CN110195440A - 一种有助于矿山排土场抗振动和防入渗破坏的排土方法 - Google Patents

一种有助于矿山排土场抗振动和防入渗破坏的排土方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种有助于矿山排土场抗振动和防入渗破坏的排土方法，发明主要为了克服降雨入渗、机械及爆破等振动对排土场稳定性的不利影响。场地整平并夯实成外倾的坚实基础，在基础上按梅花型布设注浆孔，并铺设复合排水板和砂砾石层，然后进行排土工作，坡面复合排水板铺设与排土高度同步进行。达到每层的预定高度后，铺设外倾的坡内复合排水板，其与坡面复合排水板捆绑处采用土钉加固。重复上述排‑治工作直至达到台阶的预定高度，最后向注浆管中注入双液进行整体加固，即完成一个排土周期。发明为排‑治一体的排土方法，将废弃土料、复合排水板、注浆形成的类固结桩体结合成一个有机整体，大大提高了排土场排水、防冲刷和抗振动的性能。

Description

一种有助于矿山排土场抗振动和防入渗破坏的排土方法
技术领域
本发明涉及一种矿山排土场建设的排土方法，尤其适用于短时强降雨作用、开采过程中机械及爆破等振动强烈的采排作业矿区，属于矿业开采领域。
背景技术
排土场是采矿剥离土岩形成的人工松散堆积体，排土场稳定性问题是矿山安全生产的核心问题之一。随着矿山的持续开采，排土总量逐渐加大，排土场建设往往与矿山开采推进方式同步，堆放设计标准相对严格，一般不会发生深层滑坡破坏。但降雨入渗及矿区各种振动等实际条件下极易诱发的浅层滑坡、泥石流地质灾害，直接影响排土场工作人员及生产设备的安全，容易给矿山开发带来安全隐患。
目前，矿山排土场的排放方法以自然倾倒为主，为了提高散体材料构成的排土场边坡的稳定性和可靠性，公开号为CN108049871A的中国专利，其公开了一种有助于内排土场复垦的露天矿采排方法，尽管有利于矿山地质环境恢复和减轻降雨入渗作用，但并不能从根本上提高排土场自身稳定能力。对于公开号为CN107642097A的中国专利，其公开了一种轻型排土场支挡结构，由于需要施工坡面挡土板及其基础，并要保证与拉筋的连接强度，质量控制严格且无法保证与排土同步进行，适用性较差。因此，迫切需要提出一种矿山排土场排-治一体的排土方法，填补矿山排土场在降雨入渗及工程振动等实际工况条件下稳定性的可靠程度方面的不足。
发明内容
针对现有排土技术存在的问题，本发明提供一种有助于矿山排土场抗振动和防入渗破坏的排土方法，排土和防护可同步实施，工程造价低廉，施工简便。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种有助于矿山排土场抗振动和防入渗破坏的排土方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤1：清除规划排土场地内的采矿残渣，将场地内土体夯实压密为外倾的基础，并在设计排土坡脚处开挖排水沟；
步骤2：在基础上按梅花型布设双液注浆孔并预留注浆管，注浆管深入到下部地基内，将坡内复合排水板铺设在基础上，在坡内复合排水板上铺设一层砂砾石；
步骤3：开始进行采矿废弃土料的正常排放，坡面复合排水板铺设与排土高度同步进行，达到每层的预定高度，进行层面的小角度外倾处理后，铺设坡内复合排水板；
步骤4：在坡内复合排水板与坡面复合排水板连接处，将坡内复合排水板前端下折且与坡面复合排水板捆绑，并采用土钉进行加固；
步骤5：排土工作按照步骤3、4进行循环，直至排土场台阶达到预定高度；
步骤6：坡面复合排水板延伸到台阶平台上并用土钉固定，向注浆管注入双液混合液进行土料加固，对排土场平台进行隔水处理。
进一步，所述的坡内复合排水板和坡面复合排水板，排水板由两层土工布包裹，土工格栅位于上土工布上部，土工膜位于下土工布下部复合构成。
进一步，步骤4中，利用土钉在坡面复合排水板和坡内复合排水板捆绑处进行加固处理。
进一步，双液注浆在垂向上形成类固结桩体。
本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：
1.本发明是一种排-治一体的排土方法，排土场立体排水、加固可以与排土同步进行，排水抗振动的加固效果明显；
2.本发明中坡面复合排水板与坡内复合排水板连接后形成了一个具有渗水、排水和防止坡面冲刷的立体排水系统，极大地提高了排土场防雨水入渗破坏的能力，同时，添加的土工格栅加筋材料极大地提高了对土体的束缚性能，增强了排土场的整体性能；
3.本发明中的双液注浆的施工方法，价格低廉，凝结速度快，施工时间短，整体强度高，抗变形能力强，能将废弃土料、复合排水板结合形成一个有机整体并深入到下部稳定地层中，抗震动性能大大提高，能够有效地降低因机械、爆破等矿山生产常见振动荷载对排土场边坡的破坏作用；
4.本发明的排土方法施工工艺简单，抗振动和防入渗破坏的加固效果明显，在矿山排土领域有广阔的应用前景。
附图说明
下面结合附图进行进一步说明：
图1为本发明排土后的剖面示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为坡内复合排水板和坡面复合排水板的结构示意图；
图中：1-坡内复合排水板；2-砂砾石；3-废弃土料；4-排土场平台；5-双液注浆管；6-坡面复合排水板；7-土钉；8-排水沟；9-双液注浆孔；10-土工格栅；11-土工布；12-排水板；13-土工膜。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做更进一步的解释。
图1表示的是本发明设计的排土方法一个排土台阶排放效果的示意图,具体过程如下：
步骤1：清除并整平规划排土场地内的采矿残渣，利用打夯机将场地内土体夯实压密成表面小角度外倾角的基础，并在设计排土坡脚处人工开挖排水沟8；
步骤2：在基础表面上按梅花型布设双液注浆孔9，布置如图2所示，选择采用回转钻进、冲击钻进、冲击回转钻进和振动等方式钻孔并埋设注浆管5，使注浆管5深入到下部稳定的地基内，采用人工捆扎的方式形成图3所示的坡内复合排水板1与坡面复合排水板6结构，并将坡内复合排水板1铺设在基础上，在坡内复合排水板1上铺设一层砂砾石2；
步骤3：按照采排计划进行采矿废弃土料3的正常排放，自排土坡脚开始的坡面复合排水板6沿排土形成的坡面同步铺设，达到每层的预定高度，同时，连接注浆管5以保证其始终处于排土层面上，利用打夯机进行层面的小角度外倾处理后，铺设坡内复合排水板1；
步骤4：在坡内复合排水板1与坡面复合排水板6连接处，坡内复合排水板1前端下折，预留足够的重叠长度后与坡面复合排水板6进行人工捆绑，采用洛阳铲成孔并完成注浆型土钉7的施工，与坡脚处的排水沟8一起构建出坡内外立体排水系统并对实现坡体加固；
步骤5：排土工作按照步骤3、4进行循环，直至排土场台阶达到预定高度；
步骤6：坡面复合排水板6延伸到台阶平台上并施工注浆型土钉7完成固定，采用双液注浆机向注浆管5内注入以水泥+水玻璃为主的混合液进行土料中，浆液的配比、注浆半径、注浆压力和注浆量等注浆参数根据现场的注浆试验确定，没有试验条件的可由相似工程经验给出，注浆形成的类固结桩体与复合排水板形成立体加固系统,最后对排土场平台4进行碾压等隔水方法处理。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种有助于矿山排土场抗振动和防入渗破坏的排土方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤1：清除规划排土场地内的采矿残渣，将场地内土体夯实压密为小角度外倾的基础，并在设计排土坡脚处开挖排水沟（8）；
步骤2：在基础上按梅花型布设双液注浆孔（9）并预留注浆管（5），注浆管（5）深入到下部地基内，将坡内复合排水板（1）铺设在基础上，在坡内复合排水板（1）上铺设一层砂砾石（2）；
步骤3：开始进行采矿废弃土料（3）的正常排放，坡面复合排水板（6）铺设与排土高度同步进行，达到每层的预定高度，进行层面的小角度外倾处理后，铺设坡内复合排水板（1）；
步骤4：在坡内复合排水板（1）与坡面复合排水板（6）连接处，将坡内复合排水板（1）前端下折且与坡面复合排水板（6）捆绑，并采用土钉（7）进行加固；
步骤5：排土工作按照步骤3、4进行循环，直至排土场台阶达到预定高度；
步骤6：坡面复合排水板（6）延伸到台阶平台上并用土钉（7）固定，向注浆管（5）注入双液混合液进行土料加固，对排土场平台（4）进行隔水处理。
2.根据权利要求1所述的一种有助于矿山排土场抗振动和防入渗破坏的排土方法，其特征在于，所述的坡内复合排水板（1）和坡面复合排水板（6），排水板（12）由两层土工布（11）包裹，土工格栅（10）位于上土工布（11）上部，土工膜（13）位于下土工布（11）下部复合构成。
3.根据权利要求1所述的一种有助于矿山排土场抗振动和防入渗破坏的排土方法，其特征在于，步骤4中，利用土钉（7）在坡面复合排水板（6）和坡内复合排水板（1）捆绑处进行加固处理。
4.根据权利要求1所述的一种有助于矿山排土场抗振动和防入渗破坏的排土方法，其特征在于，步骤6中，双液注浆在垂向上形成类固结桩体。
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