CN112081144B - 一种重金属尾矿库底部复合稳定层结构及施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于重金属尾矿库防渗、稳定技术领域，具体涉及一种重金属尾矿库底部复合稳定层结构及其施工方法。该复合稳定层结构自下而上依次为自胶结层、渗滤液导排层和反滤保护层。自胶结层材料主要包括自胶结材料、超细尾矿砂、柔性纤维等；渗滤液导排层以自然或机械分选沉积形成的较粗颗粒矿砂为基质，垂直于坝轴线方向间隔一定距离设置集水盲沟，盲沟为上、下两层，分别填充中、大粒径河砂，同时下层中埋设槽孔排渗管，端部穿出尾矿坝体；反滤保护层为自然或机械分选沉积形成的较粗颗粒矿砂。本发明各层结构之间材料、厚度相互配合，具有防渗效果好、较高强度与韧性、重金属一定程度上固化/稳定化、防淤堵及导排效果良好、经济性高等优点。

Description

一种重金属尾矿库底部复合稳定层结构及施工方法
技术领域
本发明属于重金属尾矿库防渗、稳定技术领域，具体涉及一种重金属尾矿库底部复合稳定层结构及施工方法。
背景技术
重金属矿产，如铅、锌、铜、锑、锡、钨等，是我国工业生产的重要资源，在我国社会经济发展中起着重要作用。重金属矿产资源开发中，因采用如浮选等选矿工艺，产生了数量庞大的尾矿砂。目前，我国重金属尾矿砂的排放主要为湿排法，即以浆液的形式将其通过管道泵送，排放到堆场中，进行自然分选沉积、储存。湿排尾矿砂中溶液为强酸或强碱性、含有大量的重金属离子及有机有害物质，处理不当会严重污染当地的环境。一般情况下，企业在矿区周围选址建设尾矿库进行尾矿砂的堆放，防止其污染环境或造成其他安全事故。但是，自然界中很少存在直接满足尾矿库不渗漏的条件；同时，由于湿排法的尾矿排放地点不固定，极易导致尾矿库底部受力不均而发生不均匀沉降，影响尾矿库底部的安全及发生渗漏；特别是作为我国重金属重要产区的西南地区地质构造复杂、岩溶地貌发育(如溶洞、落水洞，裂隙等)，导致该区域地基层不稳、渗漏几率极大。因此，尾矿库底部防渗、安全稳定性能显得尤为突出。
目前尾矿库底部稳定层技术构建中，常用的材料包括土工布、高密度聚乙烯(以下简称HDPE)膜、黏土、膨润土垫(以下简称GCL)、天然砂、卵石、普通排水管等。防渗结构多采用单层或双层人工复合防渗结构层，单层结构为：HDPE膜+一般黏土层或HDPE膜+GCL；双层结构为：HDPE膜+渗漏检测层+HDPE膜次防渗层，HDPE膜亦需要黏土层或GCL保护。渗滤液导排多使用人工复合排水网或天然砂、卵石、土工布等形成级配层，通过普通排水管进行排水，存在后期排水过程淤堵而失效的问题。
可以看出，目前重金属尾矿库稳定层利用的主要材料不能很好地就地取材，造价较高，特别是HDEP膜的应用，大大提高了成本，给企业造成很大的经济负担；传统的稳定层技术结构复杂、各层效果单一(如仅实现防渗或排水)、强度等力学性质有限；同时，对于导排出的渗滤液重金属离子固化/稳定化问题、导排管道的淤堵等考虑较少，影响尾矿库的安全运行。
发明内容
本发明的目的是提出一种重金属尾矿库底部复合稳定层结构及施工方法，主要材料尾矿砂能够就地取材，充分利用矿区废弃资源，经济效益显著；结构层的物理与化学性质稳定，在保证结构具有较好防渗效果的同时，兼有较高强度、韧性及一定的重金属固化/稳定化的功能。
本发明提出的重金属尾矿库底部复合稳定层结构，包括自下而上依次铺设的自胶结层、渗滤液导排层和反滤保护层，所述的自胶结层、渗滤液导排层和反滤保护层的厚度比为：(4～6):(6～8):3。
本发明提出的重金属尾矿库底部复合稳定层结构的施工方法，包括以下步骤：
(1)制备自胶结层材料：
(1-1)自胶结材料制作：
将粉煤灰、硅酸盐水泥熟料和石灰混合，混合的质量比为：粉煤灰:硅酸盐水泥熟料:石灰＝(16～19):(1～3):(0～2)，得到复合激发剂；将超细尾矿砂与复合激发剂混合，混合的质量比为：超细尾矿砂:复合激发剂＝7:1，得到自胶结材料，所述的超细尾矿砂的粒径≤300μm；
(1-2)将自胶结材料、超细尾矿砂、减水剂混合，混合的质量比为：自胶结材料:超细尾矿砂:减水剂＝1:(6～9):(0.002～0.003)，得到第一混合物；
(1-3)在步骤(1-2)的第一混合物中掺入柔性纤维，得到第二混合物；
(1-4)在步骤(1-3)的第二混合物中加入水，使水和第二混合物的质量比为0.25～0.45，得到自胶结层材料；
(2)在平整后的重金属尾矿库底部地基上铺设步骤(1)的自胶结层材料，表面保持湿润，养护7天，得到自胶结层，使自胶结层的厚度为20～30cm；
(3)在自胶结层之上铺设渗滤液导排层：
(3-1)在步骤(2)的自胶结层上铺设尾矿库中自然或机械分选沉积形成的较粗颗粒矿砂，矿砂层由尾矿库内向坝体倾斜下降，坡度为0.5％，坝体处的较粗颗粒矿砂层厚度为30～40cm，夯实，使压实系数为0.9，得到较粗颗粒矿砂层；
(3-2)从较粗颗粒矿砂层表面向下开挖，得到宽、深均为30～40cm的集水盲沟，在集水盲沟底部中间位置铺设槽孔排渗管，该槽孔排渗管的端部穿出尾矿坝体；槽孔排渗管周围填充大粒径河砂层，大粒径河砂层的厚度为15～30cm，在大粒径河砂层上再填充中粒径河砂作为上层，夯实，压实系数为0.9，厚度为10～15cm，与盲沟外侧的较粗颗粒矿砂相平，完成渗滤液导排层的铺设；
(4)在步骤(3)的渗滤液导排层上铺设尾矿库中自然或机械分选沉积形成的较粗颗粒矿砂，夯实，使压实系数为0.9，形成反滤保护层，反滤保护层的厚度为10～15cm。
本发明提出的一种重金属尾矿库底部复合稳定层结构及施工方法，其优点是：
本发明的重金属尾矿库底部复合稳定层结构，其底部自胶结层具有良好的防渗效果，同时具有较高的强度，可以起到防止地下水污染及加固基层的作用；结构中使用的材料80％以上为矿区超细尾矿砂，就地取材，废物利用，因此具有极大的经济效益；同时，结构中使用的自胶结材料，对尾矿中的重金属离子有一定程度固化/稳定化作用；柔性纤维的加入，使得该层具有一定的韧性，防止库底因不均匀沉降发生断裂；该自胶结层耐酸、碱、有机溶剂等，整体化学稳定性好。稳定层结构的中层为渗滤液导排层，其使用尾矿库中自然或机械分选沉积形成的较粗颗粒矿砂，内部的集水盲沟上层填充中粒径河砂，下层填充大粒径河砂，上细下粗的双层结构设计促进了渗滤液的汇集及下渗；集水盲沟下层埋设有槽孔排渗管，其独特的槽、孔、网结构相较于传统的管材，表现出优异的集渗、防淤堵效果。稳定层结构的上层为反滤保护层，覆盖尾矿库中自然或机械分选沉积形成的较粗颗粒矿砂，亦全部来源于矿区，同样降低了尾矿库的建设成本，还可以加速渗滤液下渗，并起到一定的反滤作用，进一步保证下层导排功能的效果。整个稳定层通过各层之间材料及合理的厚度组合产生协同作用，达到防渗效果好、具有较高强度及韧性、重金属一定程度上固化/稳定化、防淤堵及导排效果明显、经济效益高的效果。最后，本发明的重金属尾矿库底部复合稳定层结构的施工方法工序简单，易于施工。
附图说明
图1是本发明提出的重金属尾矿库复合稳定层结构示意图。
图2是本发明实施案例的横剖面布置示意图。
图3是本发明实施案例的槽孔排渗管构造示意图，其中(a)是管体结构图，(b)是管体横剖面图。
图中，1是反滤保护层，2是渗滤液导排层，3是自胶结层，4是地基，5槽孔排渗管，6是尾矿坝体，7是集水盲沟，8是中粒径河砂，9是大粒径河砂，10是不锈钢网，11是管壁凹槽，12是渗液孔。
具体实施方式
本发明提出的重金属尾矿库底部复合稳定层结构，如图1中所示，包括自下而上依次铺设的自胶结层3、渗滤液导排层2和反滤保护层1，所述的自胶结层3、渗滤液导排层2和反滤保护层1的厚度比为：(4～6):(6～8):3。自胶结层为自胶结材料、超细尾矿砂、柔性纤维等混合材料；渗滤液导排层为覆盖尾矿库中自然或机械分选沉积形成的较粗颗粒矿砂后，在其内部开挖集水盲沟，集水盲沟为上、下两层结构，下层底部铺设槽孔排渗管后填充大粒径河砂，上层填充中粒径河砂；反滤保护层为尾矿库中自然或机械分选沉积形成的较粗颗粒矿砂。复合稳定层三层之间材料、厚度相互配合，稳定层整体上能实现防渗、具有较高强度与韧性、重金属一定程度上固化/稳定化、防淤堵及导排效果良好、经济可行的目的。
本发明提出的重金属尾矿库底部复合稳定层结构的施工方法，包括以下步骤：
(1)制备自胶结层材料：
(1-1)自胶结材料制作：
将粉煤灰、硅酸盐水泥熟料和石灰混合，混合的质量比为：粉煤灰:硅酸盐水泥熟料:石灰＝(16～19):(1～3):(0～2)，得到复合激发剂；将超细尾矿砂与复合激发剂混合，混合的质量比为：超细尾矿砂:复合激发剂＝7:1，得到自胶结材料，所述的超细尾矿砂的粒径≤300μm；
(1-2)将自胶结材料、超细尾矿砂、减水剂混合，混合的质量比为：自胶结材料:超细尾矿砂:减水剂＝1:(6～9):(0.002～0.003)，得到第一混合物；
(1-3)在步骤(1-2)的第一混合物中掺入柔性纤维，得到第二混合物；
(1-4)在步骤(1-3)的第二混合物中加入水，使水和第二混合物的质量比为0.25～0.45，得到自胶结层材料；
(2)在平整后的重金属尾矿库底部地基4上铺设步骤(1)的自胶结层材料，表面保持湿润，养护7天，得到自胶结层3，使自胶结层的厚度为20～30cm，该厚度保证稳定层底部的强度、一定程度的韧性、防渗性能、对重金属一定程度上固化/稳定化；
(3)在自胶结层3上铺设渗滤液导排层2，如图2中所示，包括以下步骤：
(3-1)在步骤(2)的自胶结层上铺设尾矿库中自然或机械分选沉积形成的较粗颗粒矿砂，矿砂层由尾矿库内向坝体倾斜下降，坡度为0.5％，坝体处的较粗颗粒矿砂厚度为30～40cm，夯实，使压实系数为0.9，得到较粗颗粒矿砂层；
(3-2)从较粗颗粒矿砂层表面向下开挖，得到宽、深均为30～40cm的集水盲沟，在集水盲沟底部中间位置铺设槽孔排渗管，该槽孔排渗管的端部穿出尾矿坝体；槽孔排渗管周围填充大粒径河砂层，大粒径河砂层的厚度为15～30cm，在大粒径河砂层上再填充中粒径河砂作为上层，夯实，压实系数为0.9，厚度为10～15cm，与盲沟外侧的较粗颗粒矿砂相平，完成渗滤液导排层2的铺设；
(4)在步骤(3)的渗滤液导排层上铺设尾矿库中自然或机械分选沉积形成的较粗颗粒矿砂，夯实，使压实系数为0.9，形成反滤保护层，反滤保护层的厚度为10～15cm。
本发明使用的槽孔排渗管5，其结构如图3所示，图3中，10是不锈钢网，11是管壁凹槽，12是渗液孔。槽孔排渗管5拥有独特的凹槽及渗液孔结构，管体外包不锈钢滤网，具有更大的排渗面积及优异的防淤堵功能。
本发明实施例中使用的自胶结材料由超细尾矿、复合激发剂组成，超细尾矿与复合激发剂的质量比为7:1，其中的复合激发剂由粉煤灰和碱性激发剂(成分为硅酸盐水泥熟料和石灰)组成，粉煤灰：硅酸盐水泥熟料：石灰＝(16～19):(1～3):(0～2)；使用的聚羧酸高效减水剂可以从化工材料销售公司购买，生产厂家为上海齐硕实业有限公司，产品型号为QS-8020。实施例中使用的大、中粒径河砂可以从当地建材销售公司购买，粒径规格为0.5～2mm、0.25～0.5mm。实施例中使用的槽孔排渗管5可以从销售公司购买，生产厂家为浙江中洁管道有限公司，产品型号为φ75打孔包不锈钢网。
以下介绍本发明施工方法的实施例，
实施例一
(1)制备自胶结层材料：
(1-1)自胶结材料制作：首先将粉煤灰和碱性激发剂(成分为硅酸盐水泥熟料和石灰)混合，混合的质量比为：粉煤灰:硅酸盐水泥熟料:石灰＝17:2:1，得到复合激发剂；其次将超细尾矿砂与复合激发剂混合，混合的质量比为：超细尾矿砂:复合激发剂＝7:1，得到自胶结材料，所述的超细尾矿砂的粒径≤300μm；
(1-2)将自胶结材料、超细尾矿砂、聚羧酸高效减水剂混合，混合的质量比为：自胶结材料:超细尾矿砂:聚羧酸高效减水剂＝1:6:0.002，得到第一混合物；
(1-3)在步骤(1-2)的第一混合物中掺入玄武岩纤维4.0kg/m3，得到第二混合物；
(1-4)在步骤(1-3)的第二混合物中加入水，使水和第二混合物的质量比为0.3，得到自胶结层材料；
(2)在平整后的重金属尾矿库底部地基上铺设步骤(1)的自胶结层材料，表面保持湿润，养护7天，得到自胶结层，使自胶结层的厚度为20cm；
(3)在自胶结层之上铺设渗滤液导排层：
(3-1)在步骤(2)的自胶结层上铺设尾矿库中自然或机械分选沉积形成的较粗颗粒矿砂，矿砂层由尾矿库内向坝体倾斜下降，坡度为0.5％，坝体处的较粗颗粒矿砂厚度层为30cm，夯实，使压实系数为0.9，得到较粗颗粒矿砂层；
(3-2)从较粗颗粒矿砂层表面向下开挖，得到宽、深均为30cm的集水盲沟，在集水盲沟底部中间位置铺设槽孔排渗管，槽孔排渗管直径为75mm，不锈钢网目数为80目，该槽孔排渗管的端部穿出尾矿坝体；槽孔排渗管周围填充大粒径河砂作为下层，厚度为20cm；其上再填充中粒径河砂作为上层，夯实，压实系数为0.9，厚度为10cm，与盲沟外侧的较粗颗粒矿砂相平；
(4)在步骤(3)的渗滤液导排层上铺设尾矿库中自然或机械分选沉积形成的较粗颗粒矿砂，夯实，使压实系数为0.9，形成反滤保护层，反滤保护层的厚度为15cm。
实施例二
(1)制备自胶结层材料：
(1-1)自胶结材料制作：首先将粉煤灰和碱性激发剂(成分为硅酸盐水泥熟料和石灰)混合，混合的质量比为：粉煤灰:硅酸盐水泥熟料:石灰＝17:2:1，得到复合激发剂；其次将超细尾矿砂与复合激发剂混合，混合的质量比为：超细尾矿砂:复合激发剂＝7:1，得到自胶结材料，所述的超细尾矿砂的粒径≤300μm；
(1-2)将自胶结材料、超细尾矿砂、聚羧酸高效减水剂混合，混合的质量比为：自胶结材料:超细尾矿砂:聚羧酸高效减水剂＝1:7:0.002，得到第一混合物；
(1-3)在步骤(1-2)的第一混合物中掺入聚丙烯纤维0.9kg/m3，得到第二混合物；
(1-4)在步骤(1-3)的第二混合物中加入水，使水和第二混合物的质量比为0.35，得到自胶结层材料；
(2)在平整后的重金属尾矿库底部地基上铺设步骤(1)的自胶结层材料，表面保持湿润，养护7天，得到自胶结层，使自胶结层的厚度为25cm；
(3)在自胶结层之上铺设渗滤液导排层：
(3-1)在步骤(2)的自胶结层上铺设尾矿库中自然或机械分选沉积形成的较粗颗粒矿砂，矿砂层由尾矿库内向坝体倾斜下降，坡度为0.5％，坝体处的较粗颗粒矿砂厚度为35cm，夯实，使压实系数为0.9，得到较粗颗粒矿砂层；
(3-2)从较粗颗粒矿砂层表面向下开挖，得到宽、深均为35cm的集水盲沟，在集水盲沟底部中间位置铺设槽孔排渗管，槽孔排渗管直径为75mm，不锈钢网目数为80目，该槽孔排渗管的端部穿出尾矿坝体；槽孔排渗管周围填充大粒径河砂作为下层，厚度为20cm；其上再填充中粒径河砂作为上层，夯实，压实系数为0.9，厚度为15cm，与盲沟外侧的较粗颗粒矿砂相平；
(4)在步骤(3)的渗滤液导排层上铺设尾矿库中自然或机械分选沉积形成的较粗颗粒矿砂，夯实，使压实系数为0.9，形成反滤保护层，反滤保护层的厚度为15cm。
实施例三
(1)制备自胶结层材料：
(1-1)自胶结材料制作：首先将粉煤灰和碱性激发剂(成分为硅酸盐水泥熟料和石灰)混合，混合的质量比为：粉煤灰:硅酸盐水泥熟料:石灰＝17:2:1，得到复合激发剂；其次将超细尾矿砂与复合激发剂混合，混合的质量比为：超细尾矿砂:复合激发剂＝7:1，得到自胶结材料，所述的超细尾矿砂的粒径≤300μm；
(1-2)将自胶结材料、超细尾矿砂、聚羧酸高效减水剂混合，混合的质量比为：自胶结材料:超细尾矿砂:聚羧酸高效减水剂＝1:8:0.002，得到第一混合物；
(1-3)在步骤(1-2)的第一混合物中掺入聚乙烯醇纤维0.9kg/m3，得到第二混合物；
(1-4)在步骤(1-3)的第二混合物中加入水，使水和第二混合物的质量比为0.4，得到自胶结层材料；
(2)在平整后的重金属尾矿库底部地基上铺设步骤(1)的自胶结层材料，表面保持湿润，养护7天，得到自胶结层，使自胶结层的厚度为30cm；
(3)在自胶结层之上铺设渗滤液导排层：
(3-1)在步骤(2)的自胶结层上铺设尾矿库中自然或机械分选沉积形成的较粗颗粒矿砂，矿砂层由尾矿库内向坝体倾斜下降，坡度为0.5％，坝体处的较粗颗粒矿砂厚度为40cm，夯实，使压实系数为0.9，得到较粗颗粒矿砂层；
(3-2)从较粗颗粒矿砂层表面向下开挖，得到宽、深均为40cm的集水盲沟，在集水盲沟底部中间位置铺设槽孔排渗管，槽孔排渗管直径为75mm，不锈钢网目数为80目，该槽孔排渗管的端部穿出尾矿坝体；槽孔排渗管周围填充大粒径河砂作为下层，厚度为25cm；其上再填充中粒径河砂作为上层，夯实，压实系数为0.9，厚度为15cm，与盲沟外侧的较粗颗粒矿砂相平；
(4)在步骤(3)的渗滤液导排层上铺设尾矿库中自然或机械分选沉积形成的较粗颗粒矿砂，夯实，使压实系数为0.9，形成反滤保护层，反滤保护层的厚度为15cm。

Claims (6)

1.一种重金属尾矿库底部复合稳定层结构的施工方法，其特征在于该施工方法包括以下步骤：
(1)制备自胶结层材料：
(1-1)自胶结材料制作：
将粉煤灰、硅酸盐水泥熟料和石灰混合，混合的质量比为：粉煤灰:硅酸盐水泥熟料:石灰＝(16～19):(1～3):(0～2)，得到复合激发剂；将超细尾矿砂与复合激发剂混合，混合的质量比为：超细尾矿砂:复合激发剂＝7:1，得到自胶结材料，所述的超细尾矿砂的粒径≤300μm；
(1-2)将自胶结材料、超细尾矿砂、减水剂混合，混合的质量比为：自胶结材料:超细尾矿砂:减水剂＝1:(6～9):(0.002～0.003)，得到第一混合物；
(1-3)在步骤(1-2)的第一混合物中掺入柔性纤维，得到第二混合物；
(1-4)在步骤(1-3)的第二混合物中加入水，使水和第二混合物的质量比为0.25～0.45，得到自胶结层材料；
(2)在平整后的重金属尾矿库底部地基上铺设步骤(1)的自胶结层材料，表面保持湿润，养护7天，得到自胶结层，使自胶结层的厚度为20～30cm；
(3)在自胶结层之上铺设渗滤液导排层：
(3-1)在步骤(2)的自胶结层上铺设尾矿库中自然或机械分选沉积形成的较粗颗粒矿砂，矿砂层由尾矿库内向坝体倾斜下降，坡度为0.5％，坝体处的较粗颗粒矿砂层厚度为30～40cm，夯实，使压实系数为0.9，得到较粗颗粒矿砂层；
(3-2)从较粗颗粒矿砂层表面向下开挖，得到宽、深均为30～40cm的集水盲沟，在集水盲沟底部中间位置铺设槽孔排渗管，该槽孔排渗管的端部穿出尾矿坝体；槽孔排渗管周围填充大粒径河砂层，大粒径河砂层的厚度为15～30cm，在大粒径河砂层上再填充中粒径河砂作为上层，夯实，压实系数为0.9，厚度为10～15cm，与盲沟外侧的较粗颗粒矿砂相平，完成渗滤液导排层的铺设；
(4)在步骤(3)的渗滤液导排层上铺设尾矿库中自然或机械分选沉积形成的较粗颗粒矿砂，夯实，使压实系数为0.9，形成反滤保护层，反滤保护层的厚度为10～15cm。
2.如权利要求1所述的施工方法，其特征在其中所述的步骤(1)中的自胶结材料由超细尾矿、复合激发剂组成，超细尾矿与复合激发剂的质量比为7:1，其中的复合激发剂由粉煤灰和碱性激发剂，碱性激发剂由硅酸盐水泥熟料和石灰组成，其中，粉煤灰:硅酸盐水泥熟料:石灰＝(16～19):(1～3):(0～2)。
3.如权利要求1所述的施工方法，其特征在其中所述的步骤(1)中的减水剂为聚羧酸高效减水剂。
4.如权利要求1所述的施工方法，其特征在其中所述的步骤(1-2)中的柔性纤维为玄武岩纤维、聚丙烯纤维或聚乙烯醇纤维中的一种，其中，玄武岩纤维的掺入量为3.5～4.5kg/m3，聚丙烯纤维的掺入量为0.9～1.8kg/m3，聚乙烯醇纤维的掺入量为0.9～1.9kg/m3。
5.如权利要求1所述的施工方法，其特征在其中所述的步骤(3-2)中的大粒径河砂的粒径为0.5～2mm，中粒径河砂的粒径为0.25～0.5mm。
6.如权利要求1所述的施工方法，其特征在其中所述的步骤(3-2)中的槽孔排渗管直径为φ＝75mm，不锈钢网的目数为80～100目。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113445475A (zh) * 2021-01-21 2021-09-28 山东工商学院 一种基于性质改良的细粒尾矿分级分区高浓度上游式筑坝工艺及方法
CN113171652B (zh) * 2021-04-30 2022-05-31 矿冶科技集团有限公司 尾矿反滤料、制备方法及应用和反滤料排渗结构及应用
CN114455893B (zh) * 2022-01-27 2023-06-09 中国地质科学院矿产综合利用研究所 一种胶结控释治理电解锰渣尾矿库污染的方法
CN115233717A (zh) * 2022-07-27 2022-10-25 中国矿业大学(北京) 一种垂直与水平结合的尾矿库稳定结构及施工方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201103129Y (zh) * 2007-09-29 2008-08-20 沈阳铝镁设计研究院 一种赤泥尾矿库的衬层结构
CN203145056U (zh) * 2013-02-25 2013-08-21 北京中非博克科技有限公司 一种尾矿库防渗用膨润土防水毯
CN107816064A (zh) * 2017-10-30 2018-03-20 浙江鑫直建筑有限公司 一种卫生填埋场生态修复用防渗系统及其施工方法
CN110029632A (zh) * 2019-04-18 2019-07-19 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 一种一般工业固体废物贮存、处置场结构及其施工方法
CN110847125A (zh) * 2019-12-04 2020-02-28 中国水利水电科学研究院 一种建于砂卵石地基上的胶结砂砾石坝坝体防渗施工方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201103129Y (zh) * 2007-09-29 2008-08-20 沈阳铝镁设计研究院 一种赤泥尾矿库的衬层结构
CN203145056U (zh) * 2013-02-25 2013-08-21 北京中非博克科技有限公司 一种尾矿库防渗用膨润土防水毯
CN107816064A (zh) * 2017-10-30 2018-03-20 浙江鑫直建筑有限公司 一种卫生填埋场生态修复用防渗系统及其施工方法
CN110029632A (zh) * 2019-04-18 2019-07-19 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 一种一般工业固体废物贮存、处置场结构及其施工方法
CN110847125A (zh) * 2019-12-04 2020-02-28 中国水利水电科学研究院 一种建于砂卵石地基上的胶结砂砾石坝坝体防渗施工方法

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