Файл: 2. Хвостохранилище Айхальского горнообогатительного комбината 3 Природноклиматические характеристики района 3 Инженерногеологическая характеристика 4.docx

Оглавлени


1.Исходные данные 2

2. Хвостохранилище Айхальского горно-обогатительного комбината 3

2.1. Природно-климатические характеристики района 3

2.2. Инженерно-геологическая характеристика 4

2.3. Гидрологическая сеть рассматриваемого района 5

3. Состав сооружений хвостового хозяйства накопителей промышленных отходов 6

4. Проектирование параметров накопителя 7

4.1. Определение ёмкости, необходимой для складирования отходов в течение заданного срока эксплуатации 7

4.2. Определение скорости движения воды в прудке и длины прудка 9

5. Проектирование первичной ограждающей дамбы 11

5.1. Отметка гребня ограждающей дамбы 11

5.2. Фильтрационные расчеты ограждающей дамбы 12

6. Проектирование системы гидротранспорта 12

6.1. Определение критической скорости транспортирования 12

7. Система оборотного водоснабжения 12

8. Требования к качеству оборотной воды 12

9. Природоохранные мероприятия 12

10. Список литературы 12

Приложения 12

Исходные данные

• 
  Хвостохранилище первой очереди обогатительной фабрики №14 Айхальского ГОК.
  
• 
  Выход хвостов
  
• 
  Отметка дна
  
• 
  Отметка уровня воды в прудке
  
• 
  Срок эксплуатации
  
• 
  Отношение пульпы твердая/жидкая =
  

1. Введение

Хвостохранилище – комплекс специальных сооружений и оборудования, предназначенный для хранения или захоронения радиоактивных, токсичных и других отвальных отходов обогащения полезных ископаемых, именуемых хвостами. На горно-обогатительных комбинатах из поступающей добытой руды получают концентрат, а отходы переработки помещают в хвостохранилище.

---

Хвостохранилища сооружают на некотором расстоянии от горно-обогатительной фабрики, в понижениях рельефа: котловинах, ущельях, распадках. Из хвостов намывается дамба, которой огораживается хвостохранилище. При отстаивании идет разделение на осадочную твердую фазу хвостов и воду. Вода вторично используется горно-обогатительной фабрикой или очищается и сбрасывается в стоки. Для улучшения процесса разделения фаз могут применяться реагенты – коагулянты и флокулянты.

Хвостохранилища могут классифицироваться:

1. 
   По способу возведения:
   

• 
  бесплотинное;
  
• 
  плотинное, где ограждающее сооружение возводится на полную высоту;
  
• 
  хвостохранилище постепенного возведения, в котором сначала возводят первичную дамбу небольшой высоты, а затем наращивают хвостохранилища дамбами вторичного обвалования.
  

2. 
   По рельефу:
   

• 
  овражные – располагаются в оврагах, перегороженных дамбой;
  
• 
  равнинные – устраиваемые на местности и ограждаемые по всему периметру;
  
• 
  овражно-равнинные – устраиваются на равнинах, пересеченных оврагами, которые перекрываются дамбами, на равнине – обваловываются;
  
• 
  пойменные – располагаются на поймах рек с обвалованием с 2-3-х сторон в зависимости от рельефа;
  
• 
  косогорные – устраиваются на участках, ограждаемых с 3-х сторон дамбами, с 4-ой стороны – косогором;
  
• 
  котлованные – располагаются в котлованах отработанных карьеров;
  
• 
  котловинные – располагаются в котловинах.
  

По типу Хвостохранилище ОФ№14 Айхальского Гока относится к овражному, намывному, постепенного возведения.

2. Хвостохранилище Айхальского горно-обогатительного комбината

В курсовом проекте рассматривается проектирование хвостохранилища первой очереди обогатительной фабрики №14 Айхальского ГОК.

Район строительства хвостохранилища расположен в Северо-Восточной части Среднесибирского плоскогорья, в Республике Саха (Якутия) в 485 км к северу от города Мирный

2.1. Природно-климатические характеристики района

Климат в районе расположения ГТС резко-континентальный, с суровой

продолжительной зимой и коротким, сравнительно теплым летом. Переходные сезоны короткие. Многолетняя среднегодовая температура воздуха составляет -10,9°С. Абсолютный минимум температур -58 °С наблюдается в январе, абсо­лютный максимум +32,6 °С в июле.

---

Средняя продолжительность морозного периода 254 суток в году. Пере­ход среднесуточной температуры через 0°С летом происходит в начале июня, осенью в конце сентября.

Осадки в районе хвостохранилища распределены в течение года неравно­мерно. Среднегодовая сумма осадков составляет 346 мм. За короткий теплый период года выпадает около 65% осадков. Снежный покров держится 240-270 дней в году. К началу снеготаяния высота снежного покрова на закрытых уча­стках достигает 60 - 70 см.

Среднемноголетнее испарение с водной поверхности составляет 283 мм. Максимальная толщина ледяного покрова до 1,5 м. Сезонно-талый слой 0,2-5 м. В холодный период года преобладают ветры юго-западного, западного и се­веро-западного направлений, а в теплый период юго-западного и северо-­западного направлений.

Средняя скорость ветра в зимний период составляет 2,5-4,4 м/с. Наиболее ветреная погода наблюдается в весенне-летний период. В это время отдельные порывы ветра достигают 28 м/с.

Для данной климатической зоны характерно повсеместное распростране­ние многолетнемерзлых грунтов на глубину до 600 м и более.

2.2. Инженерно-геологическая характеристика

Местность в районе строительства хвостохранилища имеет холмисто-грядовый рельеф, с абсолютными отметками 400,0–650,0 м. Район строительства расположен в зоне распространения многолетнемерзлых грунтов, мощность слоя которого превышает 300–400 м. Мощность сезонно-талого слоя изменяется от 0,2 до 4–5 м в зависимости от наличия растительности, характера пород, экспозиции склонов и заболоченности участков.

Подмерзлотные воды находятся на глубине 520–650 м и являются напорными (до 270 м), высокоминерализованными.

В инженерно-геологическом отношении район строительства хвостохранилища характеризуется распространением с поверхности рыхлых четвертичных отложений, которые представлены толщей пестроцветных карбонатно-глинистых пород, сложенных мергелями, глинистыми известняками и доломитами. Известняки доломитизированные, по прочностным характеристикам относятся к полускальным породам. В кровле подвергнуты процессам выветривания, сильнотрещиноватые, разрушенные до состояния щебня. Трещины открытые, шириной до 2–3 см, заполнены льдом. Содержание льда достигает 30%. Зона сильной трещиноватости прослеживается в кровле скального массива на глубину от 0,5 до 6 м.

2.3. Гидрологические условия

Ручей Окаменелостей, в долине которого расположены ГТС, входит в гидрографическую сеть р.Сохсоолох, которая в свою очередь входит в сеть р. Марха, бассейна р. Вилюй. По типу ручей является горно-равнинным и имеет преимущественно снеговой тип питания. Его гидравлический режим сущест­венно зависит от количества осадков и динамики сезонного оттаивания.

---

Среднегодовой сток составляет 0,09 млн. м³ . Средняя скорость течения в межень ≈ 0,1 м/с, в период паводка до 1,61 м/с. Расход воды в межень 0,026 м³/с, в паводок до 0,36 м³/с. В зимний период сток прекращается, ручей полно­стью промерзает. Постоянный подрусловый талик в пределах русла ручья от­сутствует. Площадка ограждающей дамбы хвостохранилища на правом и левом борту долины ручья занимает частично плоские водораздельные пространства, частично коренные пологие склоны, первую надпойменную террасу, а также пойму ручья.


2.4 Сейсмические условия
Район расположения хвостохранилища ОФ № 14 в соответствии с «Изме­нением № 5» к СНиПа 11-7-81* «Строительство в сейсмических районах» отно­сится к зоне с сейсмичностью 5 баллов; район не сейсмичен.

3. Состав сооружений хвостового хозяйства накопителей промышленных отходов

В состав данного сооружения входят следующие гидротехнические сооружения:

1. Хвостохранилище I очереди:

• 
  дамба ограждающая;
  
• 
  дамба руслоотвода;
  
• 
  дамбы ограждающие западная и восточная;
  
• 
  разделительная дамба.
  

2. Хвостохранилище II очереди (маневровая емкость):

• 
  дамба маневровой емкости;
  
• 
  дамба сопрягающей емкости.
  

3. Система водоотвода (стока р. Сохсолоох и поверхностного):

• 
  руслоотводной канал р. Сохсолоох 1 и 2 очереди;
  
• 
  сопрягающая емкость;
  
• 
  нагорная канава I и II очереди.
  

4. Система гидротранспорта:

• 
  самотечный магистральный и распределительный пульповоды.
  

5. Система оборотного водоснабжения:

• 
  система оборотного водоснабжения на участке хвостохранилища I очереди, включающая плавучую насосную станцию в северном отсеке и водовод на ОФ-14;
  
• 
  система оборотного водоснабжения на участке маневровой емкости, включающая сифонный водозабор, насосную станцию и водовод в хвостохранилище I очереди.
  

6. Система водосбросных сооружений:

• 
  сифонный водосброс из 2-х ниток для сброса избыточной воды из маневровой емкости в нижний бьеф в русло р. Сохсолоох.
  

7. Система контрольно-измерительной аппаратуры (КИА).

Хвостохранилище предназначено для складирования отходов обогащения (хвостов) кимберлитовых руд и оборотного водоснабжения ОФ-14 (первая очередь). На первом этапе эксплуатации комплекса ГТС вторая очередь хвостохранилища используется в качестве маневровой емкости и накопителя очищенных бытовых стоков п. Айхал.

---

В рамках курсового проекта рассматривается проектирование сооружений хвостохранилища I очереди.

4. Проектирование параметров накопителя

4.1. Определение ёмкости, необходимой для складирования отходов в течение заданного срока эксплуатации

Ёмкость хвостохранилища слагается из объемов складируемых хвостов и осветлительного прудка-отстойника. Объем хвостохранилища должен быть достаточным для складирования хвостов в течение срока, заданного проектом.

Объем определяется по формуле:



где М – выход хвостов за год, M = 1401600 т/год;

n_э – число лет эксплуатации предприятия;

К_зап – коэффициент заполнения хвостохранилища, принимаемый равным от 0,7 до 0,85;

ρ_с – объемный вес хвостов в отвале, т/м³, который определяется по формуле:



где ρ_пр.п. – плотность грунта в предельно-плотном состоянии, которая определяется по графику В. Л. Налетова [3], в зависимости от ρ_пр.р.;

D – коэффициент относительной плотности, D = 0,25-0,35;

ρ_пр.р. – плотность грунта в предельно-рыхлом состоянии:



Где ;

D – наибольший и наименьший диаметр частиц в данном грунте в мм;

P_i – весовое содержание отдельных фракций в %;

d₁ и d₂ – диаметр граничных фракций в мм.

Кривая гранулометрического состава хвостов представлена в приложении 1.

Расчёт:

D₂=0,45 мм;

D₁=0,0006 мм;

P₁=45%; d₁=0,0006 мм; d₂=0,005 мм;

P₂=20%; d₁=0,005 мм; d₂=0,07 мм.

P₃=20%; d₁=0,07 мм; d₂=0,15 мм.

P₄=15%; d₁=0,15 мм; d₂=0,45 мм.
;

т/м³;

ρ_п.п. = 1,97 т/м³;

т/м³;

---