探讨尾矿库沿库道路边坡危岩防护与治理

探讨尾矿库沿库道路边坡危岩防护与治理

杜研岩

辽宁有色勘察研究院有限责任公司 ，辽宁 沈阳 110013

摘要：矿山开采中的尾矿管理，是矿山开采活动经济发展的关键，尤其是矿山自然环境和社会环境的经济发展。贵金属开采具有很高的危险性，其开采过程的产物，即金氰化。这些场地的正确运行需要根据先前的研究，如岩土稳定性研究、区域地质背景、地震活动、水文等，选择合适的施工方法。同时，必须进行详尽的控制和监测，以确保所需的安全条件。本文主要探讨了尾矿库沿库道路边坡危岩防护与治理。

关键词：尾矿库；沿库道路；边坡危岩防护；治理

引言：在尾矿处理场，侵蚀是一个严重的问题，特别是如果表面没有保护的话。尾矿坝产生的粉尘会对人类、动物和植物造成危害。尾矿坝边坡的水蚀是一个相当大且费用昂贵的维护和污染问题。目前，短期内的水土流失防治往往是一个反复试验的过程，对长期水土流失防治措施的执行情况了解甚少。本研究的目的是对不同侵蚀控制措施的有效性进行实地调查。这涉及到在尾矿坝的典型斜坡上创建侵蚀控制面板，表面处理从简单的植被技术到使用岩石碎片的相当土木工程侵蚀保护覆盖物。

1.尾矿库沿库道路边坡危岩防护

通过对集水区围场泥沙的测量和钢桩的测量，对侵蚀率进行了一系列测量，为确定有效和更经济的侵蚀防护措施提供了定量依据。侵蚀测量结果表明，在试验期间，未保护斜坡的侵蚀量为257至316吨/公顷/年。另一方面，边坡的任何形式的植被和物理稳定都可以显著减少尾矿侵蚀，并将尾矿储存设施的环境问题降至最低。^[1]

2.尾矿库沿库道路边坡危岩防护与治理

2.1现场管理

根据采矿法获得第一份部分许可证后，最终覆盖将于2015年春季在B池开始，并于2028年结束。在尾矿滩上，最终覆盖层设计由多层类型覆盖层组成，包括0.3…0.5 m以上的2.0 m存储和复垦层，0.3 m以上的排水层，由粘性清洁土壤（水力传导率kf≤1E-9 m/s）制成的密封层，由压实的废石堆材料（水力传导率）制成的密封层kf≤5E-9m/s）。在细粒尾矿区，最终覆盖层由至少1.5 m厚的压实废石堆料层（混合颗粒土）上方的1.0 m清洁土壤或废石堆料（来自覆盖岩层的混合颗粒“土壤”；Ra-226≤200 Bq/kg）组成。池塘区域被设计成在浅丘和山谷中重新形成轮廓。多层型最终覆盖层应修建在坡度为v:h=1:10至1:15、坡长小于100m的短边坡上。该设计将在尽可能减少砂尾矿渗透的同时，提供清洁的地表径流。此外，最终保护层的设计可从现场水管理的优化中获益。^[2]

2.2细粒尾矿将从尾矿库内的坝顶区域就地搬迁

局部细粒尾矿将用适当的废石堆料回填，以确保坝顶各部分的地震稳定性。此外，大坝整形包括在池塘内支撑和压平上坝坡。应在2018年之前将南坝整形为v:h=ca.1:3.6的一般坡度。前景中重塑和覆盖的北坝和重新轮廓化的北部斜坡以及废石堆北部的补救地下。该WRD目前正在池塘B上进行部分重新定位。^[3]

2.3边坡围岩的重新轮廓

边坡围岩是针对岩土稳定性和未来最终覆盖层的功能性进行的，以保证稳定的地表径流而不积水。细尾砂固结通过再循环和使用深垂直排水沟相结合来加强。根据设计的再巡视表面的时间相关尾矿固结模型和（未来）再轮廓工程期间尾矿表面的时间相关荷载，优化了库区的表面轮廓。2018年前完成B池的等高线重建。池尾矿滩的等高线重建将在同一时间完成。溪将尾矿库主要部分地表径流改道的主要接收流。在前景中，北坝和尾矿区已经重新轮廓。提交所需许可证的申请，完成池塘的等高线重建，编制了整个场地剩余整治的实际修订框架规划。该框架规划总体积为1650万m3，用于完成临时覆盖层、构建最终等高线和最终覆盖层，包括清洁粘性土和砂砾混合物。尾矿库将成为污染土壤的剩余区域。因此，约70万m3污染矿区修复产生的污染土壤也需要在再开采层内进行处理。根据尾矿库的框架构想，目前约有1800万m³的材料可用于尾矿库的剩余修复。从该废石堆中可获得约180万m3固体比活度≤200 Bq/kg Ra-226的材料，应分离出来，以便在细粒尾矿区建造最终覆盖层。^[4]

图1尾矿库鸟瞰图

在尾矿滩和过渡带，覆盖面积约100 ha，设计的最终覆盖层由0.3~0.5 m排水层上方的1.5 m蓄水层组成，其导水系数kf≥1*10-4 m/s。设计的原因是此类排水材料相对于上覆土壤的长期渗透稳定性。在排水层下方，应建造一层1m厚的混合颗粒土（废石堆料）密封层，其导水系数kf≤5*10-9m/s。在最初建立用于提供侵蚀防护的草之后，计划在尾矿滩上进行最终覆盖绿化，以帮助控制侵蚀渗滤率。根据环境管理局的要求，计划在细粒尾矿区建立草地。

结束语：现场试验结果表明，坡面防护处理需要多年的时间才能体现其价值。研究表明，利用植物处理，减少岩石碎片，在抵抗自然侵蚀力、提供长期稳定性和保持最低维护方面非常有效。

参考文献：

[1]陈俊.尾矿库瞬态溃坝下泄砂流演进过程研究[D].江西:南昌大学,2017.

[2]李靖.川藏铁路理塘-邦达GIS数据库与青藏高原南缘冰川、冰湖分布[D].四川:西南交通大学,2018.

[3]周元祥.安徽铜陵典型尾矿库地球化学和环境地球化学效应[D].安徽:合肥工业大学,2009. DOI:10.7666/d.y1611878.

[4]陆素芬,李胜英,覃勇荣.尾砂库溃坝影响区农田土壤理化特性研究[C].//中国工业环保促进会.2016年全国POPs与重金属污染监测及控制修复技术交流研讨会论文集.2016:18-24.