尾矿干化填埋场设计_

　　1.概述

尾矿入库时含水量很高，入库后虽然能够通过滤水设施渗出一部分，但同时又会得到天降雨水和地表径流水的补充，若在雨季或连降暴雨后，有时可使尾矿处在水饱和状态，这对尾矿坝形成很大侧压力，若不慎一旦垮坝将造成巨大损失。

采用新技术设计可以使尾矿在分仓填埋阶段逐步脱水干化，并且在最终围合成型后被严格密封在填埋场库区中，故最终形成尾矿库绝对安全可靠，且对外界环境零污染。

本新技术无论在平原或山区都适用。特别具有实用价值的是：可对现状尾矿库进行加固、覆盖和扩充，不仅彻底消除了现状尾矿库的安全隐患，而且还可以对现状尾矿库进行大容量扩充(见图 W-9 竖向分期实施断面示意图)，使土地使用效率大为提升。

为计算方便，本实施例项目建造在平原，且填埋场占地平面为矩形。

2.实施内容

新技术按两个阶段实施尾矿干化填埋场：__阶段为“分仓填埋阶段”;第二阶段为“围合成型阶段”，分述如下：

2.1分仓填埋阶段

分仓填埋阶段主要内容是依次构筑和填满全部筒仓，实施周期为填埋场设计年限。本设计项目总共建设408座筒仓，每座筒仓直径20米，填高24米，容积为7540立方米。408座筒仓总填埋量为307.63万立方米，若按日填埋421立方米计，可填埋20年。

应根据筒仓填埋高度来确定筒仓直径，一般筒仓直径与高度的适宜比例约在1：1.2左右。

首先平整场地，如果当地土源缺乏可适量挖出地表土运输至场区外，以备今后返回填埋场顶面进行覆盖。

而后铺设尾矿排水主管、支管，以及建造各集水井。最后依次建造各筒仓并轮流进料。

由于液态尾矿料浆会对筒仓体产生较大侧压力，所以对一座筒仓连续进料不能太多，按日进料421立方米计，__个筒仓进料1.5天为631立方米，筒仓内尾矿作业面升高约2米，而后转向第二个筒仓进料。

依次轮流向最后第408座筒仓进料完成后，已经历时408X1.5=612天，这时__座筒仓内尾矿水因下渗和蒸发已经排出很多，尾矿体趋于干化和固结，填料作业面也有所下降。

在尾矿进料到达合适高度后，安置加筋环，加筋环呈圆形按设计要求安放，在进料时应先将加筋环内部填满后再填充加筋环外部。

在固体物料中安放加筋环可大幅度减小因固体物料堆积对筒仓体产生的侧向力，此外，在筒仓中央和沿仓体内壁安放的总计13根竖向软式透水管可及时排出尾矿料浆中的水分，使对筒仓壁的侧向水压力无法形成。此两项措施可确保筒仓体结构安全。

根据实验室钢筋拉伸试验图可知：如仓体环筋采用Q235低碳钢，则当其拉伸到达屈服极限时，其对应的延伸率约为0.1%，而当其拉伸到达强度极限时，其延伸率约为16%，在此过程中会发生非常明显的拉伸变形。故无须劳神计算仓体内壁受力大小，只要通过日常观察仓体环筋的拉伸变形就可以把握仓体结构的安全。

筒仓进料完成后为加快蒸发水分可不进行覆盖，如遇暴雨或者为避免粉尘污染再进行覆盖。

2.2 围合成型阶段

当所有筒仓填满后，进入围合成型阶段，需要临时招聘众多人力参与。因提升回收筒仓体需要，在筒仓四周均匀分布12人。挖掘各筒仓顶部尾矿向仓体周围空隙处抛填，而后将下抛填充料夯压密实。每填充0.75米就自下而上拆除一节仓体，以及拆除沿筒仓内壁且高程在0.3米以上的竖向软式透水管。重复上述过程，直至将各相邻仓体之间空隙处全部填满，以及筒仓体全部拆除回收为止。

与上述过程同步进行的还有沿填埋场四周砌筑浆砌块石护坡，护坡高度随抛填尾矿作业面上升，当全部相邻筒仓间空隙全部填满后护坡砌筑亦同步上升到顶。推土机按设计高程平整作业面，形成填埋场中部最高，且向四周形成1%的排水坡。平整并碾压密实后摊铺厚1毫米HDPE膜形成防水垫层，在垫层上按设计图均匀分布软式透水管。

最后将场区外备用土方回填在防水垫层上，厚度约0.6米，覆土层上可选择种植浅根茎花草。

围合成型阶段应避开雨季，并且尽可能在1个月以内完成。

在分仓填埋阶段，各筒仓仓顶填埋高程为23.5米，经围合成型后，填埋场顶面平均高程约为20.1米(其中包括覆土层厚0.6米)。

3. 新技术优越性

新技术优越性主要体现在：

3.1尾矿库绝对安全可靠，主要表现在：

3.1.1填埋场成型后，填埋场顶部设置了防水衬垫和水平向透水管，可有效阻止降雨入侵;

3.1.2在填埋场围合成型阶段虽然回收了沿筒仓体周边竖向透水管，但各筒仓中央的竖向透水管是无法回收的仍保留在尾矿堆体中，所以堆体内仍均匀分布有众多竖向透水管，可确保堆体内永久不积水;

3.1.3由于在尾矿堆体中安置了大量加筋环，形成众多独立固结体，故在堆体内不可能再出现滑移破裂面。

3.2 环境效益好：由于在分仓填埋阶段可随时覆盖填料作业面，以及在围合成型后进行了严格密封，故环境效益可达到零污染。

3.3 工程造价低：按本项目实例在不考虑仓体回收利用的前提下，每立方米造价约为36元。如按70%折旧计价回收筒仓体，则每立方米造价约为19.6元。另外，在实施过程中还可以进行分期实施，将前期实施竣工后回收的筒仓体用于后期实施，这样还可以进一步降低工程造价。

3.4 节约土地：可利用现有库区场地。