煤礦井下尾礦庫建設及其應用

王振林

(平煤股份九礦，河南 平頂山 467099)

所謂尾礦指的是對于那些經由金屬和非金屬礦山開采出來的礦石，在經過選礦對有價值的精礦進行帥選之后，所剩余的“廢渣”部分。尾礦庫往往由尾礦堆存系統、尾礦庫排洪系統和尾礦庫回水系統幾個相關部分組成[1]。在我國，尾礦的數量較大，并且在其中的部分礦中，還含有在目前情況下難以回收的有用成分，如果對這些資源進行有效的利用，將會產生較大的經濟效益，否則，任意的排放之后不僅能夠造成資源的流失和浪費，還會可能造成嚴重的資源破壞——覆沒農田，淤塞河道——這些嚴重的環境污染問題如果得不到妥善的處理，將會產生負效應。礦業在我國國民經濟發展過程中具有十分重要的基礎性作用，而隨著經濟社會的不斷進步，因為礦產資源的開發利用而造成的環境污染和資源的可持續發展問題得到了越來越廣泛的關注，如何對現有的資源進行合理的開發和保護，就成為時下亟待解決的問題。文章以此為基礎，對煤礦井下尾礦庫建設及其應用問題進行了細致的研究，分析了尾庫礦的作用與特點，對建設尾庫礦進行了合理性分析，最后從多個不同的視角對煤礦井下尾礦庫建設的應用問題進行了討論。旨在通過本文的工作，為煤礦井下尾庫礦的建設與應用問題提供一定的可供借鑒的信息。

1 尾礦庫的作用與特點

1.1 尾礦庫的作用

(1)充分保護礦產資源。一般而言，選礦廠是用水大戶，用水會隨著尾礦排入到尾礦庫之中，而經過澄清與自然凈化之后，大部分水能夠在選礦生產過程中得到重復的利用，這對平衡枯水期水源不足問題是十分有利的。此外，有些尾礦中還蘊含著大量的有用礦物成分，甚至包括一些稀有與貴重的金屬成分，當無法全部選凈時，可以將其暫存于尾礦庫子中，待時機成熟后再回收使用。

(2)保護環境。在我國，選礦廠產生的尾礦數量不但較大，而且顆粒較細，在尾礦水中一般含有大量的藥劑，倘若不加以處理，有可能造成選廠周圍的環境受損。而把尾礦妥善的貯存在尾礦庫之中，尾礦水就能夠實現在庫內得到澄清之后再進行回收利用，這對保護環境是十分重要的[2-4]。

1.2 尾礦庫的特點

通過前文的分析可知，尾礦庫作為礦山選礦廠生產中必要的設施，在礦山企業中一般被看做是最大的環境保護工程，任何一個礦山的選礦廠只要有尾礦產生，就應該建設相應的尾礦庫。但是，尾礦庫的建投投資和運行成本十分巨大，有的還要超過選礦廠的投資成本。因此，對其進行建設和運營需要全面的考慮其成本和收益問題，只有這樣，才能有效的利用現有資源，實現更大的經濟效益。

2 煤礦井下尾礦庫建設分析

2.1 減少地下水的浪費

在采礦的過程，往往要在地下開創相應的空間，這一空間要成為地下單元的最低排泄區，此時，地下的水會匯入到井下之后被不斷地排出。而這一空間越大，匯水范圍也就越廣泛。因此，要及時的對采空區邊壁進行噴漿作業，目的在于充填滿采空區，最大限度的降低地下空間的規模，降低對地下水資源的浪費。

2.2 防止地下火災

在井下，一些有自燃傾向的礦物在開采過程中會被破碎，而當破碎之后的礦石顆粒表面積較大時，就會增加和氧氣的反應程度，而在采空區，通風條件相對較差，當氧化反應釋放出來的熱量不斷集聚之后，井下的溫度會不斷升高，此時，極易引發地下火災。因此，需要通過尾礦填滿相應的采空區，有效的隔絕散碎礦物和空氣的接觸，盡量降低地下火災的發生頻率[5]。

2.3 改善礦柱受力狀態、防止地表塌陷

在建設尾庫礦的過程中，要使井下的尾礦能夠填滿其中的采空區，實現在周圍礦柱和頂底板以及人工構筑的密閉墻約束之下的逐步沉降，在這一過程中，要經過多次的充填才能實現。當充填效果相對較好時，頂板和周圍的介質會受力變形，而壓實的尾礦會包圍著礦柱，這就為礦柱施加了一定的側向應力，使礦柱抵抗載荷的能力得到了一定的提升。

3 尾礦庫建設的設計與應用

3.1 尾礦庫設計

在尾礦庫內應保持較長的干坡段，目的在于最大限度的降低庫內水位，使其能夠遠離壩體;在一些有條件的煤礦，需要在庫外設置多級澄清池，目的在于保證排水的水質達到一定的要求;在尾礦壩部分要設置完善的觀測設施或者多個尾礦庫使其能夠輪流使用，目的在于加速尾礦的固結。

3.2 加強安全管理和技術跟進

在這一方面，要修訂尾礦庫安全技術標準，對洪水標準與尾礦壩穩定型標準要進行嚴格的技術跟進，最大限度的解決回水和安全之間的矛盾;此外，還要進一步的推行尾礦庫低水位運行與保持較長干坡段的經驗。

3.3 優化尾礦庫的施工管理

在施工管理方面，要對尾礦庫進行嚴格的管理，規范其操作規程。比如，要注意壩體觀測，如果發現異常要對其進行及時的分析和研究，果斷的進行處理，定期對尾礦庫的運行資金進行考察，如果需要繼續生產，需要提前進行設計和安排。

4 結束語

在當前階段，煤礦井下尾礦庫的建設和尾礦的處理工作已經引起了礦業界人士的廣泛關注。如何使尾礦在經過綜合利用之后創造更多的經濟效益，同時，還能減少對環境資源的破壞，已經成為時下亟待解決的問題。因此，對尾礦庫的建設和管理，需要從長遠的視角出發，加強對礦山項目的尾礦管理與應用。

[1]鄭懷昌.無底開采與井下尾礦庫建議[J].金屬礦山，2005(9)：141-142.

[2]王劍，董峻嶺，史飛君，徐坤明.井下尾礦庫的建設與應用[J].煤炭經濟，2001(6)：121-4.

[3]邢萬芳，金英豪，姚香.黃金尾礦干堆技術若干問題探討[J].有色金屬(礦山部分)，2008(1)：48-52.

[4]羅敏杰.淺談尾礦干堆技術[J].有色冶金設計與研究，2009(6)：27-29.

[5]曲業兵.關于尾礦庫的建設與環境保護問題的思考[J].環境保護與循環經濟，2009(11)：65-67.