Системы гидравлической укладки хвостов

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

 

Восточно-Казахстанский государственный технический университет

 им. Д. Серикбаева

 

Горно-металлургический факультет

 

Кафедра «Химия, металлургия и обогащение»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

по дисциплине: «Хвостовое хозяйство обогатительных фабрик»

на тему: «Системы гидравлической укладки хвостов»

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студент группы 12-ОП-1

Тайчинов Дамир .

Проверил: старший преподаватель, к.т.н.,

Быков Р.А.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Усть-Каменогорск

2015г.

СОДЕРЖАНИЕ

 

1	Введение.	3
2	Классификация хвостохранилищ	5
3	Дамбообвалование.	6
4	Выбор конструкции плотины (дамбы) хранилища и ее элементов.	10
5	Расчет фильтрации сточной жидкости из хранилища	14
6	Фильтрационные наблюдения	16
7	Заключение
8	Список использованной литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ВВЕДЕНИЕ

Хранилище - искусственная или естественная емкость - включает в себя комплекс сооружений, необходимых для складирования отходов обогащения руды.

  Отходы обогащения металлической  руды, так называемые хвосты-шламы, представляют собой несвязный  материал, состоящий из различных  по величине зерен раздробленных  минералов. Для характеристики отходов  до намыва в хранилище необходимо  знать их зерновой и минералогический  состав, плотность частиц (удельный  вес), для намытых отходов - химический  состав, степень вредности для  окружающей среды. Кроме перечисленных, необходимо определять следующие  характеристики, плотность грунта (объемный  вес), пористость, влажность, сжимаемость, сопротивление сдвигу, фильтрационные  и теплофизические свойства.

Наливное хранилище-накопитель - гидротехническое сооружение, плотины и ограждающие дамбы которого возводятся насыпным или намывным способом на полную высоту или по отдельным очередям, заполняя его емкости до проектной высоты.

Намывное хранилище - гидротехническое сооружение, ограждающие дамбы которого возводятся в виде упорных призм в процессе его заполнения.

Хранилища состоят из ложа-основания, ограждающих дамб, включающих в себя упорные призмы, дренажные и противофильтрационные устройства, насосные станции, насосы оборотного водоснабжения, пульповоды, эстакады под пульповоды, водосбросные сооружения, коллекторы и другие элементы.

Дамба первичного обвалования - насыпь из грунта или вскрышной породы — предназначена для замыва первой очереди хранилища отходами (хвостами, шламами).

Дамба вторичного обвалования отсыпается после возведения первичной дамбы обвалования из крупнозернистых отходов, при отсутствии их из вскрышной породы, предназначена для замыва хранилища второй очереди.

Участок хранилища, на котором производится намыв, называется картой намыва. Последовательность заполнения карт указывается в проекте.

Зона между ограждающей дамбой и прудом-отстойником называется пляжем. Пруд-отстойник - водоем, в котором происходит осветление воды в процессе намыва отходов.

Пульповоды-лотки, трубы предназначены для гидравлического транспортирования отходов посредством магистральных и распределительных пульповодов.

Пульпонасосная станция - сооружение, предназначенное для перекачки пульпы.

Ярус намыва - слой отходов, намытых с одного положения распределительных пульповодов.

Водоприемный колодец - сооружение, предназначенное для забора воды из отстойного пруда хранилища.

Фронт намыва - ширина растекающегося потока пульпы на карте, выпускаемого из отверстий распределительного пульповода.

Интенсивность намыва — толщина слоя отходов, намываемого в единицу времени (м/сут, м/год).

Пульпа - смесь отходов с водой, сбрасываемая обогатительной фабрикой. Характеристикой пульпы являются консистенция, плотность частиц (удельный вес), зерновой состав твердой фазы.

Весовая консистенция пульпы - отношение веса отходов в пульпе к весу воды.

Плотность частиц пульпы - отношение веса пульпы к ее объему.

Пульповод — устройство, служащее для транспортирования пульпы самотеком или под напором от обогатительной фабрики до хранилища и для распределения пульпы на хранилище.

Интенсивность намыва - высота слоя отходов, намываемая в единицу времени (месяц или год). Предельная интенсивность намыва определяется проектом исходя из условий устойчивости сооружения.

Боковой упорной призмой называется часть тела плотины или ограждающей дамбы, примыкающая к низовому откосу. Боковая призма формируется из более крупного материала, получаемого при заданной крупности помола руды, и является ответственным элементом сооружения, удерживающим от вытекания из хранилища всей массы складируемого материала.

Общей емкостью хранилища называется объем складируемых отходов обогатительной фабрики и вскрышных пород. Общая емкость хранилища определяется проектом и включает в себя начальную емкость, необходимую для складирования отходов и отстоя воды в пруду.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. КЛАССИФИКАЦИЯ ХРАНИЛИЩ

 

2.1. Все существующие хранилища  в зависимости от способа устройства  делятся на:

-плотинные (наливные), в которых ограждающие устройства возводятся сразу на всю высоту или очередь;

-хранилища постепенного возведения, в которых сначала возводят первичную дамбу небольшой высоты, необходимую для организации замыва, а затем наращивают хранилище по высоте путем постепенного возведения дамб вторичного обвалования;

-бесплотинные, исключающие возведение как плотины, так и первичной дамбы.

  Примечание. Если предполагается возводить плотину хранилища очередями, то необходимо составление проекта возведения очередей.

2.2. В зависимости от рельефа  местности различают следующие  типы хранилищ:

 а) овражные располагаются в оврагах или балках, перегороженных дамбой;

 б) равнинные устраиваются на ровной местности с обвалованием по всему периметру. Эксплуатационное достоинство равнинного хранилища - отсутствие необходимости сбрасывать естественные стоки и строить для этой цели дорогостоящие водосбросные сооружения;

 в) овражно-равнинные устраиваются на равнинах, пересеченных оврагами, перекрываются плотиной, а равнина обваловывается;

 г) пойменные располагаются на поймах рек с обвалованием с двух или трех сторон в зависимости от рельефа местности;

 д) косогорные устраиваются на участках, ограждаемых с трех сторон дамбами, с четвертой — самим косогором;

 е) котлованные располагаются в котлованах старых карьеров, при этом возможно складирование отходов без возведения дамбы;

 ж) котловинные располагаются в котловинах, при этом возможно складирование отходов без возведения дамбы или же требуется дамба малой высоты.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. ДАМБООБВАЛОВАНИЕ

 

3.1.Особенности конструкций плотин  и дамб хранилищ

Плотины и дамбы хранилищ отходов горно-обогатительных фабрик металлургической промышленности являются наиболее ответственными гидротехническими сооружениями. Они должны быть не только статически и фильтрационно устойчивы, но и отвечать требованиям охраны окружающей среды. Утечки сточной жидкости из хранилища не допускаются без соответствующей механической, химической и биологической очистки сточной жидкости, сброс ее за пределы хранилища запрещается.

3.2. В каждом отдельном случае  конструкции плотин и ограждающих  хранилища дамб устанавливаются  с учетом различных географических, топографических, геологических, гидрогеологических, инженерно-геологических и климатических  условий, а также с учетом процесса  обогащения (сепарация, флотация и  т. п.) и количества выхода в  год отходов в хранилища и  способов их складирования. Типы  плотин и дамб хранилищ из  грунтовых материалов (вскрышных  пород) и отходов обогащения руды - земляные насыпные, земляные намывные - возводятся в основном из  отходов с упорными призмами, отсыпанными из гравийных (щебенистых) и крупнообломочных грунтов, в  том числе из грунтов вскрыши  рудного места.

  Плотины и дамбы хранилища  отличаются по:

-конструкции тела: из однородного  и неоднородного грунта, с экраном  из грунтового или негрунтового  материала, с ядром или с диафрагмой ("грунтовая стенка" в грунте);

-конструкция противофильтрационных  устройств в основании: с понуром, с зубом, с инъекционной завесой  или же с диафрагмой;

-способу возведения плотины  или дамбы: с механическим уплотнением  или без уплотнения грунта, с  отсыпкой насухо или в воду, намывным и взрывным способом.

3.3. При выборе конструкции плотины  или дамбы хранилищ, возводимых  в том или ином районе, следует  учитывать специфику оснований, специфику производства работ  на нем, класс капитальности хранилища, геологические и гидрологические  условия, а также экономическую  эффективность. При проектировании  и строительстве хранилища необходимо  учитывать также способы подготовки  оснований, способы возведения плотин  и дамб хранилищ (намыв отходов  или грунтов, отсыпка грунта "насухо" или в воду, отсыпка вскрышной  породы и т.д.).

  Оптимальный профиль плотины  или дамбы устанавливается на  основе сравнения вариантов, подтвержденных  расчетами, статической и фильтрационной  устойчивости плотин или дамб  и их оснований.

3.4. При проектировании и строительстве  плотин и дамб хранилищ на  любых основаниях рекомендуются  конструктивные схемы однородных  и неоднородных плотин или  дамб, но следует отдавать предпочтение  однородным плотинам и дамбам (особенно для накопителей), возводимых из песчаных, глинистых грунтов и из вскрышных пород.

3.5. При наличии скальной вскрышной  породы, глинистых и суглинистых  грунтов конструкция плотины  или дамбы экранированного типа  будет более целесообразной.

3.6. При проектировании и строительстве  плотин и дамб хранилища в  первую очередь обращается внимание  на подготовку основания и  особенно на слабые основания  глинистых, торфянистых и других  грунтов, при возведении некоторых  дамб и плотин возможны чрезмерные  деформации, а поэтому при расчетах  устойчивости и при проектировании  должны быть учтены и разработаны  соответствующие мероприятия, обеспечивающие  устойчивость в эксплуатации  гидротехнических сооружений хранилищ. При всех прочих условиях при  выборе конструкции плотины или  дамбы принимаются во внимание  класс капитальности и экономические  соображения. При выборе конструкции  плотины или дамбы назначаются  также отдельные элементы гидротехнического  сооружения (экраны, завесы, дренажи  и др.).

3.7. При выборе конструкции плотины  или дамбы для хранилища плотинного  типа, когда плотина или дамба  возводится из местных грунтов  или грунтов вскрыши рудного  месторождения на полную высоту  или очередями, следует руководствоваться  СНиП по проектированию плотин  из грунтовых материалов.

3.8. При выборе конструкции плотины  или дамбы хранилища, возводимых  на основаниях, сложенных из торфянистых  грунтов, следует руководствоваться "Рекомендациями по проектированию  шламохранилищ, возводимых на основаниях, сложенных из торфов". - М.:ВНИП  ВОДГЕО, 1982.

3.9. При проектировании плотин  или дамб намывных хранилищ  накопителей промышленных стоков  может быть принята конструкция  любого типа, приведенного в главе  СНиП по проектированию плотин  из грунтовых материалов. В этом  случае необходимо предусмотреть  в конструкции усиленное экранирование  с расчетом максимального обеспечения  требований охраны природы для  полного исключения сброса неочищенных  или недостаточно очищенных сточных  вод за пределы хранилища.