廢棄露天坑干堆尾礦的應(yīng)用

張強強

【摘 要】遼寧省某鐵礦利用已廢棄的露天坑干式堆存尾礦，利用皮帶運輸將干尾礦運至坑底逐層向上碾壓堆筑，取得了較好的經(jīng)濟、環(huán)保效果。文章以該鐵礦為例，分析露天坑尾礦干堆汽車運輸方案及相關(guān)技術(shù)要點。

【關(guān)鍵詞】尾礦；干堆；露天坑；皮帶運輸

【中圖分類號】TD912 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688（2018）06-0162-02

利用廢棄的露天坑堆存尾礦既能充分利用露天采空區(qū)，為土地復(fù)墾創(chuàng)造條件，又能緩解礦山建設(shè)尾礦庫的壓力，是國內(nèi)露天礦山普遍采用的一種尾礦處理方式。

遼寧省某鐵礦擬將其選廠排出的尾礦脫水后干堆至已廢棄的露天坑內(nèi)，尾礦脫水車間建在該露天坑邊上。干排尾礦由汽車沿露天坑原有運礦道路運至坑內(nèi)堆存。

1 工藝資料簡述

礦山工作制度為330 d/a，排尾量為5 136 t/d，約169.5萬t/a，折合113.0萬m3/a。

露天坑底標(biāo)高140.0 m，堆存至頂部封閉圈達160.0 m，可形成有效容積為1 388萬m3，可堆存尾礦年限為12.3年。

該礦選礦工藝為磁選工藝，經(jīng)固廢類別鑒定屬一類固廢，露天坑未設(shè)置防滲系統(tǒng)。

2 露天坑尾礦干堆汽車運輸方案

露天坑內(nèi)干堆尾礦時，為保證作業(yè)期間的安全，必須自坑底向上逐層堆積尾砂，這就要求將脫水后的尾砂先運輸至坑底40 m標(biāo)高，由40 m逐層碾壓堆積升高。尾礦運輸方式為汽車運輸。

按照原設(shè)計要求，利用自卸汽車運輸需要6輛車24 h工作才能滿足運輸要求。采用該方式運輸尾礦作業(yè)車輛多，道路揚塵大，露天坑上下運輸彎多坡陡，危險系數(shù)較大，運營成本高，不是最經(jīng)濟合理的運輸方案。

3 露天坑尾礦干堆皮帶運輸

干式松散物料運輸除了采用汽車運輸外，最常見的運輸方式為皮帶運輸，在條件允許的情況下，皮帶運輸與汽車運輸相比具有明顯的經(jīng)濟優(yōu)勢。皮帶運輸具有運送功耗小、作業(yè)人員少等特點。該露天坑采用皮帶運輸存在一個明顯問題：皮帶沿現(xiàn)有道路架設(shè)需多段倒運，基建工程量大，投資較大，施工周期長。

經(jīng)多方研究探討，最終決定前期利用汽車運輸將干尾礦運至坑底，自坑底向上逐層碾壓堆筑，首先填筑一條自坑底直通脫水車間的皮帶基礎(chǔ)。該基礎(chǔ)填筑完成后立即施工一條運輸尾礦的皮帶廊，采用皮帶運輸尾礦。皮帶基礎(chǔ)填筑屬于露天坑尾礦堆存作業(yè)的一部分。前期采用汽車運輸，不存在皮帶建設(shè)影響投產(chǎn)時間的問題；皮帶廊建成后采用皮帶運輸尾礦節(jié)省了運營投資。

皮帶運輸尾礦至坑底示意圖如圖1所示。在地形圖上測算可得，前期填筑皮帶基礎(chǔ)所需填方量為58.4萬m3，折合約87.6萬t，采用脫水后的干尾砂時需要87.6萬t/a÷169.5萬t/a×12月/a=6.2月，建設(shè)700 m長皮帶廊需要基建期1個月，則前期利用汽車將脫水后的尾砂運至坑底需要6.2+1=7.2≈8個月時間。

坑內(nèi)皮帶基礎(chǔ)建成后即在其上新建帶式輸送機和皮帶廊，根據(jù)計算，皮帶寬度B=1 000 mm，水平長度為550 m，角度為-16°，長度為700 m，功率為110 kW。新建皮帶廊長度為700 m，凈寬3 m，凈高2.2 m。

4 皮帶廊基礎(chǔ)填筑要求

皮帶廊基礎(chǔ)應(yīng)自露天坑底至尾礦脫水場地進行填筑，自下而上層層碾壓夯實，運輸尾砂道路采用露天坑北幫新修道路和原有露天坑運輸?shù)缆废嘟Y(jié)合的方式進行運輸，尾砂運至露天平臺皮帶廊基礎(chǔ)處，再使用挖掘機進行輔助填筑，依次自下而上層層填筑基礎(chǔ)。

逐層碾壓填筑是保證安全最關(guān)鍵的工序，采用SR30-T膠輪壓路機碾壓。碾壓遍數(shù)和碾壓速度應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場碾壓試驗確定，每層鋪料厚度不大于0.5 m。碾壓方法一般采用進退錯距法和圈轉(zhuǎn)套壓法。填筑尾砂應(yīng)達到中等密度狀態(tài)，相對密實度不小于0.7，應(yīng)達到頂部建設(shè)皮帶廊的基礎(chǔ)要求。

5 技術(shù)經(jīng)濟比較

由表1可見，采取可行的技術(shù)方案在露天坑內(nèi)建設(shè)皮帶運輸渠道后，不僅在經(jīng)濟上占有較大優(yōu)勢，且皮帶廊運輸減少了尾礦揚塵，在環(huán)保方面具有一定優(yōu)勢。

6 結(jié)語

該鐵礦尾礦干堆至廢棄露天坑中，利用干尾砂在坑內(nèi)建設(shè)皮帶運輸基礎(chǔ)不僅減少了基建周期，而且不占用露天坑容積，運營投資占有較大優(yōu)勢，是一個較好的可行方法。

參 考 文 獻

[1]GB 50863—2013，尾礦設(shè)施設(shè)計規(guī)范[S].

[2]《尾礦設(shè)施設(shè)計參考資料》編寫組.尾礦設(shè)施設(shè)計參考資料[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1980.

[3]呂庭剛.尾礦庫安全現(xiàn)狀綜合評價[D].昆明：昆明理工大學(xué)，2005.

[責(zé)任編輯：陳澤琦]