CN103603666B - 一种尾矿库采砂方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种尾矿库采砂方法，该方法包括以下步骤：（1）剥离尾矿库表层：将尾矿库的表层垃圾或杂草予以清除；（2）基坑开拓：在尾矿库内开挖一个能够放置采砂船的基坑，基坑位于尾砂库溢流井附近，将采砂船置于基坑内，并向基坑内注水，使采砂船漂浮起来，达到正常工作状态；采砂船采用扇形横移式回采，逐步扩大基坑成为采池；（3）尾砂开采。本发明不存在下陷而导致无法作业的问题，具有设备少，使用人工少，具有成本低，能耗省，效率高的优点；本发明还具有安全性高，本发明还具有能够连续工作，产量大的特点。

Description

一种尾矿库采砂方法

技术领域

本发明涉及尾矿库采砂方法，尤其是一种用采砂船对尾矿库进行采砂的方法。

背景技术

金属或非金属矿山开采出的矿石，经选厂选出有价值的精矿后产生砂一样的“废渣”，叫做尾矿。这些尾矿不仅数量大（每年以亿吨计），有些还含有暂时不能回收的有用成分，如随意排放，就会造成资源的流失，同时还可能造成严重的污染，选矿厂将排出的尾矿送往指定地点进行堆存，从而形成尾矿库。我国一些矿山的老尾矿库，由于常年缺少维护和失修，或当时受计划经济的约束，选矿单一，尾砂中含有有用元素而遭到乱采滥挖，造成人为破坏，而变成病库、危库，存在严重的安全隐患，必须进行采砂治理。采砂治理：一是消除安全隐患；二是尾砂进行再选，有用元素得到综合利用，三是再选后的尾砂可以充填井下采空区，因此是一举三得的好事。目前尾矿库内采砂工艺技术方案常见的有二种：一是机采方案：由于该方案存在大型设备（如柴油铲、载重汽车）在松散尾砂面上容易下陷，经常导致无法作业，因此该方案的有致命缺点。二是水力冲采方案：由于该方案存在能耗利用率低、操作人员工作条件差、并存在安全方面的问题、砂浆浓度难于控制等缺点。因此开发一种新的尾矿采砂方法具有重要的经济和社会价值。

发明内容

本发明的目的就是提供一种既弥补机采方案水力冲采方案的缺点，同时具有劳动生产率高、采砂连续化、能耗省、产量大、以及成本低等优点的新型尾矿库采砂方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种尾矿库采砂方法，其特征是该方法包括以下步骤：

（1）剥离尾矿库表层：将尾矿库的表层垃圾或杂草予以清除；

（2）基坑开拓：在尾矿库内开挖一个能够放置采砂船的基坑，基坑位于尾砂库溢流井附近；采砂船在基坑内组装，组装完成后向基坑内注水，使采砂船漂浮起来，达到正常工作状态；采砂船采用扇形横移式回采，逐步扩大基坑成为采池；

（3）尾砂开采：利用采砂船采用下向水平分层回采法，分层厚度为0.6m～0.8m，将尾矿库库区分成二个采区；一采区为采池，二采区为干滩区，二个采区按下列顺序回采：

第一步：一采区采池回采，利用采砂船，将采池全面积下向回采一个分层；

第二步：二采区回采下降一个分层，将尾砂铲推至采池中，利用采砂船吸扬至岸上的加压泵站，按上述步骤回采，使二个采区逐层均匀下降，从而实现整个尾矿库采砂。

所述步骤（2）中形成的采池规格为φ60m、深2.5m、圆形采池，该规格采池具有更好的使用功能。

所述采砂船为吸扬式采砂船，由于扬式采砂船上安装有吸扬式砂泵、水泵、水枪及行走部分等设备，具有冲、吸、行走功能，适合在本发明中使用。

所述的二采区向采池方向的坡度3%～5%，目的一是雨天雨水泾流入采池，由溢流井泄洪，二是推土机下坡铲推容易。

本发明的有益效果是：由于该技术方案没有如柴油铲、载重汽车等大型设备在松散尾砂面上作业，因此不存在下陷而导致无法作业的问题。本发明采用先挖基坑，再形成采池，通过采砂船实现尾砂输送，设备少，使用人工少，具有成本低，能耗省，效率高的优点；同时本发明采池水浮采砂船采砂不会存在塌陷等危及人员安全的隐患，因此安全性高，本发明还具有能够连续工作，产量大的特点。

附图说明

图1为本发明使用的吸扬式采砂船示意图。

图2为本发明尾砂、溢流井及护栏分布示意图。

图中，1.船体，2.吸扬式砂泵，3.水枪，4.高压水泵，6、溢流井，7、尾砂，8、护栏，9、溢流口。

具体实施方式

实施例1，本发明一种尾矿采砂方法，以铜陵有色金属集团公司响水冲尾矿库尾砂开采为例，其在尾矿库内采砂的工序按如下步骤：

（1）剥离尾矿库表层：老尾矿库的表层，由于长年人们的活动，表层覆盖了许多建筑垃圾或是杂草丛生，直接影响吸杨式砂泵的正常工作，必须予以清除—剥离；剥离的方式，采用推土机集堆，铲运机装汽车运走。

（2）基坑开拓：采用基坑开拓，基坑底结构尺寸根据采砂船的规格确定，基坑的边坡角按尾砂体的摩擦角确定，基坑位于溢流井附近，溢流井及护栏分布如图2所示，在尾砂7内设置有溢流井6，溢流井上部设置有若干个高度不同的溢流口9，尾砂7上还设置有护栏8。基坑开挖的尾砂暂时堆放在基坑旁，待基坑扩帮时利用采砂船即时采出。采砂船就在基坑中组装，组装完成后，向基坑内注水，使采砂船漂浮起来，达到正常工作状态。采砂船如图1所示，它包括采砂船船体1，船体1分别设置有吸扬式砂泵2、用于冲砂的水枪3、高压水泵4。在采砂船漂浮后，再扩大基坑成为采池，采池规格为φ60m、深2.5m、圆形采池，扩大基坑的方法是利用采砂船，采用扇形横移式回采路线，由按装在船头上的水枪冲采干帮，砂浆流入采池中，再由船上的吸砂泵吸扬到岸上的加压泵站，这样逐步扩大基坑为采池，开拓工作结束。

采池规格：初步确定为φ60m的圆形采池，在生产过程中可根据采池渗水与水源供水能力的实际情况适当增减。但必须严格控制采池边线距离尾矿堆坝高边坡眉线200m（干滩长度）。

（3）尾砂开采：利用水力冲碎吸扬式采砂船—推土机或电耙等设备，采用下向水平分层回采法，分层厚度为0.6m～0.8m，整个库区分成二个采区；一采区为采池，二采区为干滩区，二个采区按下列顺序回采。

第一步骤：一采区采池回采，利用采砂船，将采池全面积下向回采一个分层。

第二步骤：二采区回采下降一个分层，由推土机或电耙等设备将尾砂铲推至采池中，利用采砂船吸扬至岸上的加压泵站。

二采区均向采池方向的坡度3%～5%，目的一是雨天雨水泾流入采池，由4 #溢流井泄洪。二是推土机下坡铲推容易。严格按上述步骤回采，使二个采区逐层均匀下降。

尾矿库采完后进行复垦，在尾矿库采砂结束后，推平基础坝，拆除溢流井及排水涵管，基本恢复原始的地形地貌，或植树种草，恢复原始的生态环境，或改建工业园。

采砂过程中的安全措施：

（1）为保护溢流井的安全稳定、泄洪畅通，防止采砂船在行船、调船和采砂作业时碰撞溢流井，在溢流井周围5米处设护拦，护拦内的尾砂用水枪冲采造浆流入采池（个别地方采用人工），竖井溢流口高于尾砂面0.5米，随着采池按分层回采面下降时，护拦随之下延。

（2）在大风、大雾、雨季特别是暴雨时段，严禁采砂船、推土机和电耙等设备作业。

（3）二个采区回采顺序，严格按照③节规定顺序进行回采，回采分层高度不得大于0.8m。

（4）采池中水深2m，干帮高0.5m，设备到采池边的距离，应不小于5m，人员到采池边的距离，应不小于2m。

（5）动力电缆应保持绝缘良好，敷设在地表部分，应有警示标志，横穿道路时，应采取防护措施，水上部分应敷设在浮箱或木排上。

（6）采砂船上应设置水位警报、照明、信号、通讯和救护设备，船上的作业人员，应穿戴救生衣。

本发明的设计思想以尾矿库内基坑开拓为采池，整个库区分为采池、干滩两个采区，采池内采用采砂船采砂，因此任何跟上述内容相近的设计均应落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种尾矿库采砂方法，其特征是该方法包括以下步骤：

（1）剥离尾矿库表层：将尾矿库的表层垃圾或杂草予以清除；

（2）基坑开拓：在尾矿库内开挖一个能够放置采砂船的基坑，基坑位于尾砂库溢流井附近；采砂船在基坑内组装，组装完成后向基坑内注水，使采砂船漂浮起来，达到正常工作状态；采砂船采用扇形横移式回采，逐步扩大基坑成为采池；

（3）尾砂开采：利用采砂船采用下向水平分层回采法，分层厚度为0.6m～0.8m，将尾矿库库区分成二个采区；一采区为采池，二采区为干滩区，二个采区按下列顺序回采：

第一步：一采区采池回采，利用采砂船，将采池全面积下向回采一个分层；

第二步：二采区回采下降一个分层，将尾砂铲推至采池中，利用采砂船吸扬至岸上的加压泵站，按上述第一步和第二步回采，使二个采区逐层均匀下降，从而实现整个尾矿库采砂。

2.根据权利要求1所述的尾矿库采砂方法，其特征是所述步骤（2）中形成的采池规格为φ60m、深2.5m、圆形采池。

3.根据权利要求1或2所述的尾矿库采砂方法，其特征是所述采砂船为吸扬式采砂船。

4.根据权利要求3所述的尾矿库采砂方法，其特征是所述的二采区向采池方向的坡度3%～5%。