CN111042070A - 利用采选矿废石辅助修建的尾矿库截洪坝及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用采选矿废石辅助修建的尾矿库截洪坝及其施工方法，截洪坝包括采用毛石混凝土浇筑的重力坝坝体和反压平台，反压平台利用采选矿废石填筑，反压平台修建在重力坝坝体的下游侧，且该反压平台贴合重力坝坝体下游侧的倾斜面设置。本发明所述横跨整个河床的反压平台，能够显著提高截洪坝整体稳定安全性，有效控制软弱覆盖层地基上重力坝所产生的不均匀沉降，大大降低坝体开裂风险，并防止重力坝覆盖层地基发生深层剪切整体失稳破坏。本发明所述平台填筑施工与重力坝坝体保持同步上升，利用反压平台修建施工期的入仓道路，很好地解决了毛石混凝土重力坝逐步浇筑上升过程中数万方毛石运输入仓的问题。

Description

利用采选矿废石辅助修建的尾矿库截洪坝及其施工方法

技术领域

本发明属于矿山尾矿库工程技术领域，具体为一种利用采选矿废石辅助修建的尾矿库截洪坝及其施工方法。

背景技术

尾矿库截洪坝一般修建在尾矿库上游溪沟里，其功能是拦截沟谷里汛期产生的洪水，通过泄洪通道排往下游，从而保证尾矿库汛期的防洪安全。截洪坝坝址通常为深厚覆盖层坝基条件，而坝型选择往往倾向于工作性能可靠、建造技术简单的重力坝。覆盖层地基上修建重力坝的一个重要问题是如何保证重力坝的整体稳定安全性。此外，如何防止覆盖层地基上重力坝发生有害的不均匀沉降，防止在坝体作用下覆盖层地基发生深层剪切整体失稳破坏，也是需要谨慎处理的技术问题。为了经济和环保的目的，混凝土重力坝浇筑过程中需掺入总量达数万方的毛石，这就需要解决重力坝逐步浇筑上升过程中毛石运输入仓的问题。

矿山在采矿和选矿过程中会产生大量废石，这些废石丢弃废石场，不仅占用大量土地，而且破坏周围生态环境。如果能合理利用这些废石修建截洪坝反压平台，可以带来较好的经济和生态效益。

发明内容

本发明目的在于提供一种利用采选矿废石辅助修建的尾矿库截洪坝及其施工方法，从而解决上述问题。

为实现上述目的，本发明首先公开了利用采选矿废石辅助修建的尾矿库截洪坝，包括重力坝坝体和反压平台，所述重力坝坝体采用毛石混凝土浇筑，所述反压平台利用采选矿废石填筑，所述反压平台修建在所述重力坝坝体的下游侧，且该反压平台贴合所述重力坝坝体下游侧的倾斜面设置。

进一步的，所述反压平台的高度为所述重力坝坝体高度的45％-55％。

进一步的，所述反压平台顶部的宽度大于或等于10米，且该反压平台下游侧的坡度大于或等于1:1.8。

进一步的，所述反压平台上设置有截洪坝施工入仓道路，所述截洪坝施工入仓道路呈“之”字形设置在所述反压平台下游侧的倾斜面上。

进一步的，所述反压平台上的截洪坝施工入仓道路的路基为压实的采选矿废石坡体，路面为18-22cm厚泥结碎石路面，路面宽度不小于6米、坡度不大于11％，转弯半径不小于15米。

进一步的，所述重力坝坝体上设置有所述截洪坝施工入仓道路，所述截洪坝施工入仓道路为自反压平台顶部的中央分别向左、右岸按9％-11％的坡度采用采选矿废石填筑施工道路，该截洪坝施工入仓道路路面为18-22cm厚泥结碎石路面，路面宽度不小于6米。

然后，本发明公开了一种利用采选矿废石辅助修建的尾矿库截洪坝的施工方法，包括如下步骤：

1)保持反压平台的填筑和重力坝坝体的混凝土浇筑同步上升，利用反压平台坡面折返形成“之”字形截洪坝施工入仓道路，直达与反压平台施工顶面齐平的重力坝坝体的混凝土浇筑仓面；

2)当重力坝坝体高于反压平台的顶部高程后，自反压平台顶部的中央分别向左、右岸按9％-11％的坡度修建所述截洪坝施工入仓道路至重力坝的混凝土浇筑仓面。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明所述横跨整个河床的反压平台，能够显著提高截洪坝整体稳定安全性，有效控制软弱覆盖层地基上重力坝所产生的不均匀沉降，大大降低坝体开裂风险，并防止重力坝覆盖层地基发生深层剪切整体失稳破坏。

2、本发明所述反压平台采用矿山废石填筑，能够有效利用选矿和采矿产生的多余废石，减小废石处理工程量，节约了成本，有利于保护当地生态环境，具有较好的生态效益。

3、本发明所述反压平台便于修筑截洪坝坝体混凝土入仓施工道路，利用该施工道路，截洪坝坝体混凝土浇筑过程中所需掺入的大量毛石可采用自卸汽车直接运输入仓，大大提高了重力坝坝体毛石混凝土的浇筑效率，节约了毛石的运输时间及运输成本，即利用反压平台修建施工期的入仓道路，很好地解决了毛石混凝土重力坝逐步浇筑上升过程中数万方毛石运输入仓的问题。

下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例公开的利用采选矿废石辅助修建的尾矿库截洪坝的结构示意图。

图例说明：

1、重力坝坝体；2、反压平台；3、截洪坝施工入仓道路。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1所示，本发明公开了一种采选矿废石辅助修建的尾矿库截洪坝，为某矿业公司的尾矿库的截洪坝，包括重力坝坝体1和反压平台2，重力坝坝体1为C20毛石混凝土重力坝，坝顶高程1790.0米，坝高24米，顶宽4米，坝顶长238米，坝基为第四系漂卵石夹粉质粘土，属软基。重力坝坝体1上游坝面坡顶以下5米铅直，其下部坡比1:0.3，下游坝坡1:0.8，重力坝坝体1的混凝土毛石添加总量超过2万吨。该矿业公司钒钛磁铁矿采选矿每年产生的废石超过一千万吨，废石岩体主要包含辉石、基性斜长石、橄榄石、角闪石等矿物，其物理力学性能表现为致密、坚硬、抗压强度高、表观密度大、表面吸水率低，非常适合于用作修建重力坝反压平台，也非常适合于用作坝体混凝土浇筑中添加的毛石。

该截洪坝利用矿山废石在坝下游横跨全河谷修建反压平台2，反压平台2顶部高程1777.0米，顶宽10米宽，下游坡度1:1.85。不仅有效提高了重力坝坝体1的整体稳定安全性，并且为重力坝坝体1的混凝土施工期大量毛石直接运输入仓提供了便捷通道，促进了矿山废石利用，取得了较好的经济效益和生态效益。

一、反压平台修建

利用矿山废石在截洪坝下游横跨全河谷修建反压平台2，高度12m，顶宽10米宽，下游坡度1:1.85。经计算，由于反压平台2的反压支撑作用，截洪坝整体抗滑稳定安全系数满足相关规范要求，坝基面不均匀沉降不超过1cm，坝基覆盖层深层抗滑稳定安全系数远大于规范容许值。

反压平台2具体施工步骤如下：

步骤一：随着截洪坝的重力坝坝体1分层浇筑升高，反压平台2填筑与重力坝坝体1同步上升。当新浇筑层(层厚2m)混凝土强度龄期达到15天时，即可以开始新一层反压平台2的填筑施工。

步骤二：反压平台2废石铺料、碾压按照重力坝轴线方向来进行，反压平台2横跨整个河床。填筑废石料采用20t自卸汽车运输，推土机平料，振动碾碾压，碾压层压实厚度按1.0m控制。即对应重力坝坝体1混凝土浇筑一层，反压平台2填筑施工两层。

二、反压平台2顶部高程1777.0米以下截洪坝施工入仓道路3的修建

步骤一：反压平台2施工的同时，采用矿山废石填筑施工道路的路基，如图1所示，路基形成后同样要采用振动碾压实，保证道路在使用过程中不下沉。

步骤二：道路泥结石路面施工，碎石与粘土要求拌和均匀，摊铺厚度一次到位，洒水适度，用振动碾进行碾压，碾压过程中要及时补充石屑，控制碾压遍数达到4-6遍。

步骤三：沿反压平台2下游坡面折返形成“之”字道路，直达与反压平台2施工顶面齐平的重力坝坝体1混凝土浇筑仓面。施工道路在使用过程中需要洒水及维护保养，防止泥结碎石路面雨天泥泞晴天飞尘。

三、反压平台2顶部高程1777.0米以上截洪坝施工入仓道路3的修建

步骤一：自反压平台2顶中央向左、右岸分别按10％的坡度采用矿山废石填筑施工道路的路基至重力坝坝体1混凝土仓面高程，采用振动碾压实对路基进行压实。

步骤二：铺筑泥结石路面，用振动碾进行碾压，碾压过程中要及时补充石屑，控制碾压遍数达到4-6遍，压实后泥结石路面厚度为20cm，路面宽度为6米。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种利用采选矿废石辅助修建的尾矿库截洪坝，其特征在于，包括重力坝坝体(1)和反压平台(2)，所述重力坝坝体(1)采用毛石混凝土浇筑，所述反压平台(2)利用采选矿废石填筑，所述反压平台(2)修建在所述重力坝坝体(1)的下游侧，且该反压平台(2)贴合所述重力坝坝体(1)下游侧的倾斜面设置。

2.根据权利要求1所述的利用采选矿废石辅助修建的尾矿库截洪坝，其特征在于，所述反压平台(2)的高度为所述重力坝坝体(1)高度的45％-55％。

3.根据权利要求1所述的利用采选矿废石辅助修建的尾矿库截洪坝，其特征在于，所述反压平台(2)顶部的宽度大于或等于10米，且该反压平台(2)下游侧的坡度大于或等于1:1.8。

4.根据权利要求1-3任一所述的利用采选矿废石辅助修建的尾矿库截洪坝，其特征在于，所述反压平台(2)上设置有截洪坝施工入仓道路(3)，所述截洪坝施工入仓道路(3)呈“之”字形设置在所述反压平台(2)下游侧的倾斜面上。

5.根据权利要求4所述的利用采选矿废石辅助修建的尾矿库截洪坝，其特征在于，所述反压平台(2)上的截洪坝施工入仓道路(3)的路基为压实的采选矿废石坡体，路面为18-22cm厚泥结碎石路面，路面宽度不小于6米、坡度不大于11％，转弯半径不小于15米。

6.根据权利要求4所述的利用采选矿废石辅助修建的尾矿库截洪坝，其特征在于，所述重力坝坝体(1)上设置有所述截洪坝施工入仓道路(3)，所述截洪坝施工入仓道路(3)为自反压平台(2)顶部的中央分别向左、右岸按9％-11％的坡度采用采选矿废石填筑施工道路，该截洪坝施工入仓道路(3)路面为18-22cm厚泥结碎石路面，路面宽度不小于6米。

7.一种利用采选矿废石辅助修建的尾矿库截洪坝的施工方法，包括权利要求1-6任一所述的利用采选矿废石辅助修建的尾矿库截洪坝，其特征在于，包括如下步骤：

1)保持反压平台(2)的填筑和重力坝坝体(1)的混凝土浇筑同步上升，利用反压平台(2)坡面折返形成“之”字形截洪坝施工入仓道路(3)，直达与反压平台(2)施工顶面齐平的重力坝坝体(1)的混凝土浇筑仓面；

2)当重力坝坝体(1)高于反压平台(2)的顶部高程后，自反压平台(2)顶部的中央分别向左、右岸按9％-11％的坡度修建所述截洪坝施工入仓道路(3)至重力坝的混凝土浇筑仓面。

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