尾礦庫排水斜槽的蓋板安裝

李瑞林　陳　歡

(金建工程設計有限公司)

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尾礦庫排水斜槽的蓋板安裝

李瑞林陳歡

(金建工程設計有限公司)

摘要針對尾礦庫排水斜槽蓋板安裝存在的問題，設計了一種新型蓋板安裝裝置，通過該裝置能方便、快捷的移動蓋板，且操作省時、省力、安全。

關鍵詞尾礦庫排水斜槽蓋板安裝裝置

排水斜槽是中、小型尾礦庫中常用的排水設施，一般由流槽及預制蓋板組成[1-2]。排水斜槽既承擔進水，也承擔輸水，使回水點遠離放礦點，增加澄清距離，保證回水質量。

1原排水斜槽存在的問題

在尾礦庫建設時期，一般提前將排水斜槽蓋板預制好后，安放在流槽上，下游部分預留一定的進水口，保證排洪和回水的要求。當庫內尾砂面升至進水口時，提高進水口標高，保證回水質量。一般是提前將蓋板安放在流槽上，如沿線坡度較陡時，有可能滑向進水口，使排水斜槽進水口突然抬高，影響尾礦庫的排洪和回水[3-4]。

目前尾礦庫中使用較多的排水斜槽有矩形和拱形，其蓋板數量較大，安裝工作量大。斷面(寬×高)為1.5 m×1.2 m的矩形斜槽，蓋板尺寸(長×寬×高)為2 m×0.3 m×0.3 m，重約450 kg。人工安裝蓋板，勞動強度大，工作效率低，也存在一定的人身安全隱患，且由于尾礦庫內進水口附近為淤泥區，難以使用起吊機器進行吊裝。

由于斜槽的安裝存在以上問題，一些礦山企業在排水斜槽施工完成后，直接將所有蓋板全部安裝上，不留進水口，只從蓋板間的縫隙進水，使得排水斜槽的進水能力大大降低，排洪能力極弱，嚴重影響了斜槽的防洪作用。

2排水斜槽的改進及應用

2.1排水斜槽蓋板原安裝方式

排水斜槽蓋板主要受力有重力G、支撐力FN和摩擦力f。混凝土之間的摩擦系數μ=0.3～0.6，取μ=0.3，要保持蓋板不下滑，蓋板與水平最大夾角θ=16.7°，即極限安全角度[5]。

當θ>16.7°時，蓋板有向下滑落的安全隱患，所以蓋板不宜提前安放在流槽上，一般在使用時再安裝[4]；當θ≤16.7°時，可將蓋板提前安放在流槽上，安裝時，人工將蓋板滑至進水口處，再進行縫隙處理等工作。

由于此類工作大多使用人工，勞動強度大，工作效率低，而且也存在著一定的人身安全隱患。

2.2排水斜槽蓋板安裝改進

為克服蓋板原安裝方式的缺陷，進行了以下改進：當θ>16.7°時，在流槽兩側每隔一定寬度(略大于蓋板寬度)預埋鋼管，蓋板提前安放在流槽上，鋼管內插上鋼銷，鋼銷長度大于鋼管長度，每一組鋼銷對應一塊蓋板，以防止蓋板滑落。為防止鋼管及鋼銷銹蝕，表面涂防腐涂料，后期要移動蓋板時，只須將鋼銷拔掉，再將蓋板滑至進水口處。為防止流槽破壞，將不再使用的鋼管采用混凝土二次澆筑[6]。

當θ≤16.7°時，蓋板安放在流槽上，使用由車輪、車架、車閘、千斤頂、微調螺桿等主要構件組成的安裝裝置，將蓋板頂起，緩緩下移至進水口處安裝。該裝置外形尺寸小于斜槽內凈尺寸，能在斜槽內靈活移動，可一直放置在斜槽內，直到斜槽蓋板全部安裝完成。

2.3應用實例

山東省棲霞市某金礦尾礦庫采用拱形斜槽(寬×高)1.5 m×2.0 m進行排洪，蓋板截面為半圓環形，內半徑0.75 m，外半徑1.0 m，長0.3 m,重約515 kg[6]。

2.3.1θ>16.7°

在流槽兩側每隔0.35 m預埋1根φ25 mm鋼管，鋼管長0.15 m，用于后期插入鋼銷。鋼銷長0.3 m，直徑20 mm。后期要移動蓋板時，只須將鋼銷拔掉，將蓋板滑至進水口處即可，將不再使用的鋼管采用混凝土二次澆筑，防止流槽破壞[6]。蓋板安裝見圖1。

圖1　θ>16.7°時斜槽蓋板安全示意(單位：mm)

2．3．2θ≤16.7°

蓋板安放在流槽上，由于θ≤16.7°，蓋板不會下滑，不用設置鋼管和鋼銷，移動蓋板只需使用蓋板安裝裝置即可。

2．3．3蓋板安裝裝置

蓋板安裝裝置由千斤頂、車輪、車架等組成，采用型鋼焊制。在后輪上焊制鋼筋，后輪軸采用鋼管，在后輪軸鋼管打孔，插入鋼筋棍轉動使小車移動，微調螺桿與千斤頂相連，通過搖桿轉動能使千斤頂在小車上滑動。當尾礦庫內尾砂面上升至排水斜槽時，操作千斤頂，將蓋板頂離流槽面，使小車移動，將蓋板運至需要的位置，使用微調螺桿將蓋板準確定位，將蓋板一一安裝到位，見圖2。該裝置不使用時，將其移動至進水口，蓋上塑料布，防止銹蝕。

圖2　θ≤16.7°時斜槽蓋板安裝示意(單位：mm)

3結語

尾礦庫泄流量較小時，常使用排水斜槽進行排洪和回水，由于排水斜槽蓋板重量大，人工移動蓋板難度較大，設計新型蓋板安裝裝置，蓋板安裝省時省力，安全可靠，值得在尾礦庫排水斜槽中推廣應用。

參考文獻

[1]《尾礦設施設計參考資料》編寫組.尾礦設施設計參考資料[M].北京：冶金工業出版社，1980.

[2]陳歡，唐文超，張強強.某新型窗口式排水井的設計及應用[J].有色冶金設計與研究，2014，35(5)：92-93.

[3]沃廷樞.尾礦庫手冊[M].北京：冶金工業出版社，2013.

[4]沈樓燕.尾礦庫和貯灰場排洪系統的“柔性封堵”[J].有色冶金設計與研究，2002，23(1)：32-35.

[5]哈爾濱工業大學理論力學教研室.理論力學(Ⅰ)[M].6版.北京：高等教育出版社，2004.

[6]中華人民共和國水利部.SL 191—2008水工混凝土結構設計規范[S].北京：中國水利水電出版社，2008.

(收稿日期2015-09-13)

李瑞林(1965—)，男，副院長，高級工程師，264670 山東煙臺市高新區學府西路18號。