[發明專利]一種露天礦基坑重構地下水庫及其施工方法

在審

• 申請號: 202110361615.7
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113026817A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 張忠哲;姬永生;高銘;吳猛振;肖潔;吳婷婷;薛琦;宋雷;徐之山;張潔;馬明明
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E02D29/045
• 分類號: E02D29/045;E02D17/02;E02D31/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 錢超

本申請公開了一種露天礦基坑重構地下水庫及其施工方法，利用露天礦基坑中內排土場中堆砌碎石的間隙空間儲水，并結合圍巖隔水、表層透水和內部輸水構建地下水庫。施工方法為：將露天礦基坑四周的圍巖注漿隔水以形成圍巖密封的儲水空間；然后在排土場堆石體的頂部鋪設透水混凝土形成透水層，在透水層的上部依次鋪設碎石墊層、砂墊層和黏土層形成表層透水系統；最后于露天礦基坑內排土場鉆孔布設抽水管形成抽水管網，將抽水管網連接至地表泵站即可實現地下水庫中水域的循化利用。本申請不僅構建地表透水、散巖蓄水、土巖隔離、圍巖密封的大型煤電基地生態存蓄水一體化工藝系統，而且解決了露天礦生態修復、環境污染問題。

技術領域

本發明涉及混凝土技術領域，尤其涉及一種露天礦基坑重構地下水庫及其施工方法。

背景技術

我國是全球礦業大國，礦產資源的開發推動了我國社會經濟的發展。由于礦產資源的長期無序開采，露天采礦帶來的一系列弊病也逐漸浮現。開采過后的山體邊坡巖體發生變形破壞、地形地貌受到擾亂、原有地下水系遭到破壞等一系列問題，加劇了礦山生態環境的進一步惡化。因此，如何對露天礦進行生態修復成為當前階段改善礦區環境條件的熱點問題。

露天礦開采過后在基坑內形成規模龐大的內排土場，其內排土場規模為采礦量的幾倍或十幾倍，需要占用大量的土地資源。由于內排土場開挖坡面陡峭造成地表徑流速度的增加，加之缺乏林草植被的有效固土，使得內排土場中土壤沖刷侵蝕現象嚴重。正是由于露天礦排土場水土流失的嚴重性、特殊性以及進行水土流失治理的迫切性已得到諸多專家學者的關注，成為解決露天礦生態修復的重點。對于露天礦排土場的治理需要面臨以下問題：露天礦排土場堆砌的土石散體尺寸大小不一，造成排土場內部孔隙較大且上下連通，淺表層水分快速下滲流失，從而導致植物無法直接在內排土場種植；露天礦排土場四周圍巖的巖體裂隙發達，使得露天礦排土場基坑無法形成良好的蓄水空間；露天礦排土場基坑內松散堆砌的碎石無法滿足建筑物地基基礎的要求且邊坡穩定性不足，不能直接在內排土場上方直接構造景觀建筑。上述問題的存在，為露天礦排土場的生態修復制造了障礙。

發明內容

解決的技術問題：

針對現有技術的不足，本申請提供了一種露天礦基坑重構地下水庫及其施工方法，解決了目前存在的露天礦排土場生態修復的問題。

技術方案：

為實現上述目的，本申請通過以下技術方案予以實現：

一種露天礦基坑重構地下水庫，所述露天礦基坑重構地下水庫由基坑底板、露天礦基坑四周的隔水層、露天礦基坑內的排土場堆石體、鋪設在排土場堆石體頂部的透水層、碎石墊層、砂墊層、黏土層；所述露天礦基坑四周的隔水層與基坑底板形成圍巖密封的儲水空間，所述透水層由排土場堆石體頂部鋪設透水混凝土形成，所述透水層上鋪設碎石墊層，所述碎石墊層上鋪設砂墊層，所述砂墊層上鋪設黏土層，碎石墊層、砂墊層、黏土層形成表層透水系統；所述排土場堆石體內鉆孔布設抽水管形成抽水管網，黏土層上設有泵站，所述抽水管網與泵站相連實現地下水庫中水域的循環利用。

進一步的，所述隔水層是指露天礦基坑四周的圍巖注漿隔水以形成圍巖密封的儲水空間。

進一步的，所述排土場堆石體由露天礦基坑內的排棄碎石組成，所述排土場堆石體中堆砌的排棄碎石的間隙空間用于儲水形成儲水層。

進一步的，所述地表覆蓋黏土層起到景觀綠化及固化土壤的作用，實現露天礦基坑的生態修復。

進一步的，所述鋪設碎石墊層和砂墊層的目的是為了防止地表黏土層堵塞透水層，保證地表雨水順暢流入儲水層。