一種尾礦庫(kù)安全隱患治理系統(tǒng)及其治理方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明屬于尾礦庫(kù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種尾礦庫(kù)安全隱患治理系統(tǒng)及其治理方法，本發(fā)明的系統(tǒng)包括設(shè)置在原初期壩上用于加高加固原初期壩的加固體；所述加固體與原堆積壩形成的空間，用于堆放原堆積壩削坡處理后產(chǎn)生的尾砂；新堆積壩的壩頂設(shè)置有寬平臺(tái)，所述寬平臺(tái)采用原堆積壩削坡處理后的尾砂堆積；原堆積壩削坡處理后的新堆積壩的壩體與兩側(cè)山體上設(shè)置有位移觀測(cè)裝置；本發(fā)明的系統(tǒng)和方法能夠有效解決尾礦庫(kù)堆積壩壩坡過(guò)陡，庫(kù)內(nèi)浸潤(rùn)線高，壩坡不穩(wěn)定的問(wèn)題。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種尾礦庫(kù)安全隱患治理系統(tǒng)及其治理方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于尾礦庫(kù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種尾礦庫(kù)安全隱患治理系統(tǒng)及其治理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在地面修建尾礦庫(kù)常用的形式一般有二種:山谷型、圍堰型，其中山谷型尾礦庫(kù)占大多數(shù)。國(guó)內(nèi)早期設(shè)計(jì)并投入使用的大多數(shù)山谷型尾礦庫(kù)都已到或超過(guò)其服務(wù)年限，由于早期的設(shè)計(jì)不盡完善、施工標(biāo)準(zhǔn)低，尾礦排放不科學(xué)，再加上尾礦庫(kù)多年的運(yùn)行，大多數(shù)山谷型尾礦庫(kù)都存在安全隱患，甚至有不少尾礦庫(kù)因?yàn)闃I(yè)主更迭，被淪為無(wú)主尾礦庫(kù)，長(zhǎng)期無(wú)人管理，形成了重大危險(xiǎn)源。
[0003]隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民群眾安全生產(chǎn)，環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高，國(guó)家有關(guān)部門(mén)的日益重視，對(duì)存在安全隱患尾礦庫(kù)的治理迫在眉睫。否則輕可出現(xiàn)尾礦的泄漏，造成環(huán)境污染;重則尾礦庫(kù)潰壩，造成重大生命財(cái)產(chǎn)損失。安全監(jiān)督管理部門(mén)強(qiáng)制關(guān)停了大多數(shù)有安全隱患尾礦庫(kù)，責(zé)令業(yè)主整改，國(guó)家相關(guān)部門(mén)安排專(zhuān)項(xiàng)資金，對(duì)無(wú)主尾礦庫(kù)進(jìn)行治理并閉庫(kù)。
[0004]山谷型尾礦庫(kù)普遍存在的安全隱患集中歸納為三種:I)尾礦庫(kù)堆積壩壩坡過(guò)陡，庫(kù)內(nèi)浸潤(rùn)線高，壩坡不穩(wěn)定，安全系數(shù)低;2)排洪系統(tǒng)由于施工標(biāo)準(zhǔn)低、年久失修，局部已破壞或已整體報(bào)廢;3)尾礦庫(kù)初期壩壩坡偏陡，再加上長(zhǎng)期尾礦庫(kù)滲透水的侵蝕，其安全也無(wú)法保證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和不足，本發(fā)明的目的在于提供一種尾礦庫(kù)安全處理系統(tǒng)及其施工方法，本發(fā)明的系統(tǒng)及其方法能夠有效解決尾礦庫(kù)存在的安全問(wèn)題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0007]本發(fā)明提供的一種尾礦庫(kù)安全隱患治理方法，包括以下步驟:
[0008]I)在原初期壩上設(shè)置用于加高加固原初期壩的加固體，并保持壩軸線不變；
[0009]2)對(duì)原堆積壩進(jìn)行削坡處理形成新堆積壩，削坡處理后產(chǎn)生的尾砂放置在加固體與原堆積壩形成的空間內(nèi)；
[0010]3)在新堆積壩的壩體及兩側(cè)山體上設(shè)置位移觀測(cè)裝置。
[0011]進(jìn)一步的，包括步驟4)，對(duì)原排洪系統(tǒng)進(jìn)行封堵處理，在新堆積壩山體一側(cè)的設(shè)置排洪箱涵和明渠，在原初期壩下游設(shè)置消能設(shè)施;所述排洪箱涵與明渠連通，明渠向下游與消能設(shè)施連接。
[0012]進(jìn)一步的，將步驟2)削坡后的尾砂在新堆積壩的壩頂設(shè)置寬平臺(tái)；所述排洪箱涵的進(jìn)口設(shè)置在寬平臺(tái)的上游，出口設(shè)置在寬平臺(tái)的下游，并與明渠連接。
[0013]進(jìn)一步的，在所述新堆積壩和壩頂寬平臺(tái)上設(shè)置覆土綠化層。
[0014]進(jìn)一步的，所述寬平臺(tái)的寬度大于等于50米。
[0015]進(jìn)一步的，在步驟I)所述加固體的上游面設(shè)置反濾層。
[0016]進(jìn)一步的，步驟2)所述新堆積壩的坡比為1:4?1:5。
[0017]本發(fā)明提供的一種尾礦庫(kù)安全隱患治理系統(tǒng)，包括設(shè)置在原初期壩上用于加高加固原初期壩的加固體;所述加固體與原堆積壩形成的空間，用于堆放原堆積壩削坡處理后產(chǎn)生的尾砂;新堆積壩的壩頂設(shè)置有寬平臺(tái)，所述寬平臺(tái)采用原堆積壩削坡處理后的尾砂堆積;原堆積壩削坡處理后的新堆積壩的壩體與兩側(cè)山體上設(shè)置有位移觀測(cè)裝置。
[0018]進(jìn)一步的，所述新堆積壩山體一側(cè)的設(shè)置有排洪箱涵和明渠，在原初期壩下游設(shè)置消能設(shè)施;所述排洪箱涵與明渠連通，明渠向下游與消能設(shè)施連接;所述排洪箱涵的進(jìn)口設(shè)置在寬平臺(tái)的上游，出口設(shè)置在寬平臺(tái)的下游。
[0019]進(jìn)一步的，所述新堆積壩和壩頂寬平臺(tái)上設(shè)置覆土綠化層;所述加固體的上游面設(shè)置反濾層。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的方法具有以下有益的技術(shù)效果:通過(guò)設(shè)置加固體對(duì)原初期壩進(jìn)行加高加固，并對(duì)原堆積壩進(jìn)行削坡處理，將削坡后的尾砂堆放在利加固體高出初期壩部分與原堆積壩所形成的空間內(nèi)，放緩堆積壩坡度，減小削坡的工程量，降低費(fèi)用。并且設(shè)置位移觀測(cè)裝置，對(duì)尾礦庫(kù)的情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，保證尾礦庫(kù)的安全。
[0021]進(jìn)一步的，通過(guò)設(shè)置排洪箱涵、明渠和消能裝置，能夠承擔(dān)尾礦庫(kù)閉庫(kù)后長(zhǎng)期宣泄灘面及上游溝道洪水的作用，長(zhǎng)久保證尾礦庫(kù)安全。
[0022]進(jìn)一步的，通過(guò)利用削坡后的尾砂在壩定設(shè)置寬平臺(tái)，有效利用尾砂，降低維護(hù)成本，有效起到調(diào)洪作用，保證尾礦庫(kù)安全。
[0023]進(jìn)一步的，通過(guò)在新堆積壩和寬平臺(tái)上設(shè)置覆土綠化層，能夠有效改善環(huán)境。
[0024]進(jìn)一步的，通過(guò)設(shè)置反濾層，能夠有效防止尾砂泄流造成污染。
[0025]本發(fā)明提供的系統(tǒng)通過(guò)設(shè)置加固體對(duì)原初期壩進(jìn)行加高加固，并利用原堆積壩削坡處理后的部分尾砂堆積形成款平臺(tái)，將部分尾砂堆放在利加固體高出初期壩部分與原堆積壩所形成的空間內(nèi)，放緩堆積壩坡度，減小削坡的工程量，降低費(fèi)用。并且設(shè)置位移觀測(cè)裝置，對(duì)尾礦庫(kù)的情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，保證尾礦庫(kù)的安全。本系統(tǒng)能夠有效解決尾礦庫(kù)堆積壩壩坡過(guò)陡，庫(kù)內(nèi)浸潤(rùn)線高，壩坡不穩(wěn)定的問(wèn)題。
[0026]進(jìn)一步的，通過(guò)設(shè)置排洪箱涵、明渠和消能設(shè)施，組成新的排洪系統(tǒng)，能夠承擔(dān)尾礦庫(kù)閉庫(kù)后長(zhǎng)期宣泄灘面及上游溝道洪水的作用，長(zhǎng)久保證尾礦庫(kù)安全。
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)平面布置圖。
[0028]圖2為本發(fā)明初期壩加固剖面圖。
[0029]圖3為本發(fā)明堆積壩整理剖面圖。
[0030]其中:I為加固體;2為原初期壩;3為反濾層;4為原堆積壩;5為新堆積壩;6為覆土綠化層;7為原堆積壩坡面;8為寬平臺(tái)；9為位移觀測(cè)設(shè)施；10為排洪箱涵；11為明渠；12為消能設(shè)施。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0032]參見(jiàn)圖1-圖3，本發(fā)明提供的基于山谷型尾礦庫(kù)的安全隱患治理系統(tǒng)，包括設(shè)置在原初期壩2上用于加高加固原初期壩2的加固體I，并保持壩軸線不變。所述加固體I與原堆積壩4形成的空間，用于堆放原堆積壩4削坡處理后產(chǎn)生的尾砂;新堆積壩5的壩頂設(shè)置有寬平臺(tái)8，所述寬平臺(tái)8采用原堆積壩4削坡處理后的尾砂堆積。原堆積壩4削坡處理后的新堆積壩5的壩體與兩側(cè)山體上設(shè)置有位移觀測(cè)裝置9。所述新堆積壩5山體一側(cè)的設(shè)置有排洪箱涵10和明渠11，在原初期壩2下游設(shè)置消能設(shè)施12;所述排洪箱涵10與明渠11連通，明渠11向下游與消能設(shè)施12連接;所述排洪箱涵1的進(jìn)口設(shè)置在寬平臺(tái)8的上游，出口設(shè)置在寬平臺(tái)8的下游。在新堆積壩5和壩頂寬平臺(tái)8上設(shè)置覆土綠化層6;加固體I的上游面設(shè)置反濾層3。加固體I采用堆石加固體、混凝土加固體或漿砌石加固體。
[0033]參見(jiàn)圖2，本發(fā)明的系統(tǒng)采用堆石加固體I對(duì)原初期壩2進(jìn)行進(jìn)行加高、加固，保持壩軸線保持不變。在堆石加固體I與尾砂接觸的上游面，設(shè)置反濾層3，防止尾砂泄流造成污染。
[0034]參見(jiàn)圖3，將原尾礦堆積壩4進(jìn)行削坡處理，整理為安全性好的新堆積壩5。利用堆石加固體I高出初期壩部分與原堆積壩4所形成的空間，用于堆放部分削坡的尾砂，放緩堆積壩坡，減小削坡的工程量，降低尾礦庫(kù)治理的費(fèi)用。剩余尾砂運(yùn)輸?shù)綁雾斆娑逊e成高而寬的平臺(tái)8，起到攔截上游洪水、使洪水入流新設(shè)排洪系統(tǒng)的作用，同時(shí)確保最小干灘長(zhǎng)度的要求。
[0035]在新堆積壩5及壩頂寬平臺(tái)8外面設(shè)置覆土綠化層6，改善環(huán)境。
[0036]參見(jiàn)圖1，新形成的尾礦堆積壩壩體及兩側(cè)山體設(shè)置位移觀測(cè)設(shè)施9，為尾礦庫(kù)后期的安全管理提供參考。
[0037]綜合考慮尾礦庫(kù)后期的匯流面積小、壩頂高而寬的大平臺(tái)、節(jié)約投資等因素，設(shè)置由排洪箱涵10、明渠11及消能設(shè)施12組成的排洪系統(tǒng)，該系統(tǒng)將承擔(dān)尾礦庫(kù)閉庫(kù)后長(zhǎng)期宣泄灘面及上游溝道洪水的作用，長(zhǎng)久保證尾礦庫(kù)安全。
[0038]本發(fā)明提供的尾礦庫(kù)安全隱患治理方法，包括以下步驟:
[0039]I)在原初期壩2上設(shè)置用于加高加固原初期壩2的加固體I，并保持壩軸線不變;加固體I的上游面設(shè)置反濾層3;
[0040]2)對(duì)原堆積壩4進(jìn)行削坡處理形成新堆積壩5，新堆積壩5的坡比為1:4?1:5;削坡處理后產(chǎn)生的尾砂放置在加固體I與原堆積壩4形成的空間內(nèi)；削坡后的尾砂在新堆積壩5的壩頂設(shè)置寬平臺(tái)8;寬平臺(tái)8的寬度大于等于50米；
[0041]3)在新堆積壩5的壩體及兩側(cè)山體上設(shè)置位移觀測(cè)裝置9;在新堆積壩5和壩頂寬平臺(tái)8上設(shè)置覆土綠化層6。
[0042]4)對(duì)原排洪系統(tǒng)進(jìn)行封堵處理，在新堆積壩5山體一側(cè)的設(shè)置排洪箱涵10和明渠11，在原初期壩2下游設(shè)置消能設(shè)施12;所述排洪箱涵10與明渠11連通，明渠11向下游與消能設(shè)施12連接;所述排洪箱涵11的進(jìn)口設(shè)置在寬平臺(tái)8的上游，出口設(shè)置在寬平臺(tái)8的下游，并與明渠11連接。
[0043]本發(fā)明的方法就是針對(duì)山谷型尾礦庫(kù)的安全隱患，提出相應(yīng)的安全處理系統(tǒng)的施工方法，達(dá)到尾礦庫(kù)可安全生產(chǎn)或閉庫(kù)的目的。本發(fā)明通過(guò)使用堆石體對(duì)原有已侵蝕、偏陡不穩(wěn)定的尾礦庫(kù)初期壩進(jìn)行加高、加固，壩軸線保持不變。將現(xiàn)狀堆積壩進(jìn)行整改、削坡處理，達(dá)到穩(wěn)定坡度。部分削坡尾砂運(yùn)輸?shù)綁雾斆?，部分削坡尾砂填充至加高初期壩與原堆積壩體所形成的空間。對(duì)高出初期壩部分與原堆積壩體所形成的空間，用于堆放部分削坡的尾砂，放緩堆積壩坡，減小削坡的工程量，降低尾礦庫(kù)治理的費(fèi)用。新增堆石體的上游面，以及堆石體與現(xiàn)狀尾礦堆積壩所接觸的壩坡面之間，設(shè)置反濾層，降低庫(kù)內(nèi)浸潤(rùn)線的同時(shí)可防止尾砂泄流造成污染。對(duì)于尾礦庫(kù)偏陡不穩(wěn)定堆積壩，運(yùn)輸?shù)綁雾數(shù)牟糠窒髌挛采岸逊e成高而寬的平臺(tái)，起到攔截上游洪水、使洪水入流新設(shè)排洪系統(tǒng)的作用，同時(shí)達(dá)到確保最小干灘長(zhǎng)度的要求。堆積壩坡整理完成后，防止雨水沖刷壩面以及揚(yáng)沙污染環(huán)境，對(duì)下游壩坡面及壩頂面進(jìn)行覆土，并進(jìn)行綠化，改善環(huán)境。
[0044]對(duì)局部已破壞或報(bào)廢的老排洪系統(tǒng)進(jìn)行封堵處理;考慮尾礦庫(kù)后期剩余的匯流面積、利用壩頂高而寬的大平臺(tái)的調(diào)洪作用等因素，重新計(jì)算洪水流量，設(shè)置由排洪箱涵、明渠及消能設(shè)施組成的合理排洪系統(tǒng)，該系統(tǒng)將承擔(dān)尾礦庫(kù)閉庫(kù)后長(zhǎng)期宣泄灘面及上游溝道洪水的作用，長(zhǎng)久保證尾礦庫(kù)安全。
[0045]增設(shè)壩體位移觀測(cè)設(shè)施，為尾礦庫(kù)后期的安全管理提供參考。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種尾礦庫(kù)安全隱患治理方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)在原初期壩(2)上設(shè)置用于加高加固原初期壩(2)的加固體(I)，并保持壩軸線不變； 2)對(duì)原堆積壩(4)進(jìn)行削坡處理形成新堆積壩(5)，削坡處理后產(chǎn)生的尾砂放置在加固體(I)與原堆積壩(4)形成的空間內(nèi)； 3)在新堆積壩(5)的壩體及兩側(cè)山體上設(shè)置位移觀測(cè)裝置(9)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種尾礦庫(kù)安全隱患治理方法，其特征在于，包括步驟4)，對(duì)原排洪系統(tǒng)進(jìn)行封堵處理，在新堆積壩(5)山體一側(cè)設(shè)置排洪箱涵(10)和明渠(11)，在原初期壩(2)下游設(shè)置消能設(shè)施(12);所述排洪箱涵(10)與明渠(11)連通，明渠(11)向下游與消能設(shè)施(12)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種尾礦庫(kù)安全隱患治理方法，其特征在于，將步驟2)削坡后的尾砂在新堆積壩(5)的壩頂設(shè)置寬平臺(tái)(8);所述排洪箱涵(11)的進(jìn)口設(shè)置在寬平臺(tái)(8)的上游，出口設(shè)置在寬平臺(tái)(8)的下游，并與明渠(11)連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種尾礦庫(kù)安全隱患治理方法，其特征在于，在所述新堆積壩(5)和壩頂寬平臺(tái)(8)上設(shè)置覆土綠化層(6)。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種尾礦庫(kù)安全隱患治理方法，其特征在于，所述寬平臺(tái)(8)的寬度大于等于50米。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種尾礦庫(kù)安全隱患治理方法，其特征在于，在步驟I)所述加固體(I)的上游面設(shè)置反濾層(3)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種尾礦庫(kù)安全隱患治理方法，其特征在于，步驟2)所述新堆積壩(5)的坡比為1:4?1:5。8.—種尾礦庫(kù)安全隱患治理系統(tǒng)，其特征在于，包括設(shè)置在原初期壩(2)上用于加高加固原初期壩(2)的加固體(I);所述加固體(I)與原堆積壩(4)形成的空間，用于堆放原堆積壩(4)削坡處理后產(chǎn)生的尾砂;新堆積壩(5)的壩頂設(shè)置有寬平臺(tái)(8)，所述寬平臺(tái)(8)采用原堆積壩(4)削坡處理后的尾砂堆積；原堆積壩(4)削坡處理后的新堆積壩(5)的壩體與兩側(cè)山體上設(shè)置有位移觀測(cè)裝置(9)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種尾礦庫(kù)安全隱患治理系統(tǒng)，其特征在于，所述新堆積壩(5)山體一側(cè)的設(shè)置有排洪箱涵(10)和明渠(11)，在原初期壩(2)下游設(shè)置消能設(shè)施(12);所述排洪箱涵(10)與明渠(11)連通，明渠(11)向下游與消能設(shè)施(12)連接;所述排洪箱涵(10)的進(jìn)口設(shè)置在寬平臺(tái)(8)的上游，出口設(shè)置在寬平臺(tái)(8)的下游。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種尾礦庫(kù)安全隱患治理系統(tǒng)，其特征在于，所述新堆積壩(5)和壩頂寬平臺(tái)(8)上設(shè)置覆土綠化層(6);所述加固體(I)的上游面設(shè)置反濾層(3)。
【文檔編號(hào)】E02D17/18GK105951849SQ201610475024
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年6月24日
【發(fā)明人】馬玄恒, 鄭衛(wèi)琳, 陳曉博, 盧星, 王剛, 黃曉毅, 羅小新, 付碧峰, 楊平偉
【申請(qǐng)人】陜西冶金設(shè)計(jì)研究院有限公司