针对选矿厂浓缩池结构设计的研究

摘要：通过对近几年浓缩池设计和现场施工服务的总结，简单介绍了浓缩池设计的一些经验和方法，并对施工中容易出的问题进行了

探讨。

关键词：浓缩池结构设计

Abstract: through the recent years of concentration tank design and construction services summary, introduce some experience and method of concentration tank design, and prone to problems in the construction of

Discussion on.

Keywords: concentrated pool structure design

[中图分类号] TU9[文献标识码]A[文章编号]

浓缩池是为精矿浆或尾矿浆沉淀、浓缩提供土建支持的池体，一般有架空、地上和半地下几种，大多为大直径圆形，为了适应浓缩机刮泥板刮泥，工艺要求池底应为圆锥形。结构计算一般参照《给水排水工程结构设计规范》、《给水排水工程结构设计手册》及《钢筋混凝土圆形水池设计》进行，其具体计算方法有变位法、力法、弯矩分配法、近似计算法等。

一、落地浓缩池设计（地上和半地下池体）

1、池壁厚度的选取，因分地上和半地下式，要求并不严格，但太薄了不好，主要是不利于施工，建议厚度≥200mm 比较合理，一般按b＝h/20 左右选取（经验值）。池壁荷载的工况有：1）池内有浆，2）池内排空。大直径高池壁时池底一般会有较高的弯矩，建议如果工艺条件允许的话，池壁底部局部加厚，这不仅对池壁底部抗弯有力，对通过此处的裂缝验算也非常有帮助。对于较深的大直径池体，池壁做成上薄下厚的变厚度会比较经济合理。

2、底板厚度一般要比池壁大些，为了嵌固池壁，底板厚度一般按1.2～1.5b（b 为池壁厚）选取。当池体建在强度较高、压缩性及渗透性均较低的均质地基上时，由于池内矿浆通过底板将重量直接传给地基，所以可以将底板建成分离式，就是说，将底板中间部分板厚减薄，池壁底部的底板较厚，两部分之间采用施工缝的方法连接，对于大直径池体，有时这种方法非常经济。

3、矿浆一般会含有一定量的药剂，可能会有一定的腐蚀，所以保护层尽量按50mm，这也是地下防水工程的要求，按《混凝土设计规范》当梁柱中纵向受力钢筋保护层厚度大于40mm 时，应对保护层采取有效的防裂构造措施。

4、池壁、底板的计算，有两种思路。一是首先对圆形底板按周边嵌固，池壁按悬臂板分别进行内力计算，然后按底板和池壁的刚度分配支座处的不平衡弯矩，最后将弯矩叠加得出结果。这种方法主要用于计算池体直径较大，而池壁不是很高的情况，这时底板对池壁的嵌固作用是池壁受力的根本。另一种是忽略底板对池壁的嵌固作用，将池壁认为是放置在底板上圆柱壳，而在池内矿浆的压力下，池壁只承受环向的拉力，这时底板只承担池壁的自重压在其边缘。这种方法对直径相对来说不太大，池壁相对较高的情况更为适合。实际设计中，这两种情况往往分界并不明显，这时建议大家都试算一下，得出一个较为合理的方案来计算。

二、架空浓缩池设计

精矿浆沉淀、浓缩用的浓缩池一般架空设置，根据工艺要求池底标高有的时候达七八米，为了支撑池上浓缩机等设备，一般需在圆心位置设计支柱。这时的一般做法是：中心设置钢管混凝土柱，沿径向按锥底坡度放射状设梁，梁另一端柱的位置宜沿径向往里放，使梁成单方向伸臂梁，最理想的位置应使梁的正负弯矩相等。池壁的设计参照一、4 也有两种设计思路，当按圆柱壳计算池壁时，除按轴向受拉计算池壁水平钢筋外，还应按深梁对池壁进行竖向计算，由于池内矿浆向外的张压，池壁顶部宜设置环向暗梁，为承载池底板荷载和环向连接放射梁，池壁底部环梁会较大些。与落地浓缩池不同，架空浓缩池底板承载池内所有矿浆重量，并将荷载传给支撑它的放射梁和池壁底部环梁，考虑到施工方便和抗裂要求，设计时可以偏于安全地按支撑于放射梁上的单向板进行计算，板上下层环向钢筋宜整根设置（接头处搭接或对焊），根据钢筋所在位置的半径大小，调整钢筋的间距。径向钢筋按构造垂直弦向放置。

三、浓缩池池壁超长的处理

《混凝土结构设计规范》GB50010-2002 对露天环境下现浇钢筋混凝土剪力墙结构长度限值规定为30m，对于直径超大的浓缩池，池壁长度远远超过限值，采用何种结构形式和构造措施解决由温度应力引起的混凝土裂缝是结构设计的关键。采用集料级配防水混凝土,提高混凝土抗渗性能,可以防止矿浆的渗漏；为了减少、抵消施工过程中混凝土的干缩裂缝和使用过程中温差变化引起的温度应力对结构的影响，可沿池壁均匀设置后浇带,每个后浇带宽度1.2m,在后浇带部位加强构造措施,设置止水带,增设构造钢筋(Φ18@200),在温度较低时用膨胀混凝土进行浇筑。对于架空浓缩池，池壁下可采用钢筋混凝土箱形基础代替框架柱, 加大整体刚度,使各个截面受力均匀。

四、设计中应注意的几个问题

由于放射梁钢筋都会在中柱处锚固，而且工艺的精矿管也在中柱处预埋，往往施工中柱顶端时很难保证施工质量，常常造成此处的渗漏。针对此处锚筋太多的问题，可以采用几种锚固措施并用的方法解决，具体做法是：将每根梁伸入中心柱的钢筋分三部分，第一部分是角部钢筋，应该按要求锚固，第二部分占其余的1/2,锚入支座25d，将各梁的这部分钢筋用直径不小于25 的水平环筋两根连接起来，水平环筋与这部分钢筋可靠焊接，两水平环筋间距5d，第三部分为剩余部分，锚入支座12.5d，同样将各梁的这部分钢筋用直径不小于25的水平环筋两根连接起来，焊牢。施工中可以根据工艺精矿管预埋的位置和施工的方便调整切断哪根钢筋，这样基本上可以解决问题。另外一个注意的问题是，尽管池壁按圆柱壳轴向受拉设计，池壁内也应配置一定量的竖向构造钢筋，构造钢筋应按照锚固要求锚入底板内，以防池壁与底板处出现裂缝渗漏的问题。

参考文献：

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[2] 陈志军,郭飞华.变频器在φ24m 锌尾浓缩池改造中的应用[J].矿山机械,2005,(10)

[3] 薛铁亮,陆清彦,刘戈,魏春梅.直径45m 架空式浓缩池的结构设计[J].煤炭工程,2006,(09)