中小型鐵礦尾礦庫(kù)回采方案研究

1、    中小型鐵礦尾礦庫(kù)回采方案研究    閆博摘 要：以典型中小型鐵礦尾礦庫(kù)尾礦回采工程為研究背景，基于礦山尾礦庫(kù)現(xiàn)狀與回采工程力學(xué)分析的基礎(chǔ)上提出了具體的尾礦回采方案。研究結(jié)果對(duì)類似礦山尾礦庫(kù)回收方案的制定有借鑒意義。關(guān)鍵詞：中小型 鐵礦 尾礦庫(kù) 回采方案：td926.4 ：a ：1674-098x（2014）06（b）-0023-011 尾礦庫(kù)現(xiàn)狀與回采工程力學(xué)分析1.1 尾礦庫(kù)現(xiàn)狀某鐵礦尾礦庫(kù)閉庫(kù)后，壩高39.9 m，庫(kù)容52萬(wàn) m3，平均外坡比為1：1.75，干灘長(zhǎng)度74.8 m；干灘坡度2%；初期壩已被碎石覆蓋，不可見；排水斜槽規(guī)格0.8&#

2、215;0.8 m，系統(tǒng)工況正常；壩面436 m、481 m標(biāo)高修有壩面橫向排水溝，規(guī)格為1000×400 mm，壩肩兩側(cè)修有壩肩溝，規(guī)格1000×400 mm；觀測(cè)設(shè)施在456 m和458 m標(biāo)高各有位移觀測(cè)點(diǎn)1個(gè)、在454.9 m和456.8 m標(biāo)高各有浸潤(rùn)線觀測(cè)點(diǎn)1個(gè)；監(jiān)測(cè)設(shè)施有視頻監(jiān)控和在線監(jiān)控設(shè)施。1.2 回采工程力學(xué)分析1）地層承載力根據(jù)原位測(cè)試試驗(yàn)（標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)和重型動(dòng)力觸探）并結(jié)合室內(nèi)土工試驗(yàn)及地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，各巖土層的主要物理力學(xué)性質(zhì)評(píng)價(jià)如表1所示。2）地震效應(yīng)，根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50011-2001），礦山礦尾礦庫(kù)場(chǎng)區(qū)抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計(jì)基本地震加

3、速度值為0.05 g，設(shè)計(jì)特征周期0.45 s，設(shè)計(jì)地震分組為第三組。3）場(chǎng)地穩(wěn)定性及適宜性評(píng)價(jià)，經(jīng)勘察尾礦庫(kù)庫(kù)區(qū)范圍內(nèi)，地層巖性根據(jù)性質(zhì)及成因可分為四個(gè)階段，即碎石、初期壩、天然地層和尾礦堆積層。初期壩為透水堆石壩；天然地層表層為角礫；尾礦砂中大部分為尾中砂、尾細(xì)砂。尾礦土主要成分為角閃石、云母為主，局部夾尾中砂薄層。初期壩位于中風(fēng)化片麻巖上，為山谷型尾礦庫(kù)。庫(kù)區(qū)走向近于南北，部分山體基巖裸露，風(fēng)化層較薄，植被發(fā)育，區(qū)域地貌為燕山山脈北部構(gòu)造剝蝕中低山區(qū)。庫(kù)區(qū)內(nèi)無(wú)大的褶皺構(gòu)造和大的斷層通過，也未見崩塌、滑坡、泥石流等不良地質(zhì)現(xiàn)象。庫(kù)區(qū)兩側(cè)山體十分穩(wěn)定。該庫(kù)區(qū)場(chǎng)地穩(wěn)定，適宜尾砂回采。2 回采方

4、案2.1 尾砂回采總量與取砂范圍礦山尾砂回采總?cè)萘繛?4.48萬(wàn) m3，尾礦充填系數(shù)按0.8計(jì)，則尾砂回采有效容量為11.58萬(wàn) m3。尾砂取砂區(qū)域?yàn)槲驳V庫(kù)灘面以下，取砂厚度06.46 m，取砂量14.58萬(wàn) m3，挖砂標(biāo)高455447 m。2.2 尾砂取砂方法及工藝挖砂取砂順序：在尾礦庫(kù)灘面上，自上游至下游，自高至低下降式取砂。運(yùn)輸方式：挖掘機(jī)、裝載機(jī)裝運(yùn)、汽車公路運(yùn)輸。取砂工藝及方法：自尾礦庫(kù)灘面上游至下游，自高至低下降式單臺(tái)階取砂。2.3 取砂工期尾礦庫(kù)設(shè)計(jì)取砂量14.48萬(wàn) m3。每天實(shí)行1班作業(yè)，每班工作8 h?？紤]不確定因素影響，計(jì)劃60 d內(nèi)可將設(shè)計(jì)取砂量全部清運(yùn)完畢。取砂時(shí)間應(yīng)

5、避開汛期。2.4 主要設(shè)備選型尾砂的采裝工作由2臺(tái)sh240-5/0.8型挖掘機(jī)完成，運(yùn)輸工作由7臺(tái)礦用自卸汽車（載重8 t）完成。在取砂過程中配備1臺(tái)zl-50型裝載機(jī)和2臺(tái)t-120型推土機(jī)完成清掃工作。2.5 供水、排水設(shè)施設(shè)置建設(shè)1座容積為20 m3的活動(dòng)蓄水池，為取砂場(chǎng)降塵及消防工作供水。2.6 觀測(cè)設(shè)施利用在456 m標(biāo)高和458 m標(biāo)高設(shè)置監(jiān)控點(diǎn)，每季度在工作基點(diǎn)使用gps進(jìn)行位移觀測(cè)。發(fā)現(xiàn)明顯位移后，及時(shí)報(bào)告，并采取妥善整治措施及時(shí)處理。2.7 通訊與照明根據(jù)生產(chǎn)管理在尾礦庫(kù)值班室設(shè)有線生產(chǎn)調(diào)度電話和對(duì)講機(jī)各一部。有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)配備手機(jī)。尾礦庫(kù)周邊山梁上布設(shè)強(qiáng)光探照燈，在取砂作業(yè)面及

6、運(yùn)輸?shù)缆犯浇贾谜彰髟O(shè)施，照明燈可選用高壓鈉燈或鹵鎢燈。露天取砂場(chǎng)照明網(wǎng)絡(luò)電壓采用220 v，照明電源回路應(yīng)與低壓動(dòng)力網(wǎng)絡(luò)分開。2.8 運(yùn)輸?shù)缆肺驳V回采道路設(shè)置線路1條，布置在尾礦庫(kù)四周。道路等級(jí)為3級(jí)；最短停車視距20 m；最短會(huì)車視距40 m；單向行車密度低于20輛/小時(shí)；計(jì)算行車速度20 km/h；最小平曲線半徑15 m；最大縱坡10%（坡長(zhǎng)路面結(jié)構(gòu)：主干線公路下鋪一層15-40 cm塊石，上鋪4-8 cm碎石，厚度不小于20 cm。整平、壓實(shí)，路面撒一層02 cm的養(yǎng)路砂石，支線公路下鋪一層28 cm碎石，上墊沙土，厚度不小于20 cm。2.9 人員配置取砂作業(yè)安全運(yùn)行管理應(yīng)由企業(yè)主要

7、領(lǐng)導(dǎo)組織相關(guān)人員對(duì)尾礦庫(kù)進(jìn)行管理，配備專職安全管理人員和車輛運(yùn)輸調(diào)度員總計(jì)14人。3 結(jié)語(yǔ)結(jié)合礦山尾礦庫(kù)現(xiàn)狀提出了尾礦庫(kù)尾砂回采方案，方案可行性高，對(duì)尾砂回采能起到科學(xué)的指導(dǎo)作用，對(duì)類似礦山尾礦庫(kù)回收方案的制定有借鑒意義。參考文獻(xiàn)1 張娜，張敬奇.某尾礦庫(kù)尾礦回采方案及安全性研究j.云南冶金，2013（4）：12-17.2 劉會(huì)林.冀東小型鐵礦山開發(fā)利用方案研究j.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2013（5）：110-111.3 王紅，吳剛，張麗.尾礦資源化與礦山的可持續(xù)發(fā)展j.化工礦物與加工，2009（3）：30-31.endprint摘 要：以典型中小型鐵礦尾礦庫(kù)尾礦回采工程為研究背景，基于礦山尾礦庫(kù)現(xiàn)狀

8、與回采工程力學(xué)分析的基礎(chǔ)上提出了具體的尾礦回采方案。研究結(jié)果對(duì)類似礦山尾礦庫(kù)回收方案的制定有借鑒意義。關(guān)鍵詞：中小型 鐵礦 尾礦庫(kù) 回采方案：td926.4 ：a ：1674-098x（2014）06（b）-0023-011 尾礦庫(kù)現(xiàn)狀與回采工程力學(xué)分析1.1 尾礦庫(kù)現(xiàn)狀某鐵礦尾礦庫(kù)閉庫(kù)后，壩高39.9 m，庫(kù)容52萬(wàn) m3，平均外坡比為1：1.75，干灘長(zhǎng)度74.8 m；干灘坡度2%；初期壩已被碎石覆蓋，不可見；排水斜槽規(guī)格0.8×0.8 m，系統(tǒng)工況正常；壩面436 m、481 m標(biāo)高修有壩面橫向排水溝，規(guī)格為1000×400 mm，壩肩兩側(cè)修有壩肩溝，規(guī)格1000&#

9、215;400 mm；觀測(cè)設(shè)施在456 m和458 m標(biāo)高各有位移觀測(cè)點(diǎn)1個(gè)、在454.9 m和456.8 m標(biāo)高各有浸潤(rùn)線觀測(cè)點(diǎn)1個(gè)；監(jiān)測(cè)設(shè)施有視頻監(jiān)控和在線監(jiān)控設(shè)施。1.2 回采工程力學(xué)分析1）地層承載力根據(jù)原位測(cè)試試驗(yàn)（標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)和重型動(dòng)力觸探）并結(jié)合室內(nèi)土工試驗(yàn)及地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，各巖土層的主要物理力學(xué)性質(zhì)評(píng)價(jià)如表1所示。2）地震效應(yīng)，根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50011-2001），礦山礦尾礦庫(kù)場(chǎng)區(qū)抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.05 g，設(shè)計(jì)特征周期0.45 s，設(shè)計(jì)地震分組為第三組。3）場(chǎng)地穩(wěn)定性及適宜性評(píng)價(jià)，經(jīng)勘察尾礦庫(kù)庫(kù)區(qū)范圍內(nèi)，地層巖性根據(jù)性質(zhì)及成因可分為四個(gè)階段，

10、即碎石、初期壩、天然地層和尾礦堆積層。初期壩為透水堆石壩；天然地層表層為角礫；尾礦砂中大部分為尾中砂、尾細(xì)砂。尾礦土主要成分為角閃石、云母為主，局部夾尾中砂薄層。初期壩位于中風(fēng)化片麻巖上，為山谷型尾礦庫(kù)。庫(kù)區(qū)走向近于南北，部分山體基巖裸露，風(fēng)化層較薄，植被發(fā)育，區(qū)域地貌為燕山山脈北部構(gòu)造剝蝕中低山區(qū)。庫(kù)區(qū)內(nèi)無(wú)大的褶皺構(gòu)造和大的斷層通過，也未見崩塌、滑坡、泥石流等不良地質(zhì)現(xiàn)象。庫(kù)區(qū)兩側(cè)山體十分穩(wěn)定。該庫(kù)區(qū)場(chǎng)地穩(wěn)定，適宜尾砂回采。2 回采方案2.1 尾砂回采總量與取砂范圍礦山尾砂回采總?cè)萘繛?4.48萬(wàn) m3，尾礦充填系數(shù)按0.8計(jì)，則尾砂回采有效容量為11.58萬(wàn) m3。尾砂取砂區(qū)域?yàn)槲驳V庫(kù)灘面

11、以下，取砂厚度06.46 m，取砂量14.58萬(wàn) m3，挖砂標(biāo)高455447 m。2.2 尾砂取砂方法及工藝挖砂取砂順序：在尾礦庫(kù)灘面上，自上游至下游，自高至低下降式取砂。運(yùn)輸方式：挖掘機(jī)、裝載機(jī)裝運(yùn)、汽車公路運(yùn)輸。取砂工藝及方法：自尾礦庫(kù)灘面上游至下游，自高至低下降式單臺(tái)階取砂。2.3 取砂工期尾礦庫(kù)設(shè)計(jì)取砂量14.48萬(wàn) m3。每天實(shí)行1班作業(yè)，每班工作8 h?？紤]不確定因素影響，計(jì)劃60 d內(nèi)可將設(shè)計(jì)取砂量全部清運(yùn)完畢。取砂時(shí)間應(yīng)避開汛期。2.4 主要設(shè)備選型尾砂的采裝工作由2臺(tái)sh240-5/0.8型挖掘機(jī)完成，運(yùn)輸工作由7臺(tái)礦用自卸汽車（載重8 t）完成。在取砂過程中配備1臺(tái)zl-5

12、0型裝載機(jī)和2臺(tái)t-120型推土機(jī)完成清掃工作。2.5 供水、排水設(shè)施設(shè)置建設(shè)1座容積為20 m3的活動(dòng)蓄水池，為取砂場(chǎng)降塵及消防工作供水。2.6 觀測(cè)設(shè)施利用在456 m標(biāo)高和458 m標(biāo)高設(shè)置監(jiān)控點(diǎn)，每季度在工作基點(diǎn)使用gps進(jìn)行位移觀測(cè)。發(fā)現(xiàn)明顯位移后，及時(shí)報(bào)告，并采取妥善整治措施及時(shí)處理。2.7 通訊與照明根據(jù)生產(chǎn)管理在尾礦庫(kù)值班室設(shè)有線生產(chǎn)調(diào)度電話和對(duì)講機(jī)各一部。有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)配備手機(jī)。尾礦庫(kù)周邊山梁上布設(shè)強(qiáng)光探照燈，在取砂作業(yè)面及運(yùn)輸?shù)缆犯浇贾谜彰髟O(shè)施，照明燈可選用高壓鈉燈或鹵鎢燈。露天取砂場(chǎng)照明網(wǎng)絡(luò)電壓采用220 v，照明電源回路應(yīng)與低壓動(dòng)力網(wǎng)絡(luò)分開。2.8 運(yùn)輸?shù)缆肺驳V回采道路設(shè)置

13、線路1條，布置在尾礦庫(kù)四周。道路等級(jí)為3級(jí)；最短停車視距20 m；最短會(huì)車視距40 m；單向行車密度低于20輛/小時(shí)；計(jì)算行車速度20 km/h；最小平曲線半徑15 m；最大縱坡10%（坡長(zhǎng)路面結(jié)構(gòu)：主干線公路下鋪一層15-40 cm塊石，上鋪4-8 cm碎石，厚度不小于20 cm。整平、壓實(shí)，路面撒一層02 cm的養(yǎng)路砂石，支線公路下鋪一層28 cm碎石，上墊沙土，厚度不小于20 cm。2.9 人員配置取砂作業(yè)安全運(yùn)行管理應(yīng)由企業(yè)主要領(lǐng)導(dǎo)組織相關(guān)人員對(duì)尾礦庫(kù)進(jìn)行管理，配備專職安全管理人員和車輛運(yùn)輸調(diào)度員總計(jì)14人。3 結(jié)語(yǔ)結(jié)合礦山尾礦庫(kù)現(xiàn)狀提出了尾礦庫(kù)尾砂回采方案，方案可行性高，對(duì)尾砂回采能

14、起到科學(xué)的指導(dǎo)作用，對(duì)類似礦山尾礦庫(kù)回收方案的制定有借鑒意義。參考文獻(xiàn)1 張娜，張敬奇.某尾礦庫(kù)尾礦回采方案及安全性研究j.云南冶金，2013（4）：12-17.2 劉會(huì)林.冀東小型鐵礦山開發(fā)利用方案研究j.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2013（5）：110-111.3 王紅，吳剛，張麗.尾礦資源化與礦山的可持續(xù)發(fā)展j.化工礦物與加工，2009（3）：30-31.endprint摘 要：以典型中小型鐵礦尾礦庫(kù)尾礦回采工程為研究背景，基于礦山尾礦庫(kù)現(xiàn)狀與回采工程力學(xué)分析的基礎(chǔ)上提出了具體的尾礦回采方案。研究結(jié)果對(duì)類似礦山尾礦庫(kù)回收方案的制定有借鑒意義。關(guān)鍵詞：中小型 鐵礦 尾礦庫(kù) 回采方案：td926.4 ：

15、a ：1674-098x（2014）06（b）-0023-011 尾礦庫(kù)現(xiàn)狀與回采工程力學(xué)分析1.1 尾礦庫(kù)現(xiàn)狀某鐵礦尾礦庫(kù)閉庫(kù)后，壩高39.9 m，庫(kù)容52萬(wàn) m3，平均外坡比為1：1.75，干灘長(zhǎng)度74.8 m；干灘坡度2%；初期壩已被碎石覆蓋，不可見；排水斜槽規(guī)格0.8×0.8 m，系統(tǒng)工況正常；壩面436 m、481 m標(biāo)高修有壩面橫向排水溝，規(guī)格為1000×400 mm，壩肩兩側(cè)修有壩肩溝，規(guī)格1000×400 mm；觀測(cè)設(shè)施在456 m和458 m標(biāo)高各有位移觀測(cè)點(diǎn)1個(gè)、在454.9 m和456.8 m標(biāo)高各有浸潤(rùn)線觀測(cè)點(diǎn)1個(gè)；監(jiān)測(cè)設(shè)施有視頻監(jiān)控和在線

16、監(jiān)控設(shè)施。1.2 回采工程力學(xué)分析1）地層承載力根據(jù)原位測(cè)試試驗(yàn)（標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)和重型動(dòng)力觸探）并結(jié)合室內(nèi)土工試驗(yàn)及地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，各巖土層的主要物理力學(xué)性質(zhì)評(píng)價(jià)如表1所示。2）地震效應(yīng)，根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50011-2001），礦山礦尾礦庫(kù)場(chǎng)區(qū)抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.05 g，設(shè)計(jì)特征周期0.45 s，設(shè)計(jì)地震分組為第三組。3）場(chǎng)地穩(wěn)定性及適宜性評(píng)價(jià)，經(jīng)勘察尾礦庫(kù)庫(kù)區(qū)范圍內(nèi)，地層巖性根據(jù)性質(zhì)及成因可分為四個(gè)階段，即碎石、初期壩、天然地層和尾礦堆積層。初期壩為透水堆石壩；天然地層表層為角礫；尾礦砂中大部分為尾中砂、尾細(xì)砂。尾礦土主要成分為角閃石、云母為主，局部夾尾中砂薄層

17、。初期壩位于中風(fēng)化片麻巖上，為山谷型尾礦庫(kù)。庫(kù)區(qū)走向近于南北，部分山體基巖裸露，風(fēng)化層較薄，植被發(fā)育，區(qū)域地貌為燕山山脈北部構(gòu)造剝蝕中低山區(qū)。庫(kù)區(qū)內(nèi)無(wú)大的褶皺構(gòu)造和大的斷層通過，也未見崩塌、滑坡、泥石流等不良地質(zhì)現(xiàn)象。庫(kù)區(qū)兩側(cè)山體十分穩(wěn)定。該庫(kù)區(qū)場(chǎng)地穩(wěn)定，適宜尾砂回采。2 回采方案2.1 尾砂回采總量與取砂范圍礦山尾砂回采總?cè)萘繛?4.48萬(wàn) m3，尾礦充填系數(shù)按0.8計(jì)，則尾砂回采有效容量為11.58萬(wàn) m3。尾砂取砂區(qū)域?yàn)槲驳V庫(kù)灘面以下，取砂厚度06.46 m，取砂量14.58萬(wàn) m3，挖砂標(biāo)高455447 m。2.2 尾砂取砂方法及工藝挖砂取砂順序：在尾礦庫(kù)灘面上，自上游至下游，自高至低

18、下降式取砂。運(yùn)輸方式：挖掘機(jī)、裝載機(jī)裝運(yùn)、汽車公路運(yùn)輸。取砂工藝及方法：自尾礦庫(kù)灘面上游至下游，自高至低下降式單臺(tái)階取砂。2.3 取砂工期尾礦庫(kù)設(shè)計(jì)取砂量14.48萬(wàn) m3。每天實(shí)行1班作業(yè)，每班工作8 h?？紤]不確定因素影響，計(jì)劃60 d內(nèi)可將設(shè)計(jì)取砂量全部清運(yùn)完畢。取砂時(shí)間應(yīng)避開汛期。2.4 主要設(shè)備選型尾砂的采裝工作由2臺(tái)sh240-5/0.8型挖掘機(jī)完成，運(yùn)輸工作由7臺(tái)礦用自卸汽車（載重8 t）完成。在取砂過程中配備1臺(tái)zl-50型裝載機(jī)和2臺(tái)t-120型推土機(jī)完成清掃工作。2.5 供水、排水設(shè)施設(shè)置建設(shè)1座容積為20 m3的活動(dòng)蓄水池，為取砂場(chǎng)降塵及消防工作供水。2.6 觀測(cè)設(shè)施利用在456 m標(biāo)高和458 m標(biāo)高設(shè)置監(jiān)控點(diǎn)，每季度在工作基點(diǎn)使用gps進(jìn)行位移觀測(cè)。發(fā)現(xiàn)明顯位移后，及時(shí)報(bào)告，并采取妥善整治措施及時(shí)處理。2.7 通訊與照明根據(jù)生產(chǎn)管理在尾礦庫(kù)值班室設(shè)有線生產(chǎn)調(diào)度電話和對(duì)講機(jī)各