栗西尾矿库挖潜改造延长服务期探讨研究.pdf

2 0 0 3 年第5 期有色奎属 选矿部分 栗西尾矿库挖潜改造延长服务期探讨研究 张培安 摘要针对票西尾矿库目前使用情况，提出政上蝣法筑坝为中线法筑坝来延长服务期的改造方案．并对改造 方案进行可行性分析。 关键词尾矿库；上游法筑坝；中线法筑坝 中圈分类号T D 9 2 81文献标识码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 0 3 0 5 0 0 4 30 3 1 基本情况 栗西尾矿库地处陕西省华县金堆镇栗西沟，是 一个三面靠山、一面筑坝的上游法山谷型尾矿库，是 金堆城钼业公司百花岭选矿厂和卅亩地选矿厂的尾 矿主要堆存地。该库1 9 7 3 年由北京有色冶金设计 研究总院设计，1 9 7 7 年5 月原冶金部第十冶金建设 公司开始施工，1 9 8 3 年9 月1 5 日按设计要求建成 并投人运行，其最终堆积高程为1 3 0 0 m ，设计总库容 为1 ．6 5 亿m 3 ，总坝高1 6 4 ．5 m 其中，初期坝高4 0 ．5 r l l ，后期坝高1 2 4 m ，服务年限按日处理矿量2 0 5 0 0 t 计为3 2 年。 栗西尾矿库属一类尾矿设施二级尾矿库， 库区汇水面积1 0 ．2 姘，流域沟长5 k m ，多年平均降 雨量9 1 8 r n m 。初期坝为堆石透水坝，坝顶高程为 1 1 7 6 ．5 m ，坝高4 0 ．5 m ，坝顶宽度为4 m ，长度- 1 1 5 m ， 上游坡比为1 ．1 7 ，下游坡比为2 ．0 ，在下游坡面 1 1 5 6 ．5 m 高程设有宽度为2 ．0 m 的马道，上游坡面 设有0 ．7 - - l0 m 厚的砂砾石防排水反滤层，坝体渗 水经下游泵站返回库内。后期坝堆积为上游法筑 坝，采用装载机装运沉积滩粗尾砂堆筑而成，每级子 坝台阶宽度为1 0 m ，坝高3 m ，外坡比1 5 ，坝顶铺设 放矿主管并连接各放矿支管进行分散放矿。每期子 坝外坡用干砌石进行护坡，坝面用山坡土和碎石覆 盖，并在备子坝设网络状排水沟和截洪沟。坝面目 前建有9 口大I S l 辐射井和2 7 个水位观测孔，坝体浸 润线普遍降到6 m 以下。库内设有两座内径为3 ．0 m 、高4 0 m 的永久性框架式排洪井塔和四座内径为 2 ．0 m 、高2 1 m 的窗口式回水井塔，具备抗御千年一 遇洪峰流量达1 8 9 m 3 ／s 的能力和日回水5 万t 的自 流回水能力。坝内干滩长度长期保持在l O D m 以 上，坝体整体形态特征较好，初期坝反滤层工作基本 正常，坝面排渗设施渗流基本稳定，是目前国内运行 比较好的尾矿坝，2 0 0 0 年8 月国家经贸委组织对栗 西尾矿库进行安全检测评价，评价结果为安全正常 库。 2 改造必要性 栗西尾矿库自1 9 8 3 年投入运行以来，目前已运 行2 0 年，随着选矿厂生产能力的扩大及球磨机效率 的提高，坝面上升速度加快，服务期难以达到3 2 年 的设计要求。坝面现已形成2 8 道子坝，坝顶长度达 到5 5 5 m ，坝顶高程达到1 2 6 3 m ，距最终堆积高程 1 3 0 0 m 只有3 7 m ，已堆积尾矿量约1 0 0 5 0 万t ，堆积 体积6 7 0 0 万m 3 ，按狭长山谷形尾矿库在坝面放矿 情况下库容系数最大为0 ．7 计算⋯，尾矿库剩余有 效库容4 8 5 0 万m 3 ，再可堆积尾矿量7 2 7 5 万t ，按两 选矿厂年处理矿量1 0 0 0 万t ，尾矿产率9 5 ％计算， 再可使用7 ．6 年，从栗西尾矿库的使用情况看，提高 库容利用系数十分有限，从根本上解决不了大问题， 按照尾矿库闭库前五年必须进行新尾矿库建设的原 则，公司在2 0 0 5 年就必须进行新尾矿库的规划建 设，而建设一个总库容为1 ．8 亿m 3 服务期为2 0 年 的尾矿库约需投资3 ～4 亿元，鉴于公司资金状况及 新建尾矿库投资巨大，且没有理想库址的实际情况， 对现有尾矿库进行挖潜改造，增加库容，延长服务年 限十分必要。 3 改造方案 改上游法筑坝为中线法筑坝【“，利用尾矿库现 箨薯暑羿；絮黯安- 0 4 1 9 6 - 5 1 6 一 ．男，山西平陆人，金堆城钼业公司生产计划处高级工程师，陕西华县，7 1 4 1 0 2 万方数据 4 4 有色奎属 选矿郜分2 0 0 3 年第5 期 剩余的4 8 5 0 万m 3 有效库容来堆积细粒级尾矿，粗 粒级尾矿堆积至坝外，利用坝外库容来延长尾矿库 服务期。 栗西尾矿库尾矿输送系统采用五级泵站扬送， 尾矿浓度基本稳定在2 5 ％～2 8 ％。在五站前的索 桥下游段 标高1 2 7 7 m 沿山体架设尾矿输送管道至 1 2 3 7 m 标高建旋流器分级站 2 0 道子坝西侧山上 ， 采用旋流器组对尾矿进行一段分级 靠高差压力可 满足旋流器高压力给矿，不需增加动力 ，粗粒级 沉 砂 尾矿用管道输送至基础坝下逐层辗压堆填，细粒 级 溢流 尾矿用管道输送至坝面进行分散放矿，坝 下游建渗水拦截泵站，将渗水返回库内或直接作为 回水使用。 在高压力低浓度给矿情况下，高效旋流器沉砂 产率可达5 0 ％，尾矿库现剩余4 8 5 0 万m 3 库容，可 堆积尾矿7 2 7 5 万t ，尾矿量按年9 5 0 万t 计算，经分 级后送至库内的细粒级尾矿为4 7 5 万t ，可使尾矿库 的服务期由现在的7 ．6 年增加至1 5 ．2 年，延长服务 期7 ．6 年，相当于建造1 ．5 个木子沟尾矿库 木子沟 尾矿库是公司的另一座尾矿库 ，如再做尾矿库提高 库容利用系数研究，可延长服务期1 0 年以上。 4 可行性分析 根据金堆城钼矿尾矿粒度分析，尾矿中十7 4 b t m 含量占4 5 ％， 3 7 t a n 含量占6 0 ％，为满足尾矿堆积 脱水迅速和尾矿堆积体较密实的技术要求，尾矿分 级界线取为7 4 p a n ，即十7 4 b a n 韵粗粒级尾矿堆积于 坝外，一7 4 p ．m 的细粒级尾矿排入库内，采用旋流器 组对尾矿进行分级，由于旋流器分级存在分级效率 问题，有少部分的 7 4 b t m 尾矿进入溢流，有一部分 的一7 4 ／t m 尾矿进入沉砂，但整体沉砂粒级可满足 堆积尾矿技术要求。 根据旋流器在一段磨矿分级中返砂比可达到 3 0 0 ％，在二段磨矿分级中返砂比可达到2 0 0 ％及旋 流器在高压力低浓度给矿情况下可提高溢流细度增 加沉砂产率的实际情况，采用一定规格的高效旋流 器和选用合适的工作参数对尾矿进行分级，沉砂产 率可达到5 0 ％⋯。 根据易门矿务局大红山铜矿实施全尾矿井下充 填，进人龙都尾矿库内的尾矿是充填站分离出来的 溢流水，其平均粒径为2 5 p r n ，其中一1 9 t t m 含量为 5 4 ％， 7 4 ／t m 含量为3 ．5 ％，尾矿能够形成稳定坝 体的实践bJ ，金堆城对尾矿分级后，进入坝内的细 粒级尾矿粗于龙都尾矿库的尾矿，能够形成稳定的 坝体。 改上游法筑坝为中线法筑坝，坝体稳定性、抗震 性增强⋯，使原有坝体更趋稳定，更加安全。 栗西尾矿库坝下游有开阔空间，具有足够的容 积，且坝下游有山头正对坝面，仅靠左侧有一个狭长 出口，用粗尾砂对山头至坝体空间进行充填，有利于 堆积坝体的稳定。 利用地形高差可形成旋流器给矿压力，同时减 少五泵站的3 台2 5 0 P N 泵开动，每年可节约运行费 用6 1 6 万元。 改上游法筑坝为中线法筑坝，库区内原有的永 久排洪设施和回水设施均满足排洪和回水要求，不 会因坝面放矿粒度变细，沉积滩坡度变缓而造成调 洪库容不足现象。 改上游法筑坝为中线法筑坝，只需征用下游 l k m 范围内的山地及搬迁很少居民．投资远小于新 建一个尾矿库的投资。 5 结论 1 ．改上游法筑坝为中线法筑坝是中后期尾矿 库挖潜改造延长服务期的最有效途径。 2 ．栗西尾矿库改上游法筑坝为中线法筑坝，在 不作大的投资情况下，增加库容4 8 5 0 万m 3 ，堆积尾 矿7 2 7 5 万t ，将现有的7 ．6 年服务期延长至1 5 ．2 年，净延长服务期7 ．6 年，相当于新建1 ．5 个木子沟 尾矿库，为以后尾矿库的加高使用创造条件。 3 ．栗西尾矿库改上游法筑坝为中线法筑坝，免 去建一个有效库容为4 8 5 0 万m 3 的尾矿库1 4 5 5 0 万 元的基建投资，同时减少一级输送泵站，年节约运行 费用6 1 6 万元。 4 ．栗西尾矿库改上游法筑坝为中线法筑坝，可 缓解公司资金紧张矛盾，使公司能将有限的资金投 入到钼深加工和钼化工的研究发展领域，有利于实 现公司的可持续发展和远景规划目标。 参考文献 [ 1 ] 赵晖编著．尾矿工程[ M ] 长春冶金部长春黄金研 究院，1 9 8 6 [ 2 ]王柏纯，郑争广，李运成，中线法筑坝加高改造技术 [ J ] ．中国矿业，1 9 9 4 ， 4 3 9 - - 4 2 ． [ 3 ] 赵高举，刘让，苏永．龙都尾矿库存在的问题与对 策[ J ] 有色金属 矿山部分 ．2 0 0 2 ， 5 4 2 ～4 3 万方数据 2 0 0 3 年第5 期 张培安栗西尾矿库挖潜改造延长服务期探讨研究4 5 S T U D YO NT H ES E R V EP E R I O DI SP R O L O N G E DI NL ⅨlT A I L I N G S D A MB YT A PT H EP 朝[ E N ’玎A L l l 【匝SA N DR E N “Ⅱ【E S 砑硝n 『G f k in “ J i n d u i c h e n gM o l y b d e n u mM i n i n gC o ，H u o u c i a nS 触n x i7 1 4 1 0 2 ，C h i n a A B S I ‘R A ‘I 。 I na c c o r d a n c ew i t ht h ec o n d i t i o no fL i x iT a i l i n g sD a ma tp r e s e n t ，p u tf o r w a r dap r o p o s a la b o u tc h a n g eu p ． s t r e a md a mc o n s t r u c t i o nm e t h o di n t oc e n t e r l i n ed a mc o n s t r u c t i o nm e t h o df o rp r o l o n g i n gs e r v ep e r i o d ，a n di t s f e a s i b i l i t yi sa n a l y z e d ． K E YW O R D S t a i l i n g sd a m ；u p s t r e a md a mc o n s t r u c t i o nm e t h o d ；c e n t e r l i n ed a mc o n s t r u c t i o nm e t h o d f 上接第4 8 页 Ⅱ巾0 0 M 哐 ⅡⅡ田[ 0 DM o D Eo FT 王I EM I N I N GR I 姗V A L U EA P P R A I S A L B A S E DO NM 哐A N ～R E V E R T l 0 NP R o C E S S L 儿，J i a n b i n g ．X I EY i n g l i a n g S o u t h e r nI n s t i t u t eo fM e t a l l u r g y ，G a n z o uJ i a n g x i3 4 1 0 0 0 ，C h i n a A 积阻W A C r A f t e rab r i e fi n t r o d u c t i o n0 1 1t h es t o c h a s t i cc h a r a c t e ro fm i n e r a lp r o d u c t sp r i c e s ，t h i sp a p e re m p h a s i s l yd a b o r a t e sa p p l i c a t i o no nm i n i n gr i g h tv a l u ea p p r a i s a lo fi n c o m em e t h o dm o d e lb a s e do nn l e a n r e v e r t i o np r o c e s s ， a n da I le x a m p l eo fm i n i n gp r o j e c to fg o l dm i n ei sa n a l y s e d ． K E YW O R D S m i n i n gr i g h t ；v a l u ea p p r a i s a l ；p r i c e ；s t o c h a s t i cp r o c e s s ；m e a n r e v e r t i o n p r o c e s s 万方数据