煤矿井下尾矿库建设及其应用

2013-08-15王振林

河南科技 2013年14期

王振林

(平煤股份九矿，河南平顶山 467099)

所谓尾矿指的是对于那些经由金属和非金属矿山开采出来的矿石，在经过选矿对有价值的精矿进行帅选之后，所剩余的“废渣”部分。尾矿库往往由尾矿堆存系统、尾矿库排洪系统和尾矿库回水系统几个相关部分组成[1]。在我国，尾矿的数量较大，并且在其中的部分矿中，还含有在目前情况下难以回收的有用成分，如果对这些资源进行有效的利用，将会产生较大的经济效益，否则，任意的排放之后不仅能够造成资源的流失和浪费，还会可能造成严重的资源破坏——覆没农田，淤塞河道——这些严重的环境污染问题如果得不到妥善的处理，将会产生负效应。矿业在我国国民经济发展过程中具有十分重要的基础性作用，而随着经济社会的不断进步，因为矿产资源的开发利用而造成的环境污染和资源的可持续发展问题得到了越来越广泛的关注，如何对现有的资源进行合理的开发和保护，就成为时下亟待解决的问题。文章以此为基础，对煤矿井下尾矿库建设及其应用问题进行了细致的研究，分析了尾库矿的作用与特点，对建设尾库矿进行了合理性分析，最后从多个不同的视角对煤矿井下尾矿库建设的应用问题进行了讨论。旨在通过本文的工作，为煤矿井下尾库矿的建设与应用问题提供一定的可供借鉴的信息。

1 尾矿库的作用与特点

1.1 尾矿库的作用

(1)充分保护矿产资源。一般而言，选矿厂是用水大户，用水会随着尾矿排入到尾矿库之中，而经过澄清与自然净化之后，大部分水能够在选矿生产过程中得到重复的利用，这对平衡枯水期水源不足问题是十分有利的。此外，有些尾矿中还蕴含着大量的有用矿物成分，甚至包括一些稀有与贵重的金属成分，当无法全部选净时，可以将其暂存于尾矿库子中，待时机成熟后再回收使用。

(2)保护环境。在我国，选矿厂产生的尾矿数量不但较大，而且颗粒较细，在尾矿水中一般含有大量的药剂，倘若不加以处理，有可能造成选厂周围的环境受损。而把尾矿妥善的贮存在尾矿库之中，尾矿水就能够实现在库内得到澄清之后再进行回收利用，这对保护环境是十分重要的[2-4]。

1.2 尾矿库的特点

通过前文的分析可知，尾矿库作为矿山选矿厂生产中必要的设施，在矿山企业中一般被看做是最大的环境保护工程，任何一个矿山的选矿厂只要有尾矿产生，就应该建设相应的尾矿库。但是，尾矿库的建投投资和运行成本十分巨大，有的还要超过选矿厂的投资成本。因此，对其进行建设和运营需要全面的考虑其成本和收益问题，只有这样，才能有效的利用现有资源，实现更大的经济效益。

2 煤矿井下尾矿库建设分析

2.1 减少地下水的浪费

在采矿的过程，往往要在地下开创相应的空间，这一空间要成为地下单元的最低排泄区，此时，地下的水会汇入到井下之后被不断地排出。而这一空间越大，汇水范围也就越广泛。因此，要及时的对采空区边壁进行喷浆作业，目的在于充填满采空区，最大限度的降低地下空间的规模，降低对地下水资源的浪费。

2.2 防止地下火灾

在井下，一些有自燃倾向的矿物在开采过程中会被破碎，而当破碎之后的矿石颗粒表面积较大时，就会增加和氧气的反应程度，而在采空区，通风条件相对较差，当氧化反应释放出来的热量不断集聚之后，井下的温度会不断升高，此时，极易引发地下火灾。因此，需要通过尾矿填满相应的采空区，有效的隔绝散碎矿物和空气的接触，尽量降低地下火灾的发生频率[5]。

2.3 改善矿柱受力状态、防止地表塌陷

在建设尾库矿的过程中，要使井下的尾矿能够填满其中的采空区，实现在周围矿柱和顶底板以及人工构筑的密闭墙约束之下的逐步沉降，在这一过程中，要经过多次的充填才能实现。当充填效果相对较好时，顶板和周围的介质会受力变形，而压实的尾矿会包围着矿柱，这就为矿柱施加了一定的侧向应力，使矿柱抵抗载荷的能力得到了一定的提升。