内蒙古黄岗铁锡矿选矿过程中4742.0 m3/d含砷废水排入尾矿库。环保要求在初期垻外建地下截渗工程,需达到渗透系数K=i×10-8cm/s后方准许选矿。
该处地层为第四系强透水松散堆积物深达61.30m;其下风化岩石极强透水,平均透水率q=329.46Lu值,最大q=63229.6Lu。确定在初期垻后建地下防渗墙;墙下和两岸水泥和化学材料复合帷幕灌浆即为“上墙下幕”防渗体。同时在尾矿库库区周边设截洪沟向库外排洪;并在初期坝与防渗体间建回水泵站汇集库内集水井与坝后渗水井污水再输回选矿厂循环提砷再利用。
1、地下自密塑性砼防渗墙在初级坝下游55.0m松散强透水层中深62.5 m,一级配砼添加黏土和粉煤灰;入岩深度1.0m;墙厚度1.0m;计算使用年限T=0.25avc/(M-M0)Q=375年。砼防渗墙技术指标(略),为使槽孔接缝更严密在槽两端预埋花管进行压力灌浆、并在槽孔上游面对接缝进行摆喷灌浆 。
2、帷幕灌浆:先形成水泥帷幕再进行化学灌浆。
①灌浆钻孔: 防渗墙下灌浆孔两排、两肩三排,帷幕宽1.8m—3.6m。
②水泥帷幕灌浆
PO32.5普通硅酸盐水泥浆液水灰比采用2:1、1:1、0.8:1、0.6:1四个比级,开灌比2:1,自上而下分段循环式灌浆、压水试验检查效果,合格后进行下段施工,。灌浆段长1—5(m)、灌浆压力1.5、—2.5.(MPa)
②化学灌浆:避开造价高昂的聚胺脂、环氧树脂、丙烯酸盐类,确认非碱性水玻璃浆材,价廉、无毒、无污染、高粘结力、耐久性好、可灌入0.001 mm裂隙。
段长1—5(m)、灌浆压力1.0、——2.0(MPa)在水泥帷幕灌浆结束后灌注。
3、渗流量与渗流速度计算砼防渗墙和水泥、化学灌浆帷幕的渗流量与渗透流速见下表2
4、竣工质量检测:
①砼防渗墙抗压强度15.5MPa—10.0 MPa,离差系数Cv=0.11为优秀;抗渗标号S8;渗透系数K=0.0×10-8cm/s—3.4×10-8cm/s,平均值K=8.0 × 10-9cm/s;
②灌浆帷幕各段渗透系数K=01.0× 10-9 cm/s—K=9.3×10-8 cm/s,平均值K=3.0×10-8cm/s。检查孔岩芯观察:裂隙已被浆液充填结石
③钻孔内数字成像和跨孔弹性波无损CT检测结论:“防渗体整体性连接性和连续性良好、砼防渗墙的连续性和均匀性较好、防渗墙与基岩接触段及帷幕灌浆效果良好”。
④环境监测:环保局定期监测:防渗体下游地下水水质无变化,砷<0.01mg/L,远低于国家As<0.05mg/L标准、证实本防渗工程发挥作用。
⑤防渗工程施工满足环保要求,该防渗经验在冶金系统尾矿防渗项目中推广。
照片1 防渗工程竣工
![]() (作者连国经 地研院高级工程师已退休)
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