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第二節(jié) 尾礦庫(kù)的基礎(chǔ)知識(shí)
二、尾礦壩
尾礦壩是尾礦庫(kù)用來(lái)攔擋尾礦和水的圍護(hù)構(gòu)筑物。一般尾礦壩是由初期壩(又稱(chēng)基礎(chǔ)壩)和后期壩(又稱(chēng)尾礦堆壩)組成。只有當(dāng)尾礦顆粒極細(xì),無(wú)法用尾礦堆壩者,才采用類(lèi)似建水壩(即無(wú)后期壩)的形式貯存全部尾礦,習(xí)慣稱(chēng)之為一次建壩。
(一)初期壩的類(lèi)型及其特點(diǎn)
在礦山主體工程基建期間,同時(shí)在尾礦壩址用土、石等材料修筑成的壩體稱(chēng)為尾礦庫(kù)的初期壩,用以容納選礦廠生產(chǎn)初期0.5~1年排出的尾礦量,并作為后期壩的支撐及排滲棱體。
初期壩的壩型可分為不透水壩和透水壩。
不透水初期壩──用透水性較小的材料筑成的初期壩。因其透水性遠(yuǎn)小于庫(kù)內(nèi)尾礦的透水性,不利于庫(kù)內(nèi)沉積尾礦的排水固結(jié)。當(dāng)尾礦堆高后,浸潤(rùn)線往往從初期壩壩頂以上的子壩壩腳或壩坡逸出,造成壩面沼澤化,不利于壩體的穩(wěn)定性。這種壩型適用于不用尾礦筑壩或因環(huán)保要求不允許向庫(kù)下游排放尾礦水的尾礦庫(kù)。
透水初期壩──用透水性較好的材料筑成的初期壩。因其透水性大于庫(kù)內(nèi)尾礦的透水性,可加快庫(kù)內(nèi)沉積尾礦的排水固結(jié),并可降低壩體浸潤(rùn)線,因而有利于提高壩體的穩(wěn)定性。這種壩型是初期壩比較理想的壩型。透水初期壩的主要壩型有堆石壩或在各種不透水壩體上游坡面設(shè)置排滲通道的壩型。初期壩具體有以下幾種壩型:
1. 均質(zhì)土壩
均質(zhì)土壩是用粘土、粉質(zhì)粘土或風(fēng)化土料筑成的壩,如圖1-7所示,它像水壩一樣,屬典型的不透水壩型。在壩的外坡腳設(shè)有毛石堆成的排水棱體,以加強(qiáng)排滲,降低壩體浸潤(rùn)線。該壩型對(duì)壩基工程地質(zhì)條件要求不高,施工簡(jiǎn)單,造價(jià)較低。在早期或缺少石材地區(qū)應(yīng)用較多。
若在均質(zhì)土壩內(nèi)坡面和壩底面鋪筑可靠的排滲層,如圖1-8所示,使尾礦堆積壩內(nèi)的滲水通過(guò)此排滲層排到壩外。這樣,便成了適用于尾礦堆壩要求的透水土壩。
2. 透水堆石壩
用毛石堆筑成的壩,如圖1-9所示。在壩的上游坡面用砂礫料或土工布鋪設(shè)反濾層,其作用是有效地降低后期壩的浸潤(rùn)線。由于它對(duì)后期壩的穩(wěn)定有利,且施工簡(jiǎn)便,成為廿世紀(jì)60年代以后廣泛采用的初期壩型。
該壩型對(duì)壩基工程地質(zhì)條件要求也不高。當(dāng)質(zhì)量較好的石料數(shù)量不足時(shí),也可采用一部分較差的砂石料來(lái)筑壩。即將質(zhì)量較好的石料鋪筑在壩體底部及上游坡一側(cè)(浸水飽和部位),而將質(zhì)量較差的砂石料鋪筑在壩體的次要部位,如圖
3. 廢石壩
用采礦場(chǎng)剝離的廢石筑壩,有兩種情況:當(dāng)廢石質(zhì)量符合強(qiáng)度和塊度要求時(shí),可按正常堆石壩要求筑壩;另一種是結(jié)合采場(chǎng)廢石排放筑壩,廢石不經(jīng)挑選,用汽車(chē)或輕便軌道直接上壩卸料,下游壩坡為廢石的自然安息角,為安全計(jì),壩頂寬度較大,圖1-11所示。在上游坡面應(yīng)設(shè)置砂礫料或土工布做成的反濾層,以防止壩體土顆粒透過(guò)堆石而流失。
4. 砌石壩
用塊石或條石砌成的壩。這種壩型的壩體強(qiáng)度較高,壩坡可做得比較陡,能節(jié)省筑壩材料,但造價(jià)較高。可用于高度不大的尾礦壩,但對(duì)壩基的工程地質(zhì)條件要求較高,壩基最好是基巖,以免壩體產(chǎn)生不均勻沉降,導(dǎo)致壩體產(chǎn)生裂縫。
5. 混凝土壩
用混凝土澆筑成的壩。這種壩型的壩體整體性好,強(qiáng)度高,因而壩坡可做得很陡,筑壩工程量比其他壩型都小,但工程造價(jià)高,對(duì)壩基條件要求高,采用者比較少。
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