李瑞林　陳　歡

(金建工程設(shè)計(jì)有限公司)

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尾礦庫(kù)排水斜槽的蓋板安裝

李瑞林陳歡

(金建工程設(shè)計(jì)有限公司)

摘要針對(duì)尾礦庫(kù)排水斜槽蓋板安裝存在的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種新型蓋板安裝裝置，通過(guò)該裝置能方便、快捷的移動(dòng)蓋板，且操作省時(shí)、省力、安全。

關(guān)鍵詞尾礦庫(kù)排水斜槽蓋板安裝裝置

排水斜槽是中、小型尾礦庫(kù)中常用的排水設(shè)施，一般由流槽及預(yù)制蓋板組成[1-2]。排水斜槽既承擔(dān)進(jìn)水，也承擔(dān)輸水，使回水點(diǎn)遠(yuǎn)離放礦點(diǎn)，增加澄清距離，保證回水質(zhì)量。

1原排水斜槽存在的問(wèn)題

在尾礦庫(kù)建設(shè)時(shí)期，一般提前將排水斜槽蓋板預(yù)制好后，安放在流槽上，下游部分預(yù)留一定的進(jìn)水口，保證排洪和回水的要求。當(dāng)庫(kù)內(nèi)尾砂面升至進(jìn)水口時(shí)，提高進(jìn)水口標(biāo)高，保證回水質(zhì)量。一般是提前將蓋板安放在流槽上，如沿線坡度較陡時(shí)，有可能滑向進(jìn)水口，使排水斜槽進(jìn)水口突然抬高，影響尾礦庫(kù)的排洪和回水[3-4]。

目前尾礦庫(kù)中使用較多的排水斜槽有矩形和拱形，其蓋板數(shù)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(zhǎng)×寬×高)為2 m×0.3 m×0.3 m，重約450 kg。人工安裝蓋板，勞動(dòng)強(qiáng)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(kù)內(nèi)進(jìn)水口附近為淤泥區(qū)，難以使用起吊機(jī)器進(jìn)行吊裝。

由于斜槽的安裝存在以上問(wèn)題，一些礦山企業(yè)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(jìn)水口，只從蓋板間的縫隙進(jìn)水，使得排水斜槽的進(jìn)水能力大大降低，排洪能力極弱，嚴(yán)重影響了斜槽的防洪作用。

2排水斜槽的改進(jìn)及應(yīng)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?；炷林g的摩擦系數(shù)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(dāng)θ>16.7°時(shí)，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(shí)再安裝[4]；當(dāng)θ≤16.7°時(shí)，可將蓋板提前安放在流槽上，安裝時(shí)，人工將蓋板滑至進(jìn)水口處，再進(jìn)行縫隙處理等工作。

由于此類工作大多使用人工，勞動(dòng)強(qiáng)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(jìn)

為克服蓋板原安裝方式的缺陷，進(jìn)行了以下改進(jìn)：當(dāng)θ>16.7°時(shí)，在流槽兩側(cè)每隔一定寬度(略大于蓋板寬度)預(yù)埋鋼管，蓋板提前安放在流槽上，鋼管內(nèi)插上鋼銷，鋼銷長(zhǎng)度大于鋼管長(zhǎng)度，每一組鋼銷對(duì)應(yīng)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(dòng)蓋板時(shí)，只須將鋼銷拔掉，再將蓋板滑至進(jìn)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(dāng)θ≤16.7°時(shí)，蓋板安放在流槽上，使用由車輪、車架、車閘、千斤頂、微調(diào)螺桿等主要構(gòu)件組成的安裝裝置，將蓋板頂起，緩緩下移至進(jìn)水口處安裝。該裝置外形尺寸小于斜槽內(nèi)凈尺寸，能在斜槽內(nèi)靈活移動(dòng)，可一直放置在斜槽內(nèi)，直到斜槽蓋板全部安裝完成。

2.3應(yīng)用實(shí)例

山東省棲霞市某金礦尾礦庫(kù)采用拱形斜槽(寬×高)1.5 m×2.0 m進(jìn)行排洪，蓋板截面為半圓環(huán)形，內(nèi)半徑0.75 m，外半徑1.0 m，長(zhǎng)0.3 m,重約515 kg[6]。

2.3.1θ>16.7°

在流槽兩側(cè)每隔0.35 m預(yù)埋1根φ25 mm鋼管，鋼管長(zhǎng)0.15 m，用于后期插入鋼銷。鋼銷長(zhǎng)0.3 m，直徑20 mm。后期要移動(dòng)蓋板時(shí)，只須將鋼銷拔掉，將蓋板滑至進(jìn)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(jiàn)圖1。

圖1　θ>16.7°時(shí)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(huì)下滑，不用設(shè)置鋼管和鋼銷，移動(dòng)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(zhuǎn)動(dòng)使小車移動(dòng)，微調(diào)螺桿與千斤頂相連，通過(guò)搖桿轉(zhuǎn)動(dòng)能使千斤頂在小車上滑動(dòng)。當(dāng)尾礦庫(kù)內(nèi)尾砂面上升至排水斜槽時(shí)，操作千斤頂，將蓋板頂離流槽面，使小車移動(dòng)，將蓋板運(yùn)至需要的位置，使用微調(diào)螺桿將蓋板準(zhǔn)確定位，將蓋板一一安裝到位，見(jiàn)圖2。該裝置不使用時(shí)，將其移動(dòng)至進(jìn)水口，蓋上塑料布，防止銹蝕。

圖2　θ≤16.7°時(shí)斜槽蓋板安裝示意(單位：mm)

3結(jié)語(yǔ)

尾礦庫(kù)泄流量較小時(shí)，常使用排水斜槽進(jìn)行排洪和回水，由于排水斜槽蓋板重量大，人工移動(dòng)蓋板難度較大，設(shè)計(jì)新型蓋板安裝裝置，蓋板安裝省時(shí)省力，安全可靠，值得在尾礦庫(kù)排水斜槽中推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]《尾礦設(shè)施設(shè)計(jì)參考資料》編寫組.尾礦設(shè)施設(shè)計(jì)參考資料[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1980.

[2]陳歡，唐文超，張強(qiáng)強(qiáng).某新型窗口式排水井的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].有色冶金設(shè)計(jì)與研究，2014，35(5)：92-93.

[3]沃廷樞.尾礦庫(kù)手冊(cè)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2013.

[4]沈樓燕.尾礦庫(kù)和貯灰場(chǎng)排洪系統(tǒng)的“柔性封堵”[J].有色冶金設(shè)計(jì)與研究，2002，23(1)：32-35.

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

[6]中華人民共和國(guó)水利部.SL 191—2008水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)水利水電出版社，2008.

(收稿日期2015-09-13)

李瑞林(1965—)，男，副院長(zhǎng)，高級(jí)工程師，264670 山東煙臺(tái)市高新區(qū)學(xué)府西路18號(hào)。