[發明專利]一種對尾礦庫老排洪系統破損處進行綜合治理的封堵結構

有效

• 申請號: 201811031340.5
• 申請日: 2018-09-05
• 公開（公告）號: CN109083098B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 曾霄祥;壽震宇;代永新;劉濤;曹其光;徐嘉辰;吳小剛;汪良峰
• 申請（專利權）人: 中鋼集團馬鞍山礦山研究院有限公司;華唯金屬礦產資源高效循環利用國家工程研究中心有限公司
• 主分類號: E02B3/16
• 分類號: E02B3/16
• 代理公司: 馬鞍山市金橋專利代理有限公司 34111
• 代理人: 常前發;奚志鵬

本發明公開了一種對尾礦庫老排洪系統破損處進行綜合治理的封堵結構，由在老排洪系統(3)出口部位布設的反濾壓蓋(1)、在尾礦庫的尾砂堆積壩中鉆孔、灌漿形成的封堵凝結體組合構成。反濾壓蓋(1)由內向外依次為加筋土工布、粗砂層、加筋土工布、礫石層、碎石層、塊石層和格賓石籠；采用Φ89～110鉆機從老排洪系統構筑物頂板鉆孔形成庫內注漿孔(2)，對庫內注漿孔(2)進行綜合漿液的帶壓灌注，形成立體網絡狀封堵凝結體。本發明能在尾礦庫老排洪系統出口部位迅速起到排水不漏砂效果，在較短時間內形成大量塊狀凝結體對滲漏通道進行封堵，具有安全性和可靠度高，低成本且不會產生后期其它安全隱患。

技術領域

本發明屬于尾礦庫安全治理技術領域，具體涉及一種尾礦庫排洪系統破損處滲漏封堵的措施，特別適用于運行使用期間因老排洪系統破損造成跑砂、漏漿的尾礦庫的安全治理，實現消除險情、恢復尾礦庫正常運行。

背景技術

尾礦庫是用以貯存金屬非金屬礦山礦石選別后排出尾礦或其他工業廢渣的場所，是礦山三大控制性工程之一。尾礦庫是礦山企業的重要設施,它是人為堆積形成的一座高位泥石流危險源,同時也可能是一處環境污染源；尾礦庫目前被法規認定為是非煤礦山的重大危險源之一；排洪系統是尾礦庫的重要安全設施,排洪系統在正常情況下，要確保尾礦庫外排(包括回水)水質達標，在特大暴雨時，要確保尾礦庫的防洪安全。因此尾礦庫排洪系統的正常、安全、可靠地運行不僅與企業的正常生產關系密切，更重要的是與尾礦庫下游的環境保護和生命財產安全關系重大。因此，排洪系統的正常運行及發生事故的及時處置對尾礦庫安全運行具有重要的現實意義。

由于采用上游式尾礦筑壩的尾礦庫成本較低，目前在我國大范圍采用。上游法尾礦庫使用過程需不斷進行壩體增高，為排除庫內洪水往往需按階梯狀設置若干套排洪系統，新排洪系統的啟用需同時對老排洪系統進行封閉。老排洪系統隨尾礦庫不斷增高被埋于庫內且所受荷載不斷增加，排洪系統封堵工程由于作業空間狹小、專業施工隊伍較少且工程質量驗收困難，故目前國內尾礦庫因老排洪系統封堵不到位誘發的后期破損事故頻發，排洪系統破損往往引發跑砂、漏漿事故，進而威脅尾礦庫整體安全及造成環境污染事故。

尾礦庫老排洪系統發生破損事故后，在壓力作用下庫內飽和尾礦堆積體不斷通過破損部位沿排洪通道向下游擴散，隨時間推移破損部位越沖越大，庫內尾礦堆積體向下游滲漏量也逐漸累積增大，并演進至壩體部位，進而誘發嚴重安全與環保事故。對于發生老排洪系統破損事故的尾礦庫而言，研究并采取可靠方法在最短時間內安全可靠地進行破損封堵，避免事故對尾礦庫安全的影響及對下游造成的人民生命財產安全、環境污染具有重要意義。

對于尾礦庫老排洪系統發生破損事故后的封堵方法目前沒有系統的解決方案，主要的現場處置措施主要有二種：一種是在排洪系統出口部位進行反濾壓蓋；另一種是在庫內破損部位投放樹枝捆、沙袋等具有一定體積的物料進行攔擋，從而達到進行破損部位封堵的目的。

實際應用中發現，現有尾礦庫老排洪系統破損事故封堵方法存在如下問題：

(1)沒有系統提出尾礦庫老排洪系統破損事故的處置方法，實際處置事故時因方案不明往往延誤搶險時機。

(2)現有處置措施只能解決臨時堵漏，因投放物料存在耐久性差問題，對永久封堵有一定負面作用，未能實現本質化安全。

為了解決尾礦庫排洪系統滲漏封堵問題，《采礦技術》2009年7月刊登的“尾礦庫排洪系統滲漏封堵措施研究”論文中，針對排洪系統中伸縮縫的止水失效,采用堵漏王和高分子材料配合使用進行注漿,同時對混凝土排洪管壁滲漏點采用水玻璃-水泥封堵。該文提供的封堵措施中，注漿材料采用堵漏王和高分子材料—丙凝，材料成本高，不適合對尾礦庫老排洪系統破損處進行封堵；封堵步驟分為四步，施工步驟復雜、繁瑣，且采用麻繩將拆除瀝青麻絲板的一段伸縮縫填塞，不適合永久封堵的需要。

發明內容