中小型鐵礦尾礦庫回采方案研究

閆博

摘 要：以典型中小型鐵礦尾礦庫尾礦回采工程為研究背景，基于礦山尾礦庫現(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)果對類似礦山尾礦庫回收方案的制定有借鑒意義。

關(guān)鍵詞：中小型 鐵礦 尾礦庫 回采方案

中圖分類號：TD926.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（b）-0023-01

1 尾礦庫現(xiàn)狀與回采工程力學(xué)分析

1.1 尾礦庫現(xiàn)狀

某鐵礦尾礦庫閉庫后，壩高39.9 m，庫容52萬 m3，平均外坡比為1：1.75，干灘長度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；觀測設(shè)施在456 m和458 m標(biāo)高各有位移觀測點1個、在454.9 m和456.8 m標(biāo)高各有浸潤線觀測點1個；監(jiān)測設(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)原位測試試驗（標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗和重型動力觸探）并結(jié)合室內(nèi)土工試驗及地區(qū)經(jīng)驗，各巖土層的主要物理力學(xué)性質(zhì)評價如表1所示。

2）地震效應(yīng)，根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2001），礦山礦尾礦庫場區(qū)抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計基本地震加速度值為0.05 g，設(shè)計特征周期0.45 s，設(shè)計地震分組為第三組。

3）場地穩(wěn)定性及適宜性評價，經(jīng)勘察尾礦庫庫區(qū)范圍內(nèi)，地層巖性根據(jù)性質(zhì)及成因可分為四個階段，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。庫區(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)。庫區(qū)內(nèi)無大的褶皺構(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。庫區(qū)兩側(cè)山體十分穩(wěn)定。該庫區(qū)場地穩(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 m3，尾礦充填系數(shù)按0.8計，則尾砂回采有效容量為11.58萬 m3。尾砂取砂區(qū)域為尾礦庫灘面以下，取砂厚度0～6.46 m，取砂量14.58萬 m3，挖砂標(biāo)高455～447 m。

2.2 尾砂取砂方法及工藝

挖砂取砂順序：在尾礦庫灘面上，自上游至下游，自高至低下降式取砂。運輸方式：挖掘機(jī)、裝載機(jī)裝運、汽車公路運輸。取砂工藝及方法：自尾礦庫灘面上游至下游，自高至低下降式單臺階取砂。

2.3 取砂工期

尾礦庫設(shè)計取砂量14.48萬 m3。每天實行1班作業(yè)，每班工作8 h?？紤]不確定因素影響，計劃60 d內(nèi)可將設(shè)計取砂量全部清運完畢。取砂時間應(yīng)避開汛期。

2.4 主要設(shè)備選型

尾砂的采裝工作由2臺SH240-5/0.8型挖掘機(jī)完成，運輸工作由7臺礦用自卸汽車（載重8 t）完成。在取砂過程中配備1臺ZL-50型裝載機(jī)和2臺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的活動蓄水池，為取砂場降塵及消防工作供水。

2.6 觀測設(shè)施

利用在456 m標(biāo)高和458 m標(biāo)高設(shè)置監(jiān)控點，每季度在工作基點使用GPS進(jìn)行位移觀測。發(fā)現(xiàn)明顯位移后，及時報告，并采取妥善整治措施及時處理。

2.7 通訊與照明

根據(jù)生產(chǎn)管理在尾礦庫值班室設(shè)有線生產(chǎn)調(diào)度電話和對講機(jī)各一部。有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)配備手機(jī)。尾礦庫周邊山梁上布設(shè)強(qiáng)光探照燈，在取砂作業(yè)面及運輸?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。露天取砂場照明網(wǎng)絡(luò)電壓采用220 V，照明電源回路應(yīng)與低壓動力網(wǎng)絡(luò)分開。

2.8 運輸?shù)缆?/p>

尾礦回采道路設(shè)置線路1條，布置在尾礦庫四周。道路等級為3級；最短停車視距20 m；最短會車視距40 m；單向行車密度低于20輛/小時；計算行車速度20 km/h；最小平曲線半徑15 m；最大縱坡10%（坡長<150 m）；豎曲線最小半徑200 m；車道路面寬10 m。

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，路面撒一層0～2 cm的養(yǎng)路砂石，支線公路下鋪一層2～8 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)安全運行管理應(yīng)由企業(yè)主要領(lǐng)導(dǎo)組織相關(guān)人員對尾礦庫進(jìn)行管理，配備專職安全管理人員和車輛運輸調(diào)度員總計14人。

3 結(jié)語

結(jié)合礦山尾礦庫現(xiàn)狀提出了尾礦庫尾砂回采方案，方案可行性高，對尾砂回采能起到科學(xué)的指導(dǎo)作用，對類似礦山尾礦庫回收方案的制定有借鑒意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 張娜，張敬奇.某尾礦庫尾礦回采方案及安全性研究[J].云南冶金，2013（4）：12-17.

[2] 劉會林.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，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尾礦回采工程為研究背景，基于礦山尾礦庫現(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)果對類似礦山尾礦庫回收方案的制定有借鑒意義。

關(guān)鍵詞：中小型 鐵礦 尾礦庫 回采方案

中圖分類號：TD926.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（b）-0023-01

1 尾礦庫現(xiàn)狀與回采工程力學(xué)分析

1.1 尾礦庫現(xiàn)狀

某鐵礦尾礦庫閉庫后，壩高39.9 m，庫容52萬 m3，平均外坡比為1：1.75，干灘長度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；觀測設(shè)施在456 m和458 m標(biāo)高各有位移觀測點1個、在454.9 m和456.8 m標(biāo)高各有浸潤線觀測點1個；監(jiān)測設(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)原位測試試驗（標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗和重型動力觸探）并結(jié)合室內(nèi)土工試驗及地區(qū)經(jīng)驗，各巖土層的主要物理力學(xué)性質(zhì)評價如表1所示。

2）地震效應(yīng)，根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2001），礦山礦尾礦庫場區(qū)抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計基本地震加速度值為0.05 g，設(shè)計特征周期0.45 s，設(shè)計地震分組為第三組。

3）場地穩(wěn)定性及適宜性評價，經(jīng)勘察尾礦庫庫區(qū)范圍內(nèi)，地層巖性根據(jù)性質(zhì)及成因可分為四個階段，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。庫區(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)。庫區(qū)內(nèi)無大的褶皺構(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。庫區(qū)兩側(cè)山體十分穩(wěn)定。該庫區(qū)場地穩(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 m3，尾礦充填系數(shù)按0.8計，則尾砂回采有效容量為11.58萬 m3。尾砂取砂區(qū)域為尾礦庫灘面以下，取砂厚度0～6.46 m，取砂量14.58萬 m3，挖砂標(biāo)高455～447 m。

2.2 尾砂取砂方法及工藝

挖砂取砂順序：在尾礦庫灘面上，自上游至下游，自高至低下降式取砂。運輸方式：挖掘機(jī)、裝載機(jī)裝運、汽車公路運輸。取砂工藝及方法：自尾礦庫灘面上游至下游，自高至低下降式單臺階取砂。

2.3 取砂工期

尾礦庫設(shè)計取砂量14.48萬 m3。每天實行1班作業(yè)，每班工作8 h?？紤]不確定因素影響，計劃60 d內(nèi)可將設(shè)計取砂量全部清運完畢。取砂時間應(yīng)避開汛期。

2.4 主要設(shè)備選型

尾砂的采裝工作由2臺SH240-5/0.8型挖掘機(jī)完成，運輸工作由7臺礦用自卸汽車（載重8 t）完成。在取砂過程中配備1臺ZL-50型裝載機(jī)和2臺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的活動蓄水池，為取砂場降塵及消防工作供水。

2.6 觀測設(shè)施

利用在456 m標(biāo)高和458 m標(biāo)高設(shè)置監(jiān)控點，每季度在工作基點使用GPS進(jìn)行位移觀測。發(fā)現(xiàn)明顯位移后，及時報告，并采取妥善整治措施及時處理。

2.7 通訊與照明

根據(jù)生產(chǎn)管理在尾礦庫值班室設(shè)有線生產(chǎn)調(diào)度電話和對講機(jī)各一部。有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)配備手機(jī)。尾礦庫周邊山梁上布設(shè)強(qiáng)光探照燈，在取砂作業(yè)面及運輸?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。露天取砂場照明網(wǎng)絡(luò)電壓采用220 V，照明電源回路應(yīng)與低壓動力網(wǎng)絡(luò)分開。

2.8 運輸?shù)缆?/p>

尾礦回采道路設(shè)置線路1條，布置在尾礦庫四周。道路等級為3級；最短停車視距20 m；最短會車視距40 m；單向行車密度低于20輛/小時；計算行車速度20 km/h；最小平曲線半徑15 m；最大縱坡10%（坡長<150 m）；豎曲線最小半徑200 m；車道路面寬10 m。

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，路面撒一層0～2 cm的養(yǎng)路砂石，支線公路下鋪一層2～8 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)安全運行管理應(yīng)由企業(yè)主要領(lǐng)導(dǎo)組織相關(guān)人員對尾礦庫進(jìn)行管理，配備專職安全管理人員和車輛運輸調(diào)度員總計14人。

3 結(jié)語

結(jié)合礦山尾礦庫現(xiàn)狀提出了尾礦庫尾砂回采方案，方案可行性高，對尾砂回采能起到科學(xué)的指導(dǎo)作用，對類似礦山尾礦庫回收方案的制定有借鑒意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 張娜，張敬奇.某尾礦庫尾礦回采方案及安全性研究[J].云南冶金，2013（4）：12-17.

[2] 劉會林.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，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尾礦回采工程為研究背景，基于礦山尾礦庫現(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)果對類似礦山尾礦庫回收方案的制定有借鑒意義。

關(guān)鍵詞：中小型 鐵礦 尾礦庫 回采方案

中圖分類號：TD926.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（b）-0023-01

1 尾礦庫現(xiàn)狀與回采工程力學(xué)分析

1.1 尾礦庫現(xiàn)狀

某鐵礦尾礦庫閉庫后，壩高39.9 m，庫容52萬 m3，平均外坡比為1：1.75，干灘長度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；觀測設(shè)施在456 m和458 m標(biāo)高各有位移觀測點1個、在454.9 m和456.8 m標(biāo)高各有浸潤線觀測點1個；監(jiān)測設(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)原位測試試驗（標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗和重型動力觸探）并結(jié)合室內(nèi)土工試驗及地區(qū)經(jīng)驗，各巖土層的主要物理力學(xué)性質(zhì)評價如表1所示。

2）地震效應(yīng)，根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2001），礦山礦尾礦庫場區(qū)抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計基本地震加速度值為0.05 g，設(shè)計特征周期0.45 s，設(shè)計地震分組為第三組。

3）場地穩(wěn)定性及適宜性評價，經(jīng)勘察尾礦庫庫區(qū)范圍內(nèi)，地層巖性根據(jù)性質(zhì)及成因可分為四個階段，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。庫區(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)。庫區(qū)內(nèi)無大的褶皺構(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。庫區(qū)兩側(cè)山體十分穩(wěn)定。該庫區(qū)場地穩(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 m3，尾礦充填系數(shù)按0.8計，則尾砂回采有效容量為11.58萬 m3。尾砂取砂區(qū)域為尾礦庫灘面以下，取砂厚度0～6.46 m，取砂量14.58萬 m3，挖砂標(biāo)高455～447 m。

2.2 尾砂取砂方法及工藝

挖砂取砂順序：在尾礦庫灘面上，自上游至下游，自高至低下降式取砂。運輸方式：挖掘機(jī)、裝載機(jī)裝運、汽車公路運輸。取砂工藝及方法：自尾礦庫灘面上游至下游，自高至低下降式單臺階取砂。

2.3 取砂工期

尾礦庫設(shè)計取砂量14.48萬 m3。每天實行1班作業(yè)，每班工作8 h。考慮不確定因素影響，計劃60 d內(nèi)可將設(shè)計取砂量全部清運完畢。取砂時間應(yīng)避開汛期。

2.4 主要設(shè)備選型

尾砂的采裝工作由2臺SH240-5/0.8型挖掘機(jī)完成，運輸工作由7臺礦用自卸汽車（載重8 t）完成。在取砂過程中配備1臺ZL-50型裝載機(jī)和2臺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的活動蓄水池，為取砂場降塵及消防工作供水。

2.6 觀測設(shè)施

利用在456 m標(biāo)高和458 m標(biāo)高設(shè)置監(jiān)控點，每季度在工作基點使用GPS進(jìn)行位移觀測。發(fā)現(xiàn)明顯位移后，及時報告，并采取妥善整治措施及時處理。

2.7 通訊與照明

根據(jù)生產(chǎn)管理在尾礦庫值班室設(shè)有線生產(chǎn)調(diào)度電話和對講機(jī)各一部。有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)配備手機(jī)。尾礦庫周邊山梁上布設(shè)強(qiáng)光探照燈，在取砂作業(yè)面及運輸?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。露天取砂場照明網(wǎng)絡(luò)電壓采用220 V，照明電源回路應(yīng)與低壓動力網(wǎng)絡(luò)分開。

2.8 運輸?shù)缆?/p>

尾礦回采道路設(shè)置線路1條，布置在尾礦庫四周。道路等級為3級；最短停車視距20 m；最短會車視距40 m；單向行車密度低于20輛/小時；計算行車速度20 km/h；最小平曲線半徑15 m；最大縱坡10%（坡長<150 m）；豎曲線最小半徑200 m；車道路面寬10 m。

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，路面撒一層0～2 cm的養(yǎng)路砂石，支線公路下鋪一層2～8 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)安全運行管理應(yīng)由企業(yè)主要領(lǐng)導(dǎo)組織相關(guān)人員對尾礦庫進(jìn)行管理，配備專職安全管理人員和車輛運輸調(diào)度員總計14人。

3 結(jié)語

結(jié)合礦山尾礦庫現(xiàn)狀提出了尾礦庫尾砂回采方案，方案可行性高，對尾砂回采能起到科學(xué)的指導(dǎo)作用，對類似礦山尾礦庫回收方案的制定有借鑒意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 張娜，張敬奇.某尾礦庫尾礦回采方案及安全性研究[J].云南冶金，2013（4）：12-17.

[2] 劉會林.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，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