尾礦庫和貯灰場在安全上的區(qū)別

1、尾礦庫和貯灰場在安全上的區(qū)別    【摘要】由于尾礦和粉煤灰的物理及化學(xué)特性的區(qū)別，尾礦庫和貯灰場筑壩采取的方法也不盡相同，安全措施亦有差異。本文分析比較了尾礦和粉煤灰的物理力學(xué)特性，以及筑壩區(qū)別和綜合利用。 【關(guān)鍵詞】尾礦 粉煤灰 物理力學(xué) 筑壩 安全 利用 區(qū)別 Abstract due to different physical and chemical properties of tailings and fly ash, methods of tailings dam and the ash storage field are not the

2、same, safety measures are also different. This paper analyzes and compares the physical and mechanical properties of tailings and fly ash dam, and difference and comprehensive utilization. keyword tailings dam safety utilization of fly ash physical difference 中圖分類號：TD98文獻標(biāo)識碼：A 尾礦庫是堆存尾礦的場所，貯灰場是貯存粉煤灰的

3、場所。尾礦庫、貯灰場的筑壩有許多相同、相似之處，也有一些不同之處。本文分析了庫、場貯存介質(zhì)的不同，筑壩的區(qū)別以及安全上的區(qū)別。 一、尾礦庫、貯灰場貯存介質(zhì)的區(qū)別 （一）尾礦尾礦庫 1、尾礦。尾礦是選礦中分選作業(yè)的產(chǎn)品之一，在此作業(yè)的產(chǎn)品中，其有用成分的含量最低。在當(dāng)前的技術(shù)經(jīng)濟條件下，不宜再進一步分選的礦，稱最終尾礦。 2、尾礦庫。顧名思義存放尾礦的倉庫，具體是指筑壩攔截谷口或圍地構(gòu)成的、用以貯存金屬非金屬礦山進行礦石選別后排出尾礦或其他工業(yè)廢渣的場所。在鋼鐵和有色金屬的大型礦山，尾礦庫都很大，一個尾礦庫的堆存量可達(dá)到十幾億噸尾礦。 （二）粉煤灰貯灰場 1、粉煤灰。粉煤灰是從煤燃燒后的煙氣中收

4、捕下來的細(xì)灰，粉煤灰是燃煤電廠排出的主要固體廢物。 2、貯灰場。貯灰場指筑壩攔截谷口或圍地形成的具有一定容積、主要用以貯存粉煤灰的專用場地，包括灰壩（含灰堤）、場內(nèi)粉煤灰排放系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、排滲系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)、回水泵站、貯灰場管理站等建（構(gòu)）筑物和設(shè)備設(shè)施。 二、尾礦、粉煤灰的物理力學(xué)特性區(qū)別 （一）尾礦的物理力學(xué)特性。 1、顆粒狀態(tài)。大部分尾礦是選廠經(jīng)粗碎、細(xì)磨后變成了相當(dāng)于粘土、粉土的細(xì)顆粒物質(zhì)，由水力輸送進入尾礦庫沉淀、堆存。尾礦顆粒形態(tài)上分，可分為碎石(重選出的重介質(zhì))、砂(粗磨后的)、粉土、粘土(細(xì)磨后的)。 2、滲透性和變形特性。尾礦的粒度組成能綜合反映尾礦的特性和本質(zhì)，即尾礦具有

5、滲透性、變形特性、固化性、壓實性等?？紫侗扰c顆粒級配，含水量與抗剪強度都相互關(guān)聯(lián)，其結(jié)果會對尾礦庫壩體產(chǎn)生影響。壩體尾礦尾礦的平均物理力學(xué)指標(biāo)見下表： 表 壩體尾礦的平均物理力學(xué)指標(biāo) 注： 表中指標(biāo)均系從壩體取樣試驗所得的平均值； C、值為直剪（固結(jié)快剪）強度指標(biāo)。 （二）粉煤灰的物理力學(xué)特性 1、粉粒形狀。粉煤灰主要以粉粒為主，粘粒為次。呈灰色、灰黑色、顆粒為比表面積大的多孔顆粒，對水的吸附能力很大，主要成分為硅、鋁、鐵、鈣和硫等。粉煤灰屬粉土質(zhì)砂，多孔，質(zhì)輕，SO2，AL2O3的含量較高，具有較高的持水性。粉煤灰比重小，自然沉積的干容重低。 2、粉煤灰的物理力學(xué)特性。由于粉煤灰中粉粒、粘粒

6、的自硬性和毛細(xì)水的表面張力，其強度特性表現(xiàn)出一定的粘聚力，但數(shù)值很小。粉煤灰的比重為2.032.29，孔隙率60-78%。一般碾壓筑壩后，對灰渣進行強度試驗，數(shù)值如下：筑壩灰渣的含水量一般控制在18-23%，碾壓后的灰渣干密度大于1.30g/立方厘米，現(xiàn)場施工后灰渣粘聚力C16.2，內(nèi)摩擦角25.1°。 3、壓縮性和滲透性。粉煤灰的擊實特性與粘性土不同，具有典型的非粘性土特性，在含水量27%-32%范圍內(nèi)可獲得理想的壓實密度，表明粉煤灰擊實密度對含水量不是很敏感。粉煤灰的干密度不同，滲透系數(shù)有細(xì)微變化，粉煤灰的干密度越小，滲透系數(shù)越大，臨界坡降越小。粉煤灰為細(xì)顆粒土，故其滲透破壞形式

7、主要為流土。 三、尾礦庫與貯灰場筑壩及安全上區(qū)別 （一）尾礦庫筑壩 1、影響尾礦庫筑壩的因素。由于尾礦的物理性質(zhì)，尾礦庫的筑壩主要應(yīng)根據(jù)尾礦排出量大小、尾礦粒度組成、礦漿濃度、壩長、壩高、年上升速度以及當(dāng)?shù)貧夂驐l件(冰凍期及汛期)等因素決定。 2、尾礦庫筑壩方法。 （1）尾礦庫選址。尾礦庫的選址不宜位于工礦企業(yè)、大型水源地、水產(chǎn)基地和大型居民區(qū)上游，也不應(yīng)位于全國和省重點保護名勝古跡的上游，應(yīng)避開地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、不良地質(zhì)現(xiàn)象嚴(yán)重區(qū)域。 （2）筑壩方法。尾礦壩一般有兩部組成，即初期壩和后期壩。目前初期壩主要有勃土堆積壩和砂石壩兩種。后期壩則采用上游法、下游法、中線法等筑壩技術(shù)。尾礦庫一定要處理好尾

8、礦水和地下水的分隔，不能污染地下水或造成地下水的徑流變化和路徑變化。尾礦壩的建筑方法對尾礦壩體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全起著十分重要的作用。 3、安全管理。尾礦庫安全度主要根據(jù)尾礦庫防洪能力和尾礦壩壩體穩(wěn)定性確定，分為危庫、險庫、病庫、正常庫四級。隨著礦石開采量和處理量不斷增加，尾礦量日益增多，尾礦壩體高度也與日俱增，因而尾礦庫安全管理已成為選礦工業(yè)生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。尾礦庫的安全管理包括選礦廠尾礦砂的妥善儲存及經(jīng)常性加固加高壩體的施工，還要進行排水、防滲，并經(jīng)常對庫內(nèi)水位、浸潤線及壩體位移等項目進行監(jiān)測。 （二）貯灰場筑壩 1、影響貯灰場筑壩的因素。主要有貯灰場所在氣象條件、地理位置、面積及下游（或周邊

9、）村莊、 建筑物、居民等因素。 2、貯灰場筑壩。筑壩前對貯灰場及灰壩穩(wěn)定性、防排洪能力、安全設(shè)施可靠性、環(huán)境保護、壩基適用性等要進行充分論證。貯灰場安全等級分為三級：正?；覉觥⒉B(tài)灰場、險情灰場。目前貯灰場的筑壩方法主要有固化法和水力沖填粉煤灰筑壩技術(shù)。 3、安全管理。安全設(shè)施與主體工程同時設(shè)計、同時施工、同時投入使用。應(yīng)做好貯灰場噴淋設(shè)施運行維護管理，以及灰場植被和灰場周邊的防塵綠化帶維護管理，防止揚塵污染。貯灰場排放灰水及滲漏水應(yīng)定期進行水質(zhì)監(jiān)測。定期進行壩體位移、壩體沉降、壩體浸潤線埋深及其出溢點變化情況等安全監(jiān)測。 四、尾礦和粉煤灰綜合利用 尾礦和粉煤灰都是放錯地方的資源，由于尾礦和粉

10、煤灰各自的物理和化學(xué)特性，其綜合利用有很大區(qū)別。 （一）尾礦的綜合利用。 首先可以提取稀有金屬。如冶金方面采礦形成的尾礦，尾礦中還存在著眾多的金屬和稀有金屬，可從尾礦中提取新的金屬，不斷地降低尾礦中各種有價金屬和物質(zhì)的含量。其次可利用尾礦作為礦山井下回填的材料，減少尾礦的堆存量。再次，利用尾礦進行造地、復(fù)墾造田，尤其是無有害物質(zhì)、沒有人為添加有害物質(zhì)的尾礦，如鋁土礦的細(xì)泥就很適合于此種用途。 （二）粉煤灰的綜合利用。經(jīng)過開發(fā)，粉煤灰綜合利用的途徑越來越廣泛，可以做路基、填方、混凝土摻和料，還可以做高附加值和大摻量利用：發(fā)展技術(shù)成熟的大摻量粉煤灰新型墻體材料；利用粉煤灰作為水泥混合材料替代黏土進行配料；利用粉煤灰作為商品混凝土摻和料等。還可用作農(nóng)業(yè)肥料和土壤改良劑，回收工業(yè)原料和作環(huán)境材料。 總之，尾礦庫和貯灰場因尾礦和粉煤灰的物理力學(xué)特性不同，庫、場的筑壩要求也不盡相同，但尾礦和粉煤灰都是資源，綜合利用，變廢為