浅谈尾矿库“清污分流”与泉眼水的处理
李成宽 汪永红 何伟
（贵州伟捷科技有限责任公司）
金属或非金属矿山采出的矿石，经选矿厂选出有价值的精矿产生砂一样的“废渣”称作尾矿。这些“废渣”不仅数量大（每年以亿吨计），有些还含有暂时不能回收的成份，如随意堆放，就会造成资源的流失，更重要的是会大面积覆没农田、淤塞河道，造成严重的环境污染，因此须设计构建尾矿库，也称作渣库。尾渣堆进渣库后就成了固体废物经雨水泡后就产生了渣库内的污水，库围内，有山体渗水、山泉水、地下泉眼水均为清水，污水、清水不能混合在一起，库内不允许存积有更多的污水，这也是环保对渣库的基本要求。渣库在试运行前必须做好“清污分流”，否则不能运行，下面结合施工实际情况浅谈一下“清污分流”及泉眼水处理的方法：
一、尾矿库污水渗透出会给人畜、生态环境造成危害
改革开放初期我国经济落后世界发达国家，人均GDP排名长期位列发达国家最末，为摆脱贫穷落后面貌，我国也开始走发展工业之路，在我国矿产丰富的地区，民营企业开始大量的开采矿石、建工厂，如简称“锰都”的贵州省松桃县，建了十一家金属电解锰厂，使地方经济得到阶段性的发展，同时也给松桃县的松江河带来了污染，建在松江两岸的工厂生产的污水、渣库渗水均流入松江河，原有的清水变“黑水”，污水流至湖南花垣县境内的酉水河，松桃县政府视此情况后于2018年下令全县电解锰厂停产半年进行环保整治。
案例：2011年4月份，由于暴雨冲刷，老松桃某渣库初期坝（土坝）外一侧冒出一股黑色的污水，流进了距坝外约50米处一条溪水中，溪水变“黑水”，溪水（污水）流进了地处下游高平村百姓稻田里，稻田里养的鱼受污染死光了，受污染的禾苗虽然当时没死，但到了收割时发现谷子多数是空壳，一年的辛苦白干了，百姓心里气愤，召集了一部分群众，手了拿着锄头或木棍要去砸厂家的玻璃门窗，找厂家要赔偿，最后通过政府工作人员出面协商处理，才化解厂家与百姓之间的矛盾。
二、尾矿库实施“清污分流”与泉眼水处理的目的
按《中国人民共和国水污染防治法》的要求，尾矿库中的污水必须净化处理达标排放，污水处理首先要进行“清污分流”，就是要把库中的污水单独设立用PE管道将污水集中引流或泵送到污水池进行处理，另对库内的清水采用构筑排水涵洞、环山截洪沟、暗沟、盲沟、子坝沟、坝肩沟等分别将水引到各个不同的沟内，再合流到初期坝外清水沟排出，形成清水、污水分别在设置不同的水沟、管道排（引）流，就是“清污分流”。其目的为减少渣库内的污水积蓄量、污水流动面，防止地表水、地下水受污染，节约污水净化处理经费，保持良好的生态环境。
三、尾矿库“清污分流”的实施方法
案例：荣鑫渣库地处松桃县木树乡虎渡村阴山湾的沟谷中，长253米，底宽约40—50米，上宽约70—120米，库底地面标高380米，尾渣最终堆积标高407米，上游有一股常年山泉水往下流，渣库两侧山体均被植被覆盖，库区汇水面积约96000m2，渣库所在山谷下游为农田，下游700米为木池河，在整治荣鑫渣库二期工程时实施“清污分流”的方法：
1、构筑浆块挡水坝（副坝）
在尾矿库上游最窄地形位置，设置一道挡水坝，也称副坝，把上游水挡在坝外。具体做法：挡水坝为M7.5水泥砂浆块石砌筑，设计坝顶高程414米，坝底高程402米，坝高12米，轴线=长65米，坝底宽12.1米，坝顶宽3.0米，迎水面坡比1:0.3，临渣面坡比1:0.5，在挡水临渣面则浇筑厚0.2米C20砼防渗面板，防渗面板每隔10—15米设置一道伸缩缝，伸缩缝由特制橡胶止水带连接，止水带两侧夹浸油木板，这样做即防止上游流水进不了渣库，渣库内污水不外渗。
2、构筑隐蔽式钢筋混凝土结构排水涵洞
荣鑫渣库全长610.0米（含一、二期）为将上游流水集中引流到涵洞内合流到初期坝外清水沟，做法是：在渣库底部平面中心位置构筑一条隐蔽式钢筋混凝土结构排水涵洞，为直墙矩形，土（石）方开挖深3米，净空断面尺寸：B×H=0.8×1.5米，底板垫层C10砼厚0.1米，底板、墙壁厚均为0.3米，盖板厚0.35米，现浇C25砼，土（石）方开挖坡比1:1.5，最小坡比降4%，基础坐落在承载力≧200Kpd的地基上，涵洞每隔6米设置一道沉降缝，涵洞盖板面用防水砂浆拌面回填土分层找平碾压实。经过几年来放汛期的检验，效果为佳，这也是分流库中上游清水的主要方法之一。
3、设置环山截洪沟
为防止山坡上泉眼水山体中渗水进入渣库，须在渣库征地范围内构筑钢筋混凝土结构环山形截洪沟，或构筑渣库左、右两岸截洪沟，排水系统的等级按5等库考虑，左岸截洪沟断面净空尺寸B×H=0.8×1.0米，右岸截洪沟断面净空尺寸B×H=1.0×1.2米，均为直墙矩形，垫层C10砼厚0.10米，底板厚0.2米，墙壁厚0.24—0.3米，现浇C20砼，坡比降为i=1%，将库周围山坡上渗水及下暴雨时的雨水全部集中引进截洪沟内排出，既可达到“雨污分流”，又符合“清污分流”的要求。
4、渣库底部设置盲沟排地下渗水
构建在山湾中的渣库一般均有地下渗水出现，按渣库建设要求须将库内各类水排、引流出初期坝外，对库区地下渗水采取挖盲沟、铺设排渗水管道的方法排除地下渗水，视库底面积大小来决定开挖盲沟条数，5类渣库一般纵向盲沟为1—2条（主盲沟），开挖深度为0.8—1.0米，净空尺寸0.5×0.6（底×高）梯形，两侧坡比1:0.3，坡比降i=1—2%，内设D300HDPE花管，沟内回填碎石（粒径2厘米），四周包裹土工布。
5、砌筑子坝沟、坝肩沟、铺设HDPE膜，覆盖粘层
尾渣堆到最终标高时须构筑闭子坝，在构筑的同时砌筑子坝沟、坝肩沟收集天然水，不让天然水渗进渣库。在每级梯形子坝正面斜坡下底部砌筑子坝沟，子坝两端砌筑坝肩沟，规格净空宽0.3米、高0.4米，采用标砖（240×115×53）砌筑，M5水泥砂，沟底C10砼垫层厚0.1米，用1:1.1/1.2水泥砂浆抹沟底、砖墙面，让天然雨水通过子坝沟、坝肩沟流向两侧截洪沟。子坝构筑完毕后，在子坝面上铺一层防渗膜防止雨水渗进渣库，在防渗膜上覆盖厚0.3—0.5米粘土层找平后植草皮或播草籽。通过上述几种方法和施工程序，基本上将库区范围的清水单独排（引）流到了初期坝外，首先达到清水分流的目的。
四、对库中污水实施“污水汇流”的方法
在库底平面面积为3.5万平方米，流量为90万立方米的渣库的施工中采取了构筑渗漏井收集库内污水的方法将污水引流到排污水管内，实施污水汇流的措施：
1、设置钢筋混凝土污水渗漏井
案例：在长253米的渣库内设置了3个垂直污水渗漏井，规格为1.5×1.5米正方形，渗漏井高比最终堆渣高高出1.0米，井底C10砼垫层，井壁厚约为0.3米，四周井壁间距离每0.75米高预留长0.5米、宽（高）0.15米污水渗漏孔，安装铁枝和钢丝网，渗漏井底部与涵洞连接处预埋一个φ300双壁波纹管接头，与涵洞内排污管连接，形成库内污水汇流管道内，渗漏井一次浇筑为8米，视堆渣进度逐步加高。
2、铺设HDPE双壁波纹排污管
在涵洞底部流水面靠渗漏井一侧铺设安装一条HDPE双壁波纹管（DN300）排污管与渗漏井预留接头相连接在一起，把3个渗漏井收集的污水，分别集中引流到涵洞内的排污管内，使污水从排水管内集中汇流到污水收集池内，待净化处理。
3、设置排污管支护锚固墩
为了防止汛期洪水将排污管冲滑动受损坏，对每个管道接头部位浇筑砼支护墩进行锚固，用C20砼现浇锚固支护墩，墩宽0.5米、高0.65米。
五、对库内泉眼水的处理方法
在贵州、广西一带构建尾矿库难以避免泉眼水的出现，很多厂家在构筑渣库时不够重视对库内泉眼水的处理，渣库运行后出现了渗、溢流污水情况，污染了环境，同时造成了经济损失，在实际工作中我公司探讨出对泉眼水的几种处理方法：
1、选择尾矿地理位置测量地形图（1:1000、1:2000）时在地形图上标注泉眼水的坐标；
2、要到现场进行踏勘，对泉眼水在枯水期及汛期水流量分别进行记录，为处理泉眼水设计、施工方案提供依据；
3、施工前开挖引流泉眼水排水沟，将水引流出施工作业区范围以外，以免影响施工作业；
4、构筑钢筋混凝土结构泉眼井。
以泉眼水为中心点，测量放线开挖一个深2—3米左右、长1.6米、宽1.6米正方形泉眼水井坑，用钢筋混凝土浇筑净空长、宽各1米、高1.2米的泉眼井，井壁厚0.30米，井盖后0.35—0.4米，均为C25砼，泉眼水底部预留溢水口与暗沟或排水管道相连。构筑泉眼井的目的是防止泉眼水四周分流，让水集中在被复好的泉眼水井内，按设计要求从暗沟或排水管道排（引）出，开挖土方坡比1:1.5回填土分层夯实。
5、采用铺设HDPE管道引排泉眼水的方法
根据泉眼水的流量大小确定选用HDPE管的直径，进行测量放线开挖管沟土（石）方深2—3米，坡比1:1.5，纵坡降i=1—4%，现浇C10砼垫层厚0.1米，从泉眼水井溢水口往下游铺设安装排水管，把泉眼水引入排水涵洞或直引流到初期坝外清水沟，管道铺设安装完毕后经验收合格进行回填土分层找平夯实。
6、用钢筋混凝土结构暗沟引排泉眼水的方法
按设计图纸或施工方案测量放线开挖基槽土（石）方，暗沟深2—2.5米，坡比1:1.5，暗沟规格净空宽0.3米，高0.4—0.5米，沟墙厚0.3米，盖板0.35米，沟底面、盖板面用1:1:1:2水泥砂浆抹面，回填土分层找平夯实，用C25混凝土现浇暗沟，把泉眼水引、排流到初期坝外。
以上是我公司在贵州、湖南、广西等地方构建尾矿库对如何做好“清污分流”和泉眼水的处理过程的实践经验，让我们在习近平新时代中国特色社会主义思想的指引下认真做好尾矿建设中的环保工作而努力奋斗。
