[發(fā)明專利]一種露天坑的填充方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210002896.1
• 申請日: 2022-01-04
• 公開（公告）號: CN114293990A
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 熊有為;劉福春;雷顯權(quán);劉恩彥
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙有色冶金設(shè)計研究院有限公司
• 主分類號: E21C41/32
• 分類號: E21C41/32
• 代理公司: 長沙正奇專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 43113
• 代理人: 胡凌云

本發(fā)明涉及一種露天坑的填充方法，先將第一尾砂料漿填充到待填充的露天坑的底部，養(yǎng)護，形成第一膠結(jié)固化層；再以細(xì)尾砂為原料在所述第一膠結(jié)固化層的頂面構(gòu)建若干個相互平行的條狀干堆體，所述條狀干堆體的兩端與露天坑邊坡之間均留有間隙，再向各條狀干堆體之間的間隙以及條狀干堆體與露天坑邊坡之間的間隙內(nèi)填充第二尾砂料漿，養(yǎng)護，形成框架式膠結(jié)體；在所述框架層的頂面填充第三尾砂料漿，養(yǎng)護，形成第二膠結(jié)固化層；如此重復(fù)，直至填充到目標(biāo)水平。本發(fā)明的露天坑的填充方法獲得的框架式填充結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性好，且可有效降低充填成本，作業(yè)效率高，具有較好的推廣意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種露天坑的填充方法，屬于礦山領(lǐng)域。

背景技術(shù)

礦山露天開采生產(chǎn)結(jié)束閉坑后在地表形成一定面積和深度的露天坑。露天坑的存在一方面對礦區(qū)生態(tài)環(huán)境造成破壞，另一方面易與井下采礦系統(tǒng)形成復(fù)雜的水力通道，大氣降水侵入地下生產(chǎn)系統(tǒng)給井下生產(chǎn)造成極大的安全隱患。此外，露天采坑高陡邊坡受風(fēng)化侵蝕、井下采礦擾動等影響極易誘發(fā)邊坡滑塌，威脅地表建構(gòu)筑物、井下生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。進行礦山土地綜合修復(fù)利用，尤其是合理利用廢棄礦山土石料等廢棄物進行生態(tài)治理，有助于加快推進礦山生態(tài)修復(fù)。

礦山露天采場結(jié)束生產(chǎn)后一般轉(zhuǎn)入地下繼續(xù)開采，持續(xù)的采選活動導(dǎo)致尾砂產(chǎn)量不斷累計，礦山尾礦庫容量逐漸縮小直至充滿閉庫。因此，在原有尾礦庫容量不足，新建尾礦庫受環(huán)保和安全政策限制的情況下，尾砂的處理途徑和方式成為制約礦山企業(yè)持續(xù)發(fā)展的瓶頸難題。

為解決以上問題，前人提出了采用礦山尾砂充填露天坑的技術(shù)思路，如此可以一舉兩得，實現(xiàn)露天坑生態(tài)治理和尾礦高效利用雙重目的。然而，從目前已公開的技術(shù)資料中，大多采用尾礦濃縮濕排、干堆排放或膠結(jié)充填方式，以上方法均存在一定局限性：尾礦濃縮濕排其本質(zhì)上仍是流體，對于露天坑底部工程地質(zhì)條件較差或存在隱伏采空區(qū)的礦山，一旦底部失穩(wěn)泄露將形成泥石流，造成嚴(yán)重災(zāi)害；干堆排放在南方多雨地區(qū)尤其不適用，長期受大氣降水浸泡軟化，堆體穩(wěn)定性將發(fā)生劣化，且尾礦水易通過邊坡裂隙等導(dǎo)水通道進入地下水系統(tǒng)，造成污染；尾砂膠結(jié)充填雖然能夠解決以上二者問題，但對于大型露天坑而言，長期耗費大量膠固劑，造成生產(chǎn)成本增加，且露天坑膠結(jié)充填一般與井下充填共用一套系統(tǒng)，露天坑長時間膠結(jié)充填勢必影響井下正常采充生產(chǎn)。

CN201610728828.8公開了一種露天坑填充方法，該填充方法先將鋪底結(jié)構(gòu)鋪設(shè)在露天坑的坑底，再將第一填充料漿鋪設(shè)在鋪底結(jié)構(gòu)上以形成第一填充層，并使第一填充層覆蓋住露天坑的坑底，從而完成露天坑的填充。由于上述第一填充料漿呈流體狀，其能夠鋪設(shè)在鋪底結(jié)構(gòu)上。當(dāng)?shù)谝惶畛淞蠞{凝固之后形成第一填充層，該第一填充層能夠覆蓋住露天坑的坑底，從而將露天坑的坑底與外界隔離，封堵露天坑與地下開采系統(tǒng)之間的水力通道，進而防止露天坑匯集的大氣降水、填充料漿溢流水等直接侵入地下開采系統(tǒng)，可減少對地下開采系統(tǒng)的影響，但是這種填充方法所需消耗的膠結(jié)劑的量較大，成本高，且在南方多雨地區(qū)膠結(jié)料漿易受降雨影響而大面積稀釋離析，排水過程中膠凝材料隨積水排出，造成堆體強度失效。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種露天坑的填充方法，以形成穩(wěn)固的填充結(jié)構(gòu)，并降低填充成本。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種露天坑的填充方法，包括如下步驟：

S1、將第一尾砂料漿填充到待填充的露天坑的底部，養(yǎng)護，形成第一膠結(jié)固化層；

S2、以細(xì)尾砂為原料在所述第一膠結(jié)固化層的頂面構(gòu)建若干個相互平行的條狀干堆體，所述條狀干堆體的兩端與露天坑邊坡之間均留有間隙，再向各條狀干堆體之間的間隙以及條狀干堆體與露天坑邊坡之間的間隙內(nèi)填充第二尾砂料漿，養(yǎng)護，形成框架式膠結(jié)體；

其中，所述框架式膠結(jié)體的頂面與條狀干堆體的頂面平齊；所述框架式膠結(jié)體和所述若干條狀干堆體共同構(gòu)成框架層；

S3、在所述框架層的頂面填充第三尾砂料漿，養(yǎng)護，形成第二膠結(jié)固化層；