專利名稱：一種尾礦壩及灰渣壩的雙壩安全堆筑法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及物料堆放法，特別涉及一種尾礦壩及灰渣壩的雙壩安全堆筑法。
如公眾所知，非煤礦山尾礦壩及發(fā)電廠灰渣壩是礦山及發(fā)電廠基建的重要設(shè)施，是保證非煤礦山及發(fā)電廠正常生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。隨著非煤礦山及發(fā)電廠建設(shè)和生產(chǎn)規(guī)模日益增大，選礦廠排出的尾礦量及發(fā)電廠排出的灰渣量也急劇增加，隨之而來(lái)的許多有關(guān)尾礦壩及灰渣壩安全和環(huán)保問(wèn)題日益突出，尾礦壩及灰渣壩出險(xiǎn)、坍塌、潰壩等惡性事故時(shí)有發(fā)生。此外，尾礦壩及灰渣壩的建筑購(gòu)地、投資等居高不下，擴(kuò)大庫(kù)容或延長(zhǎng)尾礦壩及灰渣壩服務(wù)年限等同題也困擾著礦山和發(fā)電廠。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前尾礦壩及灰渣壩帶病運(yùn)行、存在隱患較多的(包括險(xiǎn)庫(kù))占44％以上，尾礦壩及灰渣壩的穩(wěn)定安全問(wèn)題愈加突出。
目前，我國(guó)傳統(tǒng)的尾礦壩及灰渣壩的筑壩方法是上游法，如附圖1所示為上游法堆筑的尾礦壩及灰渣壩，先是在一山溝斜坡的下游筑一初期壩(1′)，采用當(dāng)?shù)赝潦褖?，外坡?∶2，內(nèi)坡比1∶1.6，頂寬3m，而后采用自然堆積或渠槽法，人工堆積子壩形成尾礦堆積壩(2′)，外坡比1∶5，再將尾礦漿及灰漿由排放管(3′)排出，干灘長(zhǎng)L≥70m，坡比1∶100，形成的浸潤(rùn)線抬高從外坡逸出，造成壩腳沼澤化(4′)，壩體內(nèi)的浸潤(rùn)線為(5′)，在上游頂端設(shè)一排水井(8′)，上游法所筑尾礦壩及灰渣壩縱向剖面自上而下尾礦及灰渣由粗變細(xì)，直至底層有細(xì)泥夾層或冰凍層(6′)及顆粒極細(xì)的礦泥及灰漿(7′)，水由排水井(8)排出，由于尾礦及灰渣充填密度紙，壩體內(nèi)有細(xì)泥層(7′)及冰凍層(6′)及浸潤(rùn)線抬高從而外坡有滲水逸出，極易造成滲流破壞，抗震穩(wěn)定性差，但其優(yōu)點(diǎn)為筑壩工藝簡(jiǎn)單、易于維護(hù)管理。
國(guó)外多采用下游法堆筑尾礦壩及灰渣壩，其下游法所筑的壩體構(gòu)造如附圖2所示，在一山溝坡面上間隔一定距離設(shè)兩個(gè)初期壩(1″)、(6″)，采用堆石體，堆成壩趾排滲體(1″)，并分期分層堆筑壩體(2″)，再采用水力旋流器(3″)將礦漿及灰漿分級(jí)，粗顆粒沉積在下游面，細(xì)泥漿流入壩內(nèi)側(cè)，再將粗礦沉積，分層碾壓形成(4″)，剩下的尾礦漿及灰漿(細(xì)顆粒)堆積于(5″)，初期壩(6″)采用土石堆筑，外坡比1∶2，內(nèi)坡比1∶1.6，頂寬3m，底部反濾排滲層(7″)采用砂石料及土工布，使浸潤(rùn)線(8″)降低，水由排水井(9″)排出，下游法的優(yōu)點(diǎn)在于尾礦及灰渣堆積壩不再建在充填密度較低的尾礦、灰渣沖積灘上，外坡的坡度可以陡些，下游面的粗尾砂及灰渣可按規(guī)定分層，壓實(shí)作業(yè)，下游面底部排滲水系統(tǒng)可以控制和降低壩體內(nèi)浸潤(rùn)線(8″)位置，抗震性能好。
本發(fā)明的目的就是針對(duì)，國(guó)內(nèi)外兩種尾礦壩及灰渣坡的筑壩方法存在的種種缺陷，而提供一種非煤礦山尾礦壩及發(fā)電廠灰渣壩的雙壩安全堆筑法，此法所堆筑的壩體安全，穩(wěn)定，初期壩的投資小、庫(kù)容大，有利于尾水及灰水的回收利用，外排水固體顆粒含量可控制在200mg/t以下，有利于環(huán)境保護(hù)。
本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思依據(jù)本發(fā)明的目的，針對(duì)國(guó)內(nèi)外兩種筑壩方法，即上游法存在的缺點(diǎn)，尾礦及灰渣充填密度低，壩內(nèi)存在細(xì)泥夾層，浸潤(rùn)線位置較高，易造成滲流破壞，抗震穩(wěn)定性差，以及下游法存在的缺點(diǎn)是筑壩需大量的粗尾礦及粗灰渣，如果沒(méi)有足夠的粗尾礦及粗灰渣保持尾礦堆積壩及灰渣壩壩頂標(biāo)高超過(guò)壩內(nèi)水面的升高，就要用當(dāng)?shù)赝潦炔牧?，以補(bǔ)充尾砂及灰渣量的不足，顯然增加尾礦壩及灰渣壩的投資，此外利用水力旋流器進(jìn)行尾礦及灰渣分級(jí)及采用推土機(jī)壩上碾壓作業(yè)等又給生產(chǎn)管理帶來(lái)不便，本發(fā)明針對(duì)上游法及下游法存在的缺點(diǎn)，提出一種非煤礦山尾礦壩及發(fā)電廠灰渣壩的雙壩安全堆筑法，它是采用相距為60-120m的兩座初期壩，即內(nèi)外初期壩，并在內(nèi)外初期壩基礎(chǔ)上按傳統(tǒng)堆壩方法，或?qū)捛鄯ǎ嗲鄯ɑ蚣信欧诺V漿及灰漿，在兩座初期壩上輪流交替堆壩，逐漸升高，在內(nèi)壩坡增設(shè)排滲層，即用土工布包纏盲溝、盲管等，并與外初期壩相連，以期將滲濾水排出壩外，獲得干燥穩(wěn)定壩體。
結(jié)合


本發(fā)明的內(nèi)容及實(shí)施例圖1為常用上游法堆筑的尾礦壩及灰渣壩的剖視示意圖。
圖2為常用的下游法堆筑的尾礦壩及灰渣壩的剖視示意圖。
圖3為本發(fā)明雙壩安全堆筑法堆筑的壩體剖視示意圖。
圖4為本發(fā)明的實(shí)施例剖視示意圖。
(1′)為初期壩、(2′)為尾礦堆積壩、(3′)為尾礦漿及灰漿排放管、(4′)為壩腳沼澤化(浸潤(rùn)線外逸)、(5′)為壩體內(nèi)浸潤(rùn)線(抬高)、(6′)為細(xì)泥夾層或冰凍層、(7′)為顆粒極細(xì)礦泥及灰漿、(8′)為排水井(排澄清水及供水)、(1″)為壩趾排滲體、(2″)為分期分層堆筑壩體、(3″)為水力旋流器、(4″)為粗砂沉積、(5″)為尾礦漿及灰漿、(6″)為初期壩、(7″)為底部反濾排滲層、(8″)為浸潤(rùn)線、(9″)為排水井、(1)為外初期壩、(2)為內(nèi)初期壩、(3)為內(nèi)壩坡面鋪設(shè)排滲水盲溝(盲管網(wǎng)絡(luò))、(4)為尾礦及灰渣堆積壩外壩體、(5)為尾礦及灰渣堆積壩內(nèi)壩體、(6)為浸潤(rùn)線、(7)為輪流交替堆筑與疏干外壩體、(8)為輪流交替堆筑與疏于內(nèi)壩體、(9)為外壩體底部反濾排滲層。
1、結(jié)合附圖3說(shuō)明尾礦壩及灰渣壩雙壩安全堆筑法推筑方法如附圖3所示，其中外初期壩(1)采用堆石壩或土石混合壩，外坡比1∶2，內(nèi)坡比1∶1.5，頂寬3m。內(nèi)初期壩(2)采用堆石壩或土石混合壩，外坡比1∶2，內(nèi)坡比1∶1.5，頂寬3m，內(nèi)壩坡面鋪設(shè)排滲水盲溝(管)網(wǎng)絡(luò)(3)，使內(nèi)壩體滲流水得以滲濾外排，外壩體堆筑標(biāo)高應(yīng)低于內(nèi)壩體，一般2～3個(gè)子壩高度或3～6m，外壩體(7)跟隨內(nèi)壩體(8)輪流交替放礦排渣，不斷升高筑壩形成尾礦及灰渣堆積壩外壩體(4)及尾礦及灰渣堆積壩內(nèi)壩體(5)，使浸潤(rùn)線(6)降低，繼續(xù)輪流交替堆筑與疏干外壩體(7)及內(nèi)壩體(8)，外壩體因排滲層而迅速得到脫水、疏干、固結(jié)，并轉(zhuǎn)化為整個(gè)尾礦壩及灰渣壩壩體的永久性加固部分。
2、尾礦壩及灰渣壩雙壩安全堆筑法的工藝條件a)按選礦廠及發(fā)電廠排出的尾礦及灰渣的性質(zhì)可采用不同的堆筑子壩工藝對(duì)于尾礦及灰渣漿含細(xì)泥量較大，平均粒徑為dcp=0.032～0.04mm，粒度-200目占80～95％，有條件的可利用水力旋流器脫泥，或采用寬渠槽法、多渠槽法堆筑子壩；對(duì)于尾礦及灰渣含泥少，粒度-200目占60～80％，可采用沖積法及池填法及人工挖砂堆筑子壩。
b)內(nèi)、外壩高的確定內(nèi)外初期壩壩高的確定，可按實(shí)際地形條件、初期尾礦及灰渣量、調(diào)洪庫(kù)容、安全超高等確定，內(nèi)外堆積壩壩高的確定可按尾礦及灰渣堆積壩上升的速度，內(nèi)、外壩體標(biāo)高相差2-3個(gè)子壩高度，及外壩體錯(cuò)后(低于)內(nèi)壩體，或控制在3-6m范圍內(nèi)。
c)內(nèi)外壩的坡度選取內(nèi)外堆積壩的坡度比以壩體整體穩(wěn)定分析計(jì)算為準(zhǔn)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件，以1∶3～1∶3.5為宜，每期子壩堆筑高度可取1.5～2m，子壩內(nèi)外坡比1∶1.5，頂寬取2.25～3m為宜。
d)內(nèi)外初期壩軸線距離的確定內(nèi)外初期壩體軸線水平距離。視現(xiàn)場(chǎng)條件，可控制在60～120m。
結(jié)合附圖4說(shuō)明
具體實(shí)施例方式如附圖4所示，為陜西省漢陰縣黃龍金礦尾礦壩，礦山采選規(guī)模300噸/天，選礦工藝為全泥氰化炭漿提金，尾礦粒度-200目占86％，采用雙壩安全堆筑法；其中外初期壩(1)為堆石壩，外坡比1∶2，內(nèi)坡比1∶1.5，頂寬3m，壩高14m，壩長(zhǎng)80m；內(nèi)初期壩(2)為堆石壩，外坡比1∶1.6，內(nèi)坡比1∶1.2，頂寬3m，壩高20m，壩長(zhǎng)70m，外堆積壩(3)，坡比為1∶3.5，內(nèi)堆積壩(4)，坡比為1∶3.5，排滲水盲溝(盲管)網(wǎng)絡(luò)為(5)，排水拱形函洞(6)其斷面尺寸B×H=1.0×1.5m2，回水池為(7)、浸潤(rùn)線為(8)，該壩的安全穩(wěn)定性大幅度提高，有效地控制壩體浸潤(rùn)線位置，外壩體排滲層疏干后無(wú)滲透水壓力，抗震性能提高，由于對(duì)初期壩技術(shù)要放寬采用堆石壩壩高大幅度降低為14m，節(jié)省基建投資。
權(quán)利要求
1.一種尾礦壩及灰渣壩的雙壩安全堆筑法，它是由兩個(gè)初期壩所構(gòu)成，其特征在于外初期壩(1)、和內(nèi)初期壩(2)均采用堆石壩或土石混合壩，其外坡比1∶2，內(nèi)坡比1∶1.5，頂寬3m，在其內(nèi)壩(5)的坡面鋪設(shè)排滲水盲溝(管)網(wǎng)絡(luò)(3)，使內(nèi)壩體滲流水得以滲濾外排，外壩體堆筑標(biāo)高應(yīng)低于內(nèi)壩體，一般2～3個(gè)子壩高度或3～6m；外壩體(7)跟隨內(nèi)壩體(8)輪流交替放礦排渣，不斷升高筑壩形成尾礦及灰渣堆積壩外壩體(4)及內(nèi)壩體(5)，使浸潤(rùn)線(6)降低，繼續(xù)輪流交替堆筑與疏干外壩體(7)及內(nèi)壩體(8)，外壩體因排滲層而迅速得到脫水、疏干、固結(jié)，并轉(zhuǎn)化為整個(gè)尾礦壩及灰渣壩壩體。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種尾礦壩及灰渣壩的雙壩安全堆筑法，其特征在于所說(shuō)內(nèi)外初期壩壩高的確定，可按實(shí)際地形條件、初期尾礦及灰渣量、調(diào)洪庫(kù)容、安全超高等確定；內(nèi)外堆積壩壩高的確定可按尾礦及灰渣堆積壩上升速度。內(nèi)外壩體標(biāo)高相差2-3個(gè)子壩高度，及外壩體錯(cuò)后(低于)內(nèi)壩體，或控制在3-6m范圍內(nèi)。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種尾礦壩及灰渣壩的雙壩安全堆筑法，其特征在于所說(shuō)的內(nèi)、外壩的坡度選取為1∶3～1∶3.5，每期子壩堆筑高度可取1.5～2m，子壩內(nèi)外坡比為1∶1.5。
4.按照權(quán)利要求1所述的一種尾礦壩及灰渣壩的雙壩安全堆筑法，其特征在于所說(shuō)的內(nèi)、外壩軸線距離為60～120m。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種非煤礦山尾礦壩及發(fā)電廠灰渣壩的雙壩安全堆筑法,其特點(diǎn)是以雙低初期壩為初期壩,在內(nèi)、外堆積壩夾置排滲層(盲管溝)輪流放礦,以內(nèi)壩體為堆筑主體,外壩體堆筑為輔,外壩體排渣跟進(jìn)內(nèi)壩體堆壩,在內(nèi)壩體外坡設(shè)置排滲水盲溝網(wǎng)絡(luò),此法堆積的壩體,浸潤(rùn)線低、穩(wěn)固安全、庫(kù)容大,壩體脫水、疏干、固結(jié)較快,并且有利于尾水及灰水的回收利用,外排水固體顆粒含量在200mg/t以下,有利于環(huán)境保護(hù),初期壩建設(shè)投資小。
文檔編號(hào)E21C47/00GK1232130SQ9810137
公開(kāi)日1999年10月20日 申請(qǐng)日期1998年4月16日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月16日
發(fā)明者趙暉 申請(qǐng)人:趙暉