废弃露天坑干堆尾矿的应用

张强强

【摘 要】辽宁省某铁矿利用已废弃的露天坑干式堆存尾矿，利用皮带运输将干尾矿运至坑底逐层向上碾压堆筑，取得了较好的经济、环保效果。文章以该铁矿为例，分析露天坑尾矿干堆汽车运输方案及相关技术要点。

【关键词】尾矿；干堆；露天坑；皮带运输

【中图分类号】TD912 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2018）06-0162-02

利用废弃的露天坑堆存尾矿既能充分利用露天采空区，为土地复垦创造条件，又能缓解矿山建设尾矿库的压力，是国内露天矿山普遍采用的一种尾矿处理方式。

辽宁省某铁矿拟将其选厂排出的尾矿脱水后干堆至已废弃的露天坑内，尾矿脱水车间建在该露天坑边上。干排尾矿由汽车沿露天坑原有运矿道路运至坑内堆存。

1 工艺资料简述

矿山工作制度为330 d/a，排尾量为5 136 t/d，约169.5万t/a，折合113.0万m3/a。

露天坑底标高140.0 m，堆存至顶部封闭圈达160.0 m，可形成有效容积为1 388万m3，可堆存尾矿年限为12.3年。

该矿选矿工艺为磁选工艺，经固废类别鉴定属一类固废，露天坑未设置防滲系统。

2 露天坑尾矿干堆汽车运输方案

露天坑内干堆尾矿时，为保证作业期间的安全，必须自坑底向上逐层堆积尾砂，这就要求将脱水后的尾砂先运输至坑底40 m标高，由40 m逐层碾压堆积升高。尾矿运输方式为汽车运输。

按照原设计要求，利用自卸汽车运输需要6辆车24 h工作才能满足运输要求。采用该方式运输尾矿作业车辆多，道路扬尘大，露天坑上下运输弯多坡陡，危险系数较大，运营成本高，不是最经济合理的运输方案。

3 露天坑尾矿干堆皮带运输

干式松散物料运输除了采用汽车运输外，最常见的运输方式为皮带运输，在条件允许的情况下，皮带运输与汽车运输相比具有明显的经济优势。皮带运输具有运送功耗小、作业人员少等特点。该露天坑采用皮带运输存在一个明显问题：皮带沿现有道路架设需多段倒运，基建工程量大，投资较大，施工周期长。

经多方研究探讨，最终决定前期利用汽车运输将干尾矿运至坑底，自坑底向上逐层碾压堆筑，首先填筑一条自坑底直通脱水车间的皮带基础。该基础填筑完成后立即施工一条运输尾矿的皮带廊，采用皮带运输尾矿。皮带基础填筑属于露天坑尾矿堆存作业的一部分。前期采用汽车运输，不存在皮带建设影响投产时间的问题；皮带廊建成后采用皮带运输尾矿节省了运营投资。

皮带运输尾矿至坑底示意图如图1所示。在地形图上测算可得，前期填筑皮带基础所需填方量为58.4万m3，折合约87.6万t，采用脱水后的干尾砂时需要87.6万t/a÷169.5万t/a×12月/a=6.2月，建设700 m长皮带廊需要基建期1个月，则前期利用汽车将脱水后的尾砂运至坑底需要6.2+1=7.2≈8个月时间。

坑内皮带基础建成后即在其上新建带式输送机和皮带廊，根据计算，皮带宽度B=1 000 mm，水平长度为550 m，角度为-16°，长度为700 m，功率为110 kW。新建皮带廊长度为700 m，净宽3 m，净高2.2 m。

4 皮带廊基础填筑要求

皮带廊基础应自露天坑底至尾矿脱水场地进行填筑，自下而上层层碾压夯实，运输尾砂道路采用露天坑北帮新修道路和原有露天坑运输道路相结合的方式进行运输，尾砂运至露天平台皮带廊基础处，再使用挖掘机进行辅助填筑，依次自下而上层层填筑基础。

逐层碾压填筑是保证安全最关键的工序，采用SR30-T胶轮压路机碾压。碾压遍数和碾压速度应根据现场碾压试验确定，每层铺料厚度不大于0.5 m。碾压方法一般采用进退错距法和圈转套压法。填筑尾砂应达到中等密度状态，相对密实度不小于0.7，应达到顶部建设皮带廊的基础要求。

5 技术经济比较

由表1可见，采取可行的技术方案在露天坑内建设皮带运输渠道后，不仅在经济上占有较大优势，且皮带廊运输减少了尾矿扬尘，在环保方面具有一定优势。

6 结语

该铁矿尾矿干堆至废弃露天坑中，利用干尾砂在坑内建设皮带运输基础不仅减少了基建周期，而且不占用露天坑容积，运营投资占有较大优势，是一个较好的可行方法。

参 考 文 献

[1]GB 50863—2013，尾矿设施设计规范[S].

[2]《尾矿设施设计参考资料》编写组.尾矿设施设计参考资料[M].北京：冶金工业出版社，1980.

[3]吕庭刚.尾矿库安全现状综合评价[D].昆明：昆明理工大学，2005.

[责任编辑：陈泽琦]