轻型井点在尾矿坝排渗盲沟施工中的应用.pdf

*。 I尾矿； 奋 ， 一 、 。 P， 々 r 轻型井点在尾矿坝排渗盲沟 f 施工中的应用 江西铜业 公司银 山铅锌矿胨 韭建 ， 『 y 一 ， E 摘要】 轻型井点在尾矿蚬排 渗盲1由施工中的应用． 较好地解决了盲内施工中坍塌的碓艋． 为保证盲沟质量．降低尾矿羽浸掏线．提供了可靠的施工奇怯． 关键词尾目 坝浸润线盲淘轻型井点 l ／ J 我 国的尾矿坝绝大 多数 采用 的是 上游法 筑 坝。由于上游法尾矿 坝的 固有 缺陷 ，到了 中后 期普遍出现浸润线过 高，坝 体 渗 流 溢 出，形成 管涌和沼泽化， 出现 严 重 的 泥 砂 流， 给坝 的稳定带来 极大 危害 。 如 何降低坝体浸润 线， 消踩管 涌和沼泽 化是尾 矿坝 安全运行和 中后 期管 理 中的一 个 重要问题。目前国内采用排渗降低浸润线的 方法多种多样 ，其 中设置 排渗盲 沟是 比较筒 单 易行的一种。但由于排渗盲淘一般设置在 浸润线 出溢处 ，盲沟开挖对尾 矿砂处 于饱和 状态，极易坍塌，给施工带来困难，施工质 量 难 以保证，盲沟 的深度也 受到 限制，排渗 效果 布尽人意。银 山铅锌 矿尾 矿坝在 排渗盲 询船工中采用轻型井点进行预先疏干的施工 方法 ，使 盲沟开控时 尾矿砂处 予干燥 状态， 铘 决了施工中坍塌 的难题 ，加 快 了 工 程 进 霞，确保了施工质量，亩沟排渗效果明显。 1 尾矿库概况 银山铅锌矿尾矿 库位于江西 德 兴 市 以 东 ，选 矿厂 西北侧 1 0 0 m处 的狭长 山 谷 中。 尾 旷库的下游紧连矿 山生产 和生 活区，距德 必 市 区仅 1 ． d k m。 尾矿库予I 9 9 0 年忉设 计， 1 0 6 1 年底建 成 投入使用 。初期坝 商1 2 m，坝 项标高6 7 ． 5 m 尾矿坝摄 终标 高1 O O m， 最 大库容6 7 4 。 6 万m ， 有效库容5 0 6 m ，可 l O 0 0 t ／ d 选矿厂年排尾 砂2 1 ． 5 万m ，使 用2 0 年 。 随着服务年限的延长和生产 规 模 的 扩 大，库容 已不能满足生产的需要，经l 9 8 1 年 和1 9 9 0 年的两次扩容，最 大 库 容 达I 6 7 8 万 m。 ，最终 坝 高为1 2 0 m。按 年尾矿排放量 4 0 ． 8 万m。 计算，服务年限可至2 0 0 5 年以后。目前 坝 高已达 1 1 2 m， 堆放 尾矿 7 8 0 多万m。 。 2 工程背景及施工环境 初期坝为不透水均质土坝，底部无排渗 设施。后期坝采用上游法筑坝，坝体仍无摊 渗设施 。尾矿坝坝 体材料主要 由尾细砂 ，尾 粉砂 ，尾亚砂 、尾轻 亚粒 、尾重 亚粒 及少 量 尾矿泥组 成。材料粒 径较细，渗透 系数 小， 渗水性差 ，坝体浸润线 高 1 9 8 5 年后 陆续在 1 子坝 ．7 。 子坝 ，8 予坝和3 副坝出现连 续 性浸润 线溢出，局部 发生 管涌及流砂 。雨季 管 涌和 流砂 现象 明显 增多，坝体 内部形成 许 多大小不一的空穴。1 9 8 9 年8 。 子坝西侧目流 砂严 重，坝面 出现 塌坑 。i 。 予坝 、7 子坝 、 8 ‘ 子 坝和 3 削坝出现宽 约 蛳 的 沼泽 化 带。 这些现象严重地影响了坝体安全。 轻型井点在尾矿】 噩排渗盲l内施工率的点甩蒋业建 维普资讯 为降低浸润线， 消除管涌 和流 砂，确保 尾矿坝的安全，经多方案 比较，决定采用纵 向盲淘排渗法来降低坝体浸润线。试验工程 选择在8 子坝。 8 ‘ 子 坝位 于尾矿坝的 中部 ，是 整个 坝体 由缓到陡的变坡处 ，坝脚浸润线 出溢较为严 重 ，表 面沼 泽化 ，多处 存在 大 的 管 涌 、流 砂 。第一 段 盲沟布置在坝面 的西 侧离 坝脚 线 3 m处。盲沟断 面t上 宽2 ． 5 m，底 宽 0 ． 6 m， 深2 m。盲 沟长8 0 m。盲沟材 料为 土工 布包 砾 石。 盲沟两端 没有集水井。集水井 底部 接横 向引水管 ，将盲沟内渗水 引出。盲沟断 面如 图 1所示 宙 1 盲沟断 面示意 图 在 盲沟开挖 中，表 面5 0 c m固 结 层 以下 的尾 矿砂处 于饱和状态 。 由于没有采 取 排水 疏干措施，施工时尾矿砂液化处 于 流 动 状 态，开挖断面出现大面积坍塌，施工条件十 分恶劣。由于盲沟实行强行开挖，设计断面 难 以形成，土工布 的铺设 极为 困难，施工质 量无法保证，工程 进度缓慢 ，排渗效果没有 达到设计要求 。 3 轻型井 点预疏干 从试验 工程 施工 的情况来看 ，要保证盲 沟 的质量，关键 是解决施 工中坝体内的渗水 问题。为 此，在 总结经验的 基础上提出 了采 用轻型井点预先疏干的方法进行盲沟排渗施 工的方 案。 3 ． 1 轻型井 点预疏干原理 轻 型井 点是 由地表上 的泵造成负压 真 空 通 过总管 和井点管传至 埋入坝体 下端 过 滤器 ， 由泵 抽出井点管及 过滤器 中的水 。 一 般 可把水 降至 坝面5 ～8 m以下深 度 。 由于 是 强制 抽水 ，水 泵所形成 的负压， 可 以传导 到井 点周 围的含水 层中，使含 水层 中的水 沿 着重力 和负 压 合力 的矢量 方 向流动，并汇入 井点 滤管 。每个井 点都形成 一个负压影 响范 围， 将平 行坝 轴线 的一排井 点连接起 来，形 成一道真空墙，起截断坝体水和降低坝体水 位 的作用 。轻型井 点降低坝体水 位原理见 恩 2 。 圈2 轻型 井 点降低坝体水位原 理图 根据上述原理 ，轻 型井 点 目前在尾矿坝 的应用 中是作为一 种永久性 的排渗设施。 而 在此前轻型 井点 只是 作为 辅助施 工手段的一 种 临时设施 。采 用轻 型井点抽水 ，临时降低 坝体水位，使盲沟开挖部分的尾矿砂预先疏 干 ，以保 证整个盲 沟的开挖 、土工布和砾 石 的铺设 顺利进行 ，一 旦施工 完毕 ，即撤去井 点，盲沟则成为永久性的排渗设施。 3 ． 2 轻型井 点的布置 与施 工 轻型井点的布置与盲沟平行，距盲沟上 游开挖边缘0 ． 5 ～l m。 如渗水量大， 可 双排布 置 ，即在盲 沟下游开挖边 缘0 ． 5 ～ l m处也 布 置一排。井点问距1 2 m，深度根据尾 矿分 层 情况 ，可 深浅相问，一般 比盲 沟 深2 m 左 右。井点冲 孔前 先在井 点布置 的 位 置 开 挖 0 ． 5 m0 ． 5 m断面的排浆沟。冲孔是利 用 加 压后的高压水 0 ． 8 mP a 经导杆冲 枪 进行 的。冲孔时 将导 杆上 下提升 ，摆动冲枪， 冲 孔到设计 深度后立 即将连接好过滤器 的井点 有 色矿 一1 9 9 4 ． 4 维普资讯 管放入 孔中心位置，并迅 速往孔 内倒入 河砂 至地面0 ． 5 Nl m，然后改用粘土或细粒尾矿 回填封 孔，以确保 每个井 点管具有 良好 的真 空状态。 井点管埋好后联接总管。 弯头与负压 塑料管联接一定要密闭，否则产生漏气，影 响抽水效果。总管与井 点管联接好后即可开 机 抽永 。开机后数分 钟 内的出水是带少 量细 砂的浑水，以后水质逐渐纯 清。_ 抽 水1 2 h 以 后，盲沟开挖处 基本 干燥 ，便 可进行开挖 。 井点布置见 图 3所 示。 圈3 轻型井 点施 工布置 注 圈中的 盲{ 句 开控断面 应为 。 官{ 句 开挖断面 3 ． 3 应该注 意的几个何题 3 ． 3 ． I 由于尾矿坝的水乎渗透系教 大 于垂 直渗 透系数，尾 矿坝放矿过 程 中形成 的薄矿 泥层对疏千效果影 响很大，有可能出现盲沟 开挖处上下均已疏千，而中间局部仍有一层 由于矿泥层 的隔离处 于饱和状态．对此应在 饱 和处 增 设临时井点 3 ． 3 ． 2 临时井点均在浅部，一般密闭 性 较 差，因而不宜同时多用和 长时间使用，以免 影 响整体井 点的真空度。 3 ． 3 ． 3 对于盲沟上部附近较大 的 管涌点， 应作局部处理，将管涌引入盲淘深部。 3 ． 3 ． 4 盲沟开挖时，坝面表层的 覆 盖泥土 不能把土工布弄脏，否则易堵，会使盲淘排 渗作用 降低。 4 工程效果 、 、 采 用轻 型井点预先疏干 的施 工方法， 先 后在8 ’ 子坝 、1 子坝和 7 子 坝设置 了排 渗盲 沟 。 由于施工质量 得到保证 ， 盲沟 排渗效果 孵 示 ，坝体 浸澜 线下降，管 涌，流砂 和坝 面沼 泽化现象 消除，增强 了尾 矿蚬 的 安 全 稳 定 性。盲沟排渗效果见下表 盲沟排渗效果情 况 责任 编辑李怀先 阳极溶解 ，以纯金状态析 于 阴极 ，经 熔镣后 成纯 金 。银 Ag c l 状态 沉积于 阳极布袋 中， 经处 理后，再用苏 打还原成9 9 ． 9 以上 的银 锭。该成果的 技术特 点 。工艺 薪 ‘ 程 合理、简 单，技术可行可靠，技术经济指标稳定，所 需设备简单易购，价格低廉 ，一般可当年投 资当年见效。闭路循环 为综合回收铂创造丁 条件， 阴极板 制造 ， 阳极板 浇铸、Ag c l 苏打 还原等技术都有突破性进展。该研究成果属 国内首刨，并达到了国际水平。如果能在全 国推广，每 年 和 J 润不低于 3 0 0 万元 ，全 国 各 砂金生产 厂矿均可采用 ，每两黄金 1两 3 1 ． 2 5 g 可获纯盈 利u． 8 8 元 ，黑 龙 江 等金 矿采用该工艺，获纯利润1 5 0 万元 以上 郑 东纯 砂金 电解法分离金银的研 究 由东北大学和冶金工业部呼玛金矿局共 同完成了砂金电解法分离金银的研究工作。 目前国内外分离金银普遍采用的工艺是掺银 电解法，它的缺点是操作复 杂、生 产 周 期 长，熔炼次数多，在工厂难以进行。落甄甄 究工作采用砂金直接铸成阳极，以纯金板作 阴极进行电解，克服了接银电解法的缺 点， 提 高了金 银的回 收率 纯金 板 即阴极片 用钛板到做极种极，经 电解后，在钛板上电 积 1 N1 ． 5 ram的纯金，将其剥离，即成始极 片。电解过程 中，粗 叠 阳极置 于 耐 酸布 袋 中，在盐酸溶液中电解，金 p． ．[ A u C 1 。 状 态在 轻型井点在尾矿埙排凑盲淘施工中的应甩陈业建 一 6 3 维普资讯