5.2 Характеристика гидротехнических сооружений

Состав гидротехнических сооружений

В состав проектируемого шламохранилища входят следующие основные сооружения:

• пионерная дамба;

• шламовая дамба;

• отвалы крупнозернистых хвостов;

• пруд осветленного слива;

• каналы ливневых и талых вод;

• водосбросной коллектор;

• отстойник дренажных вод;

• дренажная призма.

Расположение указанных сооружений приведено на прилагаемом ситуационном плане.

Основными потенциально-опасными сооружениями являются:

• дамба оборотного водоснабжения;

• пионерная и шламовая дамбы шламохранилища.

Согласно СНиП 2.06.01-86 перечисленные сооружения относятся к IV классу опасности.

Техногенные отходы (хвосты от обогащения хромитовой руды) относятся к IV классу опасности.

Оборотная вода (шламохранилище - обогатительная фабрика) не содержит растворимых вредных веществ (процесс обогащения – гравитационный) и по классификации относится к IV классу опасности.

Окончательный класс опасности отходов будет принят по результатам ведения мониторинга при эксплуатации фабрики.

В соответствии с СанПиН 2.2.1/2.1.1.567-96 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов» размер зоны принят 1 000 м.

Пионерная дамба

Пионерная дамба с дренажной призмой предназначена для складирования хвостов в течение первых двух лет.

Грунты, слагающие основание дамбы, представлены на глубину до двух метров. Выветрелый грунт содержит наносы ила и гравия. Толщина почвенного слоя составляет в среднем 0,3 м. Грунтовые воды не обнаружены.

Характеристика грунтов, содержащих гравий, указывает на их использование для отсыпки дамб.

Для последующего детального проектирования необходимо расширить проведение инженерных изысканий, как по глубине скважин, так и по их количеству.

Параметры дамбы: высота – 1,5 м, заложение откосов низового 1:3 верхового 1:2. Срок складирования хвостов ~ 2 года.

Шламовая дамба

Шламовая дамба возводится из песковой фракции шламов со скоростью намыва 1,5 м/год по высоте. Форма наружного откоса дамбы над пионерной представляет собой ярусы 9 м шириной, 7 м по высоте.

Откосы между ярусами 1:2,5, результирующий откос 1:3.

Высота плотины (пионерная + шламовая дамбы) в конце срока эксплуатации ≈ 25 м.

Дамба пруда осветленного слива

Предназначена для приема промстоков из прудка шламохранилища, дренажный, ливневых и паводковых вод. Емкость пруда 110 000 м³/мес.

Размеры дамбы: высота 6,5 м, заложение откосов низовой 1:3, верховой 1:2,5.

Геохимическая характеристика шламовых и крупнозернистых хвостов

Обогатительная фабрика гравитационным методом извлекает из руды хромитовый концентрат, в составе которого содержится Сr₂О₃. Химический состав руд приведен в таблице 5.1.

Аналогичный состав по вмещающим минералам будет повторяться в хвостовых отвалах. Однако набольший интерес для складирования хвостов представляет содержание сульфидов, которые при определенных условиях в большой массе отвалов могут образовывать кислоту. Кислота является нежелательным элементов для грунтовых и подземных вод.

В связи с недостаточной изученностью шламовых хвостов и их активностью образовывать кислоту, в проекте даны наиболее эффективные противофильтрационные решения, что значительно удорожает строительство объекта, но сохраняет подземные воды от загрязнения. Остальные окислы металлов, содержащиеся в руде, не представляют опасности для окружающей среды.

Таблица 5.1 - Химический состав

Окислы и элементы	Среднее содержание, %
	валовая	в том числе
		богатая
Сr2О3	44,75	48,50
SiO3	11,06	7,61
FeO	10,65	11,43
Al2O3	6,50	6,42
TiO2	0,13	0,19
MnO	0,13	0,13
CaO	0,11	0,16
MgO	22,03	21,22
P2O5	0,013	0,006
S	0,048	0,022
Ni	0,17	0,08
Co	0,021	0,014
Cu	0,005	0,005
Zn	0,023	0,023
ППП	4,54	4,54
Сумма	100,00	100,00

Таблица 5.2 - Минеральный состав руды

Наименование минералов	Содержание, %
	от - до
Хромшпинелид	61,0-80,0
Уваровит	0,2-0,5
Серпентин	14,0-27,5
Брусит	1,8-5,0
Оливин	Ед.зн.-3,0
Хлорит	0,2-1,0
Магнетит, гидроокислы железа, сульфиды	0,8-2,3
Итого

Качественно-количественная характеристика водной фазы хвостовой пульпы

В начальный период, когда будет отсутствовать вода в пруду осветленныхпромстоков, обогатительная фабрика будет потреблять шахтную воду. По мере накопления оборотной, шахтная вода будет компенсировать потери воды при испарении в прудках шламохранилищаи оборотной воды.

Складирование крупнозернистых хвостов

Крупнозернистые хвосты фабрики фракций 100+10 мм и 10+1 мм в количестве 216 000 т/год влажностью 4% вывозятся автомобильным транспортом на площадку шламохранилища. Отвал хвостов формируется вокруг шламохранилища с примыканием к низовому откосу пионерной и шламовой дамб. Отсыпка в отвал осуществляется повысотно синхронно с повышением гребня шламовой дамбы.

Указанное проектное решение целесообразно для максимального использования отводимой земли с попутным укреплением шламовой дамбы. С повышением отметок намыва хвостов повышается устойчивость ограждающих дамб.

Защита шламохранилища от подтопления

Для обеспечения отвода ливневых и паводковых вод от насыпных сооружений проектом предусмотрено строительство двух обводных каналов. Северный обводной канал, в северной части комплекса, будет проходить с запада на восток и отводить поток северных верховых вод.

Южный обводной канал, в южной части комплекса, будет проходить с запада на восток и отводить поток южных верховых вод.

Размеры каналов: ширина дна 1 м, глубина 1 м при боковых откосах 1:2[3].