Лекция 2.
Ограждающие дамбы. Основы намыва дамб.
Основная терминология
1. Хвостохранилищем называется комплекс сооружений, предназначенных для складирования отходов обогатительных фабрик. Хвостохранилище состоит из ложа-основания, дамб первичного и вторичного обвалования,
гидроотвала, дренажных и водосбросных сооружений и других конструктивных элементов.
2. Дамба первичного обвалования — насыпь из грунта или хвостов, служащая для удержания намывных хвостов . дамба вторичного обвалования предотвращает вытекание пульпы за пределы участка намыва.
3. Участок хвостохранилища, на котором производится намыв, называется картой намыва. Последовательность заполнения карт указывается в проекте.
4. Зона между ограждающей дамбой и прудком-отстойником называется пляжем.
Основной частью хвостохранилища является прудок-отстойник, в котором происходит осветление воды в процессе намыва хвостов.
5. Пульпа — смесь хвостов с водой, сбрасываемая обогатительной фабрикой. Характеристикой пульпы являются консистенция и удельный вес.
|
|
|
6. Весовая консистенция пульпы — отношение веса хвостов в пульпе Т к весу воды Ж, %:
7. Объемное содержание хвостов в пульпе по отношению к объему пульпы (%) равно:
– удельный вес хвостов т/ 
– удельный вес воды т/ 
8. Объемное содержание хвостов в пульпе по отношению к объему пульпы (%) равно:
9. Расход пульпы при заданном среднесуточном выходе хвостов определяется по формуле:
q— выход хвостов, т/сут .
Ж — количество воды в пульпе, м3/сут .
n — количество часов работы фабрики в сутки.
Удельный вес пульпы — отношение веса пульпы к ее объему определяется по формуле:
10. Пульповод — устройство для транспортирования пульпы самотеком или под напором.
Магистральный пульповод — часть пульповода от обогатительной фабрики до хвостохранилища.
11. Интенсивность намыва — высота слоя хвостов, намываемая в единицу времени (месяц или год). Предельная интенсивность намыва определяется проектом исходя из условий устойчивости сооружения.
12. Боковой упорной призмой называется концевая часть наружного откоса. Боковая упорная призма формируется из более крупного материала, получаемого при заданной крупности помола, и является ответственным
элементом хвостохранилища, удерживающим от вытекания всей массы складируемого материала.
13. Общей емкостью хвостохранилища называется объем складируемых отходов обогатительных фабрик или вскрышных пород в гидроотвалах. Общая емкость хвостохранилища определяется проектом и включает
в себя начальную емкость, необходимую для складирования и отстоя воды в прудке.
|
|
|
Ограждающие дамбы.
Тип ограждающих дамб выбирается в зависимости от наличия в ближайшем районе строительства тех или иных грунтов, от способа возведения и на основе инженерно-геологических л гидрогеологических изысканий.
Основные требования к ограждающим дамбам при намыве и после намыва сводятся к обеспечению устойчивости их откосов от оползания и оплывания под действием выклинивающихся на откосе фильтрационных вод и закреплению намытых хвостов от распыления. Особое внимание обеспечению устойчивости откосов ограждающих дамб должно уделяться при интенсивном намыве и слабых маловодопроницаемых грунтах
основания (илы, грунты стариц и др.), а также при устройстве хвостохранилищ в сейсмических районах. Для возведения ограждающих дамб хвостохраиилищ могут применяться такие же грунты, как и при
возведении водоудерживающнх плотин и дамб, а также вскрышные породы и хвосты, сбрасываемые обогатительными фабриками.
Ограждающие дамбы хвостохранилищ допускается возводить намывным способом, взрывами на выброс и отсыпкой грунта без механического уплотнения насухо и в воду. При подготовке основания и сопряжения с берегами необходимо:
а) вырубить лес и кусты со всей поверхности .
б) с основания дамбы или плотины удалить растительный
слой с пнями и корневой системой.
Первичные дамбы рекомендуется возводить по заранее разработанным технологическим правилам, в которых указаны наиболее целесообразные схемы движения транспорта и приемы работ с максимальным использованием типовых решений.
Требования к конструкции и возведению первичных дамб указаны в СНиП 11-53-73 «Плотины из грунтовых материалов. Нормы проектирования».
Возведение ограждающих дамб хвостохранилищ отсыпкой грунта без специального механического уплотнения рекомендуется производить ярусами.
Рис. 1. Возведение ограждающей дамбы ярусами Рис. 2. Отсыпка дамбы слоями
1— слой, отсыпанный автосамосвалами . 1-5 – слои дамбы мощностью 1,5-3 м,
2 — первый ярус дамбы . 3 — 6- экранирующий слой.
рыхление . 4—• второй ярус дамбы
Первичные дамбы необходимы для создания первоначальной емкости хвостохранилища и имеют обычно высоту 4-6 м. Ширина гребня от 3 до 7,5 м и зависит от того, проходит ли по нему дорога.
Верховым (смоченным) откосом называется откос дамбы со стороны отстойного пруда. Верховой откос укрепляется слоем каменной отсыпки для предотвращения размыва волнами, талыми водами и атмосферными осадками. Второй (сухой) откос называется низовым, его для защиты от разрушений часто покрывают дерном. Тело дамбы возводится из местных грунтов или вскрышных пород. Превышение гребня дамбы над уровнем воды в хвостохранилище при пропуске паводка должно быть больше 0,7-1,5 м.
Для увеличения емкости хвостохранилища по мере заполнения объема, необходимо дамбу наращивать по высоте. Плотины обычно наращивают намывом из самих хвостов в процессе их сброса в хвостохранилище. Эта возможность определяется строительными свойствами хвостов, которые зависят главным образом от их гранулометрического состава. Если хвосты не подходят для намыва, то дамбу наращивают из местных специально добываемых грунтов или используют вскрышные породы рудника при условии, что подходят по строительным свойствам.
Длина надводного пляжа в течение всего срока эксплуатации намывного хвостохранилища должна соответствовать заданной проектом для каждого яруса намыва, но быть не менее 50 м — для хранилища 1 класса, 40 м — 2 класса, 30 м — 3 класса и 20 м — 4 класса.
|
|
|
При выпуске пульпы на пляж, для исключения перелива на гребень и низовой откос дамбы, превышение гребня первичной дамбы и дамб обвалования у верхового откоса над пляжем должно быть не менее диаметра пульповыпуска, но не менее 0,50 м.
Заполнение хвостохранилища может осуществляться следующими способами: от плотины или дамбы к вершине хвостохранилища и от вершины к плотине
или дамбе. При равнинном хвостохранилище заполнение осуществляется картами.
Рекомендуются два вида замыва хвостохранилищ: рассредоточенный — через отдельные выпуски, и сосредоточенный — через торец трубы (торцевой сброс).
При этом рекомендуются следующие способы сбрасывания в хранилище пульпы: эстакадный, зенитный и безэстакадный.
При эстакадном пульповод укладывают на стационарных или невысоких переносных эстакадах. В пульповоде через 6—12 м сделаны отверстия или выпуски, через которые пульпа по лоткам или выпускам поступает
на верховой откос дамбы. Намыв последующих ярусов производится за дамбочки, которые отсыпаются из намытых хвостов. При зенитном пульповод прокладывают прямо по гребню дамбы хвостохранилища. Через каждые 6—12 м в пульповоде делают выпуски, из которых хвосты поступают
в плотину первой очереди. Последующее наращивание хвостохранилищ производится намывом за дамбы обвалования. При безэстакадном пульпа поступает на верховой откос дамбы из торца пульповода, который укладывается на гребне дамбы первой очереди.
Осветленная вода удаляется из прудка хвостохранилища через колодцы, водосливы и водовыпуски, а также путем откачки для оборотного водоснабжения.
Рисунок: Поперечное сечение грунтовой плотины:
1 — верховой откос . 2 — берма верхового откоса . 3 — упор крепления . 4 — крепление верхового откоса . 5 — гребень плотины . 6 — тело плотины . 7 — низовой откос . 8 — берма низового откоса . 9 — крепление низового откоса . 10 — дренажная призма . 11 — естественная поверхность грунта . 12 — основание плотины . 13 — замок . 14 — водопроницаемое основание плотины . 15 — водопроницаемое основание плотины . H — высота плотины
|
|
|
Класс капитальности хвостохранилищ
Класс капитальности хвостохранилища и его основных сооружений зависит от степени их ответственности и высоты плотины (или дамбы) и назначается по таблице №1
Таблица 1
Класс капитальности второстепенных сооружений назначается в соответствии с таблицей № 2. Таблица 2
