渭寒沟金矿尾矿库处理技术探讨

　　摘要：渭寒沟金矿尾矿渣场由于部分位于那比水电站库区淹没区域以下，根据广西壮族自治区环境保护厅环评要求，对渭寒沟金矿尾矿渣场进行处理综合,处理方式主要挖除覆盖、挡渣坝隔离、坝前无毒土置换及降解防渗等。
　　关键词：尾矿库，处理技术，探讨
　　
　　一、概述
　　根据环境保护厅，《关于那比水电站工程环境影响报告书的批复》意见和实施阶段的勘察情况。那比水电站坝址位于田林县西洋江与驮娘江汇合口上游16.3公里处的西洋江上，与下游驮娘江的瓦村水文站距离25公里，由于那比水电站库区将来蓄水会淹没金矿的部分尾矿堆渣场，为了避免水库蓄水淹没尾矿渣后对西洋江的水环境造成污染，必须进行处理，根据《关于广西田林县那比水电站工程环境影响报告书》和环境保护局的批复意见，按方案要求“规范建设Ⅴ号尾矿渣场，妥善转移、处置渭寒沟金矿4、5、6号尾矿渣”，主要建设项目有：
　　1) 拦渣坝工程的施工（含基础防渗帷幕灌浆处理）；
　　2) 渭寒沟排水沟的施工；
　　3) 坝前做防渗降解过渡区，搬迁4#、5#、6#尾矿渣场；
　　4)尾矿库坝顶设置降解池，库区排渗管收集的渗滤液全部留在降解池内，并植树对平台及坝顶以上边坡保护；
　　5）5#和6#尾矿渣清除、检测、土样至达标合格后，撒生石灰降解，回填黄土碾压进行封闭；
　　6）那登沟（6#渣场）混凝土挡土墙。
　　二、主要工程设计
　　1、渣场搬迁及覆盖
　　5#、6#渣场弃渣量较少，约7万m3，全部清除搬迁至渭寒沟指定位置堆存。并对那登沟6号堆场尾矿渣和5#堆场尾矿渣清除后，经有资质的检测部门检测，土样至达标合格后，喷洒漂白粉，撒含10%生石灰土降解（厚度10cm），再回填黄土碾压（厚度30cm）封闭（回填土经检测部门检测合格后方可使用）。
　　2、拦渣坝工程
　　为了更好的贯彻环境保护的要求，做到安全可靠，经业主、广西田林高龙黄金矿业有限责任公司和设计人员多次实地勘察，选择在渭寒沟沟口（原有的高龙金矿浆砌石拦渣坝的上游）另建混凝土重力坝，坝顶高程为EL358.5m、坝底高程为EL318.2m,混凝土重力坝高40.3m；经勘探坝基为弱风化岩石砂岩基础,岩石较坚硬，完整性较好,由于那比水电站的坝体高程为EL358.5m、死水位为EL342.5m,正常蓄水位为EL355m高程,新建混凝土重力坝，设伸缩缝横缝间距为21m设两道铜止水片，坝内按砼规范抛毛石，下游坝坡比1：0.6，上游坡比垂直，坝顶宽为5m，满足库内堆渣和蓄水后坝体稳定性及有效阻断库内外水交换的功能要求，底部双排帷幕灌浆防渗，为了有效的阻断水库与尾矿堆体的水交换，坝基拟设齿槽深入基岩1.5m，坝体和底部做垂直防渗处理，坝体分逢设两道铜止水、坝基做防渗帷幕灌浆处理。
　　3堆渣场排水设施
　　库外排水采用封闭的截水沟彻底封闭尾矿场，下雨时尾矿坝外围其他地方的污水不会直接排入那比水库在库区四周设置库边截水沟将雨水排向下游。因此围绕拦渣场，上设置排洪沟引走上面来水，低处设置有截渗沟，将下雨造成的尾矿场污水引到降解池内用活性炭降解处理，再经过检测井进行水质检测，检测达到工业废水处理标准后再排放。确保任何时候未经处理的污水都不进入那比水库，否则排出的渗水会未经处理就直接进入那比水库，造成污染。尾矿坝基础不均一，坝体超长不分缝，不均匀沉陷及温度应力必将导致不可预见性断裂，尾矿污水会漏出并污染那比水库。设计坝体按照21m分横缝，缝内设置有效止水，设坝体预留灌浆排水廊道以备维护抢险。
　　根据渭寒沟金矿上游流域的水文特征，广西田林高龙黄金矿业有限责任公司已按环保部门的要求委托有资质的设计单位设计，在渭寒沟金矿尾矿选矿场上游已建一座拦水坝，下接（2m×2m，1.25km）的引水明渠，将渭寒沟上游来水全部引走，且经过环保部门评审批复并已建成投入使用，达到排洪排水要求，截水沟以外汇水面积为0.57km2，从《广西小流域暴雨计算表》查得当汇水面积F=0.57km2，田林地区暴雨径流计算流量Q1=20m3/s,重现期为50年时，查得洪峰流量为QP1=10.03m3/s。本库为五级库，防洪标准的洪水重现其按100年计算，周期换算系数为1.2，即设计洪峰流量为Qo=1.2QP1=12.04m3/s，见截水沟计算书。设置排洪沟将原引水明渠中的水引致下游拦渣场外，保证上游水不入渣场内。排洪沟内宽2000mm，高1250mm～3050mm，排洪沟底板垫层用C15砼浇筑，其余部位用C20砼浇筑。混凝土钢筋保护层厚度为25mm，沿纵向长度每9m为一段，段与段之间设置一道变形缝，缝宽20mm，变形缝用镀锌铁片止水，沿纵向长度每9m为一段，段与段之间设置一道变形缝，缝宽20mm，变形缝用镀锌铁片止水。
　　4堆渣场排渗设施
　　本堆渣场新建重力坝为混凝土重力坝，库底设排渗设施，库底渗滤液先通过φ200PVC渗透排水盲支管汇集到渗透排水盲总管，再由渗透排水盲总管透过鹅卵石过滤层排入1#、2#降解池（长×宽×深=15m×5m×3m）内充分降解，其中1#、2#降解池分成四格，四格之间分别由20cm×20cm连通孔相通，降解池内有活性炭降解体（V碳：V砂石=2:1），并在降解池内设有一检测井，渗滤液经1#、2#降解池充分降解后流入检测井进行水质检测，水质达到环保排放标准后，方可排至下游。
　　5堆渣场防渗设施
　　本项目固体废弃物主要是过滤渣（尾矿渣）。
　　根据工程地质报告和水文地质报告，堆渣场可透水层为第四系填土①、角砾②、中风化砂质岩③，这些可透水岩土层分布广泛，是将来堆渣场污水渗漏的介体。这些透水岩土属于同一个水文地质单元，根据渗漏介体性质可归为孔隙裂隙渗漏。孔隙裂隙渗漏是尾渣污水通过岩土层的孔隙裂隙渗透排泄，污水沿孔隙裂隙向下游渗流时，须经过拦渣坝基础防渗体拦截。孔隙裂隙渗漏的途径是沿地形坡度向下游渗透，只在要坝区采取防渗措施即可达到治理较果。只要场内堆积高度低于本流域最低分水岭高程。即可防止堆渣场污水向邻谷渗漏。
　　本设计坝基采用固结灌浆与帷幕灌浆进行基础防渗，对新建混凝土重力坝坝区渗透进行综合处理，止水帷幕的厚度需≥1.5m，深度要进入微风化岩，深度≥2m，总深度约为20m，而且要伸出坝两端长度6m，以防止绕坝渗流。止水帷幕的渗透率要求小于10-7Cm/s，帷幕灌浆孔为双排布置，灌浆孔距1.677m。帷幕灌浆压力应不小于1.5～2倍水头；帷幕灌浆按三序孔施工，灌浆深度标准w≤3Lu以下3m，灌浆按《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（SL62-94）。对堆渣场内的民采窿道进行粘土填封，填封深度大于强风化岩层，即不小于8m。
　　在坝前设置过渡区。在新建砼重力坝的上游，为高龙金矿尾矿堆渣场，首先将大坝上游过渡区的尾矿渣搬运到过渡区上游，并满足堆存要求。过渡区，从坝基开始设置，宽度为10~45m，采用无毒碾压石渣填至EL357.00m标高；同时在与大坝相接部分的库前基面设活性碳降解层，活性炭需采用椰壳高密度活性炭（碘值大于1000，强度大于90，水分小于10，密度0.45～0.55，15cm厚度、150cm宽度，外包透水土工布，见施工图“渭寒沟渣场—16”），并在过渡区底面和过渡区上游尾矿部位设置土工布隔离（两布一膜）。
　　堆渣场建一个渗滤液降解池，渗滤液经排渗盲管全部回到降解池。降解池四周设有挡水坎阻止地表水进入池内；池下游设有防渗措施，保证渗漏液不向下游扩散，并植树对坝顶以上边坡保护。
　　
　　三、实际效果
　　渭寒沟金矿尾矿库经处理后下游水质及处理后的水质均达到3级，获得相关环保部门好评。
　　六、结论
　　渭寒沟金矿尾矿库处理工艺，可作为当前尾矿库处理过程中的一些设计理念借鉴，可进一步推广。
　　参考文献：
　　水工建筑物水泥灌浆施工技术规范（SL62-94）
　　选矿厂尾矿设施设计规范（ZBJ1-90）
　　尾矿库安全技术规程（AQ2005-2006）
　　尾矿设施施工及验收规程（YS5418-95）
　　地表水环境质量标准（GB3838-2002，Ⅲ级）
　　土壤环境质量标准（GB15618-95，二级）

《渭寒沟金矿尾矿库处理技术探讨》

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