西藏华泰龙:《气驱竖井及飘管排渗在高海拔膏体尾矿筑坝的研究与应用》荣获2019年度中国黄金协会科学技术奖一等奖

发布时间:2020-04-14 文章来源:

开发过程:

膏体尾矿筑坝工艺在高海拔地区的应用面临一系列严峻挑战,主要包括:尾矿伤身速度快,固结时间不足,难以形成够足够强度;膏体尾矿不分级,坝前渗透系数低,加大尾矿排水固结难度;尾矿库浸润线高,尾矿坝安全风险较高。

米兜彩票目前国内有一些排渗加固方式,包括真空抽吸、碎石挤淤桩、井点降水等,但均存在一定弊端。为此,西藏华泰龙矿业开发有限公司以果郎沟尾矿库为研究对象,开展了气驱竖井及飘管排渗工艺技术的系统研究。

华泰龙公司下属甲玛矿区主要产出铜多金属矿,选厂设计生产总规模为4万吨/日,矿区所配套使用尾矿库为果郎沟尾矿库,采用初期坝+膏体上游法堆坝形式。尾矿库分两期进行建设,一期工程为初期坝坝顶标高(4265米)以下的工程,二期工程为初期坝坝顶标高以上的堆筑工程。

果郎沟尾矿库尾砂沉积特性差,滩面尾矿粗细不分级,渗透系数低,尾矿难以固结,放矿后形成湿性滩面,软弱层厚度大,承载力不足。为加速滩面尾矿固结,提高承载力,华泰龙公司进行库内滩面水平飘管排渗试验探索,验证该排渗方式的可行性,前期试验在库区北侧开展。试验将包有白钢网(白钢网目数为80)的排渗管插入湿滩内,在排渗管另一端安装真空抽水泵,抽取排渗管内渗水。六级模袋子坝第一层已向库内铺设34米,再沿滩面向库内搭建长约20米浮筒桥,构成试验操作平台。这次试验水平排渗管总长70米,其中前50米为导水管,后20米排渗管沿桥铺设。排渗管上、下进行抛粗砂处理,粗砂层宽约50厘米至100厘米、长20米,上、下两层粗砂及管外白钢网形成反滤层。铺设排渗管且完成抛砂后,对抽水量进行了测量,测量结果为24小时排水量约为240立方米,即每小时排水量为10立方米/小时。经过三天抽水后,再次对排水量进行测量,测量结果为真空抽水泵运行10小时出水量为18立方米,即每小时排水量为1.8立方米/小时。结果表明排渗管周边尾矿含水量已经显著减少,形成了良好的干滩面。

推广应用:

米兜彩票根据当时时段果郎沟尾矿库运行状况,采取以下气驱竖井排渗方案用以研究该排渗工艺在此类高海拔膏体尾矿筑坝方式下的应用效果。一是在二级子坝(标高4275米平台)铺设一排竖井排渗,单孔深度30米,铺设间距10米,共计铺设43孔竖井排渗。二是在三级子坝(标高4280米平台)铺设一排竖井排渗,单孔深度35米,铺设间距10米,共计铺设43孔竖井排渗。

水平飘管应用方案是在4265平台布置一排水平排渗管,渗水管采用直径75毫米齿轮透水管(外包304白钢网),排水管采用直径75毫米PE管。每孔钻孔深度181米至203米,孔间距10米,共计布置47孔。

单从浸润线埋深指标来看,2019年3月库区尾矿沉积状态很差,无法按设计在库区埋设排渗设施,目前只能在宽体子坝顶内坝肩设置水平排渗设施,浸润线埋深只能控制在10米左右,远远不能达到设计要求的45米埋深和支持试验段坝体稳定所需的浸润线埋深要求(埋深至少应达到20米)。

米兜彩票2019年8月,由于采取了有效的排渗加固措施,并在坝上连续抽排渗水,根据现场对坝体浸润线的监测数据,排渗井影响范围内浸润线已经明显降低,排渗影响范围内的浸润线埋深降至18.4米至26米,反映了坝体在固结过程中,渗透系数逐渐降低、渗流量降低的特征。

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