Safety Facilities for Tailings Pond ExpansionZHOU Kai, XIN Ming-yu(Shandong Yantai Xintai Gold Mining Co., Ltd.,Haiyang 265147,China)Abstract: Tailings pond is one of the important links in the production of metal mines, and the construction and safety management of tailings pond are crucial for the safe and stable production of the entire metal mine. In order to implement the comprehensive management plan of putting safety first and prevention first, further ensure the sustainable development of the mine, and extend the service life of the tailings pond, it is decided to implement the second phase expansion project of the Shawang tailings pond. Based on this, this article briefly describes the current situation of tailings ponds, analyzes the main natural factors that affect the safety of tailings ponds, and designs and constructs the Shawang inclined shaft treatment, tailings dam, and flood control facilities. After practical operation, the Phase II expansion project of tailings ponds meets the design requirements.Keywords: Metal mines; Tailings pond construction; Safety management; Design Research收稿日期:2023-08作者简介:周凯,男,生于1987年,汉族,山东淄博人,本科,工程师,研究方向:矿山安全生产。

尾矿库

高浓度排放 半干型排放
干处置

尾矿排放方法
◦ 地下排放
地下矿山充填 露天矿坑排放 专门拙坑排放
◦ 深水排放
深湖排放 近海排放
◦ 积极利用
散状填料 原材料

地表排放
◦ 按一般概念,尾矿的地表排放是采用某种类型堤坝形成拦 挡、容纳尾矿和选矿废水的尾矿库,使尾矿从悬浮状态沉 淀下来形成稳定的沉积层,使废水澄清再返回选厂使用 ◦ 因尾矿排放浓度及与之相应坝型的差异,地表排放方式可 有挡水坝、上升坝、环形坝和干处置

地表排放
◦ 山谷挡水坝
挡水坝根据建 库地势不同分为:山谷坝和环形坝 山谷坝是在山谷排泄区起始段,跨过山谷筑坝,通常坝内设 不透水心墙,库底铺不透水垫层 利用天然地形,形成三面环山的库区,从而缩短坝长,降低 筑坝成本 山谷坝地处低处,风蚀的可能性极小 但若山谷底面形状很复杂,可能增大垫层铺设成本 突出特点是汇水面积大,区内地表径流将全部汇集库内(除 非绕库布设截洪沟),因此增大环境影响和闭库后的土地恢 复费用

地表排放
◦ 下游坝
一般地,下游坝升高方法 适用于蓄积大量水和尾矿的条件,由于坝内能保持低地下水 位,且整个充填体可得以压实,故下游具有较好的抗液化能 力,可用于强震区 下游坝升高速度基本不受约束,从结构上,其与所排放的尾 矿沉积层无关 下游坝结构坚固性和工程行为本质上等效于挡水坝 下游坝升高方法需要精心制订推进规划。随着坝体升高,坝 脚不断向外推移,初期坝的布置必须预先留有充足的排放空 间。下游坝的最终高度往往受到坝脚条件的制约,诸如矿山 占地界限、道路、公共设施、沟渠或地形线束

傍山型
◦ 在山坡脚下依傍山 坡三面筑坝围成 ◦ 特点为

尾矿干堆

铁矿尾矿资源的二次开发及干堆项目 技 术 总 结 1.慨述 1.1尾矿 就是选矿生产在特定经济技术条件下,将矿石磨细,选取“有用组分”后排放的废弃物。尾矿可以说是放错了位置的“资源”,其价值是随选矿技术条件和选矿产品的经济价值的变化而变化的。我县铁矿石资源不很丰富,贫矿居多,且资源日渐枯竭,随着钢铁工业的迅猛发展,使得铁矿石身价陡增,尾矿的综合开发利用迫在眉睫。近年来,我公司对尾矿的综合利用进行了大量的科研工作,取得了成熟的技术,并在多家矿山生产实践中得到了很好的应用,尾矿回收的成本低、投资少、见效快成为企业挖潜增效的关键项目。 我公司尾矿再选铁精粉技术,是利用上游铁选厂排出的尾矿废渣,二次再选铁精粉技术。项目实施前选别工艺还处于比较粗放水平,铁选厂跑尾全铁品位在5~8%之间,有很高的再选价值,每年尾矿排放量120万吨,项目实施后20~30吨尾矿可选一吨60%以上品位的铁精粉,每回收一吨铁精粉,根据生产条件和环境的差异,生产成本在150-200元之间,基建投入500万元.. 1.2 尾矿性质及慨况 根据我公司的试验结果,尾矿中铁金属含量集中在-20~+300目,绝大部分是以连生体的形式存在,公司年采选原矿150万吨,生产铁精矿30万吨,产生尾矿120万吨(合75万立方米),铁的选矿方法为普通磁选,平均原矿含铁品位16%,平均铁精矿含铁品位61.5%,尾矿的平均含铁品位5.6%,尾矿中每年产生的铁金属量6.7万吨,折合铁精矿产品10万吨,铁的金属回收率为76%.。 2.尾矿中铁的回收技术 我公司的尾矿再选利用高梯度磁选机把尾矿中的铁进行富集,富集后的精矿经分级后再磨,让矿石与脉石得到充分解离后在不同磁场磁选机进行选别,达到含铁品位60%以上铁精矿粉。回收产品的价值占利用前产品总价值的15%以上。通过尾矿再选,年回收铁精矿4.25万吨,产值达2500多万元。将尾矿含铁品位从原来的5.6%下降到3.6%,金属回收率也从原来的76%提高到87.7%.从尾矿再选所取得的成果可以看出,不仅提高了资源的回收率,也给企业带来巨大的经济效益,该项技术各方面指标已达到国内同行业先进水平. 2.1 回收工艺 由于尾矿来源于各段磁选作业,具有矿浆浓度低、体积大、粒度分布宽的特点,可被再选回收的含铁矿物,基本为粗颗粒贫连生体和微粒单体铁矿物。其受磁力小,常规磁选设备难以将其吸附回收。我们采用高梯度强磁磁选机进行初次收集,这样就可以获得品位25%左右的尾矿,将回收的尾矿用球磨机进行再磨,磨后的矿物用高频细筛进行分级,合格的产品进入永磁湿式不同磁场强度的磁选机进行选别,这样可获得品位60%以上铁精粉。我们将选别过程中产生的尾矿用多层圆筒筛进行筛分,技术路线图为;尾矿→球磨→高梯度磁选机→磨矿→高频细筛→永磁湿式磁选机→尾矿→多层圆筒筛分机→过滤→膏体输送泵→压滤→循环水→干堆(见工艺流程图) 我公司在2008年下半年在矿山几个选矿厂生产流程中分别安装了5台1200高梯度强磁磁选机进行初次收集回收尾矿,磁场强度为700mT,处理能力为5——8m3 /h台,回收的精矿送入老工艺流程中的二段磨矿机的螺旋分级机,经分级后,溢流进入二段磁选机选别,沉砂进入二段球磨机再磨,其特征在于:采用强磁—脱磁—再磨—弱磁—脱磁—弱磁三段磁选、细筛分级闭路循环的磁选新工艺回收尾矿。 通过尾矿再选,年回收铁精矿4.25万吨,计算如下:. K={[β精矿(β原尾矿-β最后尾矿)]÷[β原尾矿(β精矿-β最后尾矿)]}×100% K={[60%(5.6%-3.6%)]÷[5.6%(60%-3.6%)]}×100% =38% K=(Q精矿×β精矿)÷(Q原尾矿×β原尾矿) 38%=(Q精矿×60%)÷(120×5.6%) =4.25(万吨) 每吨按600.00元计算;4.25×600=2550(万元) 3.尾矿再利用和干堆技术 3.1用作建筑材料 把所有的尾矿集中起来进入多层圆筒筛中进行筛分,筛分出不同的粒级,将不同的粗细粒级进行过滤,经过鉴定,筛分后的粗粒级(+50目)可做为部分建筑用砂和非建筑用砂,每年可产生48万吨的砂子,现市场上砂子每吨可卖到30元(不含运费),这样每年就可获得1440万元的收入;我们通过从尾矿中的金属回收和尾矿的再利用后然后进行干堆,这样可以减少约40%的尾矿排放量,减少了尾矿排放量,延长了尾矿库的使用寿命。 3.2干堆技术 尾矿干堆系统是将选矿流程输出的尾矿浆经多级浓缩后,超细

尾矿库勘查、设计管理制度(4篇)

尾矿库勘查、设计管理制度一、引言尾矿库是矿山开采过程中产生的尾矿废料的堆放场所,尾矿库的勘查、设计和管理对于保护环境、防止灾害事故具有重要意义。

本文将对尾矿库勘查、设计和管理制度进行详细阐述。

二、尾矿库勘查尾矿库勘查是指对尾矿库选址、地质条件和环境因素等进行全面调查和评价的过程。

尾矿库勘查应包括以下内容:1. 选址调查:根据地质条件、地形地貌、地下水位和降水量等因素,确定合适的尾矿库选址。

2. 地质勘查:对选址地区的地质构造、岩土性质、地下水动态等进行详细调查,评估地质条件的稳定性。

3. 环境评价:对尾矿库勘查区域的生态环境、水资源和土壤质量等进行评估,预测尾矿库对环境的影响。

4. 灾害评估:评估尾矿库对地震、滑坡、泥石流等自然灾害的抗灾能力,确定防灾措施。

5. 社会风险评估:评估尾矿库对周边居民和商业设施的社会风险,确定安全管理措施。

三、尾矿库设计尾矿库设计是在尾矿库勘查的基础上,根据工程要求和环境要求进行尾矿库的布局和结构设计。

尾矿库设计应包括以下内容:1. 堆放方式:根据勘查结果和尾矿特性,确定尾矿的堆放方式,包括干排、浆排和堆肥等。

2. 建筑结构:确定尾矿库的排水系统、防渗系统和防护设施等建筑结构,确保尾矿库的稳定性和安全性。

3. 尾矿库容量:根据尾矿产量和堆放周期,确定尾矿库的容量,确保尾矿库能够容纳所有的尾矿产生量。

4. 污水处理:设计尾矿库的污水处理系统,确保尾矿库排放的废水符合环境要求。

四、尾矿库管理制度尾矿库管理制度是为了确保尾矿库的安全稳定运行,防止尾矿库事故的发生而制定的一系列规章制度。

尾矿库管理制度应包括以下内容:1. 负责机构:明确尾矿库管理的责任机构,包括矿山企业、政府监管机构和专业技术机构等。

2. 管理人员:确定尾矿库的管理人员,包括尾矿库管理员、环境监测人员和安全监测人员等。

3. 监测措施:建立尾矿库的监测措施,包括地质监测、环境监测和安全监测等,确保及时掌握尾矿库的运行情况。

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尾矿干堆库的设计探讨(2021新版)

Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times. 实用文本 | DOCUMENT TEMPLATE 矿山安全论文

第 2 页 尾矿干堆库的设计探讨(2021新版)

【摘要】:目前安监部门、环保部门都在提倡尾矿干式堆存,以提高尾矿库的安全性并减小其对环境的影响。将库区分为生产运行区及安全缓冲区(污染过度区)两部分,并对各区坝体采用不同堆筑方式、不同的防洪标准,罕遇期洪水利用环库道路排洪等措施是一种较为新颖、可靠的设计思路,较好地解决了尾矿干堆库的环保及安全问题,不仅节省工程造价,还大大提高了尾矿库的本质安全。在目前国家无相应的干式排尾、堆坝建库等技术标准情况下,可供设计单位和行政主管部门作为参考与借鉴。 【关键词】:尾矿库;干式堆存;设计 传统的尾矿库基本上都是采用湿式直排、上游筑坝的堆存方式,上游式尾矿筑坝法具有筑坝工艺简单,管理方便,运营费用较低等优点,所以国其内外均普遍采用。但其缺点也很突出,即:后期筑

备注:安全与生产、效益是密不可分的。只有安全好了,才能保证更好地生产。生产中存在着一定的不安全隐患,与自然界作斗争,随时都会发生意想不到的事情,所以处处都要警惕、时时刻刻都要注意安全。 实用文本 | DOCUMENT TEMPLATE 矿山安全论文

第 3 页 坝是随着生产的进行而完成,由于放矿操作不当或矿石性质、选矿工艺流程变更,引起尾矿性质(粒度组成、粒径、比重、矿浆浓度等)的改变,而造成后期坝的隐患和筑坝质量可靠性不足。而且湿式直排造成库内存水,库区易产生渗漏等环境风险,坝体一旦失事,将会形成人工泥石流,对下游人员的生命及财产造成严重损失。 尾矿库的危害性,主要就在于它同时具备着高势能及流动性,切断了二者之一,就可以降低甚至消除其危害性。尾矿库作为尾砂的堆存场所,高势能避免不了,那么我们可以从降低其流动性进行防范。因此,采用适当的工艺对尾矿采用干式堆存可以从本质上消除尾矿库的危害性。目前安监部门、环保部门都在提倡尾矿干式堆存,以提高尾矿库的安全性并减小其对环境的影响。国家安全监管总局、国家发展改革委、工业和信息化部、国土资源部、环境保护部等五部委也于二○一二年三月十二日联合下发了《关于进一步加强尾矿库监督管理工作的指导意见》,要求积极引导各地区和尾矿库企业应用干式排尾等先进适用技术。 随着国民经济的发展,库下游人员生活及活动区也越来越密集,实用文本 | DOCUMENT TEMPLATE 矿山安全论文

第 4 页 尾矿库失事后所造成的损失及影响各级政府也逐渐变得不可接受。而且,国家也进入可持续发展、生态社会建设的阶段,可以预见,随着生态安全矿山的建设,矿业的持续发展实现,对环境风险的控制将会逐渐趋严,传统的尾矿排放方式将逐渐淘汰。与湿式排放相比较,干堆库可以从本质上有效地降低其内在风险,具有很大的环保及安全优势。但是,困扰各设计单位及管理部门的问题是,目前国家没有出台尾矿干堆库的相关技术标准,干堆尾矿库如何设计、建设各地都缺乏统一的执行标准。笔者通过多年的设计工作经验及总结,提出一些尾矿干式堆存的设计思路供各位同行借鉴与参考。 一、总体设计思路 干堆库的库区分为生产运行区及安全缓冲区(污染过度区)两部分。生产运行区是作为正常生产期间尾矿堆存场所;安全缓冲区(污染过度区)则作为风险控制区,目的:1、安全因素:若生产运行区的坡体发生塌滑,可控制塌滑范围在该区域内;2、环保因素:雨季,由生产运行区域冲刷下来的部分尾矿砂可沉积在缓冲区,雨季过后定期清理,避免污染下游。库区分区见下图。 实用文本 | DOCUMENT TEMPLATE 矿山安全论文

第 5 页 生产运行区堆筑至设计标高时进入闭库阶段,此时需将尾砂分层堆填至安全缓冲区(污染过度区)并逐层碾压,最终形成设计坡面、覆土闭库。 干堆库分区建设堆存的优点: 1、安全及环保风险均可控制在库内; 2、后期安全缓冲区(污染过度区)内分层堆填并碾压尾砂,此项工作由相应资质队伍施工,确保工程质量可靠,以期在库首形成稳定的坝首支撑体,提高库的整体安全性。 二、各区堆筑方式 1、生产运行区 堆筑原则:采用倒排式的排尾方式,从库尾开始堆筑,逐步向下游推进,形成库尾高于库首的坡面,坡度为0.5%-l%,保证库内不存水。因库内无水,就不存在尾矿砂饱和液化的情况,即使局部失稳后也不会形成泥石流,大大提高了尾矿库的安全度。 堆筑方法:分层台阶排放,每层不高于5米,边坡为自然安息角。台阶宽度不小于5米,作为交通道路及安全平台。 实用文本 | DOCUMENT TEMPLATE 矿山安全论文

第 6 页 该区域下游需设置临时坝,目的有两个:一是作为库区的功能分界线,二是作为生产区初期尾砂堆筑的支撑棱体,防止废渣滚落滑移到安全缓冲区。 2、安全缓冲区(污染过度区) 安全缓冲区(污染过度区)堆筑原则同上,亦采用倒排式分层排放。区别在于该区域由专业施工队实施,尾砂需分层碾压,达到设计要求的密实度,最终按设计要求的坡度平整外表坡面。 该区域下游需设置拦砂坝,目的:若运行期尾矿库发生垮塌事故则将垮塌的尾砂拦截在安全缓冲区内,防止事故的扩散;另外其作为尾矿库闭库后的坝体永久使用。 三、排洪方式 库内设两套排水系统。第一套排水系统为库外截水(清水)系统,可采用环库道路及路肩排水沟,将库周边雨水顺地形直接外排到库外,既满足了环保的清污分流要求,同时也减少了入库洪水量。 第二套排水系统为库内排水(污水)系统。将库区截洪沟内、直接落在库面上受污染的地表降水,首先收集在安全缓冲区(污染实用文本 | DOCUMENT TEMPLATE 矿山安全论文

第 7 页 过度区)内,沉淀后排向下游污水处理池,经处理达标后排放。 四、设计标准 1、坝体: 参照《尾矿库安全技术规程》(AQ2006-2005),拦砂坝为永久使用的主要构筑物,其设计标准同库等别;临时坝主要是在生产期使用,年限较短,其设计标准可按库库等别降一级[1]。 生产运行区堆筑形成的后期坝坡比,因其属临时性质,且下游有安全缓冲区,即使垮塌对下游也不造成影响,故原则上可根据尾砂物理性质设定,只要大于其自然休止角即可。 2、库外截水(清水)系统: 利用环库道路作为排水设施的一部分。罕遇期洪水是小概率事件,排水沟做得太大会大幅度影响项目的投资,因此可考虑50年重现期以上的罕遇洪水直接从混凝土路面排走,因路面有一定的过流、抗冲刷、耐磨能力,过流后也易于维护,因此可将环库道路兼用于排洪。5-10年重现期的频遇洪水则从路肩排水沟排走,减少对路面的冲刷 实用文本 | DOCUMENT TEMPLATE 矿山安全论文

第 8 页 3、库内排水(污水)系统 库内排洪设施也设为两套系统,一套可按常规的斜槽-暗涵或竖井-隧洞方式布置,设计标准按5-10年的频遇洪水重现期进行设计;另一套为坝顶或库边紧急泄洪槽(渠),其设计标准需按50年以上的罕遇洪水重现期。需特别说明的是,紧急泄洪槽(渠)的设计洪水标准建议按库区上游全流域的汇水面积计算,即考虑库外截水沟损毁情况下库内洪水亦不漫坝,以确保尾矿库的安全。 五、其他 1、环库道路 为方便后期施工和日常库区巡查、事故抢险,在库最终堆积标高处设置环库道路。环库道路按场外四级道路标准设计,路面宽3.5m,路基宽4.5m,路基采用20cm厚混凝土路面,路内侧设路肩排水沟。 2、库下游安全距离 库下游安全距离的设定,可根据计算的最不利滑弧范围估算塌落方量,再根据势能→动能→静止的物理模型估算滑移量来确定安实用文本 | DOCUMENT TEMPLATE 矿山安全论文

第 9 页 全距离。 3、干堆库的管理 干堆库首先是厂矿的环保设施,用于堆存废弃的尾砂(渣),避免尾砂的无序排放污染环境,因其堆存量的不断累积、坝体的增高,造成了安全隐患。因此,干堆库的管理既要满足环保管理要求,也要满足安全管理要求。环保管理可直接按《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》GB18599-2001执行,安全管理除按《尾矿库安全技术规程》AQ2006-2005执行外,还需参照《金属非金属矿山排土场安全生产规则》执行。 六、结语 干式排尾是尾矿排放的一项新技术,鉴于目前国家无相关的建库技术标准,笔者通过多年的设计工作经验及总结,提出干堆库分区设置的设计理念,并针对各区的设计标准、工程设施提出了自己的一些见解,供各位同行及主管部门制定相关的规范标准起到借鉴与参考作用,以期共同提高本行业的技术水平,确保尾矿库的安全运行。

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