CN102691303A - 一种提高在役尾矿库容量的方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明一种提高在役尾矿库容量的方法及其装置，属于尾矿库扩容技术领域。本发明通过三个层次的尾矿库处理实现。首先对已达设计库容的尾矿库设置工作垫层、构筑排水系统进行排水固结；然后增高坝体，排入新增尾矿泥浆，达到新增坝体高度时，再次设置工作面层、构筑排水系统；最后将对新排入尾矿泥浆固化处理，利用摊铺系统进行分区分层堆积。本发明大幅减小了原有尾矿泥浆对原尾矿坝的水平作用力同时降低了尾矿坝体的浸润线，提高了尾矿库的安全性；并且，大大减小了尾矿土体的孔隙比，增加尾矿库的库容，从而延长了尾矿库的使用年限。其施工装置操作简单、组合灵活、运行快速，施工工艺简洁高效。

Description

一种提高在役尾矿库容量的方法及其装置

技术领域

本发明属于矿山采矿技术领域，涉及矿山尾矿坝堆筑技术领域，具体地说，是指一种提高在役尾矿库容量的方法及其装置。

背景技术

尾矿是指矿山开采出的矿石，经选矿厂选出有价值的精矿后排放的“废渣”。尾矿的处置通常是将这些尾矿与大量的水混合制成很稀的尾矿泥浆，而后用泵通过管道输送到指定地点存放。为存放这些流态泥浆，通常需要筑坝（称之为尾矿坝）以阻止泥浆外泄，形成尾矿库。流态的泥浆对坝体存在很大的水平作用力，且这种作用力随坝高的增加成指数关系增长，因此尾矿坝的高度就会受到限制，即尾矿库的容积会受到限制。当尾矿坝内存放的尾矿泥浆达到设计标高后就必须停止向尾矿坝内继续注入尾矿泥浆，否则将会导致溢坝或溃坝，事实一再表明，尾矿库一旦失事，将给工农业生产及下游人民生命财产造成巨大的灾害和损失。

为了能够保证安全和矿石开采的继续进行，就需要重新选址，新建尾矿库。然而由于土地资源稀缺，尾矿库占地面积大，且新建尾矿库投资成本高、尾矿输送距离增加，从而使企业承受了巨额的建设、运输费用，不利于企业发展。因此，提出一种切实有效的提升在役尾矿库容积（库容量）的新型方法迫在眉睫。

发明内容

本发明提出的一种提高在役尾矿库容量的方法。该扩容后的尾矿库分为三层结构：底层为原尾矿库中的尾矿泥浆，在其中设置排水体系；中层为在原尾矿坝上增高坝体而扩大的库容中新增尾矿泥浆，随该尾矿泥浆注入，逐步设置排水通道；上层为由尾矿泥浆和固化剂混合后形成的能够自立的固态固化尾矿土。在上层固化尾矿土以及中层、底层尾矿泥浆自重作用下，中层、底层尾矿泥浆中的水通过其中的排水体系排出，实现排水固结，由流塑态转变成可自立的固态尾矿土，从而减小了对尾矿坝的水平推力，增大了承受竖向载荷的能力。最终达到增大尾矿库存积尾矿的能力。

本发明提供的一种提高在役尾矿库容量的方法，具体步骤如下：

第一步，在现有尾矿库的原有尾矿泥表面设置工作垫层和排水系统，构筑底层，具体的构筑方法如下：

该工作垫层分为基础层和加固层两部分，或者只包括加固层，加固层的构筑方法是将库区的原有尾矿泥或者新增尾矿泥浆与固化剂混合均匀，分层浇筑在基础层或者原有尾矿泥之上，最终形成具有满足施工作业承载能力的工作垫层；构筑好工作垫层之后，在原有尾矿泥中设置竖向排水通道，在工作垫层表面设置水平排水通道以及排水井，竖向排水通道与水平排水通道相连通，水平排水通道通向排水井中，使原有尾矿泥中的水在其自重和其上荷重作用下，通过竖向排水通道，流经水平排水通道排入排水井中并抽走，实现原有尾矿泥排水固结；

第二步，在现有尾矿坝上，新修坝体，在新修的坝体内注入新增尾矿泥，并在新增尾矿泥中设置排水系统，形成中层；

第三步，在中层的最后一层新增尾矿泥表面，铺设工作面层，在该工作面层上设置水平排水通道和竖向排水井；

如果中层中是采用自动排水通道设置系统时，将自动排水通道设置系统中的悬浮装置去除，并将第二步中由自动排水通道设置系统中排水材料所形成的竖向排水通道与该工作面层表面的水平排水通道相连通；当采用逐层水平排水系统时，将整个尾矿库周边的引水通道与水平排水通道和竖向排水井连通。从而使该层新增尾矿泥中的水，在自身荷载作用下通过竖向排水通道或者每一层的水平排水材料汇集，最终从竖向排水井排出；

在工作面层所在的尾矿库区域四周修筑一圈坝体作为模板k，模板k高度宜与仓格a高度相同，在工作面层上靠近排水井位置构筑若干个仓格，用于储存新排放的尾矿泥浆，将新排放的尾矿泥浆依次注满仓格，泥浆搁置1~3天排出自由水形成粘稠尾矿泥浆，采用固化处理系统处理并形成混合泥浆输送给摊铺系统进行摊铺，形成固化尾矿土，最后形成上层。

本发明的优点在于：

本发明一方面采用新型排水材料及排水布置方式，并且配合自重和上层尾矿土重力作用加速尾矿库内的尾矿泥浆的排水固结；另一方面对后续注入的尾矿泥浆进行固化处理，分层摊铺堆积，实现固化处理后的尾矿土自立于尾矿库表面。两个方面大幅减小了原有尾矿泥浆对原尾矿坝的水平作用力同时降低了尾矿坝体的浸润线，提高了尾矿库的安全性；并且大大减小了尾矿土体的孔隙比，增加尾矿库的库容，从而延长了尾矿库的使用年限。其施工装置操作简单、组合灵活、运行快速，施工工艺简洁高效。

附图说明

图1a为本发明的提高在役尾矿库容量的装置的三层结构第一种示意图；

图1b为本发明的提高在役尾矿库容量的装置的三层结构第二种示意图；

图2a为本发明的提高在役尾矿库容量的装置的底层结构示意图；

图2b为本发明的提高在役尾矿库容量的装置中层结构水平排水材料的设置示意图；

图3为本发明中的工作垫层和工作面层的结构示意图；

图4为本发明中的中层结构竖向排水材料的设置示意图；

图5a为本发明中的中层尾矿库设置引水通道的平面设置示意图；

图5b为图5a中水平排水材料、引水通道和排水井的连接结构示意图；

图6a为本发明中的滑环设置示意图；

图6b为本发明中逐层水平排水系统结构示意图；

图7为本发明中自动排水通道设置系统结构示意图；

图8为本发明中夹片和弹簧旋钮结构示意图；

图9为本发明中固化处理系统、摊铺系统结构示意图。

图中：

A  自动排水通道设置系统            B    固化处理系统      C    摊铺系统

A′逐层水平排水系统

1′竖向排水通道  2′水平排水通道   2〞引水通道            3′排水井

4′水平排水材料  5′空心轴         6′滑环                7′撑杆

8′滚轮          9′地栓

1竖向排水通道    2水平排水通道     3排水井                4竖向排水材料

5悬浮载体        6滚轮             7固定槽                8夹片

9弹簧旋钮        10半圆形栓        11螺旋输送机

12压缩空气输送装置                 13固化剂贮料装置

14混合装置扩大管                   15泵抽装置             16输送装置

17承载及移动装置

a仓格            b原有尾矿泥       c新增尾矿泥            d固化尾矿土

e粘稠尾矿泥浆    f自由水           g工作面层              h坝体

i新排入的尾矿泥浆                  j工作垫层              k模板

j1基础层         j2加固层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

本发明提供一种提高在役尾矿库容量的方法，具体按如下步骤进行：

第一步，在现有尾矿库的原有尾矿泥b表面设置工作垫层j和排水系统，构筑底层。

所述的底层包括原有尾矿泥b、工作垫层j、竖向排水通道1、水平排水通道2和排水井3，如图1所示，所述的工作垫层j包括基础层j1和加固层j2，也可以只有加固层j2，其中基础层j1是在原有尾矿泥b的表面铺设，加固层j2铺设在基础层j1之上，或者加固层j2直接铺设在原有尾矿泥b上。所述的竖向排水通道1设置在原有尾矿泥b中，与工作垫层j上表面的水平排水通道2连通，水平排水通道2与排水井3连通，最后将原有尾矿泥b中的水分通过排水井3排出，竖向排水通道1、水平排水通道2和排水井3构成排水系统，具体的底层构筑方法如下：

如图3所示，该工作垫层j分为基础层j1和加固层j2两部分。该基础层j1为植物纤维和/或高分子纤维编织的片材，例如竹、木、植物秸秆编织的片材、塑料编织布及其制品等，以防止后续摊铺的密度较大的固化尾矿土d沉入到密度较小的原有尾矿泥b中，及便于施工人员进行后续的施工工作。该基础层j1的设置依据尾矿库表层尾矿泥强度而定，在沉积效果好的，能够承载施工人员工作的区域可不设；承载能力不足的区域，可适当铺设；没有承载能力的区域，选择首先摊铺一层公知的土工材料如土工布等作为表面支撑，再摊铺木材、竹竿做为骨架，再摊铺植物编织片构成基础层j1，以达到一定承载强度。加固层j2的构筑方法是将库区的原有尾矿泥b或者新排入的尾矿泥浆i与一定比例的固化剂混合均匀，如水泥、矿渣等固化剂，按一定厚度、一定时间间隔分层浇筑在基础层j1或者原有尾矿泥b之上，分层厚度、总的铺设厚度以及各层摊铺的时间间隔根据原有尾矿泥b的承载能力和添加固化剂之后的固化尾矿土的固结速率确定，最终形成具有满足施工作业承载能力的工作垫层j。

构筑好工作垫层j之后，如图2a所示，在原有尾矿泥b中设置竖向排水通道1，竖向排水通道1可采用植物或高分子纤维材料如椰棕、黄麻等编织而成的具有一定宽度和厚度的带或具有一定横截面积的绳或公知的土工布，较普通的塑料排水材料而言，竖向排水通道1所采用的材料在较大沉降变形条件下，具有防堵性高、导流性好、柔韧性强的特点。在工作垫层j表面设置水平排水通道2以及排水井3。水平排水通道2既可采用竖向排水通道1中所述材料做成，也可利用公知的水平排水方式，如塑料排水板（带）、砂沟、砂垫层等方式。排水井3可利用原有的尾矿排水井，也可在靠近坝体位置重新修筑排水井，便于将汇集到排水井3中的水排出尾矿库，排水井3修筑材料可以是混凝土、固化尾矿土砌筑而成，也可以选用塑料管。竖向排水通道1与水平排水通道2相连通，水平排水通道2通向排水井3中，使原有尾矿泥b中的水在其自重和其上荷重作用下，通过竖向排水通道1，流经水平排水通道2排入排水井3中并抽走，实现原有尾矿泥b排水固结，从而减小对尾矿坝的水平作用力，并提高承受上部荷重的能力，保持土体稳定。

第二步，在现有尾矿坝上，新修坝体h，以便进一步排入尾矿泥浆，构筑中层。

所述的中层构筑在底层的水平排水通道2上的一层，中层包括坝体h、新增尾矿泥c和排水通道，坝体h修筑在原坝体上，在坝体h内排入新增尾矿泥c，所述的排水通道为竖向排水通道1′（如图1a），或者为水平排水材料4′和引水通道2〞(如图1b和图2b)，对于前种情况，所述的竖向排水通道1′位于新增尾矿泥c内，并且垂直于水平面，竖向排水通道1′下端与底层的水平排水通道2连通，上端与设置在上层的工作面层g上的水平排水通道2′连通；对于后种情况，水平排水材料4′设置在新增尾矿泥c内，与所在的整个尾矿库的四周设置的引水通道2〞连通，而引水通道2〞与排水井3连通，实现新增尾矿泥c中的水分的排出；中层的具体构筑方式如下：

坝体h可利用固化尾矿土或混凝土在现有尾矿坝的顶面或自然沉积效果好的尾矿库面上修筑。在新增尾矿泥c注入的过程中逐步设置排水通道。排水通道布置方法有两种，第一种：将尾矿库划分成若干区域，区域大小根据排浆量足以使每个区域形成表层水层为宜。在现有尾矿泥b上的工作垫层j上，按一定间距设置自动排水通道设置系统A，如图4所示，该自动排水通道设置系统A中的竖向排水材料4下端固定于工作垫层j上，并与工作垫层j上的水平排水通道2连通；当新增尾矿泥c注入时，新增尾矿泥c及其表层的水层将自动排水通道设置系统A浮起，由于自动排水通道设置系统A中的竖向排水材料4下端固定，随着自动排水通道设置系统A的上浮，在新增尾矿泥c中自动形成新的竖向排水通道1′，如图1a所示，直至新增尾矿泥c的排入量达到增加坝体h高度后的设计库容。排水通道布置方法第二种：如图1b、图2b所示，采用逐层水平排水系统A′实现尾矿泥浆的排水固结，即每当新增尾矿泥c注入量达到一定厚度时，在新增尾矿泥c表面按一定间隔铺设水平排水材料4′；在每层新增尾矿泥c表面铺设水平排水材料4′的同时在该尾矿库区域周边铺设引水通道2〞，如图5a所示，水平排水材料4′通过引水通道2〞与竖向排水井3和水平排水通道2相连通，如图5b所示；引水通道2〞可以采用第一步中水平排水通道2的设置方式进行设置；后续工作按照上述方式分层摊铺；各层水平排水材料4′间尾矿泥浆的厚度以及各层新增尾矿泥c表面排水材料4′的铺设间距根据尾矿泥浆的排水固结速率和要求的底层尾矿泥浆因排水固结产生的承载力增量确定。随着新增尾矿泥浆c的不断排入，整个尾矿区域形成新增尾矿泥c和水平排水材料4′分层布置的结构，各层新增尾矿泥c中渗透出的水，通过水平排水材料4′汇集到整个尾矿库周边的引水通道2〞，进而流入竖向排水井3中，最终排出尾矿库。

第三步，构筑上层。

所述的上层包括工作面层g、水平排水通道2′、排水井3′、仓格a和模板k，所述的工作面层g铺设在新增尾矿泥c表面，工作面层g上设置水平排水通道2′和竖向排水井3′，在工作面层g上靠近排水井3′位置构筑若干个仓格a，将整个尾矿库分成一个以上的区域，每个尾矿库区域四周修筑一圈坝体作为模板k，模板k高度宜与仓格a高度相同。上层的具体构筑方法如下：

在最后一层新增尾矿泥c表面，铺设工作面层g，在该工作面层g上设置水平排水通道2′和竖向排水井3′，如图1a和图1b。该工作面层g、水平排水通道2′和竖向排水井3′的构筑方式和材料选择都可参照第一步中竖向排水通道1、水平排水通道2和排水井3所述进行选择。采用自动排水通道设置系统A时，将自动排水通道设置系统A中的悬浮装置去除，并将第二步中由自动排水通道设置系统A中排水材料所形成的竖向排水通道1′与该工作面层g表面的水平排水通道2′相连通；当采用逐层水平排水系统A′时，将整个尾矿库周边的引水通道2〞与水平排水通道2′和竖向排水井3′连通。从而使该层新增尾矿泥c中的水，在自身荷载作用下通过竖向排水通道1′或者每一层的水平排水材料4′汇集，最终从竖向排水井3或排水井3′排出，实现排水固结达到减小对坝体水平力，并能承受上部载荷的目的。所述的工作面层g的结构采用与工作垫层j同样的设计方式。

在工作面层g上靠近排水井3′位置构筑若干个仓格a，用于储存新排入的尾矿泥浆i。在工作面层g所在的尾矿库或者某一尾矿库区域四周修筑一圈坝体作为模板k，模板k高度宜与仓格a高度相同。模板k和仓格a的平面大小和高度（宜保证在高度为1m-3m之间，防止仓格垮塌）由尾矿泥浆的日排放量确定，其构筑材料可以采用满足强度要求的任意材料修筑，如混凝土、固化尾矿土等。将新排放的尾矿泥浆依次注满仓格a，泥浆搁置1~3天（搁置时间视泥浆颗粒的沉积速度而定）排出自由水形成适当含水率的粘稠尾矿泥浆e，采用固化处理系统B进行后续处理，如图9所示，所述的固化系统B包括：螺旋输送机11、压缩空气输送装置12、固化剂贮料装置13、混合装置扩大管14、泵抽装置15。该螺旋输送机11包括螺旋输送机本体和机后管道，该螺旋输送机11可抽取粘稠泥浆e，并输送至混合装置扩大管14。该固化剂贮料装置13可以是方筒、圆筒等各种几何形状做成，其容积大小可根据需要而定，用于存放粉体或浆体固化剂，并与混合装置扩大管14连通，固化剂的输送方式可以是在输送管道内安装螺旋推进器或安装压缩空气输送装置输送或者接入泵抽装置15进行输送；该压缩空气输送装置12包括空气压缩机和压缩空气输入管道，连接于混合装置扩大管14的前端和/或后端；依据输送管道的内径大小及混合泥浆输送距离的远近，可以考虑安装多处压缩空气输送装置并设置于输送管道的不同断面处，夹角设为为5°-80°，压缩空气输入管道内径为10-100mm，尾矿泥浆输送管道内径为50-200mm；压缩空气输送装置输送的压缩空气可以保证混合泥浆在输送管道中充分回旋拌合形成均匀的混合泥浆，并输送至摊铺系统C，具体为：

利用螺旋输送机11将仓格a中的粘稠尾矿泥浆e抽送至混合装置扩大管14中，同时通过泵抽装置15从固化剂贮料装置13中抽取固化剂至混合装置扩大管14中，在混合装置扩大管14中粘稠尾矿泥浆e与固化剂混合，利用压缩空气气流推送粘稠尾矿泥浆e，推送过程中在混合装置扩大管14后端形成混合泥浆，并继续在传输管中向前输送，最后将由固化剂与粘稠尾矿泥浆e混合之后形成的混合泥浆输送至摊铺系统C；同样也可以利用已有的机械设备，如混凝土搅拌机等设备将粘稠尾矿泥浆e与固化剂混合均匀，再利用传送带等输送装置将混合泥浆输送至摊铺系统C。摊铺系统C利用输送装置16如橡胶软管或其它公知的摊铺机械如传送带、混凝土泵车等将混合泥浆铺设至指定位置，一段时间后根据需要可进行压实处理，形成固化尾矿土。

固化剂的掺入量由粘稠尾矿泥浆e性质和固化尾矿土需要达到的强度指标决定，宜控制在质量百分比为5%-30%之间。

其中固化剂输送方式可以是在输送管道内安装螺旋推进器或压缩空气输送装置进行输送；通过设置在扩大管前端和/或后端的气动传输装置向输送管内压入空气，将与固化剂拌合后的混合泥浆推送至摊铺系统C，利用输送装置16将经固化处理的混合泥浆按一定时间间隔和一定的厚度逐层浇注在仓格a外与模板k之间的工作面层g上，形成固化尾矿土层，直至接近或达到仓格a或模板k的高度。摊铺的时间间隔和厚度视工作面层g下部新增尾矿泥c的排水固结速率和承载力幅值及承载力幅值增长速率以及泥浆日排放量和各摊铺区域面积确定。再次加高仓格a和坝顶模板k的高度，重复上述过程，直至达到设计的最终尾矿土的填筑高度。

自动排水通道设置系统A包括悬浮装置和排水材料两部分。如图7所示，悬浮装置由悬浮载体5、滚轮6、固定槽7、夹片8、弹簧旋钮9和半圆形栓10组成。悬浮载体5是该自动排水通道设置系统A的主体，其上的四个侧面各固定有一个夹片8，夹片8上固定有弹簧旋钮9，如图8，通过旋转弹簧旋钮9可以调节夹片8对竖向排水材料4的夹持力度，从而控制竖向排水材料4抽拉的力度，防止竖向排水材料4受尾矿泥浆冲击而随意抽拉；四个侧棱上各有一个半圆形栓10，通过半圆形栓10可以将悬浮载体5进行连接固定，防止悬浮载体5的任意移动；四个水平棱上的凹槽中各装有一个滚轮6，其顶面装有固定槽7，可实现排水材料4通过滚轮6之后最后安置在固定槽7中。悬浮载体5和滚轮6可选用塑料、硬质泡沫、木材等轻质材料做成，使其具有质量轻，浮力大的特点，可使得整个悬浮装置安装完成后能够很好的悬浮于尾矿库表面。排水材料部分即为由植物纤维或高分子纤维材料编织而成的具有一定宽度和厚度的带或具有一定横截面积的绳，可采用稻草、黄麻、椰棕、土工布等材料。实际操作中只需将竖向排水材料4下端固定于水平排水通道2上，穿过夹片8、滚轮6安置在固定槽7中即可构成整个自动排水通道设置系统A。初入尾矿库的尾矿泥浆含水量大，整个自动排水通道设置系统A便可以借助浮力悬浮于尾矿库表面。多个自动排水通道设置系统A中的悬浮装置通过半圆形栓10使用绳子进行连接固定，最后固定于尾矿坝上，防止其受到尾矿泥冲击发生左右移动。自动排水通道设置系统A中的排水材料4下端与水平排水通道2连接，随着尾矿库的高度不断增加，自动排水通道设置系统A也同步升高，四条排水材料不断自动伸长，形成竖向排水通道1′。

所述的逐层水平排水系统A′包括水平排水材料4′和牵拉装置两部分。水平排水材料4′可以采用自动排水通道设置系统A中排水材料4所述材料，牵拉装置部分可采用公知的方法，如采用小船或其它承载设备等，人工在尾矿库表面进行铺设。本发明提供一种较方便的牵拉装置及实施方法，牵拉装置如图6所示，包括：空心滚轴5′、滑环6′、撑杆7′、滚轮8′和地栓9′。空心滚轴5′是用来缠绕水平排水材料4′的，保证水平排水材料4′的滚动摊铺；滑环6′实现绳悬空在尾矿库之上且沿钢丝线任意滑动，撑杆7′可以将连于空心滚轴5′两端的绳撑开，防止对缠在空心滚轴5′上的水平排水材料4′在摊铺过程中造成阻挠作用；地栓9′设在尾矿库周边的坚硬地区，起到定位作用，其上固定有钢丝绳，钢丝绳上套有滚轮8′，并且滚轮8′与撑杆7′、空心滚轴5′通过绳连接，通过设置在岸边的卷绳机械实现固定于滚轮8′上的2倍尾矿库宽度长的绳牵拉整个装置完成水平排水材料4′在尾矿库区表面较容易的铺设。同时将水平排水材料4′与设置在尾矿库周边的引水通道2〞连通，引水通道2〞与竖向排水井3相连通，实现尾矿库中的渗透汇集的水排出尾矿库外。

所述的摊铺系统C包括能够方便移动的输送装置16和承载及移动装置17。由承载及移动装置17支撑输送装置16进行输送混合泥浆传送至指定摊铺位置，完成混合泥浆的摊铺最终形成固化尾矿土层。该能够随意移动的输送装置16为橡胶软管、皮带传输机等；该承载及移动装置17为可移动的承载支撑机械，如机械平板车、手推车等。

实施例一

某铝土矿尾矿库，现已达到设计库容，库顶面面积100公顷，坝高30m，坝底宽75m，坝顶宽15m，坡度为45。，尾矿浆日排放量为1.5万m³，采用本发明提供的方法增加库容。具体方法如下：

第一步、分析现有的尾矿库，根据原有尾矿泥承载能力将尾矿库分为二个区域，区域Ⅰ、Ⅱ，区域Ⅰ为尾矿泥粒径大，沉积效果好、承载能力稍强的区域约20公顷；区域Ⅱ为承载能力不足，表层呈稀泥浆状的区域，约80公顷。区域Ⅰ承载能力稍强，首先适当铺设稻草编织的片材作为工作垫层的基础层；区域Ⅱ首先摊铺一层草编织的片材作为表面支撑，再摊铺竹竿做为骨架，再摊铺草编织的片材构筑工作垫层的基础层。然后构筑工作垫层的加固层，将新排入的尾矿泥与一定量水泥-石灰固化剂（水泥和石灰的质量比为9:1）混合均匀，固化剂掺量为尾矿泥浆质量的15%，在区域Ⅰ中，按第一层约15cm，约10天之后按每层25cm每12天铺筑一层的方式铺设再铺2层，最终搭建好区域Ⅰ的工作垫层；区域Ⅱ中，按第一层10cm，约8天之后按每层约20cm，每10天铺筑一层的方式铺设再铺3层，最终搭建好区域Ⅱ的工作垫层。构筑好工作垫层之后，在尾矿泥中利用黄麻纤维编织而成的带作为竖向排水通道；工作垫层构筑好后在区域Ⅰ中设置砂垫层作为水平排水通道，区域Ⅱ中采用铺设砂垫层内嵌稻草片形式构筑水平排水通道；采用混凝土在靠近尾矿坝位置修筑内径为0.15m的排水井。竖向排水通道与水平排水通道相连通，水平排水通道通向排水井中。原有尾矿泥在其上荷重作用下渗透出的水，通过竖向排水通道汇集，流经水平排水通道排入排水井中并抽走，使原有尾矿泥实现排水固结，从而减小对尾矿坝的水平作用力。

第二步，在原有尾矿坝上，采用混凝土修筑方式加高坝体5m，采用混凝土修筑1m高的坝体将尾矿库划分成5个区域，使得每个尾矿泥浆排放区域初期每天能形成约10cm的尾矿泥浆层，以便悬浮载体悬浮于尾矿库区表面。对区域Ⅰ，在第一步中构筑的工作垫层上的水平排水通道上，按间隔8m的距离设置自动排水通道设置系统A；对于区域Ⅱ，在第一步中构筑的工作垫层上的水平排水通道上，按间隔6m的距离设置自动排水通道设置系统A，并且各个自动排水通道设置系统A中的悬浮载体通过绳进行连接，最后固定于加高后的尾矿坝上。竖向排水通道的下端固定于工作垫层上，并与工作垫层上的水平排水通道连通。该自动排水通道设置系统A中的悬浮载体和滚轮采用硬质泡沫材料做成，形状为2m×2m×0.5m，其上的排水材料采用黄麻编织的带做成，带宽为200mm，厚20mm。

第三步，随着尾矿泥的排放，当尾矿泥达到加高坝体高度后，在该第二步中新增尾矿泥表面，再次构筑工作面层，然后在该工作面层上设置水平排水通道和竖向排水井，该工作面层以及水平排水通道的设置方法及步骤参照第一步中所述进行设置，并重新采用混凝土在尾矿库中修筑内径为0.15m的排水井。构筑工作面层的同时将自动排水通道设置系统A中的悬浮装置去除，并将第二步中由自动排水通道设置系统A中黄麻编织的带所形成的竖向排水通道1′与该工作面层表面的水平排水通道2′相连；从而使该层尾矿泥浆中的水，在上部荷载和作用下通过竖向排水通道汇集，然后流经上下水平排水通道2和2′，最终从竖向排水井排出。

第四步，在工作垫层上构筑5个150m×100m×1.5m方形仓格a，仓格a设置在靠近排水井位置，构筑材料采用固化尾矿土修筑，仓格a厚0.3m。在整个尾矿库四周用混凝土修筑一圈高1m的坝体作为模板，模板厚0.2m。将排出的尾矿泥浆依次注满仓格a，泥浆搁置4天。该螺旋输送机11选用LXS型号螺旋输送机，参数为功率5KW，最大角度可到75°，吸浆口开口内径0.3m，输送管0.2m，排浆管道内径0.1m。固化剂贮料装置13采用0.5m×0.5m×1m方筒，在内径为50mm的输送管道内安装螺旋推进器进行输送水泥和石灰的质量比为9:1的粉体固化剂，掺入量为泥浆质量的12%；该压缩空气输送装置12包括功率为2.5KW的空气压缩机和一条内径为20mm的压缩空气输送管道，与输送管道夹角r为45°，一个连接于混合装置扩大管14的前端；第二个气动传输装置可以在距仓格位置400m的任意位置安置，当400m距离内的区域摊铺完成后，将另一段传输装置与之前的对接，继续输送到摊铺系统C。压缩空气输送装置输送的压缩空气可以保证混合泥浆在输送管道中充分回旋拌合进一步形成均匀的混合泥浆，并通过压缩空气形成的气压推送混合泥浆输送至摊铺系统C。利用皮带传输机将混合泥浆传送至指定位置摊铺，形成固化尾矿土层，利用机械平板车作为皮带传输机的承载机械。完成固化尾矿土的摊铺。将经固化处理的尾矿土按一定时间间隔和一定的厚度逐层浇注在仓格外与模板之间的工作垫层上，按每层约36cm，每30天完成一次除仓格外的整个尾矿库面的摊铺工作，直至达到模板k的高度。加高仓格a和模板的高度，重复上述过程，堆积过程按45°坡度，堆积固化土直至最终达到20m的堆筑高度。

实施例二

某一铜矿尾矿库，现已达到设计库容，库顶面面积60公顷，坝高30m，坝底宽75m，坝顶宽15m，坡度为45。，尾矿泥浆日排放量为0.9万m³，采用本发明提供的方法增加库容。具体方法如下：

①分析现有的尾矿库，根据尾矿泥承载能力将尾矿库分为二个区域，区域Ⅰ、Ⅱ，区域Ⅰ为尾矿泥粒径大，沉积效果好、承载能力稍强的区域约10公顷；区域Ⅱ为承载能力不足，表层呈稀泥浆状的区域，约50公顷。区域Ⅰ承载能力稍强，适当铺设土工布作为工作垫层的基础层；区域Ⅱ首先摊铺一层土工布作为表面支撑，再摊铺树枝做为骨架，再摊铺土工布筑工作垫层的基础层。然后构筑工作垫层的加固层，抽取尾矿库表面的尾矿泥与一定量矿渣-石灰固化剂（矿渣和石灰的质量比为8:2）混合均匀，固化剂掺量为尾矿泥尾矿泥质量的12%，在区域Ⅰ中，按第一层约15cm，约10天之后按每层25cm每12天铺筑一层的方式铺设再铺2层，最终搭建好区域Ⅰ的工作垫层；区域Ⅱ中，按第一层10cm，约8天之后按每层约20cm，每10天铺筑一层的方式铺设再铺3层，最终搭建好区域Ⅱ的工作垫层。构筑好工作垫层之后，在尾矿泥中利用椰棕编织而成的带作为竖向排水通道；工作垫层构筑好后在区域Ⅰ、Ⅱ中设置塑料排水板（带）作为水平排水通道，采用固化尾矿土对原有的排水井进行加高处理；竖向排水通道与水平排水通道相连，水平排水通道通向排水井中。尾矿泥在其上荷重作用下渗透出的水，通过竖向排水通道汇集，流经水平排水通道排入排水井中并抽走，使尾矿泥实现排水固结，从而减小对尾矿坝的水平作用力。

②在原有尾矿坝上，采用混泥土形式加高坝体6m，坡度为45°，采用固化尾矿土修筑1m高的坝体将尾矿库划分成6个区域，使得每个尾矿泥浆排放区域初期每天能形成约10cm的尾矿泥浆层，以便悬浮载体悬浮于尾矿库区表面。对区域Ⅰ，在①中构筑的工作垫层上的水平排水通道上，按间隔10m的距离设置自动排水通道设置系统A；对于区域Ⅱ，在①中构筑的工作垫层上的水平排水通道上，按间隔8m的距离设置自动排水通道设置系统A，并且各个自动排水通道设置系统A中的悬浮载体通过绳进行连接，最后固定于现有的尾矿坝上。该自动排水通道设置系统A中的排水材料构成的竖向排水通道的下端固定于工作垫层上，并与其上的水平排水通道连通。该自动排水通道设置系统A中的悬浮载体和滚轮采用塑料材料做成，形状为1.5m×1.5m×0.3m，其上的排水材料采用椰棕编织的带做成，带宽为150mm，厚10mm。

③随着尾矿泥的排放，当达到加高坝体高度后，在该②中新增尾矿泥表面，再次构筑工作面层，然后在该工作面层上设置水平排水通道和竖向排水井，该工作面层以及水平排水通道的设置方法及步骤参照①中所述进行设置，并采用内径为0.1m塑料管道设置在尾矿库中作为排水井。构筑工作面层的同时将自动排水通道设置系统A中的悬浮载体去除，并将自动排水通道设置系统A中的椰棕编织的带与该工作面层表面构筑的水平排水通道相连通，从而使该层尾矿泥浆中的水，在上部荷载和作用下通过竖向排水通道汇集，然后流经上下水平排水通道2和2′，最终从竖向排水井排出。

④在工作面层上构筑5个半径200m，圆心角72°高1m的扇形仓格a，仓格a成圆形分布，仓格a的构筑材料采用固化尾矿土修筑，厚0.2m。将整个尾矿库分为2个尾矿库区域，在各尾矿库区域四周用混凝土修筑一圈高1m的坝体作为模板，模板厚0.3m。将排出的尾矿泥浆依次注满仓格a，泥浆搁置4天。该螺旋输送机11选用LXS型号螺旋输送机，参数为功率4KW，最大角度可到75°吸浆口开口内径0.3m，输送管0.2m，排浆管道内径0.1m。固化剂贮料装置13采用内径0.7m，高1m圆柱形筒，利用功率10KW抽送泵15输送矿渣和石灰的质量比为8:2的浆体固化剂，泵口管道内径为70mm，固化剂掺量为10%；利用皮带传输机将螺旋输送机11以及固化剂抽送泵15分别输送形成的混合泥浆输送至摊铺区域完成固化尾矿土的摊铺，承载机械为机械平板车。将经固化处理的尾矿土按一定时间间隔和一定的厚度逐层浇注在仓格外与模板之间的工作面层上，按每层约30cm，每35天完成一次除仓格外的整个尾矿库面的摊铺工作，直至达到模板k的高度。直至达到模板k的高度。加高仓格a和模板的高度，重复上述过程，堆积过程按50°坡度，堆积固化土直至最终达到25m的堆筑高度。

实施例三

某矿场一铁矿尾矿库，现已达到设计库容，库顶面面积150公顷，安全坝高48m，坝底宽120m，坝顶宽10m，尾矿浆日排放量为3万m³，采用本发明提供的方法增加库容。具体方法如下：

①分析现有的尾矿库，根据尾矿泥承载能力将尾矿库分为三个区域，区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，区域Ⅰ为在尾矿库边界的，有足够承载能力的区域，约5公顷；区域Ⅱ为尾矿泥粒径大，沉积效果好、承载能力稍强的区域，约50公顷；区域Ⅲ为没有承载能力，表层呈稀泥浆状的区域，必须做合适处理才能具备后续施工能力，约95公顷。区域Ⅰ不设置工作垫层的基础层；区域Ⅱ首先铺设椰棕编织的片材作为工作垫层的基础层；区域Ⅲ首先摊铺一层椰棕编织的片材作为表面支撑，再摊铺植物秸秆做为骨架，再摊铺椰棕编织片构筑工作垫层的基础层。然后构筑工作垫层的加固层，将新排入的尾矿泥与一定量水泥-矿渣-石灰固化剂（水泥：矿渣：石灰的质量比为7:2:1）混合均匀，固化剂掺量为尾矿泥质量的20%，在区域Ⅱ中，按第一层约15cm，约10天之后按每层25cm每12天铺筑一层的方式铺设再铺2层，最终搭建好区域Ⅱ的工作面层；区域Ⅲ中，按第一层10cm，约8天之后按每层约20cm，每10天铺筑一层的方式铺设再铺3层，最终搭建好区域Ⅲ的工作面层。构筑好工作垫层之后，在尾矿泥中利用土工布做成的带作为竖向排水通道，带宽为180mm，厚10mm；工作垫层构筑好后在区域Ⅰ中设置砂沟作为水平排水通道，区域Ⅱ、Ⅲ中采用铺设沙沟中内嵌塑料排水板的方式构筑水平排水通道；采用混凝土在靠近尾矿坝位置修筑内径为0.25m的排水井。竖向排水通道与水平排水通道相连，水平排水通道通向排水井中。尾矿泥在其上荷重作用下渗透出的水，通过竖向排水通道汇集，流经水平排水通道排入排水井中并抽走，使尾矿泥实现排水固结，从而减小对尾矿坝的水平作用力。

②在原有尾矿坝上，利用固化尾矿土方式加高坝体3m，坡角为50°，采用固化尾矿土修筑1m高的坝体将尾矿库划分成5个区域，使得每个尾矿泥浆排放区域初期每天能形成约10cm的尾矿泥浆层，以便悬浮载体悬浮于尾矿库区表面。以便进一步排入尾矿泥。对区域Ⅰ不设置自动排水通道设置系统A；对于区域Ⅱ，在①中构筑的工作垫层上的水平排水通道上，按间隔7m的距离设置自动排水通道设置系统A；对于区域Ⅲ，在①中构筑的工作垫层上的水平排水通道上，按间隔5m的距离设置自动排水通道设置系统A，并且各个自动排水通道设置系统A中的悬浮载体通过绳进行连接，最后固定于现有的尾矿坝上。该自动排水通道设置系统A中的排水材料的下端固定于工作垫层上，并与其上的水平排水通道连通。该自动排水通道设置系统A中的悬浮载体采用木材做成，滚轮采用塑料材料做成，形状为2.5m×2.5m×0.4m，其上的排水材料采用土工布做成的带，带宽为180mm，厚10mm。

③随着尾矿泥的排放，当达到加高坝体高度后，在该②中新增尾矿泥表面，再次构筑工作面层，然后在该工作面层上设置水平排水通道和竖向排水井，该工作面层以及水平排水通道的设置方法及步骤参照①中所述进行设置，并采用内径为0.25m铸铁管道设置在尾矿库中作为排水井。构筑工作面层的同时将自动排水通道设置系统A中的悬浮载体去除，并将自动排水通道设置系统A中的椰棕和稻草混编的带形成的竖向排水通道与该工作面层表面构筑的的水平排水通道相连通，从而使该层尾矿泥浆中的水，在上部荷载和作用下通过竖向排水通道汇集，然后流经上下水平排水通道2和2′，最终从竖向排水井排出。

④在工作面层上构筑4个150m×200m×1.5m方形仓格a，仓格a的构筑材料采用固化尾矿土修筑。将整个尾矿库分为3个尾矿库区域，在各尾矿库区域四周用混凝土修筑一圈高1m的坝体作为模板，模板厚0.5m。将排出的尾矿泥浆依次注满仓格a，泥浆搁置3天。该螺旋输送机11选用LXS型号螺旋输送机，参数为功率6KW，最大角度可到75°吸浆口开口内径0.4m，输送管0.2m，排浆管道内径0.15m。固化剂贮料装置13采用内径1m×0.5m倒圆锥形体，高1m，设置在混合装置扩大管14侧上方，在内径为80mm输送管道内安装螺旋推进器进行输送水泥：矿渣：石灰的质量比为7:2:1的粉体固化剂，掺量为15%；该压缩空气输送装置12包括功率为2.5KW的空气压缩机和一条内径为30mm的压缩空气输送管道，与输送管道夹角r为45°，一个连接于混合装置扩大管14的前端；第二个气动传输装置可以在距仓格位置400m的任意位置安置，第三个气动传输装置可以在距仓格位置800m的任意位置安置，当400m或800m距离内的区域摊铺完成后，将另一段传输装置与之前的对接，继续输送到摊铺系统C。压缩空气输送装置输送的压缩空气可以保证混合泥浆在输送管道中充分回旋拌合进一步形成均匀的混合泥浆，并输送至摊铺系统C。利用橡胶软管将混合泥浆传送至指定位置摊铺，形成固化尾矿土层，利用手推车作为橡胶软管的承载机械。将经固化处理的尾矿土按一定时间间隔和一定的厚度逐层浇注在仓格外与模板之间的工作面层上，按每层约35cm，每20天完成一次除仓格外的整个尾矿库面的摊铺工作，直至达到模板k的高度。加高仓格a和模板的高度，重复上述过程，堆积过程按55°坡度，堆积固化土直至最终达到15m的堆筑高度。

实施例四

某即将达到设计库容的稀土矿尾矿库，库顶面面积120公顷，现有初期坝坝高25m，坝底宽75m，坝顶宽15m，尾矿泥浆日排放量为2万m³，采用本发明提供的方法增加库容。具体方法如下：

①分析现有的尾矿库，根据尾矿泥承载能力将尾矿库分为二个区域，区域Ⅰ、Ⅱ，区域Ⅰ为尾矿泥粒径大，沉积效果好、承载能力稍强的区域约20公顷；区域Ⅱ为承载能力不足，表层呈稀泥浆状的区域，约100公顷。区域Ⅰ承载能力稍强，首先适当铺设稻草编织的片材作为工作垫层的基础层；区域Ⅱ首先摊铺一层稻草编织片作为表面支撑，再摊铺树枝、竹竿等做为骨架，再摊铺草毡片构筑工作垫层的基础层。然后构筑工作垫层的加固层，将尾矿库表面的尾矿泥与一定量水泥-石灰固化剂（水泥和石灰的质量比为9:1）混合均匀，固化剂掺量为18%，在区域Ⅰ中，按第一层约15cm，约10天之后按每层约20cm，每12天铺筑一层的方式再铺设3层；区域Ⅱ中，按第一层10cm，约8天之后按每层约15cm，每10天铺筑一层的方式铺设再4层，最终搭建好区域Ⅱ的工作面层。。构筑好工作垫层之后，在尾矿泥中利用椰棕和稻草混编的绳作为竖向排水通道，绳横截面直径为30mm；工作垫层构筑好后在区域Ⅰ、Ⅱ中采用铺设草毡包裹竹片方式构筑水平排水通道；并采用内径为0.2m铸铁管道设置在靠近尾矿坝区域作为排水井。竖向排水通道与水平排水通道相连，水平排水通道通向排水井中。尾矿泥在其上荷重作用下渗透出的水，通过竖向排水通道汇集，流经水平排水通道排入排水井中并抽走，使尾矿泥实现排水固结，从而减小对尾矿坝的水平作用力。

②在原有尾矿坝上，采用混泥土材料加高坝体8m，坡角为45°，采用固化尾矿土修筑1m高的坝体将尾矿库划分成6个区域，使得每个尾矿泥浆排放区域初期每天能形成约10cm的尾矿泥浆层，以便悬浮载体悬浮于尾矿库区表面。以便进一步排入尾矿泥。对区域Ⅰ不设置自动排水通道设置系统A；对于区域Ⅱ，在①中构筑的工作垫层上的水平排水通道上，按间隔6m的距离设置自动排水通道设置系统A；对于区域Ⅲ，在①中构筑的工作垫层上的水平排水通道上，按间隔4m的距离设置自动排水通道设置系统A，并且各个自动排水通道设置系统A中的悬浮载体通过绳进行连接，最后固定于现有的尾矿坝上。该自动排水通道设置系统A中的排水材料形成的竖向排水通道的下端固定于工作垫层上，并与其上的水平排水通道连通。该自动排水通道设置系统A中的悬浮载体采用硬质泡沫做成，滚轮采用塑料做成，形状为2m×2m×0.3m，其上的排水材料采用椰棕和稻草混编的绳制成，绳横截面直径为30mm。

③随着尾矿泥的排放，当达到加高坝体高度后，在该②中新增尾矿泥表面，再次构筑工作面层，然后在该工作面层上设置水平排水通道和竖向排水井，该工作面层以及水平排水通道的设置方法及步骤参照①中所述进行设置，并采用内径为0.2m塑料管道设置在尾矿库中作为排水井。构筑工作面层的同时将自动排水通道设置系统A中的悬浮载体去除，并将自动排水通道设置系统A中的排水材料形成的竖向排水通道与该工作面层表面构筑的的水平排水通道相连通，从而使该层尾矿泥浆中的水，在上部荷载和作用下通过竖向排水通道汇集，然后流经上下水平排水通道2和2′，最终从竖向排水井排出。

④在工作面层上构筑5个100m×200m×1.5m方形仓格a，仓格a的构筑材料采用固化尾矿土修筑，仓格厚0.3m。在整个尾矿库四周用固化尾矿土修筑一圈高1m的坝体作为模板，模板厚0.4m。将排出的尾矿泥浆依次注满仓格a，泥浆搁置4天。该螺旋输送机11选用LXS型号螺旋输送机，参数为功率8KW，最大角度可到75°吸浆口开口内径0.4m，输送管0.3m，排浆管道内径0.15m。固化剂贮料装置13采用内径0.8m×1m圆柱形体内，设置在混合装置扩大管14同一平面内，在固化剂贮存装置13前安装压缩空气装置利用气流进行输送水泥和石灰的质量比为9:1的粉体的固化剂，掺量为12%；该压缩空气输送装置12包括功率为2.5KW的空气压缩机和一条内径为30mm的压缩空气输送管道，与输送管道夹角r为60°，一个连接于混合装置扩大管14的前端；第二个气动传输装置可以在距仓格位置400m的任意位置安置，当400m距离内的区域摊铺完成后，将另一段传输装置与之前的对接，继续输送到摊铺系统C。压缩空气输送装置输送的压缩空气可以保证混合泥浆在输送管道中充分回旋拌合进一步形成均匀的混合泥浆，并输送至摊铺系统C。利用水泥泵车将输送过来的混合泥浆摊铺到指定位置，形成固化尾矿土层，利用机械平板车作为皮带传输机的承载机械。将经固化处理的尾矿土按一定时间间隔和一定的厚度逐层浇注在仓格外与模板之间的工作面层上，将经固化处理的尾矿土按一定时间间隔和一定的厚度逐层浇注在仓格外与模板之间的工作面层上，按每层约35cm，每30天完成一次除仓格外的整个尾矿库面的摊铺工作，直至达到模板k的高度，此时再加高仓格a和模板k的高度，重复上述过程，按60°坡度堆积，堆积固化土直至最终达到20m的堆筑高度。

Claims (10)

1.一种提高在役尾矿库容量的方法，其特征在于：所述的方法包括如下步骤：

第一步，在现有尾矿库的原有尾矿泥表面设置工作垫层和排水系统，构筑底层，具体的构筑方法如下：

该工作垫层分为基础层和加固层两部分，或者只包括加固层，加固层的构筑方法是将库区的原有尾矿泥或者新增尾矿泥浆与固化剂混合均匀，分层浇筑在基础层或者原有尾矿泥之上，最终形成具有满足施工作业承载能力的工作垫层；构筑好工作垫层之后，在原有尾矿泥中设置竖向排水通道，在工作垫层表面设置水平排水通道以及排水井，竖向排水通道与水平排水通道相连通，水平排水通道通向排水井中，使原有尾矿泥中的水在其自重和其上荷重作用下，通过竖向排水通道，流经水平排水通道排入排水井中并抽走，实现原有尾矿泥排水固结；

第二步，在现有尾矿坝上，新修坝体，在新修的坝体内注入新增尾矿泥，并在新增尾矿泥中设置排水系统，形成中层；

第三步，在中层的最后一层新增尾矿泥表面，铺设工作面层，在该工作面层上设置水平排水通道和竖向排水井；

如果中层中是采用自动排水通道设置系统时，将自动排水通道设置系统中的悬浮装置去除，并将第二步中由自动排水通道设置系统中排水材料所形成的竖向排水通道与该工作面层表面的水平排水通道相连通；当采用逐层水平排水系统时，将整个尾矿库周边的引水通道与水平排水通道和竖向排水井连通。从而使该层新增尾矿泥中的水，在自身荷载作用下通过竖向排水通道或者每一层的水平排水材料汇集，最终从竖向排水井排出；

在工作面层所在的尾矿库区域四周修筑一圈坝体作为模板k，模板k高度宜与仓格a高度相同，在工作面层上靠近排水井位置构筑若干个仓格，用于储存新排放的尾矿泥浆，将新排放的尾矿泥浆依次注满仓格，泥浆搁置1~3天排出自由水形成粘稠尾矿泥浆，采用固化处理系统处理并形成混合泥浆输送给摊铺系统进行摊铺，形成固化尾矿土，最后形成上层。

2.根据权利要求1所述的一种提高在役尾矿库容量的方法，其特征在于：第二步中所述的排水通道布置方法有两种，第一种：

将尾矿库划分成若干区域，在现有尾矿泥上的工作垫层上，间隔设置自动排水通道设置系统，该自动排水通道设置系统中的竖向排水材料下端固定于工作垫层上，并与工作垫层上的水平排水通道连通，当新增尾矿泥浆注入时，新增尾矿泥浆及其表层的水层将自动排水通道设置系统浮起，由于自动排水通道设置系统中的竖向排水材料下端固定，随着自动排水通道设置系统的上浮，在新增尾矿泥浆中自动形成新的竖向排水通道，直至新增尾矿泥浆的排入量达到增加坝体高度后的设计库容；

排水通道布置方法第二种：采用逐层水平排水系统实现尾矿泥浆的排水固结，即每当新增尾矿泥浆注入量达到一定厚度时，在新增尾矿泥浆表面铺设水平排水材料；在每层新增尾矿泥浆表面铺设水平排水材料的同时在该尾矿库区域周边铺设引水通道，水平排水材料通过引水通道与排水井相连通；各层新增尾矿泥浆中渗透出的水，通过水平排水材料汇集到尾矿库区域周边的引水通道，进而流入排水井中，最终排出尾矿库，并形成中层。

3.根据权利要求1所述的一种提高在役尾矿库容量的方法，其特征在于：所述的固化剂的掺入量由粘稠尾矿泥浆性质和固化尾矿土需要达到的强度指标决定，控制在尾矿泥浆的质量百分比为5%-30%之间。

4.根据权利要求1所述的一种提高在役尾矿库容量的方法，其特征在于：所述的固化处理系统包括：螺旋输送机、压缩空气输送装置、固化剂贮料装置、混合装置扩大管、泵抽装置，该螺旋输送机抽取粘稠泥浆，并输送至混合装置扩大管，该固化剂贮料装置与混合装置扩大管连通，固化剂的输送方式是在输送管道内安装压缩空气输送装置输送或者接入泵抽装置进行输送；该压缩空气输送装置连接于混合装置扩大管的前端和/或后端。

5.根据权利要求1所述的一种提高在役尾矿库容量的方法，其特征在于：所述的自动排水通道设置系统包括悬浮装置和竖向排水材料两部分，悬浮装置由悬浮载体、滚轮、固定槽、夹片、弹簧旋钮和半圆形栓组成，悬浮载体是该自动排水通道设置系统的主体，其上的四个侧面各固定有一个夹片，夹片上固定有弹簧旋钮，通过旋转弹簧旋钮调节夹片对竖向排水材料的夹持力度；悬浮载体的四个侧棱上各有一个半圆形栓，通过半圆形栓将悬浮载体进行连接固定；四个水平棱上的凹槽中各装有一个滚轮，其顶面装有固定槽，实现竖向排水材料通过滚轮之后最后安置在固定槽中。

6.根据权利要求1所述的一种提高在役尾矿库容量的方法，其特征在于：所述的逐层水平排水系统包括水平排水材料和牵拉装置两部分，牵拉装置包括：空心滚轴、滑环、撑杆、滚轮和地栓，空心滚轴是用来缠绕水平排水材料的，保证水平排水材料的滚动摊铺；滑环实现绳悬空在尾矿库之上且沿钢丝线任意滑动，撑杆将连于空心滚轴两端的绳撑开，防止缠在空心滚轴上的水平排水材料在摊铺过程中造成阻挠作用；地栓设在尾矿库周边的坚硬地区，起到定位作用，其上固定有钢丝绳，钢丝绳上套有滚轮，并且滚轮与撑杆、空心滚轴通过绳连接，通过设置在岸边的卷绳机械实现固定于滚轮上的2倍尾矿库宽度长的绳牵拉整个装置完成水平排水材料在尾矿库区表面的铺设，同时将水平排水材料与设置在尾矿库周边的引水通道连通。

7.根据权利要求1所述的一种提高在役尾矿库容量的方法，其特征在于：所述的竖向排水通道和水平排水通道所采用的材料为椰棕或黄麻。

8.一种提高在役尾矿库容量的装置，其特征在于：所述的装置包括底层、中层和上层三层结构，所述的底层包括原有尾矿泥、工作垫层、竖向排水通道、水平排水通道和排水井，所述的工作垫层铺设在原有尾矿泥表面，竖向排水通道设置在原有尾矿泥中，与工作垫层上表面的水平排水通道连通，水平排水通道与排水井连通，最后通过排水井将原有尾矿泥中的水分排出；

所述的中层构筑在底层的水平排水通道上的一层，中层包括坝体、新增尾矿泥和排水通道，所述坝体修筑在原坝体上，在坝体内排入新增尾矿泥，所述的排水通道为竖向排水通道，或者为水平排水材料和引水通道，对于前种情况，所述的竖向排水通道位于新增尾矿泥内，并且垂直于水平面，竖向排水通道下端与底层的水平排水通道连通，上端与设置在上层的工作面层上的水平排水通道连通；对于后种情况，水平排水材料设置在新增尾矿泥内，与整个尾矿库四周设置的引水通道连通，而引水通道与排水井连通，实现新增尾矿泥中的水分的排出；

所述的上层包括工作面层、水平排水通道、排水井、仓格和模板，所述的工作面层铺设在新增尾矿泥表面，工作面层上设置水平排水通道和竖向排水井，在工作垫层上靠近排水井位置构筑若干个仓格，在整个尾矿库四周或每个尾矿库区域的四周修筑一圈坝体作为模板。

9.根据权利要求8所述的一种提高在役尾矿库容量的装置，其特征在于：所述的工作垫层包括基础层和加固层，或者只包括加固层，其中基础层是在原有尾矿泥的表面铺设，加固层铺设在基础层之上或者直接铺设在原有尾矿泥上。

10.根据权利要求8所述的一种提高在役尾矿库容量的装置，其特征在于：模板高度与仓格高度相同，并且随着仓格高度的增加而增加。

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