§ 81. Укладка сухих и обезвоженных хвостов
Выбор способа компоновки хвостохранилища (отвала) и транспортирования сухих хвостов зависит от их количества, физических свойств, рельефа местности и расстояния от обогатительной фабрики.
Отвалы сухих хвостов – источники загрязнения воздушного бассейна, пожаро- и взрывоопасны. Поэтому размещать их целесообразно вне территории обогатительной фабрики и населенных пунктов. Если это сделать трудно, то при выборе площадки для отвала минимальные разрывы между отвалами породы и гражданскими и промышленными сооружениями должны быть не менее: до населенного пункта 500 м, до линии электропередачи напряжением 3-6 кВ – 100 м, 35 кВ и выше – 300 м, до административных зданий 50 м, до вспомогательных зданий и сооружений 20 м.
Способ транспортирования и укладки хвостов выбирают на основе технико-экономического сравнения возможных вариантов с учетом охраны окружающей среды и увязкой с существующей и проектируемой застройкой данного района.
Конвейерные отвалы оборудованы ленточными конвейерами: стационарным, подающим хвосты от фабрики до подножья отвала конусообразной формы; передаточным, перегружающим хвосты со стационарного на головной конвейер; головным, транспортирующим хвосты по отвалу на укладку. Головной конвейер оборудован телескопическим устройством для удлинения его по мере заполнения отвала; он может быть выполнен в виде поворотной консоли с вылетом до 30-40 м и углом поворота в плане до 120°. Угол подъема передаточных и головного конвейеров до 20°.
Отвалы этого типа обладают большой производительностью. Недостаток – сложность обслуживания.
Рельсовые отвалы конусообразной формы (терриконы) оборудованы одно- или двухколейными путями, по которым в саморазгружающихся вагонетках или скипах транспортируются хвосты. Груженные сосуды канатной откаткой поднимаются по рельсовому пути на вершину отвала и разгружаются опрокидыванием вперед на передвижной ферме. Угол наклона рельсовых путей на отвале 20-30°; угол, образованный свободно скатывающейся породой, 40-45°.
Откаточные сосуды загружают автоматически из бункеров, вместимость которых рассчитана на объем хвостов, получаемых за смену, минимально – на 2-3 ч работы обогатительной фабрики.
Производительность откатки составляет: при однорельсовом пути 5-18 м3/ч, при двухрельсовом–15–55 м3/ч. По мере заполнения отвала концевая ферма передвигается вперед с помощью домкрата или лебедки.
Отвалы такого типа применяют в условиях горизонтальной площадки отвала и при расположении его на расстоянии от фабрики не далее 700 м.
Достоинство рельсовых отвалов: простота конструкции, малые капитальные затраты; небольшая занимаемая площадь. Недостатки – трудоемкость работ по поддержанию рельсового пути и передвижки разгрузочных ферм.
Отвалы, оборудованные подвесными канатными дорогами, могут быть: конусообразными (рис. 45, а) – при одной концевой мачте; штабельными (рис. 45, б) – при нескольких мачтах с размещением штабелей в пролетах между ними; секторными (рис. 45, в) – при передвижении концевой мачты по дуговому рельсовому пути.
Рис. 45. Схемы образования отвалов хвостов с помощью подвесных канатных дорог
Принцип работы подвесных канатных дорог приведен в § 29. Достоинства и недостатки отвалов этого типа определяются достоинствами и недостатками подвесных канатных дорог. При большом расстоянии и сильнопересеченной местности отвалы такого типа являются наиболее экономичными, несмотря на большие капитальные затраты на сооружение высоких стальных мачт.
При транспортировании хвостов в отвалы в опрокидных железнодорожных вагонах (думпкарах) и автосамосвалах образуются плоские отвалы (рис. 46), расположенные на наклонной площадке. Хвосты доставляют по рельсовому пути или дороге, первоначально уложенным на небольшой насыпи, что создает некоторый начальный откос, сбрасывают под откос и разравнивают бульдозерами. Отсыпав хвосты по всему фронту, путь или дорогу передвигают к бровке откоса и цикл отсыпки повторяют.
Отвалы такого типа применяют при большой производительности обогатительной фабрики и значительном расстоянии от фабрики до отвала.
Рис. 46. Образование плоского отвала:
1 – линия начальной поверхности; 2 – начальный откос; 3 – начальная насыпь
Эксплуатация хвостового хозяйства должна обеспечивать: запланированную производительность обогатительной фабрики; бесперебойную работу транспорта, укладки хвостов и системы оборотного водоснабжения; охрану естественных водоемов и воздушного бассейна от загрязнений; использование энергетического и гидромеханического оборудования в оптимальных режимах; надежную и безаварийную работу гидротехнических сооружений; рациональное использование емкости хвостохранилища; наименьшую стоимость транспортирования и укладки хвостов.
Рекультивация земель, занятых отвалами и хвостохранилищами, предусматривает приведение их в состояние, пригодное для дальнейшего использования.
Рекультивация хвостохранилищ обычно состоит из двух этапов: технического (горно-технического) и биологического. Технический этап включает в себя подготовку хвостохранилища для последующего целевого использования в народном хозяйстве. К нему относятся: планировка, формирование откосов; снятие, транспортирование и нанесение почв и плодородных пород на поверхность хвостохранилища; строительство дорог и др. Биологический этап предусматривает мероприятия по восстановлению (приобретению) плодородия отходов обогащения, осуществляемые после технической рекультивации. Он предполагает комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий, направленных на возобновление флоры и фауны, восстановление хозяйственной продуктивности рекультивируемых площадей.
Площади, занятые терриконами, подготавливают под застройку или озеленение следующими способами: разборка терриконов с вывозом породы на закладку или для заполнения отработанных карьеров, оврагов и т.п.; преобразование их в плоские отвалы, покрытие плодородным слоем почвы.