3. Выбор и обоснование типа хвостохранилища.

В зависимости от рельефа местности района, где располагается обогатительная фабрика, обосновывается тип хвостохранилища.

В зависимости от рельефа местности, хвостохранилища подразделяются на равнинные, косогорные, овражные, пойменные, речные, котлованные и карьерные (рис 3.1).

Рис. 3.1 Типы хвостохранилищ: 1 - равнинное; 2 - косогорное; 3 - пойменное; 4 - овражное; 5 - овражно-равнинное

Хвостохранилища равнинного типа располагают на местности с малопересеченным рельефом. При этом выбирается участок с небольшой естественной впадиной или с поднятием рельефа местности и ограждается со всех сторон дамбами. Внутри ограждения образуется искусственный бассейн, туда сбрасывают хвостовую пульпу, и за счет осаждения твердой фазы происходит ее осветление.

Особенностью данного типа хвостохранилищ является относительно небольшой приток талых и дождевых вод и устройство дренажных канав для сбора фильтрующихся вод из хвостохранилища практически по всему его периметру. К достоинствам относится возможность прекращения их эксплуатации без значительных материальных затрат.

Хвостохранилища косогорного типа сооружаются на склонах возвышенностей. Дамбы обвалования насыпаются с трех сторон. Осветленные воды отводятся из хвостохранилища водосборными сооружениями, ими удаляются также паводковые и дождевые воды. Последние могут отводиться и по специально сооруженным каналам.

Хвостохранилища овражного типа возводятся в оврагах и балках, выход из которых перегораживается дамбой. Хвостохранилище должно вмещать не только хвостовую пульпу фабрики, но и паводковые и дождевые воды, объем которых зависит от площади водосбора. В некоторых случаях объем воды с площади водосбора может в несколько раз превышать объем осветленной воды. Тогда необходимо решать вопросы о пропуске паводковых вод через водосборные сооружения хвостохранилища или об их аккумулировании в хвостохранилище.

Хвостохранилища пойменного типа располагают в поймах рек. Дамбы обвалования сооружают с трех сторон. Отличие этого типа хвостохранилищ от рассмотренных ранее заключается в необходимости особой защиты низового откоса дамбы от воздействия течения реки. Необходимо также принимать меры против попадания в реку фильтрующихся через дамбу сточных вод из хвостохранилища. Поэтому ограждающая дамба со стороны реки имеет сложную конструкцию, обеспечивающую ее прочность и не-размываемость.

Хвостохранилища речного типа возводятся в речных долинах, которые перегораживаются плотинами. Они сооружаются в исключительных случаях, при невозможности устройства хвостохранилищ других типов. Такие хвостохранилища являются самыми сложными и дорогостоящими, так как возникает необходимость отвода реки, которую обычно пропускают через тоннели или коллекторы.

Хвостохранилища карьерного типа обустраиваются в отработанных карьерах. При сооружении хвостохранилищ указанного типа предусматриваются особые меры по предупреждению загрязнения подземных вод через днище и борта карьера. При этом решаются две проблемы: карьер является аккумулятором твердой и жидкой фаз хвостов и одновременно производится рекультивация нарушенных земель.

Хвостохранилища котловинного типа устраиваются в природных понижениях местности или на месте высохших водоемов без предварительного строительства ограждающих сооружений.

По способу устройства хвостохранилища делятся на наливные (плотинные), намывные и бесплотинные. У наливных хвостохранилищ ограждающая дамба возводится сразу на проектную высоту. У намывных вначале возводят первичную дамбу обвалования небольшой высоты. Дальнейшее увеличение высоты ограждающей дамбы производят путем намыва хвостов в течение всего иремени эксплуатации хвостохранилища. У бесплотинных хвосто-хранилищ ограждающие дамбы обвалования не возводятся.

При одинаковой вместимости наливные хвостохранилища по сравнению с намывными требуют большой площади и значительных первоначальных затрат для их устройства. Но затраты на эксплуатацию наливных хвостохранилищ значительно меньше, чем хиостохранилищ намывного типа.

При выборе места под хвостохранилище предпочтение следует отдавать чашеобразным котлованам и местным понижениям, углублениям, не представляющим культурных сельскохозяйственных земель. К таким местам также следует отнести небольшие озера, пересыхающие летом. В этих случаях возможно организовать гидроотвал без устройства дамб. Однако такие благоприятные топографические условия для устройства хвостовых хозяйств встречаются редко.

Площадка под хвостохранилище по возможности должна быть сложена слабопроницаемыми фунтами (глины, суглинки), с небольшой поверхностью водосбора Не следует располагать хвостохранилище на площадках, имеющих карстовые образования и опопзневые поверхности склонов. Скальные и полускальные основания хвостохранилищ обладают большей прочностью и меньшей деформируемостью, но такие основания могут быть трещиноватыми и менее водоупорными.

В соответствии с данными паспортизации гидротехнических сооружений цветной металлургии по типу хвостохранилища распределяются следующим образом: 55 % овражного типа; 32 % коогорного типа; остальные - равнинного типа. Преобладание овражного типа хвостохранилищ обусловлено преимущественным расположением фабрик цветной металлургии в горной местности.

При выборе и сравнении различных типов площадок предпочтение отдается тому варианту, при котором требуется меньшая длина и высота ограждающей дамбы. Во многих случаях наиболее рациональным является устройство хвостохранилища на плоском рельефе местности. При этом обвалование со всех сторон обеспечивает наибольшую вместимость хвостохранилища и отпадает необходимость устройства водосборных сооружений для отвода дождевых и паводковых вод.

Вывод: Для Узельгинской фабрики в соответствии со «Справочником по проектированию рудных обогатительных фабрик, под ред. Тихонова О.Н.» [3] для медных фабрик рекомендован косогорный, овражный и равнинный тип хвостохранилищ с зенитным или с дамб обвалования и круглогодичным способом намыва. Так как фабрика расположена в горной местности, останавливаемся на овражном типе хвостохранилища со способом намыва – с дамб обвалования, круглогодичный