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1、xx礦山上游式尾礦庫安全運行與閉庫關鍵技術,概述 xx南山礦業(yè)公司現(xiàn)有三座選廠，分別是凹山選廠、和尚橋選廠及東山選廠，年產(chǎn)尾礦1000萬噸。其受礦場所為凹山總尾礦庫、城門峒尾礦庫和閉坑的露天采坑。兩庫承接凹山選礦廠年產(chǎn)420萬噸的尾礦貯存任務，其中凹山總尾礦庫受礦220噸/年，城門峒尾礦庫受礦200萬噸/年；閉坑的露天采坑充填580噸/年。,尾礦庫概況（一）凹山總尾礦庫 凹山總尾礦庫位于馬鞍山市向山鎮(zhèn)東南5km處的南莊村境內(nèi)屬三等庫，上游式筑壩。前期由鞍山礦山設計院設計，后期由馬鞍山鋼鐵設計院設計。該庫于1965年建成投產(chǎn)。凹山尾礦庫和南山坳尾礦庫與1998年合并而成凹山總尾礦庫。凹山總尾礦庫2、最終設計標高為100米，全庫容為8863萬米3，已安全運行51年。,凹山總尾礦庫,（二）城門峒尾礦庫 城門峒尾礦庫位于馬鞍山市當涂縣銀塘鎮(zhèn)境內(nèi)，由xx礦研所與鞍山礦山設計院共同設計，設計全庫容為3150萬米3，有效庫容為2520萬米3，已達最終標高180米。屬二等庫，上游式筑壩，2016年8月停排。,城門峒尾礦庫,尾礦庫安全運行管理1、建立了完整的尾礦庫安全管理體系2、科學制定作業(yè)計劃3、操作、管理標準化4、尾礦庫的日常監(jiān)測規(guī)范化5、保證資金投入6、嚴格落實安全生產(chǎn)責任制,1、建立了完整的尾礦庫安全管理體系 公司設置了尾礦庫專職管理理機構，確定專職技術管理人員，聘請尾礦專家為技術顧問，解決尾礦3、庫運行中的技術難題。礦業(yè)公司安全管理部、南山礦業(yè)公司安全科對尾礦庫的安全進行監(jiān)督管理。尾礦車間對尾礦庫進行日常安全管理，工段、班組對尾礦庫進行日常操作和巡查巡檢。2、科學制定作業(yè)計劃 上年末召開尾礦專題會議，制定下一年度的尾礦生產(chǎn)年度計劃、安措項目、技術要求。依據(jù)尾礦庫監(jiān)測數(shù)據(jù)和排尾量，制定季、月排尾計劃細化到各尾礦庫、各壩段，制定相應的技術措施確保計劃兌現(xiàn)率。,3、操作、管理標準化嚴格控制尾礦庫的技術參數(shù)，總坡比、沉積灘長度坡度、調洪庫容、安全超高、浸潤線埋深等。嚴格標準化操作，及時調整尾礦排放點，實行分壩段交 替放礦，實行兩庫過程分流排放和各壩段沉積灘均衡上 升，保證尾礦庫的調洪庫容和安全4、超高。定時巡檢尾礦 庫運行情況，尤其是低期子壩；按監(jiān)測數(shù)據(jù)調整庫水位。按設計要求堆筑子壩。對尾礦庫定期勘測分析，對尾礦壩進行工程地質勘察和 抗震穩(wěn)定性分析，及時進行尾礦庫安全現(xiàn)狀評價。實施安全標準化，全面實行管理和操作全要素標準化，兩庫已獲得全國第一批非煤礦山尾礦安全標準化一級。,4、尾礦庫的日常監(jiān)測規(guī)范化 在尾礦庫庫區(qū)設置完善的監(jiān)測系統(tǒng)，定期對庫水位，對 壩體浸潤線、沉積灘高程、沉積灘長度和坡度。對壩體 形變等技術參數(shù)進行定期監(jiān)測，掌握尾礦庫的運態(tài)；指 導尾礦庫的安全生產(chǎn)。5、保證資金投入 公司每年投入1000多萬元專項資金，用于尾礦庫的安 全運行維護、病害治理和尾礦庫安全運行的科研及技術 5、創(chuàng)新。6、嚴格落實安全生產(chǎn)責任制安全生產(chǎn)責任制層層落實，責任到人。安全生產(chǎn)實行公 司、車間、工段、班組四級負責，措施層層落實，責任 到人。對尾礦庫的安全檢查做到集團公司每季檢查一次，公司 每旬檢查一次，車間、工段每周檢查一次，班組每班巡 查一次，崗位工每兩小時巡查一次。,加強尾礦庫汛期管理，公司在每年四月份以文件的形式 制定下發(fā)當年尾礦庫防洪防汛工作計劃，成立以公司經(jīng)理為組長的防洪防汛工作領導小組，明確 兩尾礦庫汛期的技術指標要求，使各單位任務明確、責 任清楚、措施到位。嚴格落實防汛搶險物資及設施準 備充分、到位；編制尾礦庫事故應急預案。加強汛期 領導值班，確保24小時有領導在現(xiàn)場協(xié)調、指揮生6、產(chǎn)，及時處理生產(chǎn)作業(yè)過程中出現(xiàn)的問題；成立民兵搶險突 擊隊，每年汛前舉辦一次“防汛搶險知識講座”及“防汛動 員會”，對尾礦工和防汛搶險隊員強化防汛意識和技能教 育，提高認識、明確責任。,尾礦庫常見病害治理尾礦庫常見病害有：尾礦壩滑坡、尾礦壩滲漏、浸潤線過高壩面沼澤化。一、尾礦壩滑坡治理 滑坡的種類：滑坡按其動因可分為：剪切性滑坡、液化性滑坡、塑性滑坡2、滑坡的治理 滑坡治理的原則：上部削坡減載，下部壓坡固腳；浸潤線過高造成坡滑坡。上游防滲，下游削坡、滑 動體下部設置濾水層。挖除滑動體上部已松動的土 體，然后按壩坡線分層夯實，做好護坡。壩體有軟弱夾層，下游坡過陡造成下游坡滑坡。首先降 低庫水位，7、置換軟弱層，放緩壩坡，固腳防滑,恢復排 滲設施功能。,二、尾礦壩滲漏治理2、尾礦壩滲漏治理 發(fā)現(xiàn)滲漏，應停止排礦，找到滲漏點,修復反濾設施。建造濾水圍井，然后濾料壓滲，導出滲水。蓄水減滲，滲漏面外圍筑土埂池以蓄滲水，減少內(nèi)外水頭 差，控制滲漏發(fā)展。塘內(nèi)壓滲，對于壩下游是水塘、用蘆葦、竹芭等在水花周 圍，圍成圍圈。在圍圈內(nèi)填放濾料，控制滲漏發(fā)展。,三、浸潤線過高，壩面沼澤化。壩面沼澤化的治理浸潤線過高壩面沼澤化的治理方法：貼坡反濾和排滲 對于壩高較矮和低級別的尾礦庫，在滿足壩體抗滑穩(wěn)定的安全要求，可貼坡反濾。該方法不能降低壩體浸潤線，保護壩體不發(fā)生流土。對于壩高較高、抗滑和抗震要求高的尾礦庫，要8、采用排滲措施解決。常用的排滲措施有：預埋盲溝排滲法、輕型井點排滲法、豎井排滲、水平濾管垂直插板聯(lián)合排滲法、輻射井排滲法等。預埋盲溝排滲法，在沉積灘面每隔3050米，垂直壩 軸線方向布置橫向盲溝，平行于壩軸線每隔50100米布置縱向盲溝與橫向盲溝連通。縱向盲溝，連接一根導水管將滲水導出壩外降低以后壩體浸潤線。該法施工簡單，造價低廉；但只能排其上部滲水，濾體易堵塞，而造成排滲失效。,輕型井點排滲法，在子壩平臺上利用鉆機，垂 直向下敷設多個井點濾管，各井點濾管與水平 總管連接，水平總管連接真空泵。由真空泵產(chǎn) 生負壓，將尾礦滲水強制排出，從而降低浸潤 線。該法強制排滲，易將細粒尾砂排出造成壩 體局部塌9、陷，機械磨損檢修量大，管道容易漏 氣。目前應用不多。水平濾管垂直插板聯(lián)合排滲法，水平濾管植 入壩內(nèi)，滲水經(jīng)水平濾管排出降低壩體浸潤線。在水平濾管上部壩面垂直向下插入垂直排水 板，穿透細泥隔水夾層，將細泥隔水夾層上部 積水匯集至水平濾管附近，經(jīng)水平濾管排出降 低壩體浸潤線，該法只能排出出水口上部滲水。,輻射井排滲法，在適當?shù)奈恢檬┕ゎA定深度的豎井，在 豎井內(nèi)不同的深度處，分層沿井壁向各方向置水平濾 管，在豎井底部敷設導水管。各層水平濾管將壩內(nèi)積 水排入豎井，再經(jīng)導水管排出壩外。,尾礦庫并庫 凹山總尾礦庫是由凹山尾礦庫與南山坳尾礦庫合并而成。當凹山尾礦庫標高為80米時停排，在該庫東南側新建的南山坳10、尾礦庫排尾，該庫水區(qū)集于凹山尾礦庫原2#壩，當兩庫標高基本一致時實行并庫。1、兩庫分置排水系統(tǒng)以便控制庫水位和并庫流量 2、并庫前，在凹山尾礦庫原2#壩實施壩面壓坡，及粗粒 尾礦在其壩腳排放。防止壩基揚壓力和滲透破壞原尾 礦壩的穩(wěn)定性。3、并庫盡量選擇在枯水季節(jié)進行。4、小庫尾礦水注入大庫，流量必須小于大庫的排洪能 力且必須保證回水水質達標。,尾礦庫安全生產(chǎn)的技術創(chuàng)新,尾礦庫運行的在線監(jiān)測利用信息化技術與水文工程技術，結合尾礦庫的特點，對尾礦庫安全數(shù)字化管理系統(tǒng)研究開發(fā)，建成了尾礦庫壩體浸潤線、庫水位、降雨量、壩體形變的自動在線監(jiān)測和生產(chǎn)視頻監(jiān)視，直觀地掌握壩體的實時運行動態(tài)。庫水位、降雨量監(jiān)11、測系統(tǒng) 庫區(qū)水位監(jiān)測：庫區(qū)水位每升降一厘米，系統(tǒng)自動檢 測并發(fā)回數(shù)據(jù)。為汛期暴雨時段，庫水位上升情況可 以做到精確適時檢測，根據(jù)降雨量的情況預測庫水位 變化趨勢。為判斷汛情發(fā)展提供可靠基礎數(shù)據(jù)，為緊 急措施的采取贏得的寶貴時間。,浸潤線自動化監(jiān)測系統(tǒng) 該系統(tǒng)對尾礦壩體的，浸潤線埋深數(shù)據(jù)，進行實時 采集，通過系統(tǒng)軟件直觀壩體內(nèi)部浸潤線的狀態(tài)。并能繪制指定測壓管浸潤線的歷時曲線圖及浸潤線 埋藏深度與庫水位相關關系曲線圖，實時掌握浸潤 線埋深情況和發(fā)展趨勢。壩體形變監(jiān)測系統(tǒng) 對尾礦壩體，進行豎直沉降和水平位移監(jiān)測，實時 監(jiān)測壩體的形變狀態(tài)，掌握壩體的形變異常和突 變，這為我們分析、判斷壩體是否存在安12、全隱患，及時采取相應的措施，提供了的科學幫助。視頻監(jiān)測系統(tǒng) 視頻系統(tǒng)對全庫進行視頻監(jiān)視，對庫區(qū)生產(chǎn)狀態(tài)可 以進行直觀的了解。能夠有效地監(jiān)測全庫區(qū)的生產(chǎn) 狀態(tài)。生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題，能得到及時處置。,研發(fā)建設尾礦庫運行的在線監(jiān)測系統(tǒng),發(fā)明上游式尾礦庫回水處理裝置 尾礦庫已使用至后期庫長變短，且尾礦粒度逐年變細，尾礦漿的澄清水距不足，出現(xiàn)尾礦回水渾濁度達不到外排水的環(huán)保要求。利用細泥的沉降特性，發(fā)明了具有分散效應、面壁效應、吸附效應的上游式尾礦庫回水處理裝置。加速礦泥沉降，縮短澄清水距。在實際應用后達到良好的效果，大大地降低了尾礦庫回水渾濁度，使之達標排放。該裝置獲得發(fā)明專利。,發(fā)明上游式尾礦庫回水處13、理裝置,3、創(chuàng)新輻射井串聯(lián)技術 實現(xiàn)復雜地形尾礦壩體 有效降水 輻射井是尾礦壩排滲的有效設施，但是在大面積高潛水水位壩段，地形條件復雜，單座輻射井的應用受限制，采用輻射井串聯(lián)技術成功的解決了降低區(qū)域壩體潛水位的難題，有效的降低了壩體的浸潤線，同時導水管管口采用水封技術消除管口結垢堵塞現(xiàn)象。,3、創(chuàng)新輻射井串聯(lián)技術 實現(xiàn)復雜地形尾礦壩 體有效降水,4、研制尾礦分泥裝置，減少入庫礦泥量、改 善入庫尾礦級配 依據(jù)礦漿在輸尾管道中分層流動的特性和干涉沉降原理，在確保原輸尾管中礦漿流速大于其臨界流速的前提下，研制一套尾礦分泥裝置，實現(xiàn)無新增動力分離礦泥，分離部分礦泥輸送至閉坑后的采坑充填，粗粒尾礦輸送至14、尾礦庫改善了入庫尾礦級配，該裝置獲國家發(fā)明專利。,4、研制尾礦分泥裝置，減少入庫礦泥量、改善 入庫尾礦級配,尾礦庫閉庫 常規(guī)的尾礦庫閉庫方式是，在確保尾礦庫是正常庫的前提下，進行灘面覆土植被，壩面修整，保留原排洪系統(tǒng)排洪排洪。城門峒尾礦庫已達設計標高，將進行閉庫。創(chuàng)新閉庫方式，利用現(xiàn)有的地形條件，經(jīng)灘面覆土植被后，采取地表徑流方式排出庫內(nèi)大氣降水。即降水從庫腰和庫尾排出實現(xiàn)雨后，庫內(nèi)灘面無積水。尾礦庫最后成為一座尾礦堆體，為日后再利用創(chuàng)造有利條件。封堵原排水系統(tǒng)，消除因排洪系統(tǒng)日后年久失修，而坍塌的事故隱患。,頭頂庫加固治理凹山總尾礦庫，下游居民眾多，是一座典型的“頭頂庫”現(xiàn)在雖為正常庫，將于15、2017年8月停排。但南山礦本著對下游居民安全高度負責的態(tài)度，決定對其提升本質安全度治理。其治理的方法是利用和尚橋采場的廢石通過膠帶運送至尾礦庫，進行培厚壓坡加固。其具體措施是：壩前地基清基換填，分臺階堆排固基壓坡，排洪系統(tǒng)改道再造，排滲系統(tǒng)引流，監(jiān)測設施新建。,結語：通過規(guī)范化日常管理，注重監(jiān)測診斷，定期抗震穩(wěn)定性分析，及時治理病害，保障安全資金投入，不斷進行技術創(chuàng)新，解決安全生產(chǎn)難題。實現(xiàn)了xx南山礦業(yè)公司兩座高等別的尾礦庫在其壽命周期內(nèi)安全穩(wěn)定運行，其中凹山總尾礦庫安全運行52年，城門峒尾礦庫安全運行24年。創(chuàng)新閉庫方式和“頭頂庫”治理，提升了尾礦庫閉庫后的安全性，為后期再利用創(chuàng)造了有利條件。,謝 謝！,