[發(fā)明專利]一種尾礦庫(kù)閉庫(kù)尾部軟弱灘面路堤式覆土方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211013614.4
• 申請(qǐng)日: 2022-08-23
• 公開（公告）號(hào): CN115492131B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏祿清;王志杰;李得;萬道春;周喜;余大明;龐鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 攀鋼集團(tuán)礦業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): E02D17/18
• 分類號(hào): E02D17/18;E02D3/00;E02D3/10;E01C1/00;E01C3/00;E02F5/22
• 代理公司: 北京知聯(lián)天下知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11594
• 代理人: 張陸軍

本發(fā)明公開了一種尾礦庫(kù)閉庫(kù)尾部軟弱灘面路堤式覆土方法及裝置，涉及尾礦庫(kù)閉庫(kù)中尾部軟灘覆土技術(shù)領(lǐng)域，所述覆土方法包括：在軟弱灘面上規(guī)劃路堤網(wǎng)格；對(duì)所述規(guī)劃路堤范圍內(nèi)軟弱灘面進(jìn)行處理；將已處理的所述規(guī)劃路堤范圍內(nèi)軟弱灘面堆筑形成路堤；將所述路堤網(wǎng)格范圍內(nèi)的軟弱灘面整體覆土。該發(fā)明縮短了待閉庫(kù)尾礦庫(kù)尾部軟灘尾砂的排水固結(jié)時(shí)間，解決了尾砂擠壓變形、灘面不均勻沉降和振動(dòng)液化(翻漿)、覆土消耗量增加、閉庫(kù)周期長(zhǎng)等諸多問題，確保了閉庫(kù)施工進(jìn)度、質(zhì)量和安全。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及尾礦庫(kù)閉庫(kù)中尾部軟灘覆土技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種尾礦庫(kù)閉庫(kù)尾部軟弱灘面路堤式覆土方法及裝置。

背景技術(shù)

近幾十年來，隨著礦業(yè)的迅速發(fā)展，尾庫(kù)礦的數(shù)量也在遞增。然而由于監(jiān)管制度不完善和技術(shù)管理不到位等問題，造成尾庫(kù)礦的閉庫(kù)管理出現(xiàn)諸多問題。

尾礦庫(kù)是礦山企業(yè)最大的環(huán)境保護(hù)工程項(xiàng)目，可以防止尾礦向江、河、湖、海沙漠及草原等處任意排放。一個(gè)礦山的選礦廠只要有尾礦產(chǎn)生，就必須得有尾礦庫(kù)。所以說尾礦庫(kù)是礦山選礦廠生產(chǎn)必不可少的組成部分。尾礦庫(kù)一般由尾礦堆排系統(tǒng)、尾礦庫(kù)排洪與排滲系統(tǒng)、尾礦庫(kù)回水系統(tǒng)等幾部分組成。

當(dāng)前尾庫(kù)礦的類型包括：山谷型尾礦庫(kù)、傍山型尾礦庫(kù)、平地型尾礦庫(kù)和截河型尾礦庫(kù)。

山谷型尾礦庫(kù)是在山谷谷口處筑壩形成的尾礦庫(kù)。它的特點(diǎn)是初期壩相對(duì)較短，壩體工程量較小，后期尾礦堆壩相對(duì)較易管理維護(hù)，當(dāng)堆壩較高時(shí)，可獲得較大的庫(kù)容；庫(kù)區(qū)縱深較長(zhǎng)，尾礦水澄清距離及干灘長(zhǎng)度易滿足設(shè)計(jì)要求；但匯水面積較大時(shí)，排洪設(shè)施工程量相對(duì)較大。現(xiàn)有的大、中型尾礦庫(kù)大多屬于這種類型。

傍山型尾礦庫(kù)是在山坡腳下依山筑壩所圍成的尾礦庫(kù)。它的特點(diǎn)是初期壩相對(duì)較長(zhǎng),?初期壩和后期尾礦堆壩工程量較大；由于庫(kù)區(qū)縱深較短，尾礦水澄清距離及干灘長(zhǎng)度受到限制，后期壩堆的高度一般不太高，故庫(kù)容較小；匯水面積雖小，但調(diào)洪能力較低，排洪設(shè)施構(gòu)筑物斷面較大；由于尾礦水的澄清條件和防洪控制條件較差，管理、維護(hù)相對(duì)比較復(fù)雜。低山丘陵地區(qū)中小礦山常選用這種類型尾礦庫(kù)。

平地型尾礦庫(kù)是在平緩地形周邊筑壩圍成的尾礦庫(kù)。其特點(diǎn)是初期壩和后期尾礦堆壩工程量大，維護(hù)管理比較麻煩；由于周邊堆壩，庫(kù)區(qū)面積越來越小，尾礦沉積灘坡度越來越緩，因而澄清距離、干灘長(zhǎng)度以及調(diào)洪能力都隨之減少，堆壩高度受到限制，一般不高；但匯水面積小，排水構(gòu)筑物相對(duì)較小；平原或沙漠戈壁地區(qū)常采用這類尾礦庫(kù)。例如金川、包鋼和山東省一些金礦的尾礦庫(kù)。

截河型尾礦庫(kù)是截取一段河床，在其上、下游兩端分別筑壩形成的尾礦庫(kù)。有的在寬淺式河床上留出一定的流水寬度，三面筑壩圍成尾礦庫(kù)，也屬此類。它的特點(diǎn)是不占農(nóng)田；庫(kù)區(qū)匯水面積不太大，但尾礦庫(kù)上游的匯水面積通常很大，庫(kù)內(nèi)和庫(kù)上游都要設(shè)置排水系統(tǒng)，配置較復(fù)雜，規(guī)模龐大。這種類型的尾礦庫(kù)維護(hù)管理比較復(fù)雜，采用的不多。

目前，一、二等上游式山谷型尾礦庫(kù)才逐步開始進(jìn)入閉庫(kù)期，按國(guó)家現(xiàn)行相關(guān)管理辦法規(guī)定，閉庫(kù)周期只有1年或1年半，加之該類尾礦庫(kù)尾部堆存區(qū)的尾砂具有粒級(jí)細(xì)、含水率高、滲透性差、固結(jié)困難、承載力低、孔隙水壓力高、高觸變性和高壓縮性等特征，閉庫(kù)覆土施工機(jī)械設(shè)備和人員無法在短期內(nèi)正常進(jìn)入，這嚴(yán)重影響到了閉庫(kù)覆土施工進(jìn)度、質(zhì)量和安全。

運(yùn)行到設(shè)計(jì)最終標(biāo)高或者不再進(jìn)行排尾作業(yè)的尾礦庫(kù)，必須在1年內(nèi)完成閉庫(kù)，特殊情況不能按期完成的，應(yīng)當(dāng)報(bào)經(jīng)相應(yīng)的應(yīng)急管理部門同意后方可延期，但延長(zhǎng)期限不得超過6個(gè)月。該項(xiàng)規(guī)定沒有針對(duì)不同閉庫(kù)尾礦庫(kù)提出不同的閉庫(kù)時(shí)間規(guī)定，通常一、二等上游式山谷型尾礦庫(kù)具備庫(kù)面大、沉積厚度大、細(xì)粒含量高等特點(diǎn)，其尾部堆存區(qū)的尾砂大多呈流塑狀粉質(zhì)黏土或黏土，具有含水率高、滲透系數(shù)低、難以固結(jié)、承載力低、超凈孔隙水壓力難以消散、高觸變性和高壓縮性等一系列特征。停止排尾并在無外來水源進(jìn)入的前提下，尾部灘面一般也需要2～3年才能達(dá)到覆土施工機(jī)械設(shè)備和人員正常進(jìn)入條件。若尾部軟灘強(qiáng)行閉庫(kù)覆土，往往會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的擠壓變形、不均勻沉降和振動(dòng)液化(翻漿)現(xiàn)象，導(dǎo)致灘面凹凸不平、覆土消耗量成幾何倍數(shù)增加，嚴(yán)重影響到了閉庫(kù)覆土施工進(jìn)度、質(zhì)量和安全。