该矿区位于柴达木盆地东北边缘,海拔3085到4039米,3号竖井井口在3589米。年平均气温只有0.1℃到1.8℃,冰冻期从10月持续到翌年4月底,1月平均气温−12.4℃,冻土能到1.7米深,风大时风速40m/s。
鑫海在这个项目上承担尾矿库工程施工总包,范围包括库区清理、一次建坝坝体、防渗、排渗、防洪、安全监测的土建部分,以及进场道路、值班室、泵房、消力池、库区安全围网等配套。截至目前主体工程已完工,安全围网待业主确认方案后实施,种草复绿要等来年气温回升。

项目背景
这是一座傍山型尾矿库,一次建坝,湿式堆存,下游筑坝,总库容64.32万m³,服务年限约9.87年,用于处置金矿选矿尾矿。初步设计由其他设计院完成,施工图由鑫海设计院承担。
虽然尾矿库的库容不大,但是青海乌兰地区的冬季比较长。每年10月就进入冰冻期,土方填筑、混凝土浇筑、土工材料铺设这些工作就都无法进行了,要等来年4月底才解冻。能填坝的时间只有5到9月这五个月,坝体必须在这五个月里填到设计高度,填不完就要再等一年。
场地条件也增加了施工难度。库区夹在山体之间,需要大量削坡开挖才腾得出筑坝空间;山体岩石硬,开挖慢,设备故障也多。
矿区离乌兰县城西南约35km,这也是个让人挠头的问题。砂石料可以靠现场筛分解决,但水泥、钢筋、模板、土工布、土工膜、防水毯、格栅这些都得从外面拉进来,施工油料还要单独保障。材料晚到一天,就延误一天工期。
这些条件凑在一起,施工组织只剩一条主线:把料源和运输同时捏住。库区挖出来的土石方在现场筛分后直接转填筑区,省掉二次倒运;设备和运输不停,坝体才填得上去。

鑫海方案

坝体:每4米铺一层土工格栅,每0.5米测一次压实度
这座库的坝体采用碾压土石坝。施工时先把坝基挖到稳定基岩,再往上填筑;每填到一定高度铺一层土工格栅,间距4米。
高原地带昼夜温差大,坝体内部容易出现不均匀沉降。光靠土体自身的抗拉强度拉不住,格栅埋在里面承担这一层约束。
填料得一层一层压实,每0.5米测一次压实度,不合格就扒开重压。到7月坝体基本填到3380标高。
分层压实没有过高的技术含量,但是工作量很大。一个施工季要填几十米坝高,每0.5米测一次,检测频次松一次,后面就补不回来。


防渗:六层材料叠在一起,为的是高原地下水
整个工程里,防渗是比较花工夫的一项工作。设计采用复合结构:钠基防水毯+土工布+土工膜+排水导排层+堆石棱体+齿墙。
这六层材料各司其职。防水毯靠膨润土遇水膨胀,细小的破口能自行愈合;土工膜负责主体阻水,土工布做保护和隔离;导排层把渗水引走;堆石棱体压住整体结构;齿墙嵌进坝基岩体,切断沿接触面那条渗漏通道。
这几层里齿墙工序最费。开挖基槽、验槽、支模绑筋、浇筑、回填,每一步都验收,现场都留了记录。
库区另外设了水位监测井,盯渗滤液,也盯地下水位的变化。
高原地下水一旦被污染,修复代价比平原高得多,防渗做成六层,原因就在这里。


排洪:五件套,挡住雨季也挡住融雪
排洪系统由溢洪道、坝肩截水沟、排水沟、消力池、回水浮船五部分组成。溢洪道泄洪,分段浇筑;坝肩截水沟拦两侧坡面来水,避免直接冲刷坝肩;纵向排水沟贴坝坡走;消力池消能后排出;回水浮船顺带把水回用。
排洪系统还要应付每年春季的融雪期。高原洪水有两个来源,雨季集中降雨,以及春季融雪。融雪期来水不大但拖得久,排水沟一旦淤堵,坝面就积水,水会往坝体里渗。

护坡:格构梁加植草,把坝面钉住
坝坡采用混凝土格构梁网格植草护坡。支模、绑筋、浇筑成菱形网格,网格里填土撒草。
格构梁约束坡面,雨水冲不出沟。网格里的草恢复地表覆盖,风刮不走土。
目前格构梁护坡已覆盖整段坝坡,坡脚堆石棱体也砌筑完成。
库区的种草复绿要推到来年气温回升之后。高原春天土温上不来,播早了出苗率很低,只能等。

项目结果
这个项目最终交付的是一条完整的工程链:库区清理、坝基开挖到稳定基岩、土石坝分层填筑、六层复合防渗、排渗与堆石棱体、排洪五件套、坝坡格构梁护坡,以及进场道路、值班室、泵房、消力池。施工图由鑫海设计院出,土建由自有团队施工,设计意图和现场执行之间没有转手。
施工过程里有几件事,对同类项目有参考价值。
一是硬岩开挖。库区山体岩石坚硬,开挖慢,设备故障率也高。项目部的办法很实在:安排专人盯守设备保证连续作业,维修人员常驻矿山,挖斗、轮胎坏了当场换;同时增配挖机、调整作业点位、把渣土车配够,保住每天筑坝的土石方量。
二是材料供应中断。混凝土因供应方原因一度停供,项目部驻场天天沟通,同时向业主申请支持,链条打通后才恢复连续施工。
这段时间里,现场的安全管控并没有放松。每日巡查、每周五全项目大检查、每周一管理层例会照旧,隐患台账一条条整改闭环。赶工期时最容易松的就是这一块。
三是人员留不住。海拔高,干几天就走的工人不少。现场靠本地社群、招聘网、老工人转介绍多渠道招工,新进场的一律先做三级安全教育,考核合格才上岗。正常期约40人,高峰时达到90人。项目部还挑了骨干参加业主组织的安全生产知识技能比武,拿了二等奖。一个尾矿库工地愿意抽人去比安全规程,说明现场的安全管理确实是按规程在走。

能施工的就这么五个月,只好夜里接着干。现场安排班次接续作业,夜间照明和应急救援物资配齐,还有专人全天候值守巡查,盯着设备运行和边坡动静。

同一个项目部,井巷改扩建也在同期推进:新建1号竖井(含马头门)、改造2号竖井马头门、利旧延伸3号竖井,新建1号、3号盲风井,再加六个中段开拓(3553m、3519m、3330m、3300m、3270m、2840m)。两条线各有一套施工组织,互不干扰。
高原尾矿库这几项工艺,单看每一项都是成熟做法。难的地方在工期:施工期被冰冻期拦腰断开,一年能干活的只有五个月,填筑、防渗、排洪、护坡必须挤出顺序,每一道还得留够验收时间。
如果您手上正在推进高原或严寒地区的尾矿库项目,可以把库型、库容、地形条件与工期要求发给我们,施工组织怎么排,我们先做一份初步判断。

