尾矿库排水斜槽的盖板安装

李瑞林　陈　欢

(金建工程设计有限公司)



尾矿库排水斜槽的盖板安装

李瑞林陈欢

(金建工程设计有限公司)

摘要针对尾矿库排水斜槽盖板安装存在的问题，设计了一种新型盖板安装装置，通过该装置能方便、快捷的移动盖板，且操作省时、省力、安全。

关键词尾矿库排水斜槽盖板安装装置

排水斜槽是中、小型尾矿库中常用的排水设施，一般由流槽及预制盖板组成[1-2]。排水斜槽既承担进水，也承担输水，使回水点远离放矿点，增加澄清距离，保证回水质量。

1原排水斜槽存在的问题

在尾矿库建设时期，一般提前将排水斜槽盖板预制好后，安放在流槽上，下游部分预留一定的进水口，保证排洪和回水的要求。当库内尾砂面升至进水口时，提高进水口标高，保证回水质量。一般是提前将盖板安放在流槽上，如沿线坡度较陡时，有可能滑向进水口，使排水斜槽进水口突然抬高，影响尾矿库的排洪和回水[3-4]。

目前尾矿库中使用较多的排水斜槽有矩形和拱形，其盖板数量较大，安装工作量大。断面(宽×高)为1.5 m×1.2 m的矩形斜槽，盖板尺寸(长×宽×高)为2 m×0.3 m×0.3 m，重约450 kg。人工安装盖板，劳动强度大，工作效率低，也存在一定的人身安全隐患，且由于尾矿库内进水口附近为淤泥区，难以使用起吊机器进行吊装。

由于斜槽的安装存在以上问题，一些矿山企业在排水斜槽施工完成后，直接将所有盖板全部安装上，不留进水口，只从盖板间的缝隙进水，使得排水斜槽的进水能力大大降低，排洪能力极弱，严重影响了斜槽的防洪作用。

2排水斜槽的改进及应用

2.1排水斜槽盖板原安装方式

排水斜槽盖板主要受力有重力G、支撑力FN和摩擦力f。混凝土之间的摩擦系数μ=0.3～0.6，取μ=0.3，要保持盖板不下滑，盖板与水平最大夹角θ=16.7°，即极限安全角度[5]。

当θ>16.7°时，盖板有向下滑落的安全隐患，所以盖板不宜提前安放在流槽上，一般在使用时再安装[4]；当θ≤16.7°时，可将盖板提前安放在流槽上，安装时，人工将盖板滑至进水口处，再进行缝隙处理等工作。

由于此类工作大多使用人工，劳动强度大，工作效率低，而且也存在着一定的人身安全隐患。

2.2排水斜槽盖板安装改进

为克服盖板原安装方式的缺陷，进行了以下改进：当θ>16.7°时，在流槽两侧每隔一定宽度(略大于盖板宽度)预埋钢管，盖板提前安放在流槽上，钢管内插上钢销，钢销长度大于钢管长度，每一组钢销对应一块盖板，以防止盖板滑落。为防止钢管及钢销锈蚀，表面涂防腐涂料，后期要移动盖板时，只须将钢销拔掉，再将盖板滑至进水口处。为防止流槽破坏，将不再使用的钢管采用混凝土二次浇筑[6]。

当θ≤16.7°时，盖板安放在流槽上，使用由车轮、车架、车闸、千斤顶、微调螺杆等主要构件组成的安装装置，将盖板顶起，缓缓下移至进水口处安装。该装置外形尺寸小于斜槽内净尺寸，能在斜槽内灵活移动，可一直放置在斜槽内，直到斜槽盖板全部安装完成。

2.3应用实例

山东省栖霞市某金矿尾矿库采用拱形斜槽(宽×高)1.5 m×2.0 m进行排洪，盖板截面为半圆环形，内半径0.75 m，外半径1.0 m，长0.3 m,重约515 kg[6]。

2.3.1θ>16.7°

在流槽两侧每隔0.35 m预埋1根φ25 mm钢管，钢管长0.15 m，用于后期插入钢销。钢销长0.3 m，直径20 mm。后期要移动盖板时，只须将钢销拔掉，将盖板滑至进水口处即可，将不再使用的钢管采用混凝土二次浇筑，防止流槽破坏[6]。盖板安装见图1。

图1　θ>16.7°时斜槽盖板安全示意(单位：mm)

2．3．2θ≤16.7°

盖板安放在流槽上，由于θ≤16.7°，盖板不会下滑，不用设置钢管和钢销，移动盖板只需使用盖板安装装置即可。

2．3．3盖板安装装置

盖板安装装置由千斤顶、车轮、车架等组成，采用型钢焊制。在后轮上焊制钢筋，后轮轴采用钢管，在后轮轴钢管打孔，插入钢筋棍转动使小车移动，微调螺杆与千斤顶相连，通过摇杆转动能使千斤顶在小车上滑动。当尾矿库内尾砂面上升至排水斜槽时，操作千斤顶，将盖板顶离流槽面，使小车移动，将盖板运至需要的位置，使用微调螺杆将盖板准确定位，将盖板一一安装到位，见图2。该装置不使用时，将其移动至进水口，盖上塑料布，防止锈蚀。

图2　θ≤16.7°时斜槽盖板安装示意(单位：mm)

3结语

尾矿库泄流量较小时，常使用排水斜槽进行排洪和回水，由于排水斜槽盖板重量大，人工移动盖板难度较大，设计新型盖板安装装置，盖板安装省时省力，安全可靠，值得在尾矿库排水斜槽中推广应用。

参考文献

[1]《尾矿设施设计参考资料》编写组.尾矿设施设计参考资料[M].北京：冶金工业出版社，1980.

[2]陈欢，唐文超，张强强.某新型窗口式排水井的设计及应用[J].有色冶金设计与研究，2014，35(5)：92-93.

[3]沃廷枢.尾矿库手册[M].北京：冶金工业出版社，2013.

[4]沈楼燕.尾矿库和贮灰场排洪系统的“柔性封堵”[J].有色冶金设计与研究，2002，23(1)：32-35.

[5]哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学(Ⅰ)[M].6版.北京：高等教育出版社，2004.

[6]中华人民共和国水利部.SL 191—2008水工混凝土结构设计规范[S].北京：中国水利水电出版社，2008.

(收稿日期2015-09-13)

李瑞林(1965—)，男，副院长，高级工程师，264670 山东烟台市高新区学府西路18号。