Раздел 8. Хвостовое хозяйство и оборотное водоснабжение.

Хвостохранилище ОАО "Гайский ГОК" косогорного типа, расположено в непосредственной близости от обогатительной фабрики и предназначено для складирования отходов переработки медноколчеданных руд и получения оборотной воды.

Хвостохранилище запроектировано институтом «Унипромедь» и построено строительным подразделением треста «Южуралтяжстрой». Дата сдачи в эксплуатацию первой очереди хвостохранилища- 19.02.1966г.

Хвостовое хозяйство обогатительной фабрики состоит из: собственно хвостохранилища и прудов осветленных и шахтных кислых вод.

К настоящему моменту, дамба хвостохранилища ( в результате реализации нескольких проектов по наращиванию) представляет собой гидротехническое сооружение II класса опасности, высотой 50,5 м., при абсолютной отметке 378,5 м.

За сорок лет с момента начала эксплуатации в хвостохранилище уложено 77 млн.т ( или 47,5 млн м³)хвостов .

Дамбы прудов осветленных и шахтных кислых вод являются гидротехническим сооружениями 4 и 2 класса опасности, соответственно.

Эксплуатацию и обслуживание хвостохранилища осуществляет участок хвостового хозяйства обогатительной фабрики.

Хвостовое хозяйство представляет собой комплекс гидротехнических сооружений и систем:

- гидравлической укладки хвостов,

-гидравлического транспорта хвостов,

-системы оборотного водоснабжения.

Пионерная дамба хвостохранилища длиной 612,0 м и высотой 10,5 м была выполнена в 1962-64 гг. Дамбы отсыпалась из суглинистых грунтов без механического уплотнения с дальнейшим наращиванием дамб обвалования из скальных грунтов высотой 3,0 (1,5) м, заложением откосов: верхового 1:2,0 и низового 1:1, в низовом клине дамбы выполнена дренажная каменная призма. Для отвода и перехвата фильтрующей воды из хвостохранилища через тело дамбы и основание выполнена дренажная канава, посредством которой фильтрационные воды отводятся в шламоотстойный пруд. В основании пионерной дамбы залегают делювиальные лессовидные суглинки мощностью от 4 до 10 м, ниже которых располагаются юрские суглинки. В низовом откосе для перехвата грунтовых вод на глубине2,0- 2,5 м проложен дренажный коллектор, выполненный из керамических труб диаметром 900 мм и имеющий уклон к сборному колодцу. Подошва основания пионерной дамбы расположена на отм. 328,5 м, гребень на отм. 339 м.

Каждое последующее увеличение объема хвостохранилища выполнялось посредством строительства дамбы обвалования из скальных пород вскрыши высотой 3,0 м ( последнее 1,5 м) и шириной по гребню 9,0 м с укладкой переходного слоя из местных щебенистых грунтов согласно проектов: до отм. 368,0 – института «Унипромедь» , до отм. 371,0 м – института «Казмеханобр». Последние два этапа наращивания до отм. 377,0 м и 378,5м выполнялись так же по проектам института «Унипромедь».

Гребень дамбы рассчитан на прокладку двух пульпопроводов, проезд автотранспорта и землеройной техники. К дамбе проложены дороги с твердым покрытием с въездом с юго-восточной и северо-западной стороны, в ночное время дамбы освещены.

Хвостовая пульпа по тоннелю самотеком поступает в пульпонасосную станцию №1, откуда насосами 12 Гр-8 с производительностью 1250 м³/час, по четырем магистральным пульпопроводам (3 рабочих и 1 резервный) перекачивается в действующее хвостохранилище.

Намыв пляжа выполняется с распределительных пульпопроводов, через выпуски диаметром 100 мм, располагаемые через 10-15 м, одновременно работающих выпусков 15-20 штук. Намыв пляжа ведется от дамбы к центру хвостохранилища, длина надводного пляжа должна быть не менее 50,0 м. В зимний период года, при температуре ниже –5°С, хвосты сбрасываются в хвостохранилище сосредоточенными выпусками под лед.

В связи с увеличением, за последние несколько лет, производительности обогатительной фабрики (с 3,9 млн. т/г в 1997г, до 4,5млн. т/г в 2000г и 5,12 млн. т/г в 2004 г) произошло увеличение количества складируемых хвостов. С начала эксплуатации хвостохранилища, количество сброшенных обогатительной фабрикой хвостов составило 91409104,6т. Складирование хвостов в хвостохранилище осуществляется (с 1997г) с одновременным забором хвостов для закладки пустот в выработках подземного рудника. За прошедший (с начала применения хвостов для приготовления закладочной смеси) период, для данных целей было использовано 14523746 т хвостов, что позитивно сказывается с позиции продления срока эксплуатации хвостохранилища, на существующих отметках. С 2004г, помимо отбора песков для приготовления твердеющей закладочной смеси, осуществлялся сброс части хвостовой пульпы в чашу отработанного карьера №2, в рамках проекта по его гидрорекультивации. Для обоснования возможности рекультивации отработанного карьера выполнен рабочий проект «Горнотехническая рекультивация карьера №2 с использованием флотохвостов обогатительной фабрики» (разработчик – «НОВОТЭК», г. Белгород, 2004 г.).

Реализация решений по рекультивации карьера №2 (по размещению хвостов обогащения) выполняется с 2000 г. Проектные решения предусматривают реконструкцию существующей оборотной системы обогатительной фабрики с использованием эксплуатируемых в настоящее время гидротехнических сооружений (пруды осветленной и кислой воды), а также хвостохранилища (после его мокрой консервации). Карьер №2 включается в оборотную систему для осаждения твердой фазы хвостовой пульпы. Окончательное осветление жидкой фазы перед подачей на фабрику предусматривается через пруд-осветлитель хвостохранилища.

Основные работы по организации размещения хвостов обогащения в карьере №2 для обеспечения бесперебойной работы обогатительной фабрики были закончены в сентябре 2005 г. С этого времени осуществляется сброс части хвостов в чашу карьера №2. Вода, образованная в ней после осветления пульпы, насосами ЦНС 850/240 (мощность Эл. Дв-800кВат- 1500об/м) временной насосной насосами ЦНС 850/240 станции второго подъема, по магистральным водоводам (L-6525м, диаметр труб-820мм) подается в чашу действующего хвостохранилища, где объединяется с водой, поступающей с хвостами обогащения и сбрасываемыми насосами ПНС-1 в хвостохранилище. Затем вода поступает в пруд осветленных вод, а из него насосами станции ОВС подается в водонапорную башню и оборотную систему обогатительной фабрики.

В 2006 г, реализована схема, позволяющая подавать оборотную воду из карьера №2, как в чашу действующего хвостохранилища, так и непосредственно в водонапорную башню обогатительной фабрики.

Помимо прочего с 2005 года из части пульпы, сбрасываемой в карьер №2 , в ПНС-2, осуществляется отбивка твердой фракции (путем гидроциклонирования в две стадии) для дальнейшего использования ее в качестве наполнителя при приготовлении твердеющей закладки в отработанном пространстве подземного рудника.

Проект рекультивации чаши отработанного карьера №2 позволил:

- Вывести из эксплуатации действующее хвостохранилище без остановки обогатительной фабрики с его мокрой консервацией.

- Обеспечить размещение не менее 70 млн. м³ отходов обогащения.

- Выполнить рекультивацию карьера №2.

- Прекратить сброс дебалансных вод из хвостохранилища.

- Выполнять подготовку песковой фракции для закладочного комплекса подземного рудника в объеме 1,3 млн.т/год (0,8 млн.м³/год).

Оборотная вода, используемая на обогатительной фабрике, должна быть очищена от механических примесей, имеющих щелочность в пределах 7,0-9,5 рН, минимальное количество солей и нефтепродуктов.

Для очистки воды организован отстойный прудок хвостохранилища с размерами, обеспечивающими необходимую степень очистки: емкость – 1,11 млн.м³, площадь – 1263301 м², глубина – 1,51-3,0 м.

Осветленная часть хвостовой пульпы из отстойного прудка хвостохранилища поступает в водосбросной колодец ВК-1 серии 4.902-8 и пропускной способностью 0,65 м³/сек, при напоре Н = 0,140 м. Уровень горизонта воды регулируется установкой шандор. От колодца проложен железобетонный самотечный коллектор диаметром 800 мм, до пруда осветленных вод.

Пруд осветленных вод служит для более полного осветления и повышения качества оборотной воды. Емкостью пруда- 850,0 тыс.м³:

- Максимальная отметка гребня дамбы - 329,2 м;

- Отметка подошвы дамбы - 319,0 м.

Очищенная вода из отстойного прудка подается через два водоприемных колодца ВК-1 и ВК-2 в станцию оборотного водоснабжения. Вода до распределительной камеры насосной ОВС подается по водосбросному коллектору из железобетонных труб, диаметром 800 мм. В насосной ОВС установлено 4 насоса 1 Д 1250/125.

С насосной ОВС вода подается по двум ниткам напорных водопроводов диаметром 720 мм и диаметром 630 мм в водонапорную башню обогатительной фабрики, откуда подается на участки фабрики и с хвостами обогащения возвращается в хвостохранилище. Потребителем всей 100% оборотной воды, перекачиваемой по водоводам, является обогатительная фабрика.

Кислые рудничные воды подаются насосами шахтного водоотлива в пруд кислых шахтных вод емкостью 1320,0 тыс. м²:

- площадь пруда - 33,0 га;

- площадь водосбора - 110,0 га;

- отметка гребня дамбы - 375,0 м;

- наибольшая глубина - 7,2 м.

Кислая рудничная вода насосами ЦНСК-300/120 насосной кислой шахтной воды перекачивается в хвостовой лоток главного корпуса фабрики, где перемешивается с щелочными стоками флотации, за время прохождения по лотку нейтрализуются и совместно со стоками флотации поступают в пульпонасосную фабрики и далее в хвостохранилище.

Через колодец и ж/б коллектор вода из пруда кислой шахтной воды может самотеком подаваться в пруд осветленных вод в количестве необходимом для нейтрализации жидкой фазы хвостовой пульпы, содержащей 300-350 мг/л св.окиси кальция, до рН 7,0-9,5 оборотной воды.

Для предотвращения аварийного переполнения прудков во время весеннего половодья и интенсивных атмосферных осадков из пруда-отстойника хвостохранилища пруда осветленной воды и пруда кислой шахтной воды построены каналы аварийного водосброса сечением, обеспечивающим сброс излишней воды при самых неблагоприятных условиях быстрого снеготаяния и интенсивных атмосферных осадков.

Аварийный водосброс с пруда осветленной воды реконструирован. Уровень воды в пруде осветленной воды регулируется установкой деревянных шандор (брусьев сечением 100х100 мм и длиной 2000 мм).

Вода от снеготаяния и атмосферных осадков водосборной площадки, прилегающей к емкостям хвостохранилища, не должна, во избежание загрязнения смешиваться в хвостохранилище, она перехватывается и отводится в поверхностные водостоки нагорными канавами, по которым эти воды отводятся в русло ручья Ялангас, согласно «Правил охраны поверхностных вод».

В результате расчетов, выполненных с привлечением института «Унипромедь» и отраслевой лаборатории устойчивости хвостохранилищ Ленинградского технического университета, была определена граница опасной зоны, простираемая вдоль оврага реки Ялангас, прилегающего к действующему водохранилищу и прилегающей с постоянным уклоном долины реки Ташкут и реки Сухая Губерля. Вся граница опасной зоны не выходит из контура береговой линии оврага Ялангас и Ташкут.

По согласованию с областным комитетом охраны природы, качество воды, отводимой

на прилегающую территорию, не должно превышать ПДК.

Контрольные наблюдения за состоянием сооружений хвостохранилища проводятся службой главного маркшейдера, главного геолога, ПТО комбината, заместителем главного инженера по ГТС и ОР в объеме, предусмотренном «Инструкцией о порядке ведения мониторинга безопасности гидротехнических сооружений хвостового хозяйства ОАО «Гайский ГОК», согласованной с Оренбургским управлением Госгортехнадзора России, « Проекта мониторинга безопасности гидротехнических сооружений хвостохранилища ОАО «Гайский ГОК» и согласно требованиям «Правил безопасности гидротехнических сооружений накопителей жидких промышленных отходов» и « Правил безопасности при дроблении, сортировке и обогащении полезных ископаемых».

Для обеспечения нормальной безаварийной эксплуатации сооружений организованы и ведутся натурные наблюдения, включающие в себя инструментальный контроль с использованием установленной контрольно-измерительной аппаратуры.

В систему мониторинга, направленную на безопасную эксплуатацию хвостохранилища, входят:

- Визуальные наблюдения;

- Геодезический контроль за деформациями сооружений;

- Наблюдение за фильтрационным режимом;

- Контроль за соблюдением технологии намыва;

- Геотехнический контроль за качеством хвостов, намываемых в дамбы и упорные призмы;

- Наблюдения за заполнением емкости.

Для контроля за фильтрацией из хвостохранилища и осадкой дамбы установлены 29 пьезометров, 12 поверхностных марок, 2 гидронаблюдательные скважины. Помимо этого гидронаблюдательные скважины установлены на объектах - пруд осветленных вод (3 шт.) и пруд кислых шахтных вод (2 шт.).

Эксплуатация хвостохранилища ведется в соответствии с «Местной инструкцией по эксплуатации хвостового хозяйства обогатительной фабрики ОАО « Гайский ГОК», утвержденной главным инженером комбината.