CN106120813B - 一种避免渗流隔水层形成和毛细效应的露天矿内排方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种避免渗流隔水层形成和毛细效应的露天矿内排方法，将采矿后的内排物先进行筛分，筛分出的碎石铺设在底板层的上部作为基础层，筛分出的碎石和石块后剩余的内排物铺设在基础层上方作为常规排土层，筛分出的石块铺设在常规排土层上方作为毛细阻滞层，毛细阻滞层上方铺设塑料盲沟层，塑料盲沟层上方依次铺设根植层和腐殖土层，在内排土场底板层内部设置若干渗水盲沟，渗水盲沟平行于内排土场边坡剖面方向布置。本发明通过调整排土层的岩性，满足排土场复垦的需要；加入塑料盲沟层，避免渗流隔水层形成；借助毛细阻滞层来消除毛细效应，切断排土场基底与上部的水力联系，应用成本低、经济效果好，更具有推广价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种露天矿内排方法，具体涉及一种避免渗流隔水层形成和毛细效应的露天矿内排方法。
背景技术
露天开采的过程中，需要剥离大量的覆盖岩层，不同岩性的剥离物集中至排土场混合排弃，在自然沉降的作用下，散体排弃物的孔隙度被逐渐压密；在降水和内排土场内部自由水渗流的影响下，上部排土层的细微颗粒向下运移，堵塞了下部排土层的孔隙，阻断渗流路径，形成了渗流隔水层。渗流隔水层出现会大大增加边坡内部的静水压力，不利于安全稳定。内排土场中密实度较高的排土层会产生显著的毛细效应，并提供内排土场上、下部的水力联系，增加边坡内部的浸润线高度、岩体重度和水压力，并诱发边坡变形、失稳。内排土场的渗流隔水层和毛细效应给内排土场安全结构和排土方案设计制造了很大的困难。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种避免渗流隔水层形成和毛细效应的露天矿内排方法，可以避免内排土场形成渗流隔水层，同时消除中间层的毛细效应，切断上、下部的水力联系，并可以保证内排土场中的水流自由下渗并顺利排出。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种避免渗流隔水层形成和毛细效应的露天矿内排方法，包括腐殖土层、根植层、塑料盲沟层、毛细阻滞层、常规排土层、基础层和渗水盲沟；将采矿后的内排物先进行筛分，筛分出达到钙质胶结程度的碎石和三维尺寸在20cm以上的石块，达到钙质胶结程度的碎石铺设在内排土场底板层的上部作为基础层，筛分出达到钙质胶结程度的碎石和三维尺寸在20cm以上的石块后剩余的内排物铺设在基础层上方作为常规排土层，三维尺寸在20cm以上的石块铺设在常规排土层上方作为毛细阻滞层，毛细阻滞层上方铺设塑料盲沟层，塑料盲沟层上方依次铺设根植层和腐殖土层，在内排土场底板层内部设置若干渗水盲沟，渗水盲沟平行于内排土场边坡剖面方向布置。
进一步的，所述的腐殖土层的厚度为1.5m~2m，根植层厚度为15m~30m，塑料盲沟层厚度为30cm，毛细阻滞层厚度为3m~5m。
进一步的，所述的腐殖土层的腐殖土为开采露天矿时地表的腐殖土。
进一步的，所述的毛细阻滞层的石块块体间孔隙宽度大于1mm。
进一步的，所述的相邻两个渗水盲沟间距为100m。
进一步的，在底板层内部设置排水渠和集水坑，渗水盲沟通过排水渠与集水坑连通。
与现有技术相比本发明通过调整排土层的岩性，满足排土场复垦的需要；加入塑料盲沟层，避免渗流隔水层形成；然后借助毛细阻滞层来消除毛细效应，切断排土场基底与上部的水力联系，本发明具有应用成本低、经济效果好等优点，更具有推广价值。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为图1的A-A处剖面图；
图3为图1的B-B处剖面图；
图4为排土场下部结构细节图；
图中：1、腐殖土层，2、根植层，3、塑料盲沟层，4、毛细阻滞层，5、常规排土层，6、基础层，7、渗水盲沟，8、排水渠，9、集水坑，10、底板层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
露天矿开采会产生大量的剥离物，剥离物基本没有价值，为了节约成本，均采用内排方式处理剥离物，如图1至图4所示，本发明包括腐殖土层1、根植层2、塑料盲沟层3、毛细阻滞层4、常规排土层5、基础层6和渗水盲沟7；将采矿后的内排物先进行筛分，筛分出达到钙质胶结程度的碎石和三维尺寸在20cm以上的石块，达到钙质胶结程度的碎石铺设在内排土场底板层10的上部作为基础层6，基础层6为露天矿内排土场的基础承载层，由力学强度较大的碎石组成，渗透性较好；筛分出达到钙质胶结程度的碎石和三维尺寸在20cm以上的石块后剩余的内排物铺设在基础层6上方作为常规排土层5；三维尺寸在20cm以上的石块铺设在常规排土层5上方作为毛细阻滞层4，该层厚度为3m~5m，石块块体间平均孔隙宽度大于1mm，用于切断内排土场从下至上的毛细效应；毛细阻滞层4上方铺设塑料盲沟层3，塑料盲沟层3上方依次铺设根植层2和腐殖土层1，在内排土场底板层10内部设置若干渗水盲沟7，渗水盲沟7平行于内排土场边坡剖面方向布置；腐殖土层1的厚度为1.5m~2m，用于复垦或复林，根植层2厚度为15m~30m，用于内排土场上部树木根须的生长延伸，塑料盲沟层3厚度为30cm，用于阻止根植层2的微型颗粒或泥质岩土渗入毛细阻滞层4；为了进一步降低转场费用，腐殖土层1的腐殖土为开采露天矿时地表的腐殖土。
使用本发明提供的方法进行露天矿内排，通过筛分内排物，调整排土层的岩性，满足内排土场复垦的需要；在根植层2和毛细阻滞层4之间加入塑料盲沟层3，阻止根植层2的微型颗粒或泥质岩土向下渗入，从而避免了渗流隔水层的形成；然后借助毛细阻滞层4来消除毛细效应，切断内排土场基底与上部的水力联系，可以保证内排土场中的水流自由下渗并顺利排出，为了保证排水的效果，在底板层10内部设置排水渠8和集水坑9，渗水盲沟7通过排水渠8与集水坑9连通，相邻两个渗水盲沟7间距为100m，内排土场内部渗出的水经渗水盲沟7和排水渠8排出至集水坑9。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种避免渗流隔水层形成和毛细效应的露天矿内排方法，其特征在于，包括腐殖土层（1）、根植层（2）、塑料盲沟层（3）、毛细阻滞层（4）、常规排土层（5）、基础层（6）和渗水盲沟（7）；
将采矿后的内排物先进行筛分，筛分出达到钙质胶结程度的碎石和三维尺寸在20cm以上的石块，达到钙质胶结程度的碎石铺设在内排土场底板层（10）的上部作为基础层（6），筛分出达到钙质胶结程度的碎石和三维尺寸在20cm以上的石块后剩余的内排物铺设在基础层（6）上方作为常规排土层（5），三维尺寸在20cm以上的石块铺设在常规排土层（5）上方作为毛细阻滞层（4），毛细阻滞层（4）上方铺设塑料盲沟层（3），塑料盲沟层（3）上方依次铺设根植层（2）和腐殖土层（1），在内排土场底板层（10）内部设置若干渗水盲沟（7），渗水盲沟（7）平行于内排土场边坡剖面方向布置。
2.根据权利要求1所述的一种避免渗流隔水层形成和毛细效应的露天矿内排方法，其特征在于，所述的腐殖土层（1）的厚度为1.5m~2m，根植层（2）厚度为15m~30m，塑料盲沟层（3）厚度为30cm，毛细阻滞层（4）厚度为3m~5m。
3.根据权利要求2所述的一种避免渗流隔水层形成和毛细效应的露天矿内排方法，其特征在于，所述的腐殖土层（1）的腐殖土为开采露天矿时地表的腐殖土。
4.根据权利要求1所述的一种避免渗流隔水层形成和毛细效应的露天矿内排方法，其特征在于，所述的毛细阻滞层（4）的石块块体间孔隙宽度大于1mm。
5.根据权利要求1所述的一种避免渗流隔水层形成和毛细效应的露天矿内排方法，其特征在于，所述的相邻两个渗水盲沟（7）间距为100m。
6.根据权利要求1所述的一种避免渗流隔水层形成和毛细效应的露天矿内排方法，其特征在于，在所述底板层（10）内部设置排水渠（8）和集水坑（9），渗水盲沟（7）通过排水渠（8）与集水坑（9）连通。
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