CN111706332A - 一种露天矿酸性废石堆存方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种露天矿酸性废石堆存方法，包括以下步骤：S1、在地表铺设垫层，并对垫层进行压实处理；S2、在垫层上自外向内堆起有用于封闭含硫废石的过渡层、防止含硫废石产生的酸水向地下渗透的保护层、低含硫废石层和高含硫废石层，使过渡层、保护层、低含硫废石层和高含硫废石层自外向内层层包裹；S3、将过渡层暴露在空气中的部分用不含硫废石层完全覆盖；本发明最外层不含硫废石层硬度高，粒径大，逐渐向内为粒径渐低的过渡层，再向内为直接包裹含硫废石层的保护层，保护层渗透性低，杜绝含硫废石层与空气和降水接触，从而防止含硫废石经空气氧化和雨水浸琳后产生酸水，层层保护实现对含硫废石的无死角封闭。
Description
技术领域
本发明涉及矿业领域，具体是一种露天矿酸性废石堆存方法。
背景技术
露天矿是把覆盖在矿体上部及其周围的浮土和围岩剥去，把废石运到排土场，从敞露的矿体上直接采掘矿石，是在基建和生产过程中逐渐形成的。
硫化矿露天矿剥离产生大量废石，大部分为非含硫废石，部分为含硫废石，含硫废石分为高含硫废石及低含硫废石。其中，高含硫废石在长期自然氧化和雨水淋浸的作用下，容易产生酸性水，PH值低，重金属离子含量高，高含硫废石产生的酸性水会诱发低含硫废石的潜在酸性，使得低含硫废石在短时间内产生大量的酸性水，酸性水难以处理，因此亟待解决。
发明内容
为了避免和克服现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种露天矿酸性废石堆存方法。本发明的堆积方法对含硫废石进行层层包裹保护，实现对含硫废石的有效封闭，防止其产出大量酸水污染环境。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种露天矿酸性废石堆存方法，包括以下步骤：
S1、在地表铺设垫层，并对垫层进行压实处理；
S2、在垫层上自外向内堆起有用于封闭含硫废石的过渡层、防止含硫废石产生的酸水向地下渗透的保护层、低含硫废石层和高含硫废石层，使过渡层、保护层、低含硫废石层和高含硫废石层自外向内层层包裹；
S3、将过渡层暴露在空气中的部分用不含硫废石层完全覆盖。
作为本发明进一步的方案：在步骤S2中，含硫废石层在垫层上方分多次堆存，每次堆积时含硫废石层外层均为低含硫废石层，内层均为高含硫废石层，多次堆存的含硫废石层之间铺设有过渡层和保护层。
作为本发明再进一步的方案：在步骤S1中，所述垫层内埋设有用于排水的渗水收集管道，渗水收集管道的管身上方开设有供酸水流入的导流孔。
作为本发明再进一步的方案：在渗水收集管道的管口处设置对排水酸性进行检测监测站，检测达标后可回用或排放，检测不达标则输送至酸性水处理站。
作为本发明再进一步的方案：所述步骤S1中的垫层为低渗透性物质，垫层厚度不低于2m，压实度不低于0.94。
作为本发明再进一步的方案：在步骤S2中，过渡层为粒径200mm-600mm的砂砾石料，厚度不低于2m；保护层为低渗透性物质，厚度不低于2m。
作为本发明再进一步的方案：所述低渗透性物质为碾压破碎后的强风化料、粘土、壤土或人工防渗材料。
作为本发明再进一步的方案：在步骤S3中，不含硫废石层呈阶梯状层层堆积，每层高度不低于15m，每层宽度为15-20m。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明使用时，最外层不含硫废石层硬度高，粒径大，逐渐向内为粒径渐低的过渡层，再向内为直接包裹含硫废石层的保护层，保护层渗透性低，杜绝含硫废石层与空气和降水接触，从而防止含硫废石经空气氧化和雨水浸琳后产生酸水，层层保护实现对含硫废石的无死角封闭。
2、本发明使用时，根据实际工作情况可对含硫废石层分次堆存，每次堆存后依旧对含硫废石进行封闭处理，防止其与空气和降水接触，分次堆存效率更高。
3、本发明使用时，对垫层压实处理，使其渗透性大大降低，起到防渗的效果，同时在垫层内增加渗水收集管道，含硫废石自身产出的酸水进行收集排出，同时在管口对酸水进行检测来决定酸水是排放还是再处理，防止酸水污染环境。
4、本发明使用时，垫层过渡层等均为就地取材，充分利用矿山自身剥离物封闭含硫废石，材料易于取得，减少外购天然或者人工材料，降低投资成本。
5、本发明使用时，最外层的不含硫废石层呈阶梯状堆积，稳定性高，且方便铲车等行进运输。
附图说明
图1为本发明酸性废石的堆存示意图。
图2为本发明酸性废石分层后的堆存示意图。
图3为本发明中渗水收集管道的结构示意图。
图中：1、不含硫废石层；2、过渡层；3、保护层；4、高含硫废石层；5、低含硫废石层；6、垫层；7、渗水收集管道；8、导流孔；9、露天矿。
具体实施方式
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。
请参阅图1～3，本发明实施例中，一种露天矿酸性废石堆存方法，包括以下步骤：
S1、在地表铺设垫层6，并对垫层6进行压实处理；
其中垫层6通常为就地取材的低渗透材料，例如地表的粘土或壤土，或者经碾压破碎后的强风化料等，垫层6整体厚度不能低于2m，一般2m厚即可，垫层6整体压实处理，压实度不能低于0.94；
垫层6边缘紧靠露天矿9山体，在垫层6提前铺设好渗水收集管道7，管道材料为HDPE管；渗水收集管道7多根等高并排铺设，渗水收集管道7位于低含硫废石层5和高含硫废石层4以下的部分在管身上半段开设导流孔供酸水流入管内，其他部分不开孔；
渗水收集管道7的管口处设置监测站，对排水酸性进行检测，检测达标后可回用或排放，检测不达标则输送至酸性水处理站；
S2、在垫层6上自外向内堆起有用于封闭含硫废石的过渡层2、防止含硫废石产生的酸水向地下渗透的保护层3、低含硫废石层5和高含硫废石层4，使过渡层2、保护层3、低含硫废石层5和高含硫废石层4自外向内层层包裹；
过渡层2为在矿山就地取材的粒径200mm-600mm的砂砾石料，起到封闭含硫废石的作用；保护层3为就地取材的低渗透材料，例如地表的粘土或壤土，或者经碾压破碎后的强风化料等；
以倚靠露天矿9堆存来举例，先在垫层6上铺设一层过渡层2，在靠近过渡层2一侧的山体上再铺设一层过渡层2，过渡层2先呈现为倾斜的L型，再在过渡层2表面铺设一层保护层3，保护层3铺设完毕后在保护层3表面铺设一层低含硫废石层5，随后把所有高含硫废石层4全部堆积在低含硫废石层5上，堆积完成将所有低含硫废石层5堆积在高含硫废石层4外圈，形成外壳式的包裹保护，再在低含硫废石层5外圈堆积一层保护层3，保护层3对低含硫废石层形成外壳式包裹，最后在保护层3外圈堆积一层过渡层2，过渡层2对保护层3形成外壳式包裹。
低含硫废石层5和高含硫废石层4可一次性堆积完毕，亦可如图2所示，分多次堆存，多次堆存时，每次堆存的含硫废石层的最外层为低含硫废石层5，内层为高含硫废石层4，每次堆存完毕后在含硫废石层上方铺设过渡层2和保护层3，下一次堆存含硫废石层时直接在过渡层2和保护层3上堆存；直到最后一次堆存，用不含硫废石层1完全覆盖其他层；
S3、将过渡层2暴露在空气中的部分用不含硫废石层1完全覆盖。
不含硫废石层1呈自下而上的阶梯状，将过渡层2、保护层3、低含硫废石层5和高含硫废石层4完全包裹在内，不含硫废石层1每层高度不低于15m，每层宽度为15-20m。
垫层、保护层及过渡层可以就地取材，亦可使用人工材料，只要达到渗透性低的标准即可。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种露天矿酸性废石堆存方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在地表铺设垫层(6)，并对垫层(6)进行压实处理；
S2、在垫层(6)上自外向内堆起有用于封闭含硫废石的过渡层(2)、防止含硫废石产生的酸水向地下渗透的保护层(3)、低含硫废石层(5)和高含硫废石层(4)，使过渡层(2)、保护层(3)、低含硫废石层(5)和高含硫废石层(4)自外向内层层包裹；
S3、将过渡层(2)暴露在空气中的部分用不含硫废石层(1)完全覆盖。
2.根据权利要求1所述的一种露天矿酸性废石堆存方法，其特征在于，在步骤S2中，含硫废石层在垫层(6)上方分多次堆存，每次堆积时含硫废石层外层均为低含硫废石层(5)，内层均为高含硫废石层(4)，多次堆存的含硫废石层之间铺设有过渡层(2)和保护层(3)。
3.根据权利要求1或2所述的一种露天矿酸性废石堆存方法，其特征在于，在步骤S1中，所述垫层(6)内埋设有用于排水的渗水收集管道(7)，渗水收集管道(7)的管身上方开设有供酸水流入的导流孔(8)。
4.根据权利要求3所述的一种露天矿酸性废石堆存方法，其特征在于，在渗水收集管道(7)的管口处设置对排水酸性进行检测监测站，检测达标后可回用或排放，检测不达标则输送至酸性水处理站。
5.根据权利要求2所述的一种露天矿酸性废石堆存方法，其特征在于，所述步骤S1中的垫层(6)为低渗透性物质，垫层(6)厚度不低于2m，压实度不低于0.94。
6.根据权利要求2所述的一种露天矿酸性废石堆存方法，其特征在于，在步骤S2中，过渡层(2)为粒径200mm-600mm的砂砾石料，厚度不低于2m；保护层(3)为低渗透性物质，厚度不低于2m。
7.根据权利要求5或6所述的一种露天矿酸性废石堆存方法，其特征在于，所述低渗透性物质为碾压破碎后的强风化料、粘土、壤土或人工防渗材料。
8.根据权利要求1所述的一种露天矿酸性废石堆存方法，其特征在于，在步骤S3中，不含硫废石层(1)呈阶梯状层层堆积，每层高度不低于15m，每层宽度为15-20m。
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