尾礦庫尾礦回采技術(shù)難點(diǎn)和應(yīng)對(duì)措施

廖本鋒

作者：廖本鋒 尾礦庫是礦業(yè)的重要的生產(chǎn)安全設(shè)施，2019年全球1.8萬個(gè)，其中3500個(gè)在服役。我國尾礦庫眾多，有庫6731個(gè)。尾礦固體廢物綜合利用是大勢(shì)所趨，也是達(dá)到碳中和的要求所需。但我國尾礦庫也存在眾多問題：一是小尾礦庫多，缺勘察，缺乏設(shè)計(jì)；二是四、五等庫占總數(shù)的84.5%，小庫安全投入不足；三是是專業(yè)技術(shù)人員不足，責(zé)任落不實(shí)，導(dǎo)致尾礦庫安全存在眾多隱患；四是壩體及排洪系統(tǒng)多存在眾多故障，或者超高運(yùn)營等問題；五是眾多尾礦庫環(huán)保設(shè)施缺乏，存在環(huán)保隱患。因?yàn)槲驳V庫本身問題的復(fù)雜性，導(dǎo)致尾礦綜合利用回采也存在諸多回采技術(shù)難點(diǎn)，是影響尾礦綜合利用的技術(shù)難點(diǎn)，造成回采成本居高不下，是影響尾礦綜合利用大面積推廣的痛點(diǎn)。加之尾礦庫本身屬于重大危險(xiǎn)源，因此在尾礦回采方案制定上重點(diǎn)要把握四個(gè)重點(diǎn)：安全、環(huán)保、回采的采挖運(yùn)輸方式和回采成本控制。尾礦庫本身的復(fù)雜性、所處偏遠(yuǎn)位置及其本身價(jià)值不高都成為回采難以解決的難點(diǎn)。2019年我公司回采洛南石板溝鉬礦尾礦，通過近3年的回采，總結(jié)以下關(guān)于尾礦回采的難點(diǎn)和應(yīng)對(duì)措施，供同行業(yè)共勉。 一、尾礦庫回采的技術(shù)難點(diǎn)。我國尾礦庫多為山谷型上游壩，多處于交通不方便的山谷，其放礦過程本身也是重力選礦過程，造成尾礦庫尾礦顆粒自壩頭向庫尾顆粒由粗變細(xì)的分布，加上所選的礦不同尾礦粒度也不同。故而，除了前言所述的庫的復(fù)雜性，尾礦粒度變化大，也是造就尾礦回采難的重要原因。尾礦回采技術(shù)難主要有以下幾點(diǎn): 1、尾礦庫尾礦回采方案制定難。合理系統(tǒng)的回采方案制定是關(guān)系尾礦回采能否順利完成的關(guān)鍵，在方案制定時(shí)單一的回采循序、采掘、運(yùn)輸?shù)群茈y實(shí)現(xiàn)尾礦自后向前、自上而下的完全回采，且容易在回采的過程中形成安全隱患。 2、尾礦回采降水難。絕大多數(shù)尾礦都是濕法放礦，且大多數(shù)尾礦粒度在120—200目的尾礦占60—80%，粒度越細(xì)，比表面積越大，水分子被吸附越多，加上降雨補(bǔ)充。所以大多數(shù)庫及時(shí)停止生產(chǎn)多年，尾礦里含水量很大，即使表面看似干結(jié)，特別在尾礦庫尾部，一般在1米以下尾礦含水多在30%至60%，成了回采的攔路首虎。加之其含水為吸附水，導(dǎo)致了其降水難且時(shí)間長，無法與生產(chǎn)時(shí)間和循序配套，成了尾礦回采的主要難點(diǎn)、重要課題。故而，降水措施不到位無法回采，且安全隱患會(huì)倍數(shù)增加。所以尾礦回采如果降水措施方案不確定建議不要輕舉妄動(dòng)，避免回采不成造成重大安全隱患 3、尾礦運(yùn)輸難。一是大多數(shù)尾礦在山谷，原本交通條件都差，按照尾礦庫回采自后向前、自上向下的回采原則，尾礦回采運(yùn)輸難度大成本高，這也是導(dǎo)致尾礦綜合利用無法進(jìn)行的主要原因。二是回采尾礦有三分之二的尾礦為淤泥狀，含水量在30%左右的粘稠裝車難，運(yùn)輸途中運(yùn)輸車輛車廂表面搖晃表面液化，沿途漏水已造成環(huán)保污染，箱底固結(jié)卸貨困難。 4、尾礦回采順序安排難。目前尾礦回采考慮尾礦庫整體安全，回采方案設(shè)計(jì)都是按照尾礦回采的安全要求自后向前、自上向下的回采循序，實(shí)際生產(chǎn)過程很難把控，因?yàn)槌杀竞蜕a(chǎn)時(shí)間原因甚至多數(shù)設(shè)計(jì)方案沒實(shí)際操作性，也就是大多這種方案沒有可行性。特別是尾礦庫尾部尾礦粒度細(xì)含水量大，降水時(shí)間長，甚至無法大承載回踩器具的重量，按照回采順序要求，大多回采還未開就要夭折。因此，尾礦回采順序在保障安全、環(huán)保和節(jié)約生產(chǎn)成本的前提下，要作為設(shè)計(jì)回采方案重要研究課題。 二、尾礦回采技術(shù)難點(diǎn)應(yīng)對(duì)措施。尾礦回采難度大，從管理部門到生產(chǎn)們千萬不能大意，確實(shí)要針對(duì)每一個(gè)尾礦庫和尾礦自身情況，量身制定可行性回采方案，制定適合自身專項(xiàng)降水方案、回采運(yùn)輸方式，在保證安全環(huán)保的前提下安排合理的回采順序。針對(duì)上述難點(diǎn)，我們通過3年的經(jīng)驗(yàn)摸索，提出以下應(yīng)對(duì)措施。 1、量身制定適合自身尾礦的回采方案。尾礦庫回采方案單純的從回采本身來制定放回采方案，那么制定出來的方案基本上是失敗的。因?yàn)榛夭傻陌踩笫亲院笙蚯啊⒆陨舷蛳碌幕夭稍瓌t，因此，回采首當(dāng)其沖就是庫尾降水的降水問題，無法降水回采就未開始就夭折，即使降到可采掘的要求，其降水的成本，早已讓回采的尾礦沒有了價(jià)值。所以尾礦回采方案要結(jié)合下游使用綜合制定回采方案。就拿洛南循環(huán)產(chǎn)業(yè)園一家企業(yè)回采的方案為案列，該庫回采尾礦主要用途是生產(chǎn)加氣磚，且滿足加氣磚廠距離尾礦5公里以內(nèi)的要求，那么他們就可以尾礦庫尾部回采就可以采取濕法回采，用砂漿泵直接將礦漿送入加氣磚廠生產(chǎn)車間。要做到量身制定回采方案必須和尾礦下游產(chǎn)業(yè)緊密結(jié)合，必須考慮庫本身的各種因素，揚(yáng)長避短制定合理方案。但大多數(shù)尾礦回采不具備如此條件，回采意味著近三分之二的淤泥狀的物料要外運(yùn)，降水和運(yùn)輸環(huán)節(jié)就成了方案的要突破的重點(diǎn)。要保證方案的合理性：一是找有經(jīng)驗(yàn)的回采設(shè)計(jì)單位；二是全面詳實(shí)的做好庫本身包括安全、環(huán)保、尾礦存量等現(xiàn)狀；三是必須和下游產(chǎn)業(yè)緊密結(jié)合回采布局；四是突出 解決降水和運(yùn)輸?shù)姆椒ǚ绞健? 2、綜合降排水是主要應(yīng)對(duì)措施。尾礦回采降水難度大，單一的方式很難解決，因?yàn)槠浣邓畷r(shí)間長、排水難度大與回采安全要求有矛盾，回采順序相抵觸，降水成度要滿足回采挖掘和運(yùn)輸要求等特點(diǎn)，所以尾礦降水要采用綜合多方式排降水方式。主要有：一是多點(diǎn)沉井降排水，該方法排水快滿，由布置井點(diǎn)多少、井深度相關(guān)聯(lián)。二是井田分割晾曬分層回采降水法，就是在尾礦庫灘面留足40米壩頭寬平臺(tái)，把灘面分割成井字型田塊，分層次回采，根據(jù)灘面大小和含水量多少以及回采量大小分割，回采過程中必須形成落差，形成排水渠與尾礦排滲系統(tǒng)相連接。三是小型尾礦庫與回采順序結(jié)合采用“V”中間凹槽排降水法，同時(shí)結(jié)合水平排滲管排水法。大型尾礦庫甚至需要多種降排水方法結(jié)合使用，降排水成本高，要合理跟局所采尾礦價(jià)值來選擇合理的降水方式。3、多途徑相結(jié)合降低運(yùn)輸成本法。尾礦放礦方式?jīng)Q定尾礦的多樣性和不同用途，就決定其單一的運(yùn)輸方式難以完成運(yùn)輸?shù)谋厝弧Ｒ话阄驳V庫尾礦存在三種狀態(tài)壩頭為泥沙（粒度為0.075以上），可以采取皮帶運(yùn)輸至物料場(chǎng)，成本低運(yùn)輸量大；壩中間段（20%左右粘結(jié)塊狀）可以采取汽車運(yùn)輸。尾礦庫尾部（60%為流動(dòng)性淤泥狀）可以采降排水晾曬至汽車可運(yùn)輸?shù)臓顟B(tài)，結(jié)合下游產(chǎn)業(yè)情況采取濕法管道運(yùn)輸。一般尾礦庫存量在幾十萬到上千萬方，數(shù)量巨大，運(yùn)輸成本成為重點(diǎn)，所以要算好賬，多途徑相結(jié)合的方式控之成本。4、合理調(diào)整尾礦回采順序。尾礦回采順序有規(guī)范要求，即自后向前、自上向下的要求，那么要合理的調(diào)整回采順序?qū)嶋H上是要求突破規(guī)范要求實(shí)施回采，打破禁錮難度大，首先是沒有設(shè)計(jì)單位敢為人先，再次尾礦回采沒有成熟的經(jīng)驗(yàn)可借鑒，同時(shí)也是監(jiān)管部無依據(jù)認(rèn)可的方式。因此，調(diào)整回采順序?qū)嶋H上是很難實(shí)施的。合理調(diào)整回采順序在生產(chǎn)實(shí)踐是可行的，但要把握以下幾點(diǎn)原則：一是安全環(huán)保為先的原則，滿足不了千萬要審慎中，否則會(huì)釀成重大隱患；二是結(jié)合降排水保安全的原則，比如要采用“V”型凹槽排水法時(shí)，就需要把回采順序變?yōu)橄戎虚g再兩邊的順序。總之回采順序要認(rèn)真論證，一般建議不要輕易變，風(fēng)險(xiǎn)太大。尾礦綜合利用是未來資源循環(huán)的需要，也是碳中和的需要，雖然存在重大難度，但只要突破難點(diǎn)，其利用經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)意義重大。 2022.11.30

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