工程机械在黄金矿山尾矿库施工中的应用

    尾矿库曾经是黄金矿山的重大污染源，经过多年的探索，终于将其制服，

并使其焕发了生机。

    黄金矿山尾矿库施工一般需要三个阶段：一是坝体构筑，二是尾沙平整，三是覆土复垦绿化。随着工程机械的发展，工程机械在尾矿库施工中得到了越来越广泛的运用。

坝体构筑

    尾矿库坝体构筑时，一般因地制宜，利用自然存在的沟壑、洼地或者服役期满的露天采矿场等有利地形，以减少土石方开挖量，既可延长尾矿库的使用年限，又可避免因占用可耕地而带来的构筑成本的提高和利益纠纷。同时，针对黄金矿山土资源比较缺乏，而废石却比较丰富这一特点，采取土与废石分层混合构筑的方式，既节省了土，又利用了废石，而且可以增强整个坝体的强度，同时满足了防止渗透要求。可以根据尾矿库的库容及周围的地质条件等因素确定坝体的底部宽度。为了确保坝体构筑强度，可以采用分层分段压实的构筑方式。为了保证推土机平整物料的效果，自卸汽车倾卸物料时，可以紧凑一点。每一分层尽量一次完成，以避免中间接茬而影响坝体的整体性，当然在满足这一条件的同时，也增加了自卸汽车的倒车距离，降低了自卸汽车的工作效率。为了提高自卸汽车的工作效率，我们采取了由中间向两边同时构筑的方法，即坝体爬坡车道与左右两边坝体作业面呈T型。自卸汽车搭配时，必须确保车厢容积相差不大，以确保推土机平整时的效果。倾泄物料时驾驶员举升动作要轻柔，以免速度过快，造成物料滑落到边坡。由于边坡较为松软，倒车时驾驶员必须留出足够的安全距离。如果发生车轮塌陷，必须立即停车，由其他自卸汽车或者牵引车辆利用钢丝绳在前面实施牵引，方可对发生陷车现象的车辆进行卸载。当坝体左右两侧作业面剩余空间不足以供车辆掉头时，可由车道下方进行倒车卸载。随着坝体作业面升高，坡度逐渐增大，为了安全起见，应适当延长坡道，并保持稳定的宽度及坡道路面有足够的硬度。

    为了增加库容，一般构筑尾矿库坝体的高度控制在10m以下，因为坝体越高，沿坝体自然下落的物料越多，占用的库容也越大。如果尾矿库库容较大，坝体较长，应在坝体适当的位置，利用沉积的尾沙，构筑中途停车地点，便于回车和掉头。一般采用一边打尾沙，一边构筑坝体的方式，这样既可避免滑落的物料占用较多的库容，又可以使自卸汽车作业表面距离尾沙表面较近，保证车辆行驶安全。

    坝体用土一般就地取材，采用推土机集土和装载机装载的方式或者使用挖掘机作为装载机械的方式，既提供了构筑坝体所需的物料，又增加了库容。取土时注意必须保留足够的台阶，以满足坝体上方滑落物料的需要。取土时应根据所构筑的坝体作业面，来确定取土区域，为了节约成本，一般采取就近原则，物料开挖至风化岩石层即可。

构筑坝体材料，一般有以下几种。

    一是利用废石与黏土混合构筑，即坝体的纵向截面分层。因为黄金矿山主要是进行井下开采，为了掘进及采矿方便，一般采取将废石运至地面的形式，出矿后的矿房空间，现在主要是利用选矿厂处理后的粗粒尾沙进行充填（细粒尾沙通过尾沙泵输送至尾矿库），因而废石在黄金矿山的主要用途是破碎成各种粒度的石子、部分通过溜井进行井下填充、进行尾矿库坝体构筑等。因此构筑坝体可以说是废物利用。但是由于废石的尺寸较大，积聚在一起时形成的空隙也比较大，如果单独使用废石构筑坝体，尾沙中的水可能通过其中的空隙产生渗透，久之则容易导致坝体垮塌。采取废石与粘土分层布料的方式，则粘土颗粒可以渗透到废石的空隙中去，既利用废石增加了坝体的整体强度，又利用粘土填充了空隙。

    二是利用风化岩石与黏土混合构筑，即坝体的水平截面分层，坝体内表面为土，外表面为风化岩石。风化岩石是表层土方及沙土剥离完毕后的产物，由于其硬度低，与废石相比其利用价值更低。但在每次加高坝体工作结束后，均要在坝体顶面及内外表面覆土，以便植被生长，避免雨季时坝体表面水土流失。覆土标准采用推土机平整表面物料时自然滑落为标准。

    为了保持坝体的整体性，坝体拐角尽量一次性构筑，同时为方便以后对坝体进行加高，必须在坝体外侧构筑坡道，并且要使坝体与坡道同时设计，同时施工。坝体外侧要根据地势及尾矿库内沉淀生产用水的位置，设计合理的泄洪渠道和设施，坝体顶面及外侧要设计专门的排水渠道。

    物料的平整由TY220推土机进行，每次平整作业面形成的坝体高度以40～50cm为宜，过低会浪费物料，过高则物料的压实效果较差。平整时应严格按照生产技术部门的设计要求进行，必须一次成型，禁止修补，否则影响坝体的整体性。每次坝体加高结束后，坝体顶面均要形成一个外高里低的作业面，以便雨季时，雨水能够及时流入尾矿库内，而不至于冲刷坝体外表面，对坝体结构形成威胁。

    坝体表面平整完毕后，利用TY220推土机对坝体进行压实，可采取往复交替的方式进行压实，尤其是坝体的两侧边缘必须彻底压实，以确保自卸汽车倒车时，两侧轮胎始终处于坚实的路面。

    尾矿库初期工程结束后，应将用于构筑坝体时的T型结构的车道予以清除，以增加库容。

    后期坝体加高构筑应根据尾沙距离坝体顶面的高度，一般以1m左右为益，过低容易发生外溢，对坝体安全构成威胁；过高则影响自卸汽车倒车的安全性，同时沿坝体自然滑落的物料较多，减少库容。

    坝体的行车坡道必须保持适当的坡度和足够的硬度。其表面可以铺设废石，以避免因重载车辆行车频繁而导致的路面下陷。为了保证库容，行车坡道一般采取单行线。

在坝体构筑施工中，应该注意以下几点。

    第一，自卸汽车倒车时，驾驶员注意力必须高度集中，确保外侧轮胎离坝体边缘留有适当的安全距离。距离过短，轮胎易陷入坝体边缘松软的物料中，轻者陷车，重者发生倾倒事故，而且造成倾泻后的物料随边坡自然滑落过多；距离过长，在由推土机进行平整时，易造成边缘物料很难一次平整到位，影响施工效率和平整效果。

    第二，驾驶员应避免在坝体上对方向调整量过大，尤其是非液压助力转向车辆，若一次调整方向过大，因为坝体表面物料比较松软，极易造成两侧前轮向后堆土，使前轮（特别是转向角度较大的轮胎）发生陷车。也就是说，在距离卸载地点较远的地方就应将方向调整好，在这方面，平头自卸汽车较长头自卸汽车体现出很大的优势，其反光镜距离驾驶员近，图象清晰，便于观察和及时调整。

    第三，驾驶员倒车时，要根据现场条件控制好车速，倒车挡虽然传动比较高，但由于驾驶习惯原因，与车辆向前行驶有很大的区别。如果卸载地点坡度较大，则驾驶员需要在合适的时机，加大油门，提高车速（以避免因发动机动力不足而造成中途停车），这时更要控制好方向。

    第四，在倒车过程中，尽量避免倒车时转向，因为坝体表面宽度较窄，驾驶员受条件限制，不可能同时顾及左右两侧，因此，驾驶员必须提前在一侧选择好参照物，并在另一侧留有足够的安全距离。

    第五，如果现场比较干燥，坝体表面及车道表面被车轮反复倾轧，会产生粒度较细的尘土，车辆经过时，易产生扬尘。尤其是重载大油门倒车时，排气管高速排出的废气在车后产生的扬尘非常大，通过反光镜，根本就看不清车后的具体情况，此时若盲目倒车，极易发生事故。因此，可根据实际情况，对坝体及车道表面洒适量的水降尘。

尾沙平整

     尾沙平整分为两类：一是阶段性平整，为局部性平整，主要是为了节省物料和行车时保持路面平坦的需要；二是尾矿库服役期满后平整，为整体性平整。为了表面植被、绿化以及植被的灌溉管理和汛期排水的需要，划分区域平整，并根据尾矿库的表面面积，确定区域的大小。

    尾沙达到一定的高程之后，尾沙冲刷地点一般按照从南到北、从西到东或者其他固定的方向，以使沙浆沉淀后的水集中在较为固定的位置，便于回收再利用。沙浆自然蒸发，其表面很快干燥，如果风力较大，不及时覆土，轻者局部扬尘，重者漫天黄沙，遮天蔽日，对环境造成严重污染。并且，表面干燥的尾沙看起来没有什么异样，但车辆一旦陷进去就非常难以脱身，因为表层尾沙的下面，仍然非常潮湿，而且细小的颗粒还容易产生泥浆。

    为了便于覆土后车辆行驶舒适及美观需要，覆土之前需要对表层尾沙进行平整，这正好发挥履带式推土机接地比压小的特点，此种情况，配置标准履带宽度的推土机或者装载机即能满足工作需要。平整时要尽量避免推土机在接近潮湿尾沙的地点原地转向，以免发生陷车。装载机平整时要注意，按照少量多次完成的原则，一旦发现前轮下陷迹象要立即撤出。在平整后的尾沙表面首先要进行布料作业，在布料作业中，双后桥自卸汽车发挥了强大的优势，尤其是采用6×6驱动形式的太脱拉T815S1型自卸汽车，体现出了更为强大的尾沙表面通过能力。

    驾驶自卸汽车在尾沙表面行车时需注意以下事项：一是尽量采用倒车的形式，如果可能尽量安排专职人员指挥倒车作业，并且驾驶员要认真观察后视镜，一旦发现后轮有下陷迹象，驾驶员要立即停车；二是倒车时，驾驶员要尽量保持低速，并且要避免紧急制动；三是避免在尾沙表面行车时中途停车或者进行换挡；四是起步时尽量采用小油门，以避免大油门时驱动轮产生滑转现象；五是避免在尾沙表面实施转向动作，以避免两侧转向轮由于堆土造成前轮下陷；六是发生陷车现象时，避免强行大油门、猛抬离合器、频繁挂前进以及倒挡的方式以驶出陷车区域。此时可以采取立即举升卸载，并用铁锹将下陷轮胎前的尾沙清除干净，如果能够自行驶出陷车区域最好，若无法自行驶出，则必须有装载机或者其他车辆进行牵引作业或者由装载机利用其铲斗从后侧对自卸汽车施加推力，助其驶出下陷区域。

    尾矿库服务期限结束后，应对整个尾矿库表面进行统一平整。由于其自身特性，为了确保其在汛期雨水较大时能够顺利度过，一般采取北高南低，西高东低的地形。这时，可以充分利用TY220推土机推土铲可以倾斜作业的功能，使坝体边缘自然形成外高里低的地形。当然为了形成边坡充分，卸载的物料可以密集一点，这样推土铲前进时才能够有足够的物料沿推土铲水平方向向两侧自然堆积，利于边坡的形成。同时为了复垦和绿化，服务期满的尾矿库表面覆土采用粘土，并根据覆土后所需栽种的树木或作物来确定覆土的深度。

    经过局部性平整后的尾沙表面进行覆土时，为了节约物料和增加库容，一般以覆土20cm厚度即可；尾矿库服役期满后的覆土厚度则根据需要选择。

坝体渗漏处理

    尾矿库坝体发生渗漏或者管涌，主要是由于坝体基础早期构筑时物料使用不当，如废石使用过多，而粘土使用过少，或者坝体表面物料未能进行有效压实。尾矿库应避免长期积水，尤其是积水量较大。由于坝体较高，积水与坝体基础地面形成较高的压差，部分水通过渗透作用，流出坝体基础外侧。此时如果坝体基础外侧存在水井或者水塘，进行抽水灌溉或者其他生产用水作业时，其液面的下降，将导致尾矿库表面积水通过坝体渗透作用增强，有可能发生溃坝等重大事故，严重危及尾矿库坝体和人民群众的生命财产安全。所以，一旦发生坝体渗透现象时，必须立即采取果断有效措施，消除安全隐患，可采取如下措施。

第一，确认发生渗漏的坝体的具体部位，并查明渗透的具体原因。

第二，挪动尾沙管，减少或者避免该段坝体表面积水。

第三，利用自卸汽车，向发生渗漏的坝体内边坡倾倒粘土，然后利用推土机或者装载机将倾卸下来的物料向发生渗透的部位推送。自卸汽车倾倒时注意边坡的稳定情况，避免发生陷车现象。

第四，发生坝体渗漏的部位进行加高构筑时，必须对坝体实施加宽并确保压实效果。

尾沙表面覆土、绿化

    覆土作业：尾沙表面平整完毕后，必须进行覆土作业。一是为了防止扬尘，二是为了复垦或绿化。因此覆土时必须考虑覆土作业后的用途，以确定覆土的深度。如果覆土后种植树木，则一般至少覆土1m深。覆土时一般采取分区域进行，一是为了种植作物后的灌溉及其他方面的管理上的方便，二是为了汛期雨量较大时的防洪需要。为了保护边坡不被尾矿库表面的雨水冲刷，一般采取总体上外高里低的地形，这样既可形边坡挡住了雨水冲刷坝体边坡，又使边坡覆盖了足够的土壤以利于表面形成植被。自卸汽车卸载时尽量保持物料分布均匀，以利于平整均匀。此时，TY220推土机较装载机显现出了很大的优势，其推土铲的两侧边缘较短，因而当推土铲内的物料积满时可以沿着两侧及向前方向滑落，以补充物料不足的地点。

    绿化作业：植树时，由于覆土后的尾沙表面来回行车，表面被压实，如果由人工实施挖坑作业，需要耗费大量的人力。此时可利用TY220推土机的松土器，对所需种植的区域集中进行松土作业，既减轻了劳动强度，又提高了工作效率，省时又省力。对松土区域进行单一方向作业后（纵向或者横向），再由人工实施挖坑作业，并根据所植树种、植株大小确定树坑的间距和尺寸。为了保证所植树木横竖成行，可由测量技术人员进行定点作业，同时将点尽量定在松土器的主钩通过的轨迹里，减轻工人劳动强度。如果进行单一方向松土作业后，土壤仍然粘结较硬，可以再利用TY220推土机进行垂直方向的松土作业，经过该方式松土作业，土壤被彻底疏松，然后再进行定点作业。

工程机械配置

    本单位利用现有设备，同时进行露天采矿场和即将服役期满的尾矿库的覆土、植被绿化以及新尾矿库的构筑施工。具体设备配置包括1台小松PC300-6挖掘机、1台山推TY220推土机、1台山工ZL50F装载机、5台EQ3208G东风自卸汽车、5台EQ3141G 东风自卸汽车和2台SDGCA3160P一汽山东改装厂生产的解放自卸汽车。

尾矿库曾经是黄金矿山的重大污染源，经过多年的探索，终于将其制服，并使其焕发了生机。工程机械在其中发挥了巨大作用，它使以往尾矿库施工中的人海战术永久的成为了历史，为黄金矿山选矿能力的提高创造了条件。随着工程机械的发展和广泛应用，必将为今后的尾矿库施工乃至整个矿山企业的发展发挥更大的作用。