CN103061327B - 一种排土场综合治理方法 - Google Patents
一种排土场综合治理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103061327B CN103061327B CN201310025355.1A CN201310025355A CN103061327B CN 103061327 B CN103061327 B CN 103061327B CN 201310025355 A CN201310025355 A CN 201310025355A CN 103061327 B CN103061327 B CN 103061327B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- dump
- refuse dump
- particle diameter
- platform
- barren rock
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 19
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 6
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 3
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 3
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 3
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000006424 Flood reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000029142 excretion Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000009418 renovation Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Revetment (AREA)
- Pit Excavations, Shoring, Fill Or Stabilisation Of Slopes (AREA)
Abstract
本发明公开了一种排土场综合治水方法，在排土场（1）上方的山坡上选择适宜的位置修建截洪沟，在排土场（1）的每个平台上铺设一定厚度的黏土，经过排土车辆的反复压实自然形成防渗层（4），排土场（1）的平台修成２％～３％的反坡，在排土场（1）上一平台坡脚修建排水沟（5）；在排土场（1）底部使用大粒径废石作为泄流体（7）；在排土场（1）平台外侧修建挡洪墙（6），将水导向平台里侧的排水沟（5），挡洪墙（6）采用混凝土或浆砌石均可。本发明采取截、防、排、疏多管齐下的综合措施，可以有效解决排土场的水害，防止排土场滑坡和泥石流的发生，适用于各类排土场的综合治理。
Description
技术领域
本发明涉及一种排土场安全治理措施，具体涉及一种露天矿山排土场地表水和地下水的综合治理技术，适用于各类排土场的综合治理，可在黑色、有色、煤炭、化工等行业的露天矿山排土场广泛应用。
背景技术
剥岩、排土是露天矿不可或缺的开采工艺，露天矿山排土场是堆放剥离废岩（土）的场所，露天矿排土场，是矿山仅次于采矿场的庞大构筑物，它接纳、收容露天矿剥离的岩土废弃物，少则数百万吨，多则数亿吨。排土场由收容岩土散体的地基和堆置其上的废石堆两部分构成。排土场堆排对露天矿安全生产具有重要意义。
我国现有一定规模的排土场2000座以上，每年剥离排放岩土量超过10亿吨，占地超过2000多公顷。排土场的稳定性、滑坡、泥石流及其灾害的防治，既是一个关系到矿山安全生产的科学技术课题，又是一个关系人民生命财产安全和环境危害。
水害是导致滑坡和泥石流灾害最主要的原因，综合治理首要的是综合治水。治水，直接解除洪水对排土场的冲刷、破坏；治水，间接地治理了排土场滑坡、泥石流灾害，并且治理了排土场渗透水对环境的污染。“治坡先治水”，治水是排土场边坡稳定和防范泥石流最主要的技术措施之一。目前，排土场治水，一是建立和生产全期保持清水与污水分流的截洪排水系统，采取上截下疏，始终保持系统顺通；二是随着生产排土场面积扩大，汇水将逐渐通过排土场渗水形式汇集于排土场坡脚，坡脚排洪沟要保持畅通。
已有的治水措施都是局部性不成系统，本发明的目的在于从截、防、排、疏多管齐下治理排土场的地表水和地下水问题，防止排土场滑坡和泥石流灾害的发生。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的上述问题而提供一种排土场综合治理方法，可以有效解决排土场的水害，防止排土场滑坡和泥石流的发生。
为实现本发明上述目的，本发明一种排土场综合治理方法通过以下技术方案来实现：
（1）修筑和维护排土场上方的截洪沟：为了减少排土场汇水面积，在排土场上方的山坡上选择适宜的位置修建截洪沟并定期对其进行修缮维护，这样可以让雨水和地表水集中排至排土场之外，不让地表汇水进入排土场，截洪沟的布置必须根据实际地形，截洪沟的尺寸必须结合汇水面积和所在地区的水文资料经计算复核排洪能力后确定；
（2）排土平台防渗层及导排水设施：在平台上铺设一定厚度的黏土，经过排土车辆的反复压实自然形成防渗层，防渗层的厚度为20—40cm，一般为20—30cm，防渗层可以有效阻止地表水下渗入台阶内部；同时，由于排土平台被修成２％ ～３％左右的反坡，且排土场平台一般保持平整、不会出现低洼积水，故可在排土场的平台里侧即上一平台坡脚处修建排水沟（对于单台阶排土场，则在山体与排土场结合处修建排水沟或利用上述的截洪沟作为排水沟），这样做使平台汇水自然流向排水沟，通过排水沟将水引出界外。对于雨量大的地区，则在平台外侧修建挡洪墙，将水挡向排水沟，防止洪水冲刷坡面。通过上述措施有效解决平台的地表水，大大减少泥沙流失量、减轻坡面冲刷。
所述的挡洪墙的高度一般在1m之内。
（3）底部泄流体：在排土场底部使用大粒径废石作为泄流体，底部泄流体要求场区排泄非汛期流水、汛期洪水，而且能保证百年一遇特大洪水条件下的泄流能力。所以，应针对排土场地区常年流量、汛期流量、百年一遇流量，从泄流体渗流形式、空隙尺度、渗流速度、黏滞系数、雷诺数、水力坡度、出入口处泄水面积、逸出点流速等多方面资料，经分析计算，确定底部大块废石泄流体的泄流能力，根据泄流能力确定底部泄流体的厚度。
所述的废石最大粒径不宜大于300mm, 以重量计，粒径≥150mm的废石含量应≥80%,粒径<20mm颗粒含量宜小于4%；所述的泄流体的厚度为500mm——2000mm范围。在此情况下，泄流体的泄流速度、排土场的稳定性及综合技术、经济效果好，且不会产生堵塞现象。
以重量含量计，其泄流体中废石的粒径分布最佳为：
粒径>300mm，0%；
200 mm≤粒径≤300 mm,50%～60%；
150 mm≤粒径<200mm，22%～32%；
50 mm≤粒径<150 mm，5%～10%；
20 mm ≤粒径<50 mm，2%～5%；
粒径<20 mm，<4%。
所述粒径是指单个废石转换为同体积球体的直径。
本发明一种排土场综合治理方法采用以上技术方案后，采取截、防、排、疏多管齐下的综合措施，主要由上方截洪沟、平台防渗层、平台排水沟、挡洪墙、底部泄流体等设施组成的综合系统来治理排土场的地表水和地下水，其中排土场上方截洪沟可以减小排土场汇水面积，有效截断外围雨水；平台防渗层用于防止雨水下渗；由于挡洪墙的存在再加上反坡的存在，可以防止雨水冲刷边坡，并将雨水全部导入平台里侧的排水沟；底部泄流体用于降低排土场内部水位，同时增加排土场地基稳定性。
附图说明
图1为排土场上部截洪沟平面布置示意图。
图2为排土平台防渗层布置示意图。
图3为排土平台水沟、挡洪墙和底部泄流体布置示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施方案对本发明一种排土场综合治理方法作进一步详细说明。
由图1所示的排土场上部截洪沟平面布置示意图看出，在排土场1上方的山坡3上选择适宜的位置修建截洪沟2，并定期对其进行维护修缮，截洪沟2的布置原则是在结合现场实际地形的基础上尽可能多的覆盖汇水面积，截洪沟2的尺寸必须结合汇水面积和所在地区的水文资料经计算复核排洪能力后确定。
图2所示的排土平台防渗层布置示意图看出，排土场1的排土形成平台后，在平台上铺设一定厚度的黏土，经过排土车辆的反复压实自然形成防渗层4，因为排土过程一般分多个平台，在每个平台都要形成防渗层，所以图2所示中出现多个防渗层的情况，但图2中防渗层的具体数目却是虚拟的，每个排土场会有所不同；同时，应尽可能使边坡也能形成防渗层，但是，要在整个边坡形成均匀的防渗层较难，一般情况是上部厚，下面较薄，图2所示边坡防渗层正好说明这种情况。
由图3所示的排土平台水沟、挡洪墙和底部泄流体布置示意图并结合图2、图1看出，排土场1的平台一般修成２％ ～３％左右的反坡，并保持排土场平台的平整、不出现低洼积水，在平台形成防渗层4后，阻止雨水下渗，由于反坡的存在，雨水自然流向里侧，所以，在排土场里侧即上一平台坡脚修建排水沟5。而对于单台阶排土场，则在山体与排土场结合处修建排水沟，或利用图1中所述的截洪沟2。排水沟5的断面为0.5m×0.5m，使平台汇水自然流向排水沟5，通过排水沟5将水引出界外。
对于雨量大的地区，则在平台外侧修建挡洪墙6，将水导向排水沟5，防止洪水冲刷坡面，挡洪墙6的高度一般在1m之内，采用混凝土或浆砌石均可。
在排土场1的底部使用大粒径废石作为泄流体7，泄流体的厚度根据计算得到的泄流能力确定。应针对排土场地区常年流量、汛期流量、百年一遇流量，从泄流体7的渗流形式、空隙尺度、渗流速度、黏滞系数、雷诺数、水力坡度、出入口处泄水面积、逸出点流速等多方面资料，经分析计算，确定底部大块废石泄流体的泄流能力，根据泄流能力确定底部泄流体的厚度。所述泄流体7中采用的废石粒径分布为：200 mm≤粒径≤300 mm,56%；150 mm≤粒径<200mm，27%；50≤粒径<150 mm，9%；20 mm ≤粒径<50 mm，5%；粒径<20 mm，3%。泄流体的厚度为1500mm。在某大型铁矿山的工业应用特别是经过百年一遇的特大暴雨的验证，采用上述废石粒径的泄流体7的泄流效果非常好，排土场没有发生失稳现象，更没有发生滑坡或泥石流事故。
Claims (2)
1. 一种排土场综合治水方法，在排土场（1）上方的山坡（3）上选择适宜的位置修建截洪沟（2）并定期对其进行修缮维护，截洪沟（2）的布置原则是在结合现场实际地形的基础上尽可能多的覆盖汇水面积，截洪沟（2）的尺寸必须结合汇水面积和所在地区的水文资料经计算复核排洪能力后确定，其特征在于还包括以下技术方案：
1）在排土场（1）的每个平台上铺设一定厚度的黏土，经过排土车辆的反复压实自然形成防渗层（4），所述的防渗层（4）的厚度为20～40cm；在排土场（1）的边坡也铺设一定厚度的黏土形成防渗层（4），边坡上防渗层（4）厚度为上部厚、下面薄；
2）排土场（1）的平台修成２％ ～３％的反坡，在排土场（1）上一平台坡脚修建排水沟（5）；在排土场平台外侧修建挡洪墙（6），将水导向平台里侧的排水沟（5），采用混凝土或浆砌石均可；所述的挡洪墙（6）的高度在1m之内；
3）在排土场（1）底部使用大粒径废石作为泄流体（7），针对排土场地区常年流量、汛期流量、百年一遇流量，从泄流体渗流形式、空隙尺度、渗流速度、黏滞系数、雷诺数、水力坡度、出入口处泄水面积、逸出点流速综合考虑，经分析计算，确定底部大块废石泄流体的泄流能力，根据泄流能力确定底部泄流体的厚度；所述的废石最大粒径≤300mm, 以重量计：粒径大于150mm的废石含量≥80%,粒径小于20mm颗粒含量<4%；所述泄流体（7）中废石的粒径分布为：
粒径>300mm，0%；
200 mm≤粒径≤300 mm,50%～60%；
150 mm≤粒径<200mm，22%～32%；
50 mm≤粒径<150 mm，5%～10%；
20 mm ≤粒径<50 mm，2%～5%；
粒径<20 mm，<4%；
所述粒径是指单个废石转换为同体积球体的直径。
2. 如权利要求1所述的一种排土场综合治水方法，其特征在于：所述的泄流体的厚度为500mm——2000mm范围。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310025355.1A CN103061327B (zh) | 2013-01-22 | 2013-01-22 | 一种排土场综合治理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310025355.1A CN103061327B (zh) | 2013-01-22 | 2013-01-22 | 一种排土场综合治理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103061327A CN103061327A (zh) | 2013-04-24 |
| CN103061327B true CN103061327B (zh) | 2015-02-18 |
Family
ID=48104193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310025355.1A Active CN103061327B (zh) | 2013-01-22 | 2013-01-22 | 一种排土场综合治理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103061327B (zh) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103243799B (zh) * | 2013-05-10 | 2014-12-17 | 中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司 | 一种防治矿山固废堆场与山体结合部位水冲刷危害的方法 |
| CN104234010B (zh) * | 2014-08-15 | 2017-05-17 | 内蒙古大学 | 一种生态排蓄水渠修建方法 |
| CN105046013B (zh) * | 2015-08-04 | 2018-09-07 | 华能澜沧江水电股份有限公司 | 一种渗流数值计算中的内部逸出面处理方法 |
| CN106679735B (zh) * | 2017-03-24 | 2018-06-15 | 中国矿业大学(北京) | 一种矿排土场多水种实时监测装置及使用方法 |
| CN106982626B (zh) * | 2017-03-24 | 2018-03-23 | 中国矿业大学(北京) | 一种矿区堆土场保水绿化装置及其水环境监测方法 |
| CN106930753B (zh) * | 2017-03-24 | 2018-04-13 | 中国矿业大学(北京) | 一种露天煤矿排土场水位实时监测系统及其建立和使用方法 |
| CN111058350A (zh) * | 2020-01-14 | 2020-04-24 | 水利部牧区水利科学研究所 | 一种排土场平台结构及排土场平台覆绿的方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL157019B1 (en) * | 1988-06-29 | 1992-04-30 | Ogolnokrajowe Gwarectwo Wegla | Method for dump drainage |
| CN101660368A (zh) * | 2008-08-29 | 2010-03-03 | 中煤国际工程集团沈阳设计研究院 | 电厂灰渣排放在露天矿排土场的方法 |
| CN102392454A (zh) * | 2011-10-13 | 2012-03-28 | 中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司 | 一种排土场反坡式平盘整治及生态恢复措施 |
-
2013
- 2013-01-22 CN CN201310025355.1A patent/CN103061327B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103061327A (zh) | 2013-04-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103061327B (zh) | 一种排土场综合治理方法 | |
| CN103953008B (zh) | 一种适用于尾矿库的改进型混合坝 | |
| CN206752614U (zh) | 一种海绵型道路下沉式绿化分隔带雨水收集利用系统 | |
| CN104912087B (zh) | 一种应用模袋的中线式尾矿筑坝法 | |
| CN107165129A (zh) | 峡谷区高坝水电工程渣场沟水导流系统 | |
| CN210827513U (zh) | 一种自适应边坡排水防渗结构 | |
| CN110904915A (zh) | 一种水库工程岩土体透水及防渗设计方法 | |
| CN113107061A (zh) | 一种近城市废弃露天矿地层重构方法 | |
| CN111593742B (zh) | 一种基于抛石挤淤法整改尾矿库的施工方法 | |
| CN101914882B (zh) | 高地下水位粉质土地区低路堤结构及施工方法 | |
| CN106192871A (zh) | 用于泥石流沟的防护布置结构 | |
| CN103628488B (zh) | 一种尾矿坝子坝的筑坝方法 | |
| CN107119624A (zh) | 一种泥石流沟内大型弃渣场的防治体系及实施方法 | |
| CN111305211B (zh) | 一种一次性建坝的超细粒尾矿库采用中线法加高扩容的方法 | |
| CN104480949B (zh) | 基于强排渗上游式的尾矿库两级坝结构及其应用 | |
| CN103266633A (zh) | 一种湿法冶金尾渣库防渗漏排污水排洪方法 | |
| CN103046536B (zh) | 一种适于软弱地基的排土场综合治水措施 | |
| CN103046564B (zh) | 一种适于排土场基底内存在承压水的排土场综合治水方法 | |
| CN207987940U (zh) | 一种边坡排水结构 | |
| CN206928250U (zh) | 峡谷区高坝水电工程渣场沟水导流系统 | |
| CN206052635U (zh) | 用于泥石流沟的防护布置结构 | |
| CN202627002U (zh) | 用于截河型尾矿库涌水地段的尾矿坝 | |
| CN205604186U (zh) | 一种粘土心墙风化料坝 | |
| CN112343020A (zh) | 用于历史遗留尾矿库的环境风险防控集成系统及方法 | |
| CN103233440B (zh) | 一种基于矿渣型泥石流形成机理的防治方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| C53 | Correction of patent for invention or patent application | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Wang Yunmin Inventor after: Wang Bin Inventor after: Duan Weiping Inventor after: Zhu Junxing Inventor after: Wang Liangfeng Inventor after: Zhou Yuxin Inventor after: Zeng Xuemin Inventor after: Qiu Yu Inventor after: Cao Zuozhong Inventor before: Wang Yunmin Inventor before: Wang Bin Inventor before: Duan Weiping Inventor before: Zhu Junxing Inventor before: Wang Liangfeng Inventor before: Zhou Yuxin Inventor before: Zeng Xuemin Inventor before: Qiu Yu Inventor before: Cao Zuozhong |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 243000 Xitang Road, Ma'anshan Economic Development Zone, Anhui, No. 666 Patentee after: MAANSHAN Mine Research Institute Co.,Ltd. Address before: 243000 Xitang Road, Ma'anshan Economic Development Zone, Anhui, No. 666 Patentee before: SINOSTEEL MAANSHAN INSTITUTE OF MINING RESEARCH Co.,Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |