一、尾矿库的根本概略
栗西尾矿库是北京有色冶金规划研讨总院1973年规划,1977年5月由原冶金工业部第十冶金建设公司开端施工,1983年9月15日按规划要求建成并投人运转。规划终究堆坝高程为1300m,总库容1.65亿m3,总坝高164.5mm,服务年限为32年。
尾矿库初期坝为堆石透塘坝,选用定向爆炸堆积而成。坝顶标高为1176.5m,顶长为115.0m,顶宽为4.0m,坝底宽157.0,坝高40.5m。初期坝上游坡比为1:1.7,下流坡比为1:2.0,坝下流在1156.0m标高设有宽度为2.0m马道,上游铺设0.7~1.0m厚的反滤层,以利排水,下降后期堆积坝滋润线,坝体渗水经下流泵站回来库内,防止废水对下流环境的污染。
后期坝加高选用上游法堆筑尾矿进行加高,子坝每期高度为3.0m,选用装载机装运堆积滩尾砂堆筑,在子坝顶部铺设尾矿管进行分散放矿,尾矿经天然分级构成堆积滩,构成后期堆积坝坝体,坝外坡为台阶形,规划总坡比为1:5,用含土碎石进行掩盖并设网络状排水截水沟。现在,后期坝已堆筑26道子坝,坝顶均匀高程为1257m,总坝高到达121.5m,距终究规划标高还有43m,按现在选厂生产才能再运转13年可到达终究高程1300m。
尾矿坝尾砂堆积规则为:自上而下一般为尾中砂、尾细砂、尾粉砂、少数尾亚砂、尾轻亚粘及薄层尾重亚粘、尾砂泥。堆积坝滩面首要由尾中砂、尾细砂组成,向坝内及深部逐步变细。
二、下降坝体滋润线的必要性
1998年,栗西尾矿库已堆筑22道子坝,坝顶高程达1244m,后期堆积坝高度为67.5m,因为坝体滋润线遍及举高,较多子坝坝脚呈现渗水,触及规模2~12道子坝,其间3~8道子坝左岸渗漏及沼泽化现象较为严峻。为下降坝体滋润线,防止坝体内水溢出坝面,增强尾矿固结才能,进步坝体的安全稳定性和渡汛才能,保证尾矿坝安全运转,决议对栗西尾矿坝进行下降坝体滋润线管理。
三、计划及施工
依据栗西尾矿坝体的具体状况及国内外下降坝体滋润线的技术发展状况,决议选用大口辐射井与排水板水平笔直联合排渗体系来下降坝体滋润线。计划由北京有色冶金规划研讨总院规划,由马鞍山 长江地质工程公司进行施工。1998年6月20日~10月9日完结一期工程,2000年4月15日~9月6日完结二期工程,共建大口辐射井排水板联合排渗体系6口井,并投入运转。
大口辐射井与排水板水平笔直联合排渗体系首要由大口辐射井、排水板、水位观测孔3部分组成。
(一)大口辐射井
大口辐射井首要是由竖井、水平导水孔和水平滤水孔3部分组成。
1、竖井
竖井是由钢筋混凝土构成,沉入坝内必定深度的圆井,内径为2.9m,外径3.5m,它起着供给水平滤水孔和水平导水孔的施工场所,联接渗水和排水的作用。竖井的施工首要包含井筒的制造、沉井、封底以及盖板的制造等工序。
井筒的制造是选用钢筋混凝土进行现场浇筑。在选好的井位处,开挖必定直径(一般为5.5m)和深度(一般为1~1.7m)的施工场所,然后按规划要求及规范在开挖的施工场所建支模,将主筋和围筋本分外圈成网状绑扎,构成支模,然后进行浇筑,构成第一节井筒。在第一节井简内用高压水冲蚀、液化尾砂,用排污泵排砂,井筒一起下沉,即为沉井。当每一节井筒下沉到必定深度时,支模浇筑第二节井筒。重复上述作业,至井深高度,进行封底。封底首要要选用预制减压法按捺涌砂,然后在预制减压板上施行封底。先在井壁打眼,插筋两层,两层插筋均用水泥砂浆锚固,钢筋网布设在上层插筋处与之绑扎成一体,再浇筑混凝土,完结封底施工。盖板制造依据竖井直径巨细进行预制,在井口架起槽钢或无缝钢管作为横梁,盖板铺于横梁之上,即完结一个竖井的施工。
2、水平导水孔
水平导水孔是将井内水平滤水孔的渗水引出坝外,是从井内向坝外顶管进行施工,顶管直径为108mm,长度一般为55m左右(引出坝体),斜度为3%,一般先于滤水孔施工。
水平导水孔的施工,首要要按规划断定开孔标高、开孔方位及开孔方向,然后用水平钻机进行施工。井壁的开孔用合金钻头,当合金钻头切穿钢筋混凝土井壁后,改用双管单动钻具清水排渣法钻进。在钻头推动的一起,套管同步跟进,至规划长度(出坝体)后回拔钻杆,封堵和加固孔口,套管留在孔内作为导水管,完结水平导水孔的施工。水平导水孔的多少一般依据排水量的巨细进行断定,一般用1~2个导水孔即可满意需求。
3、水平滤水孔
水平滤水孔是将坝体内的水滤出,并引至竖井,到达下降坝体侵润线的意图。
滤水孔是从井内向坝体含水层内顶管,顶管直径为108mm,深度一般为60m左右,在滤水孔内装置直径为56mm、斜度为3%的滤水管。
水平滤水孔的施工,前期同水乎导水孔的施工,钻头推动的一起套管同步跟进,钻至规划深度,用阻塞封堵套管内口,再用高压水冲刷套管内的尾砂,直至冲刷洁净,再将孔内钻杆悉数拔出,下滤水管,最终拔出套管进行孔口封堵,即完结一个水平滤水孔的施工及滤水管的装置。用相同方法完结其它滤水孔的施工。一口辐射井装置滤水管的多少一般要依据坝体含水量的巨细来断定,栗西尾矿坝每口辐射并装置18个滤水管,分两层进行装置,每层9个。滤水管选用马来西亚软式滤水管或FRP/PVC复合管。
(二)排水板
栗西尾矿坝选用的PVC笔直塑料排水板,其规格为100mm×4.5mm,作用是穿透相对隔水层,交流上下含水层,进步笔直浸透才能。排水板的安置是依据坝面的实际状况,首要布设在滤水管中段的两边和平行坝轴散布,埋设深度为滤水管埋深之上0.5m左右。
排水板的施工,采纳高压水冲法成孔,将1.5寸水管作为冲,高压水快速冲到排水板下设深度,不等孔内尾砂排尽就拔出冲,排水板跟从冲再次下入孔内,送水(不必高压水)将排水板送至孔底,拔回冲,填粗粒尾砂,送水填实,即完结笔直塑料排水板的施工。
(三)水位观测孔
水位观测孔是作为坝体长时刻进行水位观测而设置的,首要散布于各子坝坝面。
水位观测孔的施工,可选用两种工艺:浅孔可选用高压水冲法进行,深度一般为12m左右,装置一根测管;深孔选用XU-1型钻机轰动沉管护法进行,深度一般为25m左右,装置3根测管,最深一根下设深度25m,第2、第3根下设深度依据钻孔内相对隔水层深度进行断定。高压水冲法是将冲同步跟进,高压水排砂成孔,孔深到位即快速拔回冲,下设测管,回填粗尾砂,孔口用混凝土进行加固,并编号注记。轰动沉管护壁法,首要在孔位处装置钻具,用麻花钻具开孔找初见水位,见水后下套管轰动下沉,管内清水排砂,重复循环操作,至孔深位。成孔后下设测管,测管先下最深一根,回填粗尾砂至下设第2根测管的深度,一起轰动起拔套管至该深度,投膨润土泥球约300m厚,与原隔水层连成一体,隔绝上下水层的贯穿;第2根测管下设在隔层之上,上部再设一隔层为第3根测管下设深度。测管埋设结束,轰动起拔套管。孔口测管用混凝土加固,管口用堵头盖严,编号注记。水位观测孔的多少也要依据坝体滋润线改变状况进行布设。
四、排渗作用分析及定论
从栗西尾矿坝建成的大口辐射井与排水板水平笔直联合排渗体系的排渗作用看,6口辐射井日最大排渗量近万立方米,并随时刻的推移,渗水量逐步削减,渗水明澈通明,不含尾砂,坝体侵润线遍及降至6~8m的安全水位以下,2~12道子坝原渗水点均已干燥,坝体沼泽化现象完全消失,坝体稳定性得到显着改进。阐明大口辐射井与排水板水平笔直联合排渗作用显著,可以到达下降尾矿坝坝体滋润线的意图。在栗西尾矿坝的应用是成功的。
五、主张
栗西尾矿库坝体下部树立排渗体系,滋润线得到有用操控,但随着坝体的不断升高,坝体滋润线也会随之举高,上部子坝也有必要树立排渗体系。根据树立辐射井排渗体系施工杂乱,费用较大的实际状况,主张在上部子坝的筑坝过程中预埋自流排水设备比较经济合理。
栗西尾矿库是北京有色冶金规划研讨总院1973年规划,1977年5月由原冶金工业部第十冶金建设公司开端施工,1983年9月15日按规划要求建成并投人运转。规划终究堆坝高程为1300m,总库容1.65亿m3,总坝高164.5mm,服务年限为32年。
尾矿库初期坝为堆石透塘坝,选用定向爆炸堆积而成。坝顶标高为1176.5m,顶长为115.0m,顶宽为4.0m,坝底宽157.0,坝高40.5m。初期坝上游坡比为1:1.7,下流坡比为1:2.0,坝下流在1156.0m标高设有宽度为2.0m马道,上游铺设0.7~1.0m厚的反滤层,以利排水,下降后期堆积坝滋润线,坝体渗水经下流泵站回来库内,防止废水对下流环境的污染。
后期坝加高选用上游法堆筑尾矿进行加高,子坝每期高度为3.0m,选用装载机装运堆积滩尾砂堆筑,在子坝顶部铺设尾矿管进行分散放矿,尾矿经天然分级构成堆积滩,构成后期堆积坝坝体,坝外坡为台阶形,规划总坡比为1:5,用含土碎石进行掩盖并设网络状排水截水沟。现在,后期坝已堆筑26道子坝,坝顶均匀高程为1257m,总坝高到达121.5m,距终究规划标高还有43m,按现在选厂生产才能再运转13年可到达终究高程1300m。
尾矿坝尾砂堆积规则为:自上而下一般为尾中砂、尾细砂、尾粉砂、少数尾亚砂、尾轻亚粘及薄层尾重亚粘、尾砂泥。堆积坝滩面首要由尾中砂、尾细砂组成,向坝内及深部逐步变细。
二、下降坝体滋润线的必要性
1998年,栗西尾矿库已堆筑22道子坝,坝顶高程达1244m,后期堆积坝高度为67.5m,因为坝体滋润线遍及举高,较多子坝坝脚呈现渗水,触及规模2~12道子坝,其间3~8道子坝左岸渗漏及沼泽化现象较为严峻。为下降坝体滋润线,防止坝体内水溢出坝面,增强尾矿固结才能,进步坝体的安全稳定性和渡汛才能,保证尾矿坝安全运转,决议对栗西尾矿坝进行下降坝体滋润线管理。
三、计划及施工
依据栗西尾矿坝体的具体状况及国内外下降坝体滋润线的技术发展状况,决议选用大口辐射井与排水板水平笔直联合排渗体系来下降坝体滋润线。计划由北京有色冶金规划研讨总院规划,由马鞍山 长江地质工程公司进行施工。1998年6月20日~10月9日完结一期工程,2000年4月15日~9月6日完结二期工程,共建大口辐射井排水板联合排渗体系6口井,并投入运转。
大口辐射井与排水板水平笔直联合排渗体系首要由大口辐射井、排水板、水位观测孔3部分组成。
(一)大口辐射井
大口辐射井首要是由竖井、水平导水孔和水平滤水孔3部分组成。
1、竖井
竖井是由钢筋混凝土构成,沉入坝内必定深度的圆井,内径为2.9m,外径3.5m,它起着供给水平滤水孔和水平导水孔的施工场所,联接渗水和排水的作用。竖井的施工首要包含井筒的制造、沉井、封底以及盖板的制造等工序。
井筒的制造是选用钢筋混凝土进行现场浇筑。在选好的井位处,开挖必定直径(一般为5.5m)和深度(一般为1~1.7m)的施工场所,然后按规划要求及规范在开挖的施工场所建支模,将主筋和围筋本分外圈成网状绑扎,构成支模,然后进行浇筑,构成第一节井筒。在第一节井简内用高压水冲蚀、液化尾砂,用排污泵排砂,井筒一起下沉,即为沉井。当每一节井筒下沉到必定深度时,支模浇筑第二节井筒。重复上述作业,至井深高度,进行封底。封底首要要选用预制减压法按捺涌砂,然后在预制减压板上施行封底。先在井壁打眼,插筋两层,两层插筋均用水泥砂浆锚固,钢筋网布设在上层插筋处与之绑扎成一体,再浇筑混凝土,完结封底施工。盖板制造依据竖井直径巨细进行预制,在井口架起槽钢或无缝钢管作为横梁,盖板铺于横梁之上,即完结一个竖井的施工。
2、水平导水孔
水平导水孔是将井内水平滤水孔的渗水引出坝外,是从井内向坝外顶管进行施工,顶管直径为108mm,长度一般为55m左右(引出坝体),斜度为3%,一般先于滤水孔施工。
水平导水孔的施工,首要要按规划断定开孔标高、开孔方位及开孔方向,然后用水平钻机进行施工。井壁的开孔用合金钻头,当合金钻头切穿钢筋混凝土井壁后,改用双管单动钻具清水排渣法钻进。在钻头推动的一起,套管同步跟进,至规划长度(出坝体)后回拔钻杆,封堵和加固孔口,套管留在孔内作为导水管,完结水平导水孔的施工。水平导水孔的多少一般依据排水量的巨细进行断定,一般用1~2个导水孔即可满意需求。
3、水平滤水孔
水平滤水孔是将坝体内的水滤出,并引至竖井,到达下降坝体侵润线的意图。
滤水孔是从井内向坝体含水层内顶管,顶管直径为108mm,深度一般为60m左右,在滤水孔内装置直径为56mm、斜度为3%的滤水管。
水平滤水孔的施工,前期同水乎导水孔的施工,钻头推动的一起套管同步跟进,钻至规划深度,用阻塞封堵套管内口,再用高压水冲刷套管内的尾砂,直至冲刷洁净,再将孔内钻杆悉数拔出,下滤水管,最终拔出套管进行孔口封堵,即完结一个水平滤水孔的施工及滤水管的装置。用相同方法完结其它滤水孔的施工。一口辐射井装置滤水管的多少一般要依据坝体含水量的巨细来断定,栗西尾矿坝每口辐射并装置18个滤水管,分两层进行装置,每层9个。滤水管选用马来西亚软式滤水管或FRP/PVC复合管。
(二)排水板
栗西尾矿坝选用的PVC笔直塑料排水板,其规格为100mm×4.5mm,作用是穿透相对隔水层,交流上下含水层,进步笔直浸透才能。排水板的安置是依据坝面的实际状况,首要布设在滤水管中段的两边和平行坝轴散布,埋设深度为滤水管埋深之上0.5m左右。
排水板的施工,采纳高压水冲法成孔,将1.5寸水管作为冲,高压水快速冲到排水板下设深度,不等孔内尾砂排尽就拔出冲,排水板跟从冲再次下入孔内,送水(不必高压水)将排水板送至孔底,拔回冲,填粗粒尾砂,送水填实,即完结笔直塑料排水板的施工。
(三)水位观测孔
水位观测孔是作为坝体长时刻进行水位观测而设置的,首要散布于各子坝坝面。
水位观测孔的施工,可选用两种工艺:浅孔可选用高压水冲法进行,深度一般为12m左右,装置一根测管;深孔选用XU-1型钻机轰动沉管护法进行,深度一般为25m左右,装置3根测管,最深一根下设深度25m,第2、第3根下设深度依据钻孔内相对隔水层深度进行断定。高压水冲法是将冲同步跟进,高压水排砂成孔,孔深到位即快速拔回冲,下设测管,回填粗尾砂,孔口用混凝土进行加固,并编号注记。轰动沉管护壁法,首要在孔位处装置钻具,用麻花钻具开孔找初见水位,见水后下套管轰动下沉,管内清水排砂,重复循环操作,至孔深位。成孔后下设测管,测管先下最深一根,回填粗尾砂至下设第2根测管的深度,一起轰动起拔套管至该深度,投膨润土泥球约300m厚,与原隔水层连成一体,隔绝上下水层的贯穿;第2根测管下设在隔层之上,上部再设一隔层为第3根测管下设深度。测管埋设结束,轰动起拔套管。孔口测管用混凝土加固,管口用堵头盖严,编号注记。水位观测孔的多少也要依据坝体滋润线改变状况进行布设。
四、排渗作用分析及定论
从栗西尾矿坝建成的大口辐射井与排水板水平笔直联合排渗体系的排渗作用看,6口辐射井日最大排渗量近万立方米,并随时刻的推移,渗水量逐步削减,渗水明澈通明,不含尾砂,坝体侵润线遍及降至6~8m的安全水位以下,2~12道子坝原渗水点均已干燥,坝体沼泽化现象完全消失,坝体稳定性得到显着改进。阐明大口辐射井与排水板水平笔直联合排渗作用显著,可以到达下降尾矿坝坝体滋润线的意图。在栗西尾矿坝的应用是成功的。
五、主张
栗西尾矿库坝体下部树立排渗体系,滋润线得到有用操控,但随着坝体的不断升高,坝体滋润线也会随之举高,上部子坝也有必要树立排渗体系。根据树立辐射井排渗体系施工杂乱,费用较大的实际状况,主张在上部子坝的筑坝过程中预埋自流排水设备比较经济合理。