отрицательпых температурах и о пилении хвостовых отложений в теплые периоды года, однако не вызвала особых затруднений и неприятностей. Вредные последствия такой эксплуатации хвостохрапилища проявились после 13—15 лет эксплуатации хвостохранидшца, когда намерзание хвостовых масс стало вызывать при их оттаивании разрушения ограждающей дамбы, а пыление хвостовых отложений привело к загрязнению воздушного бас сейна.
Эксплуатация хвостохранилища Миргалимсайской фабрики.
Здесь неудачно было выбрано взаимное расположение хвостохра нилища и рабочего поселка, обусловливающее перемещение под нимаемых ветром хвостов от хвостохранилища к поселку.
Проектом предусматривалось наращивание начальной насып ной дамбы намывом хвостов эстакадным способом. Рельеф поверх ности площадки хвостохранилища обусловливал (для обеспечения соответствующего роста емкостей) необходамость большой интен сивности намыва хвостов. Последняя требовала частой пере кладки и переноса опор и хвостопроводов по высоте. Трудности выполнения этих работ, особеипо в первый период, привели к тому, чтЬ первоначальный пруд быстро заилился и хвостохранилище не давало должного эффекта осветления. Пришлось от первона чального проекта намыва дамбы из хвостов отказаться и запроек тировать намыв с высокой стационарной эстакады.
Неожиданные затруднения появились в связи с развеванием ветром насыпных из хвостов пионерных дамбочек, вызвавшим необходимость покрытия их поверхности дресвой или дру гим материалом, предохраняющим дамбочки от развевания их ветром.
Как показал опыт эксплуатации Балхашского хьостохранилища, достаточно эффективным средством борьбы с разносом ветром дамбочок из хвостов явились доревянные щиты типа при меняемых на жолезных дорогах для борьбы со сножными заносами.
На Оленегорской фабрике долгое время хвостовые воды отво дились по аварийному коллектору в место (у озора Оленьего), предназначенное для укладки хвостов в периоды вынужденных остановок напорно-принудительной системы гидротранспорта в хвостохранилище на озере Хариузном. Такая эксплуатация привела к быстрому заполнению аварийных емкостей вследствие замерзания пульпы при сбросе ее в зимнио периоды непосред ственно на естественную поверхность. Замерзшие массы пульпы на оттаивали полностью в лотнио периоды, приходилось изыски вать новые аварийные емкости.
Часто предусмотренные проектом аварийные емкости заполня ются в начальный период эксплуатации фабрики, когда основная система гидротранспорта и гидроукладки хвостов еще но закоп чена строительством. Такая практика приводит к усложнениям дальнейшей эксплуатации хвостового хозяйства к излишним затратам на переустройство аварийной системы.
Типичным «узким местом» эксплуатации хвостового хозяйства является эксплуатация его сооружений гидротранспорта и гидро укладки хвостов в условиях постоянного увеличения производи тельности обогатительной фабрики. Так, на Оленегорской фабрике было семь очередей расширения, на Тырныаузской фабрике — шесть. Эти фабрики но достигли окончательной мощности и имеются проекты их дальнейшего расширения. Аналогичная картина имеет место и на других фабриках.
Практически все обогатительные фабрики переводятся на оборотное водоснабжение, что, как правило, требует реконструк ции сооружений гидравлической укладки хвостов в процессе их эксплуатации.
Наиболее важными являются грамотные операции и намыв дамбы обвалования хвостохранилища и создание максимальной емкости водного бассейна и наилучших условий для осветления хвостовых вод.
Изложенное свидетельствует о том, что хвостовые хозяйства тробуют грамотной и внимательной эксплуатации. Нормальная работа хвостового хозяйства обеспечивает производительность предприятия не меньше, чем работа самого ответственного участка обогатительной фабрики.
Действия персонала цеха «Хвостовое хозяйство» делятся на оперативную эксплуатацию и обслуживание гидротехнических сооружений. Содержание оперативной эксплуатации сводится к обеспечению текущих повседневных действий, обеспечивающих нормальный отвод от фабрики хвостовых вод, укладку хвостов в пруд-хвостохранилищс, необходимое осветление хвостовых вод
иих возврат на фабрику. Оперативные действия сводятся: к за пуску землесосов, паблюдопиям за работой энергетического и гидромеханического оборудования, своевременной смене износив шихся частей землесосов, наблюдениям за работой хвостонроводов
итекущим мероприятиям по предотвращению их забивки, намыву
плотин и дамб обвалования хвостохранилищ, поддержанию гори зонтов воды в пруде-хвостохранилище, сбросу осветленных и па водковых вод, регулированию степени осветления хвостовых вод в пруде-хвостохранилище, эксплуатации насосной станции обо ротного водоснабжения.
Обслуживание сооружений системы гидротранспорта и гидро укладки хвостов преследует цель поддержания сооружений в по стоянной готовности к выполнению эксплуатационных функций, предотвращению аварий гидротехнических сооружений (размыва и оплывания откосов, прорыва земляных плотип и дамб обвало вания, разрушения водосбросных сооружений). Обслуживание гидротехнических сооружений включает в себя следующие дей ствия эксплуатационного персонала:
контроль за состоянием прочности и устойчивости сооружений, в том числе фильтрационной прочности земляных плотин и дамб обвалования;
повседневный уход за сооружениями: очистку их от мусора и льда, снега, осыпающегося грунта; отепление сооружений; околку ледяного покрова у сооружений (водоприемников); отвод дождевых талых и фильтрационных вод с устранением заболачи вания земель; озеленение откосов земляных плотин и дамб обвало вания хвостохранилищ; покраску металлических частей;
проведение текущего и капитального ремонтов сооружений. Особая роль принадлежит дойстзиям эксплуатационного персо нала по борьбе с пылепием хвостовых отложений, вызывающим загрязнение воздушного бассейна, борьбе с разносом образуемых
из хвостов дамб обвалования хвостохранилищ.
Общие принципы эксплуатации хвостового хозяйства состоят
вследующем:
1.Бесперебойная работа системы гидротранспорта и гидро укладки хвостов, обеспечивающая отвод хвостовых вод, при любых предусмотренных проектом режимах обогащения руд, обусловли вающих колебания в крупностях твердой составляющей пульпы, ее консистенции.
Соблюдением этого принципа обеспечиваются условия, для выполнения плана переработки руд обогатительной фабрики. Для этого требуется, чтобы все сооружения и оборудование системы
гидротранспорта и гидроукладки хвостов всегда находились в исправном состоянии. Этот принцип обусловливает также необходимость согласованной эксплуатации фабрики и хвостового хозяйства. Эксплуатация хвостового хозяйства должна быть подчинена наивыгоднейшим режимам обогащения руд, и если этот принцип в силу каких-либо обстоятельств не выполняется, то необходимо произвести реконструкцию всей или определенных частей системы гидротранспорта и гидроукладки хвостов.
2.Безаварийность сооружений. Необходимо эксплуатацию хво стового хозяйства производить таким образом, чтобы была гаран тирована сохранность и безаварийность всох сооружений. Это означает, что нагрузки на сооружения не должны превышать пре делов, установленных проектом или испытаниями сооружений. Это также означает, что условия работы сооружений должны соответствовать установкам проекта или данным соответствующих испытаний. Все показатели режима гидротранспорта пульпы, крупность частиц хвостов, их плотность, консистенция пульпы: расход пульпы должны соответствовать данным проекта. В слу чаях отличия указанных показателей от данных проекта или испы таний и невыполнение системой гидротранспорта нормальных эксплуатационных функций необходимо произвести соответству ющую реконструкцию системы гидротранспорта и гидроукладки хвостов.
3.Экономичность эксплуатации. Содержание этого принципа сводится к тому, чтобы обеспечить такие режимы эксплуатации хвостового хозяйства, которые в данных условиях определяли бы наименьшие эксплуатационные затраты на транспорт и укладку
1 т хвостов. Это является главным показателем экономической работы системы и качества проекта хвостового хозяйства. Этот же принцип предусматривает экономичную эксплуатацию хвосто
вого хозяйства в смысле минимального штата |
обслуживаю |
щего порсоиала и минимальных затрат денежных |
средств и мате |
риалов. |
|
Этот принцип предусматривает бережное отношение к соору жениям и оборудованию, предохранение их от быстрого износа, своевременный профилактический ремонт сооружений и оборудо вания и тому подобные мероприятия.
Принцип экономичности, однако, должон занимать подчинен ное значение но отношению к 1-му и 2-му принципам. Это значит, что всякого рода экономия но должна приводить к нарушению эффективной работы хвостового хозяйства и авариям сооружений. Следует различать полезную и вредную экономию в ведении экс плуатации, например, при осуществлении мероприятий, необхо димых для эффективного функционирования сооружений, -— полноценного капитального ремонта, реконструкции сооружений, мер по улучшению условий эксплуатации [72].
Одной из главных задач персонала в целях достижения макси мальной экономичности эксплуатации системы гидротранспорта являются мероприятия по увеличению срока службы землесосов и хвостонроводов — максимальному снижению интенсивности их износа. Наилучшим средством борьбы с износом хвостонроводов является их работа па режиме заиления, которого рекомендуется придерживаться при проектировании систем гидротранспорта хвостов (см. главу III, раздел 4). На участках трасс хвостопроводов с большим геометрическим уклоном, когда они работают как безнапорные, рекомендуется укладка хвостопроводов по схеме гидротранспорта хвостов фабрики Клаймакс или применение футеровки (резина, базальт и др.).
Вопрос о повышении срока службы землесосов находится в стадии исследований [96]. Однако на практике уже добились значительных результатов.
Так, на Лениногорской обогатительной фабрике в результате г уммирования деталей землесосов 12Р-7 было достигнуто значи тельное увеличение их сроков службы [110]. На Оленегорской обогатительной фабрике удачно применяется футеровка деталей землесосов хромониколевым чугуном. Следует также использовать соответствующий опыт, накопленный нри строительстве намывной плотины Мипгечаурской ГЭС [41].
Эксплуатация хвостового хозяйства должна обеспечивать: бесперебойную работу предприятия в отношепии транспорта
и укладки хвостов и оборотного водоснабжения; охрану ближайших естественных водоемов (в том числе грун
товых источников водоснабжения) от механического и химического загрязнения;
охрану воздушного бассейна от загрязнения;
максимальную производительность предприятия (хвостовое хо зяйство не должпо лимитировать производительность предпри ятия);
рациональное использование энергетического и гидромехани ческого оборудования и хвостоироводов; в частности, минималь ный их износ;
содержание гидротехнических сооружений, обеспечивающее выполнение ими своего назначения, их прочность и устойчивость в любой период эксплуатации хвостового хозяйства;
рациональное использование и всемерное наращивание емко стей хвостохраиилища;
наименьшую стоимость гидротранспорта и гидроукладки хво стов.
Приступая к эксплуатации хвостового хозяйства, необходимо выяснить:
соответствие эксплуатационных данных проектным предполо жениям в отношении производительности фабрики (количество хвостов в сутки), расхода пульпы, ее консистенции (Т : Ж), плотности и гранулометрического состава хвостов;
соответствие эксплуатационных характеристик энергетиче ского и гидромеханического оборудования проектным предполо жениям;
изменепие характеристик гидромеханического оборудования (производительности и напора землесосов) в процессе эксплуата ции, при износе, в результате истирания твердыми частицами хвостовой пульпы;
отклонения от нормального режима работы землесосов (вибра ция и ее причины, меры по устранению вибрации);
режим работы хвостоироводов, заиления и его последствий, меры борьбы с заилением, если это необходимо (добавки воды), износ хвостопроводов, периодичность их замены, меры борьбы с износом;
соответствие действительного гидравлического уклона системы гидротранспорта расчетному значению, принятому в проекте.
Выяснение этих вопросов следует вести в пуско-паладочный период эксплуатации хвостового хозяйства, в течение которого эксплуатация производится по специальной программе.
В результате пуско-паладочных работ и испытаний устанавли ваются отклонения действительных условий эксплуатации хвосто вого хозяйства от проектных предположений и в случае необхо димости вносятся коррективы в проект.
Внимание персонала, занимающегося эксплуатацией систем гидротранспорта хвостов, должно быть сосредоточено на во просах:
предотвращения катастрофических заилений пульпопроводов, имеющих следствием остановку в работе всей системы, путем проведения соответствующих визуальных и инструментальных наблюдений;
обеспечепия пормальпой работы энергетического и гидромеха нического оборудования путем проведения своевременной замепы и ремонта износившихся деталей и целых агрегатов;
обеспечения нормальной работы хвостопроводов, проведения мероприятий по спижению их износа, по удлинению срока службы хвостопроводов (например, своевременными поворотами труб), своевременной замене износившихся пульпопроводов;
содержания в исправности сооружений по трассе хвостонроводов: верхнего строения, дронажпых и водоотводных канав, эстакад, дюкеров.
Внимапие персонала, занимающегося эксплуатацией системы гидравлической укладки хвостов, должно быть сосредоточено на ' вопросах:
максимального сохранения аварийных емкостей; рационального использования емкостей хвостохранилища; постоянного подъема гребня дамб обвалования хвостохрани-
лища и НПГ пруда-хвостохрапилища, обеспечивающих необхо димый рост емкости хвостохранилища (особенно для зимней укладки хвостов иод лед) и повышения его осветительной способ ности; достигается путем поддержания максимально возможной по условиям устойчивости намывных откосов плотип и дамб обва лования интенсивности их намыва, увеличения крутизны верховых намывных из хвостов откосов плотин и дамб обвалования, подъема при необходимости НПГ. В местной инструкции но эксплуатации данного хвостового хозяйства должны быть приведены конкретные указания об отметках подпертого горизонта воды в хвостохранилище (НПГ), отметках катастрофического подпертого горизонта (К11.Г), отметках горизонта воды в периоды ледостава и прохожде ния паводков в различные периоды (сезоны и годы) эксплуатации хвостового хозяйства в Соответствии с графиком намыва плотины и заполнопия хвостохранилища.
Все опорации по намыву плотин и дамб обвалования, подъему горизонтов воды в пруде необходимо производить в точном соот ветствии с проектом. Намыв плотины дамб обвалования из хвостов в зимние периоды эксплуатации допускается только при наличии специального, утвержденного соответствующими инстанциями проекта.
постоянного, максимального эффекта осветления хвостовой пульпы в пруде-хвостохранилище, вторичном отстойнике и хими ческой очистки хвостовых вод; достигается путем удержания оптимальных глубин пруда-хвостохранилища и наибольших рас стояний между изливом пульпы в хвостохранилище и сбросом осветленной воды, а в случаях необходимости путем введения в пульпу соответствующих электролитов (коагулянтов). Этот вопрос решается на основе результатов соответствующих иссле дований;
предотвращения переполнения пруда-хвостохранилища в нор мальные периоды эксплуатации хвостового хозяйства и особенно
в периоды пропуска паводковых вод; достигается путем поддер жания соответствующего превышения гребля плотины пад го ризонтом воды в ирудо-хвостохранилище, обеспечивающего приом паводков с учетом сброса вод водосбросными сооруже
ниями; хорошего содержания гидротехнических сооружений для вы
полнения ими своего назначения и обеспечения прочности и устойчивости сооружений в любой период эксплуатации хвосто вого хозяйства, в частности предотвращение опасного разрушения ворховых откосов плотины в результате воздействия волн;
обеспечения необходимой пропускной способности водосброс ных сооружений, недопущения их заиления наносами и мусором, шугой и битым льдом; достигается путем соответствующих расчисток, укронлония бортов хвостохранилища, установки запаней и решеток для задержания битого льда, шуги и др.
9. Основные указания по эксплуатации систем гидроукладки хвостов и сооружений хвостохранилищ
Обеспечение емкости для гидравлической укладки хвостов с необ ходимой степенью механической и химической очистки сбрасыва емых осветленных вод в открытые водоемы является важнейшей задачей эксплуатационного персонала. Постоянное увеличение емкости хвостохранилищ создается поднятием отметки гребня плотин и дамб обвалования намывом из хвостов. Необходимо, чтобы рост емкости хвостохранилища опережал количество хво стов, сбрасываемых фабрикой. Для этого необходимо повсе дневно заботиться о повышении гребня плотины и дамб обвалова ния путем соответствующей организации производства работ по намыву плотин и дамб из хвостов. Намыв плотин и заполнение прудов-хвостохранилищ производится в периоды стояния положи тельных температур в году — в летлое время. При отрицательных температурах в зимние периоды года сброс хвостов производится в воду под ледовый покров нруда-хвостохранилища. В некоторых случаях может оказаться необходимым по соображениям наращи вания емкостей хвостохранилищ и зимний намыв плотин и дамб обвалования. Такой намыв следует производить в соответствии со специальным проектом, причем в процессе намыва рекомен дуется вести наблюдения за формированием откосов из хвостов, замерзанием пульны.
Одновременно с намывом плотин и дамб обвалования из хвостов эксплуатационный персонал должен регулировать горизонты воды в ируде-хвостохранилище, обеспечивая соответствующие механи ческую и химическую очистку хвостовых вод, сброс паводковых вод и возврат воды из хвостохранилища ца фабрику в обусловлен ных проектом количествах.
Некоторые хвостохраиилища устраиваются с расчетом акку мулирования паводковых вод и последующего их равномерного сброса через водосбросные сооружения. Необходимо держать горизонт воды в прудо-хвостохранилищо июне гребня плотины настолько, чтобы было обеспечено аккумулирование следующего паводка расчетной обеспеченности плюс необходимый запас в пре вышении гребня плотипы над катастрофическим подпорным гори зонтом (КПГ).
Бытовые горизонты воды пруда-хвостохранилища должны назначаться с учетом воздействия волны на откос плотин и дамб обвалования и берега хвостох ранилищ. Следует учитывать также соображения о потерях воды на испарение и фильтрацию, из-за которых приходится держать горизонты воды на низких отметках, обеспечивающих, однако, необходимую степень механической и химической очистки хвостовых вод. Если хвосты с откосов хвостохраиилища разносятся ветром, надо учитывать фактор пиления и назначать отмотки НТТГ, обеспечивающие замачивание верхового откоса (но уменьшая при атом размеров упорной призмы).
Контроль за механической и химической очисткой хвостовых вод в пруде-хвостохранилище производится путем отбора и после дующего анализа проб воды, при выходе осветленных вод в ниж нем бьефе, а конце водосбросных сооружений или перед водоприемом осветленных вод насосными станциями оборотного водо снабжения. Если требуется химическая очистка осветленных в хвостохранилище вод и последняя производится после отвода вод из хвостохраиилища, взятие проб должно производиться на выходе очищеппых вод из отстойника.
Другим разделом эксплуатации системы гидравлической укладки хвостов являются:
1)наблюдения за состоянием и работой сооружений и берегов хвостохраиилища;
2)организация и производство текущих и капитальных ре монтов сооружений.
Обычно в состав сооружений хвостохраиилищ входят земляные плотины и дамбы обвалования с водосбросными сооружениями (водоприемники шахтного типа и железобетонные коллекторы, водобойныо колодцы), а также сооружения для оборотного водо снабжения и химической очистки (хлораторные, отстойпики, сме сители). Б составе хвостохраиилищ рочного типа имеются также головные сооружения типа бетонных плотин, иногда с затво рами.
В связи с этим ниже приводятся основные указания по составу наблюдений и производству текущих и капитальных ремонтов земляных сооружений и водосбросных сооружений (водоприем ники, коллекторы).
Наблюдения за состоянием земляных сооружений ведутся за:
образованием трещин, разрушениями креплений откосов под действием воли и льда, размывом откосов поверхностными водами;
фильтрацией через сооружения и их основания.
Первые наблюдения в основном сводятся к визуальной оценке состояния сооружений. В особых случаях могут применяться инструментальные наблюдения за деформациями сооружений и их элементов путем установки поверхностных и глубинных реперов с периодическим нивелированием последних, например, в случаях устройства намывных плотин на всю высоту, обеспечивающую емкость хвостохранилища для укладки хвостов, выдаваемых фаб рикой в течение длительного срока ее эксплуатации. В этом случае для определения содержания, методов и сроков наблюдений необходимо обращаться к указаниям специальной литературы по эксплуатации гидротехнических сооружений 171, 72, 73 J.
Данные визуальных наблюдений за образованием и развитием трещин зацосятся в специальный журнал, где указывается
местоположение трещины; направление трещины (продольная, поперечная, косая);
размеры трещины: длина распространения, ширина поверху и глубина распространения.
Мри просадках, выпорах, выпучивапиях и прочих местных деформациях поперечного профиля земляных сооружений и есте ственной поверхности в нижнем бьефе заносятся в журнал их местоположение, форма и поперечные размеры.
В состав наблюдений за фильтрацией через земляные соору жения и их основания входят наблюдения:
1)за положением кривой депрессии;
2)за работой обратных фильтров;
3)за величиной фильтрационного расхода земляных соору жений отдельных очагов фильтрации и за выносом грунта фильтра ционным иотоком;
4)за фильтрацией в обход земляных сооружений и вдоль по строенных в них сооружений (бетонных, каменных, деревянных).
Как правило, необходимо ограничиться только визуальными
наблюдениями по ни. 2, |
3 и 4. Инструментальные |
наблюдения |
с закладкой пьезометров, |
устройством водосливов |
(водомерных |
постов) производят в случаях эксплуатации особо ответственных сооружений хвостохранилищ, например, при устройстве хвостохранилищ в горных районах, когда по условиям рельефа и созда ния наибольших егикостей хвостохранилища плотины из хвостов намываются с крутыми низовыми откосами, устойчивость которых вызывает сомнения, или при устройстве хвостохранилищ с пере гораживаниями рек (хвостохранилища речного типа).
З а д е л к у т р е щ и н в тело плотины производят следу ющим образом. Параллельно оси трещины роют траншеи на глу бину, перекрывающую глубину трещии на 0,3—0,5 м; затем эти траншей заполняют груптом, из которого возведена сама плотина,
с укладкой грунта слоями до 20 см с соответствующим уплотне нием грунта.
При производстве этих работ в зимнее время заполнение тран шей должно производиться талым грунтом тонкими слоями с тща тельной утрамбовкой.
Большие сквозные промоины, образовавшиеся в результате проточек хвостопроводов, уложоиных иа гребне намываемого откоса, можно замыть хвостами нутом их сброса в промоину. Для этого необходимо сделать из хвостов оградительные дамбочки — перемычки и подвести к ним отбираемую из хвостопровода пульпу при помощи специального трубопровода малого диаметра. Осветленную воду необходимо отводить с применением для этого простейших средств (временных колодцев и коллекторов из труб).
Бри образовании сквозной промоины в плотине следует прежде всего снизить горизонт воды в верхнем бьефе ниже дна промоины и производить засыпку промоины или замыв хвостами в соответ ствии с проектом.
. В случаях необходимости работы по заделке носквозных тре щин и промоин могут также выполняться при пониженном гори зонте воды в нруде-хвостохранилище с том, чтобы в трещину не вклинивались фильтрационные воды.
Если промоипу приходится заделывать при высоком горизонте воды в верхнем бьефе, то заделка производится мешками или кулями с грунтом. Мешки или кули следует набивать лишь на две трети объема с тем, чтобы при заделке ими промоины образовалось плотное водонепроницаемое тело.
Сначала необходимо защитить мешками с грунтом дно про моины, потом откосы и только после этого заполняется вся нромоина.
Поело заделки промоины необходимо восстановить крепление откосов.
При отсутствии мешков и кулей промоипу можно заделать пластырем из жердей, хвороста, соломы и земли. Пластырь опи рается одной стороной па бровку верхового откоса, а другой — на козлы, устанавливаемые на верховом откосе плотины с обеих сторон промоины. Когда пластырь готов, козлы разбираются
ипластырь опускается в воду. Течением воды пластырь
прижимается |
к напорному откосу и закрывает промоину. |
После этого |
производится отсыпка грунта перед пластырем, |
и за ним.
При разрушении верховых откосов волной их восстанавливают, а при частых разрушениях креплений их усиливают в соответ ствии со специальным проектом реконструкции.
С размывом откосов плотип и дамб обваловапия волпепием и потоками дождевых вод следует бороться путем соответству ющего их крепления, устройством берм и организации отвода дождевых вод.
