1.概述

尾礦入庫(kù)時(shí)含水量很高，入庫(kù)后雖然能夠通過(guò)濾水設(shè)施滲出一部分，但同時(shí)又會(huì)得到天降雨水和地表徑流水的補(bǔ)充，若在雨季或連降暴雨后，有時(shí)可使尾礦處在水飽和狀態(tài)，這對(duì)尾礦壩形成很大側(cè)壓力，若不慎一旦垮壩將造成巨大損失。

采用新技術(shù)設(shè)計(jì)可以使尾礦在分倉(cāng)填埋階段逐步脫水干化，并且在最終圍合成型后被嚴(yán)格密封在填埋場(chǎng)庫(kù)區(qū)中，故最終形成尾礦庫(kù)絕對(duì)安全可靠，且對(duì)外界環(huán)境零污染。

本新技術(shù)無(wú)論在平原或山區(qū)都適用。特別具有實(shí)用價(jià)值的是：可對(duì)現(xiàn)狀尾礦庫(kù)進(jìn)行加固、覆蓋和擴(kuò)充，不僅徹底消除了現(xiàn)狀尾礦庫(kù)的安全隱患，而且還可以對(duì)現(xiàn)狀尾礦庫(kù)進(jìn)行大容量擴(kuò)充，使土地使用效率大為提升。

為計(jì)算方便，本實(shí)施例項(xiàng)目建造在平原，且填埋場(chǎng)占地平面為矩形。

2.實(shí)施內(nèi)容

新技術(shù)按兩個(gè)階段實(shí)施尾礦干化填埋場(chǎng)：第一階段為“分倉(cāng)填埋階段”；第二階段為“圍合成型階段”，分述如下：

2.1分倉(cāng)填埋階段

分倉(cāng)填埋階段主要內(nèi)容是依次構(gòu)筑和填滿全部筒倉(cāng)，實(shí)施周期為填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)年限。本設(shè)計(jì)項(xiàng)目總共建設(shè)408座筒倉(cāng)，每座筒倉(cāng)直徑20米，填高24米，容積為7540立方米。408座筒倉(cāng)總填埋量為307.63萬(wàn)立方米，若按日填埋421立方米計(jì)，可填埋20年。

應(yīng)根據(jù)筒倉(cāng)填埋高度來(lái)確定筒倉(cāng)直徑，一般筒倉(cāng)直徑與高度的適宜比例約在1：1.2左右。首先平整場(chǎng)地，如果當(dāng)?shù)赝猎慈狈蛇m量挖出地表土運(yùn)輸至場(chǎng)區(qū)外，以備今后返回填埋場(chǎng)頂面進(jìn)行覆蓋。

而后鋪設(shè)尾礦排水主管、支管，以及建造各集水井。最后依次建造各筒倉(cāng)并輪流進(jìn)料。由于液態(tài)尾礦料漿會(huì)對(duì)筒倉(cāng)體產(chǎn)生較大側(cè)壓力，所以對(duì)一座筒倉(cāng)連續(xù)進(jìn)料不能太多，按日進(jìn)料421立方米計(jì)，第一個(gè)筒倉(cāng)進(jìn)料1.5天為631立方米，筒倉(cāng)內(nèi)尾礦作業(yè)面升高約2米，而后轉(zhuǎn)向第二個(gè)筒倉(cāng)進(jìn)料。

依次輪流向最后第408座筒倉(cāng)進(jìn)料完成后，已經(jīng)歷時(shí)408X1.5=612天，這時(shí)第一座筒倉(cāng)內(nèi)尾礦水因下滲和蒸發(fā)已經(jīng)排出很多，尾礦體趨于干化和固結(jié)，填料作業(yè)面也有所下降。

在尾礦進(jìn)料到達(dá)合適高度后，安置加筋環(huán)，加筋環(huán)呈圓形按設(shè)計(jì)要求安放，在進(jìn)料時(shí)應(yīng)先將加筋環(huán)內(nèi)部填滿后再填充加筋環(huán)外部。

在固體物料中安放加筋環(huán)可大幅度減小因固體物料堆積對(duì)筒倉(cāng)體產(chǎn)生的側(cè)向力，此外，在筒倉(cāng)中央和沿倉(cāng)體內(nèi)壁安放的總計(jì)13根豎向軟式透水管可及時(shí)排出尾礦料漿中的水分，使對(duì)筒倉(cāng)壁的側(cè)向水壓力無(wú)法形成。此兩項(xiàng)措施可確保筒倉(cāng)體結(jié)構(gòu)安全。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)室鋼筋拉伸試驗(yàn)圖可知：如倉(cāng)體環(huán)筋采用Q235低碳鋼，則當(dāng)其拉伸到達(dá)屈服極限時(shí)，其對(duì)應(yīng)的延伸率約為0.1％，而當(dāng)其拉伸到達(dá)強(qiáng)度極限時(shí)，其延伸率約為16％，在此過(guò)程中會(huì)發(fā)生非常明顯的拉伸變形。故無(wú)須勞神計(jì)算倉(cāng)體內(nèi)壁受力大小，只要通過(guò)日常觀察倉(cāng)體環(huán)筋的拉伸變形就可以把握倉(cāng)體結(jié)構(gòu)的安全。

筒倉(cāng)進(jìn)料完成后為加快蒸發(fā)水分可不進(jìn)行覆蓋，如遇暴雨或者為避免粉塵污染再進(jìn)行覆蓋。

2.2 圍合成型階段

當(dāng)所有筒倉(cāng)填滿后，進(jìn)入圍合成型階段，需要臨時(shí)招聘眾多人力參與。因提升回收筒倉(cāng)體需要，在筒倉(cāng)四周均勻分布12人。挖掘各筒倉(cāng)頂部尾礦向倉(cāng)體周?chē)障短帓佁?，而后將下拋填充料夯壓密?shí)。每填充0.75米就自下而上拆除一節(jié)倉(cāng)體，以及拆除沿筒倉(cāng)內(nèi)壁且高程在0.3米以上的豎向軟式透水管。重復(fù)上述過(guò)程，直至將各相鄰倉(cāng)體之間空隙處全部填滿，以及筒倉(cāng)體全部拆除回收為止。

與上述過(guò)程同步進(jìn)行的還有沿填埋場(chǎng)四周砌筑漿砌塊石護(hù)坡，護(hù)坡高度隨拋填尾礦作業(yè)面上升，當(dāng)全部相鄰?fù)矀}(cāng)間空隙全部填滿后護(hù)坡砌筑亦同步上升到頂。推土機(jī)按設(shè)計(jì)高程平整作業(yè)面，形成填埋場(chǎng)中部最高，且向四周形成1％的排水坡。平整并碾壓密實(shí)后攤鋪厚1毫米HDPE膜形成防水墊層，在墊層上按設(shè)計(jì)圖均勻分布軟式透水管。

最后將場(chǎng)區(qū)外備用土方回填在防水墊層上，厚度約0.6米，覆土層上可選擇種植淺根莖花草。

圍合成型階段應(yīng)避開(kāi)雨季，并且盡可能在1個(gè)月以內(nèi)完成。

在分倉(cāng)填埋階段，各筒倉(cāng)倉(cāng)頂填埋高程為23.5米，經(jīng)圍合成型后，填埋場(chǎng)頂面平均高程約為20.1米（其中包括覆土層厚0.6米）。

3. 新技術(shù)優(yōu)越性

新技術(shù)優(yōu)越性主要體現(xiàn)在：

（1）尾礦庫(kù)絕對(duì)安全可靠，主要表現(xiàn)在：

填埋場(chǎng)成型后，填埋場(chǎng)頂部設(shè)置了防水襯墊和水平向透水管，可有效阻止降雨入侵；
  
在填埋場(chǎng)圍合成型階段雖然回收了沿筒倉(cāng)體周邊豎向透水管，但各筒倉(cāng)中央的豎向透水管是無(wú)法回收的仍保留在尾礦堆體中，所以堆體內(nèi)仍均勻分布有眾多豎向透水管，可確保堆體內(nèi)永久不積水；

由于在尾礦堆體中安置了大量加筋環(huán)，形成眾多獨(dú)立固結(jié)體，故在堆體內(nèi)不可能再出現(xiàn)滑移破裂面。

（2）環(huán)境效益好：由于在分倉(cāng)填埋階段可隨時(shí)覆蓋填料作業(yè)面，以及在圍合成型后進(jìn)行了嚴(yán)格密封，故環(huán)境效益可達(dá)到零污染。

（3）工程造價(jià)低：按本項(xiàng)目實(shí)例在不考慮倉(cāng)體回收利用的前提下，每立方米造價(jià)約為36元。如按70％折舊計(jì)價(jià)回收筒倉(cāng)體，則每立方米造價(jià)約為19.6元。另外，在實(shí)施過(guò)程中還可以進(jìn)行分期實(shí)施，將前期實(shí)施竣工后回收的筒倉(cāng)體用于后期實(shí)施，這樣還可以進(jìn)一步降低工程造價(jià)。

（4）節(jié)約土地：可利用現(xiàn)有庫(kù)區(qū)場(chǎng)地。

4.此新技術(shù)還可用于建造無(wú)滲瀝液需要處理的垃圾干化填埋場(chǎng)。

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