4. Укладка породы в отвалы. Водоостойники

4.1. Гидроотвалообразование

Основным способом укладки пород и хвостов обогащения в отвалы является самотечный гидротранспорт – растекание пульпы по площади, отведённой для гидроотвала (хвостохранилища). Для создания необходимого уклона для растекания пульпы место выпуска (хвостовые колоды или выпуск пульпопровода) поднимается как можно выше – на эстакады.

Поток пульпы, поступающий со шлюзов или пульповода, растекается по откосу гидроотвала в начале, сплошным потоком, затем блуждающими ручейками. Средняя скорость в зоне сплошного потока ‑ 0,1 ‑ 0,8 м/с, средняя глубина ‑ 2 ‑ 5 см. Средняя глубина в зоне блуждающих ручейков ‑ 1 ‑ 3 см. Сразу же из потока выпадают – крупная галька, затем песок и более мелкий мате риал, глинистые частицы выносятся потоком в водоотстойник. Изменение крупности материала обусловливает и изменение угла откоса гидроотвала.

Угол откоса верхней части отвала, образованного крупной галькой ‑ 20 ‑ 25°; в средней части (мелкая галька, песок) ‑ 10 ‑ 18°;в нижней части у основания, где откладываются песчано-глинистые фракции ‑ 2 ‑ 3°.

Для увеличения ёмкости отвала применяет переносные желоба; которые распределяют пульпу по откосу отвала, увеличивают дальность транспортирования.

При разработке пород гидромеханизацией часто приходится сооружать отвалы на ровном или слабонаклонном основании (рис. 4.1).

Первичная дамба обвалования (дамба начального обвалования) – это насыпное сооружение, создающее ёмкость для укладки первого яруса породы. Дамбы последующего обвалования возводят из намытых или привозных грунтов; они служат для намыва пород последующих ярусов.

Упорная призма – периферическая часть гидроотвала, образующаяся из наиболее крупных частиц пород. Упорная призма включает дамбы обвалования и должна обеспечивать дренаж гидроотвала.

Ядро – внутренняя часть гидроотвала, состоящая из водонасыщенных глинистых фракций, осаждающихся в прудке гидроотвала.

Прудок-водоотстойник – водоём, образующийся на гидроотвале. Пляж – наклонная поверхность между дамбой обвалования и прудком.

Рис. 4.1. Схема гидроотвала: 1 – дамба первоначального обвалования, 2 – дамбы последующего обвалования, 3 – пульповод, 4 – пруд-отстойник, 5 – водосбросный колодец, 6 – водосбросная труба

Ярус намывных работ – часть гидроотвала между начальным и конечным положением пород из одного положения пульповода, если она по высоте более 2 м. Состоит из нескольких слоёв.

В общем виде необходимая ёмкость гидроотвала определяется уравнением

, (4.1)

где ‑ коэффициент выноса хвостов из отвала, = 0,05 – 0,08;

‑ коэффициент приращения объёма пород в отвале, по сравнению с объёмом в целике;

‑ объём породы в целике, которым должен быть размещён в отвале;

‑ объём воды в отстойном пруду, необходимый для осветления воды для технологических целей;

‑ объём стока воды с площади водосбора (определяется проектом).

При оборотном водоснабжении величину коэффициентов, выноса хвостов из отвала можно принять равной нулю.

Величина коэффициента приращения объёма зависит от характера грунтов, и в ориентировочных расчётах её следует принимать по табл. 4.1.

Таблица 4.1.