CN109056642A - 尾矿坝、尾矿堆积坝以及尾矿堆积坝的建筑方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种尾矿坝、尾矿堆积坝以及尾矿堆积坝的建筑方法，其中尾矿堆积坝包括具有中轴线的尾矿堆积层，尾矿堆积层还包括坝顶、设置于该坝顶宽度方向两侧的上游坝坡和下游坝坡，坝顶与下游坝坡的连接边缘高于坝顶与上游坝坡的连接边缘，坝顶平缓过度。该结构能够有效地将雨水导向靠近上游坝坡的坝顶上，从而减少雨水对下游坝坡的冲刷，保护了下游坝坡的坡面。

Description

尾矿坝、尾矿堆积坝以及尾矿堆积坝的建筑方法

技术领域

本发明涉及一种尾矿坝，属于矿坝建筑技术领域。

背景技术

尾矿库是指筑坝拦截谷口或围地构成的，用以堆存金属或非金属矿山进行矿石选别后排出尾矿或其他工业废渣的场所。尾矿库是矿山企业的环境保护工程项目，可以防止尾矿向江、河、湖、海、沙漠及草原等处任意排放。

尾矿坝是由尾矿堆积碾压而成用来围护尾矿库的构筑物，该尾矿坝主要由初期坝和尾矿堆积坝组成。该尾矿堆积坝通常由尾矿堆积层构成。根据筑坝方式的不同，尾矿堆积坝通常可以分为上游式尾矿坝、下游式尾矿坝、中线式尾矿坝。

目前，位于多雨地区的尾矿坝或者尾矿坝赶上多雨季节，上游坝坡和下游坝坡容易被雨水冲出拉沟，从而破坏坡面，进而对坝体造成损坏。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解。

发明内容

本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种尾矿坝，以保护尾矿坝的坡面不受雨水冲刷。

本发明的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种尾矿堆积坝，以保护该尾矿堆积坝的坡面不受雨水冲刷。

本发明的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供尾矿堆积坝的建筑方法。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

根据本发明的一个方面，提供了一种尾矿堆积坝，该尾矿堆积坝包括具有中轴线的尾矿堆积层，所述尾矿堆积层还包括坝顶、设置于该坝顶宽度方向两侧的上游坝坡和下游坝坡，所述坝顶与所述下游坝坡的连接边缘高于所述坝顶与所述上游坝坡的连接边缘，所述坝顶平缓过度。

根据本发明的一实施方式，其中所述尾矿堆积坝还包括截水沟，所述截水沟位于所述中轴线的靠近所述上游坝坡一侧的坝顶上，所述截水沟的延伸方向与所述中轴线呈角度设置。

根据本发明的一实施方式，其中所述截水沟的延伸方向与所述中轴线的之间的夹角α范围为0°≤α＜90°。

根据本发明的一实施方式，其中所述截水沟的内表面由水泥砂浆抹面构成。

根据本发明的一实施方式，其中所述截水沟的内表面的结构强度为M10～M15。

根据本发明的一实施方式，其中所述截水沟的底面宽度B大于截水沟的深度H。

根据本发明的一实施方式，其中所述截水沟的底面宽度B与截水沟的深度H之间的关系为B：H＝3:1。

根据本发明的一实施方式，其中所述截水沟的内坡的坡度为1：1。

根据本发明的一实施方式，其中所述坝顶的坡度为0.8：100～1.5：100；以及/或者所述上游坝坡的坡度为1：1.8-1：2.5；以及/或者所述下游坝坡的坡度为1：2.7-1：3.5。

根据本发明的一个方面，提供了一种尾矿坝，所述尾矿坝包括初期坝和设置于该初期坝顶部的尾矿堆积坝，所述尾矿堆积坝为根据权利要求1至9中任一项所述的尾矿堆积坝。

根据本发明的一实施方式，其中所述尾矿坝为中线式尾矿坝，所述尾矿堆积坝上还设置有水力旋流器、尾矿输送管、尾矿溢流排放管以及尾矿底流排放管，所述尾矿输送管连通于所述水力旋流器的入口，所述尾矿溢流排放管和尾矿底流排放管连通于所述水力旋流器的出口。

根据本发明的一个方面，提供了一种尾矿堆积坝的建筑方法，所述建筑方法包括以下步骤：

修整尾矿堆积坝的坝顶，以使远离尾矿库侧的坝顶高于靠近尾矿库侧的坝顶，所述坝顶平缓过度；

在靠近尾矿库侧的坝顶上设置截水沟；

在截水沟的内表面形成水泥浆抹面。

根据本发明的一实施方式，其中所述截水沟的内表面为水泥砂浆抹面构成。

根据本发明的一实施方式，其中所述截水沟的内表面的结构强度为M10～M15。

根据本发明的一实施方式，其中所述截水沟的底面宽度B大于截水沟的深度H。

根据本发明的一实施方式，其中所述截水沟的内坡的坡度为1：1。

根据本发明的一实施方式，其中堆筑下一级尾矿堆积层前，拆除所述截水沟。

由上述技术方案可知，本发明的尾矿坝及其尾矿堆积坝的优点和积极效果在于：

由于坝顶与下游坝坡的连接边缘高于坝顶与上游坝坡的连接边缘，这样的结构能够有效地将雨水导向靠近上游坝坡的坝顶上，从而减少雨水对下游坝坡的冲刷，保护了下游坝坡的坡面。

附图说明

通过结合附图考虑以下对本发明的优选实施例的详细说明，本发明的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本发明的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：

图1是根据一示例性实施方式示出的一种尾矿堆积坝的结构示意图。

图2是图1中的尾矿堆积坝的建筑流程图。

其中，附图标记说明如下：

1、截水沟； 2、尾矿堆积坝；

3、水力旋流器； 4、尾矿输送管；

5、尾矿溢流排放管； 6、尾矿底流排放管；

7、通气孔； 121、上游坝坡；

122、下游坝坡； 123、坝顶；

131、内坡； 132、底面。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

根据本发明的另一方面，提供一种尾矿坝，该尾矿坝可以包括初期坝和设置于该初期坝顶部的尾矿堆积坝。尾矿坝在最终构筑完成后，可以在坝顶和下游坝坡上种植植被，以防止水土流失，美化环境。根据本发明的一具体实施方式，其中尾矿坝可以为中线式尾矿坝，但不以此为限，下文中描述的尾矿堆积坝可以根据需要应用于其他类型的尾矿坝上，例如上游式尾矿坝或者下游式尾矿坝。该尾矿坝在最终构筑完成后，坝顶和下游坝坡上可以分别种植植被，以防止水土流失，美化环境。

根据本发明的一具体实施方式，其中尾矿堆积坝上可以设置有水力旋流器3、尾矿输送管4、尾矿溢流排放管5以及尾矿底流排放管6，尾矿输送管4可以连通于水力旋流器3的入口，尾矿溢流排放管5以及尾矿底流排放管6可以连通于水力旋流器3的出口。

根据本发明的一具体实施方式，其中水力旋流器3可以设置于靠近下游坝坡122的顶部。使用时，尾矿浆可以通过尾矿输送管4流入水力旋流器3的入口，经过该水力旋流器3进行旋流，以在旋流后分出细尾砂和粗尾砂。细尾砂可以由水力旋流器3的出口进入到尾矿溢流排放管5中，以排放到尾矿库中，该细尾砂的流动方向如图1中的箭头所指方向；粗尾砂则可以由尾矿底流排放管6排放到下游筑坝区，该下游筑坝区可以靠近下游坝坡122设置。本发明定义的“上游”可以为尾矿坝的靠近尾矿库的一侧；“下游”可以为尾矿坝的远离尾矿库的一侧。

参照图1，根据本发明的一个方面，提供一种尾矿堆积坝2，该尾矿堆积坝2可以包括层叠设置的多层尾矿堆积层，每层该尾矿堆积层的高度可以为1m～20m，例如但不限于，该尾矿堆积层的高度范围可以为10m～20m。根据本发明的一具体实施方式，其中尾矿堆积层可以具有中轴线，该中轴线可以为坝轴线，该尾矿堆积层也可以称为子坝。

继续参照图1，根据本发明的一具体实施方式，其中尾矿堆积层可以包括坝顶123、设置于该坝顶123宽度方向两侧的上游坝坡121和下游坝坡122，坝顶123与下游坝坡122的连接边缘可以高于坝顶123与上游坝坡121的连接边缘，靠近下游坝坡122的坝顶123可以向靠近上游坝坡121的坝顶123逐渐平缓过度。也就是说，该坝顶123可以具有倾向于尾矿库上游的坡面。该设计可以有效地将雨水导向靠近上游坝坡121的坝顶123上，从而减少雨水对下游坝坡122的冲刷，保护了下游坝坡122的坡面。

继续参照图1，根据本发明的一具体实施方式，其中坝顶123的坡度可以为0.8：100～1.5：100。根据本发明的一具体实施方式，其中坝顶123的坡度可以为1:100。本发明定义的坡度可以为坡面的垂直高度和水平距离的比值。根据本发明的一具体实施方式，其中尾矿堆积层的坝顶123的水平距离A可以为20m～60m。根据本发明的一具体实施方式，其中尾矿堆积层的坝顶123的水平距离A可以为40m。

继续参照图1，根据本发明的一具体实施方式，其中上游坝坡的坡度可以为1：1.8～1：2.5，例如但不限于，上游坝坡121的坡度可以为1:2。根据本发明的一具体实施方式，其中下游坝坡122的坡度可以为1：2.7～1：3.5，例如但不限于，该下游坝坡122的坡度可以为1:3。

继续参照图1，根据本发明的一具体实施方式，其中该尾矿堆积坝还可以包括截水沟1，该截水沟1可以位于坝顶123上，并且该截水沟1可以位于中轴线的靠近上游坝坡121的一侧，该截水沟1的延伸方向可以与中轴线呈角度设置。根据本发明的一具体实施方式，其中截水沟1的延伸方向可以与中轴线之间的夹角α范围为0°≤α＜90°。也就是说，该截水沟1的延伸方向可以与中轴线平行，以拦截上游坝坡121上的雨水，防止对上游坝坡121的坡面进行冲刷，从而保护了上游坝坡的坡面。但并不以此为限，只要截水沟1能够起到对雨水拦截的作用，都在本发明的保护范围内。本发明提供的尾矿坝能够同时保护上游坝坡的坡面和下游坝坡的坡面。

继续参照图1，根据本发明的一具体实施方式，其中截水沟1的靠近尾矿库一侧的内坡131的顶部可以与设置于坝顶的部件之间具有安全距离，例如但不限于，尾矿溢流排放管5上可以设置有通气孔7，该通气孔7可以位于截水沟1的上游，如图1所示，该通气孔7可以位于截水沟1的左侧，截水沟1的靠近尾矿库一侧的内坡131的顶部到该通气孔7的距离可以大于0.5m。此处描述的设置于坝顶的部件还可以为溢流输送管(未示出)，该溢流输送管也可以设置于坝顶上游侧，且位于截水沟1的上游。此处描述的坝顶上游侧即坝顶的位于中轴线的靠近尾矿库的一侧，即图1中的中轴线的左侧。

根据本发明的一具体实施方式，其中截水沟1的内表面可以由水泥砂浆抹面构成。较传统的混凝土工艺，采用该水泥砂浆抹面工艺可以避免现场支模，简化了施工步骤，提高了工作效率。另一方面，该水泥砂浆抹面可以采用粗尾砂作为原料形成，从而可以节省成本，进一步提高了经济效益。除此，该水泥砂浆抹面可以为内表面形成的一层较薄的保护结构，便于后期拆除，相对于传统的混凝土工艺，该水泥砂浆产生更少的废弃物，且易于拆除。

根据本发明的一具体实施方式，其中截水沟1的内表面的结构强度可以为M10～M15，也就是说，该内表面的结构强度可以为10Mpa～15Mpa。其中形成强度为M10的抹面的水泥砂浆，采用的水泥、粗尾砂以及水的质量比可以为1：5.027：1.21。形成强度为M15的抹面的水泥砂浆，采用的水泥、粗尾砂以及水的质量比可以为1：4.53：1.03，但不以此为限，本领域技术人员可以根据实际需要选择各物质成分的配比。

继续参照图1，根据本发明的一具体实施方式，其中截水沟1的底面宽度B可以大于截水沟的深度H。具有这样横向截面的截水沟1易于机械施工，便于迅速成型，以提高汛期截水沟1的施工效率。该截水沟1的具体宽度与深度的比值，可以根据现场施工需求而定，例如但不限于，根据本发明的一具体实施方式，其中截水沟1的底面132宽度B与截水沟1的深度H之间的关系为B：H＝3:1。一种具体实施方式，其中该截水沟1的底面132宽度B可以为1m，截水沟1的深度H可以为0.3m。

继续参照图1，根据本发明的一具体实施方式，其中截水沟1的内坡131的坡度可以为1：1。

参照图2，根据本发明的一具体实施方式，其中尾矿堆积坝的建筑可以包括以下步骤：

1、修整尾矿堆积坝的坝顶，以使远离尾矿库侧的坝顶高于靠近尾矿库侧的坝顶；

2、在靠近尾矿库侧的坝顶上设置截水沟；

3、在截水沟的内表面形成水泥砂浆抹面。

根据本发明的一具体实施方式，其中该水泥砂浆抹面的结构强度可以为M10～M15。

在构筑下一层尾矿堆积层前，须将上一层尾矿堆积层坝顶所有设施拆除，该设施可以为水力旋流器3、尾矿输送管4、尾矿溢流排放管5以及尾矿底流排放管6，并且需要拆除截水沟。

所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在上面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组件、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本发明的各方面。

Claims (17)

1.一种尾矿堆积坝，其特征在于，包括具有中轴线的尾矿堆积层，所述尾矿堆积层还包括坝顶、设置于该坝顶宽度方向两侧的上游坝坡和下游坝坡，所述坝顶与所述下游坝坡的连接边缘高于所述坝顶与所述上游坝坡的连接边缘，所述坝顶平缓过度。

2.如权利要求1所述的尾矿堆积坝，其特征在于，所述尾矿堆积坝还包括截水沟，所述截水沟位于所述中轴线的靠近所述上游坝坡一侧的坝顶上，所述截水沟的延伸方向与所述中轴线呈角度设置。

3.如权利要求2所述的尾矿堆积坝，其特征在于，所述截水沟的延伸方向与所述中轴线的之间的夹角α范围为0°≤α＜90°。

4.如权利要求2所述的尾矿堆积坝，其特征在于，所述截水沟的内表面由水泥砂浆抹面构成。

5.如权利要求4所述的尾矿堆积坝，其特征在于，所述截水沟的内表面的结构强度为M10～M15。

6.如权利要求2所述的尾矿堆积坝，其特征在于，所述截水沟的底面宽度B大于截水沟的深度H。

7.如权利要求6所述的尾矿堆积坝，其特征在于，所述截水沟的底面宽度B与截水沟的深度H之间的关系为B：H＝3:1。

8.如权利要求2所述的尾矿堆积坝，其特征在于，所述截水沟的内坡的坡度为1：1。

9.如权利要求1所述的尾矿堆积坝，其特征在于，所述坝顶的坡度为0.8：100～1.5：100；以及/或者所述上游坝坡的坡度为1：1.8-1：2.5；以及/或者所述下游坝坡的坡度为1：2.7-1：3.5。

10.一种尾矿坝，其特征在于，所述尾矿坝包括初期坝和设置于该初期坝顶部的尾矿堆积坝，所述尾矿堆积坝为根据权利要求1至9中任一项所述的尾矿堆积坝。

11.根据权利要求10所述的尾矿坝，其特征在于，所述尾矿坝为中线式尾矿坝，所述尾矿堆积坝上还设置有水力旋流器、尾矿输送管、尾矿溢流排放管以及尾矿底流排放管，所述尾矿输送管连通于所述水力旋流器的入口，所述尾矿溢流排放管和尾矿底流排放管连通于所述水力旋流器的出口。

12.一种尾矿堆积坝的建筑方法，其特征在于，所述建筑方法包括以下步骤：

修整尾矿堆积坝的坝顶，以使远离尾矿库侧的坝顶高于靠近尾矿库侧的坝顶，所述坝顶平缓过度；

在靠近尾矿库侧的坝顶上设置截水沟；

在截水沟的内表面形成水泥浆抹面。

13.根据权利要求12所述的尾矿堆积坝的建筑方法，其特征在于，所述截水沟的内表面为水泥砂浆抹面构成。

14.根据权利要求12所述的尾矿堆积坝的建筑方法，其特征在于，所述截水沟的内表面的结构强度为M10～M15。

15.根据权利要求12所述的尾矿堆积坝的建筑方法，其特征在于，所述截水沟的底面宽度B大于截水沟的深度H。

16.根据权利要求12所述的尾矿堆积坝的建筑方法，其特征在于，所述截水沟的内坡的坡度为1：1。

17.根据权利要求12至16中任一项所述的尾矿堆积坝的建筑方法，其特征在于，堆筑下一级尾矿堆积层前，拆除所述截水沟。