CN114658079B - 一种基于雨强的排土场弃土堆放方法 - Google Patents

一种基于雨强的排土场弃土堆放方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于雨强的排土场弃土堆放方法。它包括如下步骤，步骤一：排土场选址；步骤二：矿区开挖料分类装车；步骤三：依地形对排土场进行分区；将排土场划分为土质边坡开挖弃土排土区、岩土质边坡开挖弃土排土区、岩质边坡开挖弃土排土区；步骤四：根据弃土机制进行弃土堆放；弃土机制为基于降雨强度的弃土机制，该弃土机制包括降雨强度Qimm/d参数和操作指针Zj参数；针对不同雨强参数调整排土场弃土操作指针Zj指向不同操作程序。本发明具有适合雨季长且伴有高雨频、大雨强地区的排土场弃土堆放，适用性强的优点。

Description

一种基于雨强的排土场弃土堆放方法
技术领域
本发明涉及矿山弃土集中排放处理领域，主要涉及强降雨地区矿山排土场弃土堆放方法，更具体地说它是一种基于雨强的排土场弃土堆放方法，更具体地说它是一种基于降雨强度的排土场弃土堆放方法。
背景技术
大型矿山往往需要布设大面积的排土场进行弃土弃渣，弃土弃渣存在“量大、集中”等特点，对于强降雨地区的弃土场因常常出现强降雨，若不进行弃土合理、有序堆置，常常因强降雨导致排土场地面积水湿陷、排土车辆及机械无法进入，无法正常排土，影响工程施工工期，而排土场弃土堆放的进度及质量很大程度上直接决定了整个矿山项目的推进进度及质量，且易造成排土场滑坡、泥石流等地质灾害隐患及排土场及其周边区域内植被破坏和水土流失。我国承担了越来越多南美洲及非洲的大型矿山建设，但该类地区的环境气候条件多数有雨季长、高雨频、大雨强等突出特点。更合理、有序、经济、环保地处理弃土弃渣已成为强降雨地区大型矿山项目亟需解决的问题。
因此，开发一种适合雨季长且伴有高雨频、大雨强地区的排土场弃土堆放方法很有必要。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种基于雨强的排土场弃土堆放方法，适合雨季长且伴有高雨频、大雨强地区的排土场弃土堆放，适用性强。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种基于雨强的排土场弃土堆放方法，其特征在于：更合理、有序、经济、环保地处理强降雨地区大型矿山项目弃土弃渣亟，包括如下步骤，
步骤一：排土场选址；
排土场选择在合适的沟谷处，在排土场弃土堆渣前，在排土场顶部5m～10m设置周边截水沟，对原沟谷山坡汇水进行改道处理(如图2所示)，避免坡面汇水影响后期堆渣安全；
根据多年工程经验确定适宜强降雨地区的截水沟截面尺寸(如图 2所示)；
步骤二：矿区开挖料分类；
将矿区开挖料分为岩质边坡开挖弃土、岩土混合边坡开挖弃土和土质边坡开挖弃土，并预估不同弃土类别的总堆放量；
步骤三：根据弃土类别划分排土场；
根据弃土类别将排土场划分为土质边坡开挖弃土排土区(A区)、岩土质边坡开挖弃土排土区(B区)、岩质边坡开挖弃土排土区(C 区)，各区域具体划分面积由不同弃土类别堆放量确定(即，各区域划分面积根据步骤二的预估量确定)；
步骤四：依地形对排土场进行分区；
土质边坡开挖弃土排土区(A区)布置于排土场高程区域，岩土质边坡开挖弃土排土区(B区)布置于排土场中高程区域，岩质边坡开挖弃土排土区(C区)布置于排土场低高程区域，这样使得排土场在强降雨期间弃土体中渗流状态形成B区对A区反滤、C区对B区反滤的效果，反滤效果显著提高，较好地解决排土场水土流失问题；
并且最终弃土堆放(即排土场)的坡比i要求上游A区的坡比<下游C区的坡比(如图3所示)；
步骤五：沿排土场的不同区域边线布置进场道路；
沿排土场不同弃土堆放区域规划的边线布置弃土装载车辆及机械进场道路和排土场弃土便道；
步骤六：根据弃土机制进行弃土堆放；
弃土机制为基于实际降雨强度的弃土机制，该弃土机制包括降雨强度Qimm/d参数和操作指针Zj参数；
针对不同雨强参数调整排土场弃土操作指针Zj指向不同操作程序；
步骤七：弃土场边弃边维护，完成弃土堆存后植草绿化。
在上述技术方案中，在步骤四中，降雨强度参数依据气象学中的降雨进行分类：无雨或小雨Q1≤10mm/d；中雨10mm/d<Q2≤20mm/d；大到暴雨Q3>20mm/d；该参数可通过排土场所在地天气预报得到，易于采集。
在上述技术方案中，在步骤四中，针对不同雨强参数调整排土场弃土操作指针Zj指向不同操作程序，具体方法如下：
Z1：当降雨强度为Q1时，土质、岩土质、岩质边坡开挖弃土均可进行堆放作业，在A、B、C三个区域进行，其中，土质边坡开挖弃土堆放至A区域、岩土质边坡开挖弃土堆放至B区域、岩质边坡开挖弃土堆放至C区域，优先堆放次序依次为A区>B区>C区；
Z2：当降雨强度为Q2时，A区域土质边坡弃土堆放停止作业，只进行岩土质和岩质边坡开挖弃土的堆放，在B、C两个区域进行，其中优先在B区域中弃土，并将岩土质边坡开挖弃土渣堆放至B区域，岩质边坡开挖弃土堆放至C区域；
Z3：当降雨强度为Q3时，A、B区域土质和岩土质边坡弃土堆放停止作业，只进行岩质边坡开挖弃土的堆放，岩土质堆至C区域。
本发明的有益效果是：综合考虑安全、经济、环保等因素进行有序的强降雨地区矿山排土场弃土堆放设计，方便排土场弃土堆放整体规划，为强降雨地区矿山排土场弃土堆放提供了一种有序的流程化方法，具有较好的实用性。
附图说明
图1为本发明方法流程图。基于雨强的排土场弃土堆放方法
图2为本发明中的排土场的平面布置图。
图3为图2的1-1向剖视图。
图4为本发明实施例中的强降雨地区典型截水沟断面图。
在图2中，A表示土质边坡开挖弃土排土区；B表示岩土质边坡开挖弃土排土区；C表示岩质边坡开挖弃土排土区；E表示排土场进场道路；F表示排土场周边的截水沟；G表示排土场弃土边界线；H表示排土场弃土便道。
在图3中，A表示土质边坡开挖弃土排土区；B表示岩土质边坡开挖弃土排土区；C表示岩质边坡开挖弃土排土区；M表示排土场清理后的地面线；i1表示弃土堆(即排土场)上游A区的坡比；i2表示弃土堆(即排土场)下游C区的坡比；i1<i2。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本发明的优点更加清楚和容易理解。
实施例1：
如图1所示，本发明所示基于雨强的排土场弃土堆放方法，按照如下步骤实施：
第一步：选择合适的沟谷处设置排土场，进行弃土堆渣之前，在排土场顶部5m～10m设置周边截水沟(该截水沟为强降雨地区典型截水沟，如图4所示)，根据多年工程经验，确定截水沟尺寸为200cm (高)×100cm(底宽)，边墙厚60cm较为适宜，从而形成对原沟谷汇水进行改道处理，避免坡面汇水影响后期堆渣安全；
第二步：将矿区开挖料分为岩质边坡开挖弃土、岩土混合边坡开挖弃土和土质边坡开挖弃土，预估不同弃土类别堆放量；
第三步：依地形对排土场进行分区：将排土场划分为土质边坡开挖弃土排土区(A区)、岩土质边坡开挖弃土排土区(B区)、岩质边坡开挖弃土排土区(C区)，各区域具体划分面积由不同弃土类别堆放量确定。其中，土质边坡开挖弃土排土区(A区)布置于高高程区域，岩土质边坡开挖弃土排土区(B区)布置于中高程区域，岩质边坡开挖弃土排土区(C区)布置于低高程区域，这样使得在排土场在强降雨期间弃土体中渗流状态形成B区对A区反滤、C区对B区反滤的效果，较好解决排土场水土流失问题。并且最终弃土堆放坡比i，本例根据多年工程经验，如图3所示，初拟上游A区粘土质边坡坡比i1为1:2，下游C区岩质弃渣区边坡坡比为i2＝1:1，以形成稳定边坡；
第四步：沿不同弃土堆放区域规划的边线布置弃土装载车辆及机械进场简易道路；
第五步:基于天气预报所得不同降雨强度(Q1/Q2/Q3),对应启动不同弃土机制(Z1/Z2/Z3)，弃土堆放机制启动及对应堆放区域(如图1、图2所示)：
①降雨强度为Q1(降雨强度≤10mm/24h)即无雨、降小雨时启动排土场Z1弃土机制：土质、岩土质、岩质边坡开挖弃土均可进行堆放作业，在A、B、C三个区域进行，其中，土质边坡开挖弃土堆放至A 区域、岩土质边坡开挖弃土堆放至B区域、岩质边坡开挖弃土堆放至 C区域，优先堆放次序依次为A>B>C；
②降雨强度为Q2(10mm/d<降雨强度≤20mm/24h)即降中雨时启动排土场Z2弃土机制：A区域土质边坡弃土堆放停止作业，只进行岩土质和岩质边坡开挖弃土的堆放，在B、C两个区域进行，其中优先在B区域中弃土，并将岩土质边坡开挖弃土渣堆放至B区域，岩质边坡开挖弃土堆放至C区域；
③降雨强度为Q3(降雨强度>20mm/24h)即降大到暴雨时启动排土场Z3弃土机制：A、B区域土质和岩土质边坡弃土堆放停止作业，只进行岩质边坡开挖弃土的堆放，岩土质堆至C区域。
第六步:弃土场边弃边维护，完成弃土堆存后应植草绿化。
其它未说明的部分均属于现有技术。

Claims (1)

1.一种基于雨强的排土场弃土堆放方法，其特征在于：用于处理强降雨地区大型矿山项目弃土弃渣，
包括如下步骤，
步骤一：排土场选址；
排土场选择在合适的沟谷处，在排土场弃土堆渣前，在排土场顶部5m～10m设置周边截水沟，对原沟谷山坡汇水进行改道处理，避免坡面汇水影响后期堆渣安全；
确定适宜强降雨地区的截水沟截面尺寸；
步骤二：矿区开挖料分类；
将矿区开挖料分为岩质边坡开挖弃土、岩土混合边坡开挖弃土和土质边坡开挖弃土，并预估不同弃土类别的总堆放量；
步骤三：根据弃土类别划分排土场；
根据弃土类别将排土场划分为土质边坡开挖弃土排土区、岩土质边坡开挖弃土排土区、岩质边坡开挖弃土排土区，各区域具体划分面积由不同弃土类别堆放量确定；
步骤四：依地形对排土场进行分区；
土质边坡开挖弃土排土区A布置于排土场高程区域，岩土质边坡开挖弃土排土区布置于排土场中高程区域，岩质边坡开挖弃土排土区布置于排土场低高程区域，使得排土场在强降雨期间弃土体中渗流状态形成岩土质边坡开挖弃土排土区对土质边坡开挖弃土排土区反滤、岩质边坡开挖弃土排土区对岩土质边坡开挖弃土排土区反滤；
并且最终弃土堆放的坡比满足上游土质边坡开挖弃土排土区的坡比<下游岩质边坡开挖弃土排土区的坡比；
步骤五：沿排土场的不同区域边线布置进场道路；
沿排土场不同弃土堆放区域规划的边线布置弃土装载车辆及机械进场道路和排土场弃土便道；
步骤六：根据弃土机制进行弃土堆放；
弃土机制为基于实际降雨强度的弃土机制，该弃土机制包括降雨强度Qimm/d参数和操作指针Zj参数；
针对不同雨强参数调整排土场弃土操作指针Zj指向不同操作程序；
降雨强度参数依据气象学中的降雨进行分类：无雨或小雨Q1≤10mm/d；中雨10mm/d<Q2≤20mm/d；大到暴雨Q3>20mm/d；
针对不同雨强参数调整排土场弃土操作指针Zj指向不同操作程序，具体方法如下：
Z1：当降雨强度为Q1时，土质边坡开挖弃土排土区、岩土质边坡开挖弃土排土区、岩质边坡开挖弃土排土区均进行弃土作业，且优先堆放次序为土质边坡开挖弃土排土区>岩土质边坡开挖弃土排土区>岩质边坡开挖弃土排土区；
Z2：当降雨强度为Q2时，岩土质边坡开挖弃土排土区、岩质边坡开挖弃土排土区C均进行弃土作业，土质边坡开挖弃土排土区停止弃土作业；其中，岩质堆放在岩土质边坡开挖弃土排土区，岩土质堆放在岩质边坡开挖弃土排土区；
Z3：当降雨强度为Q3时，岩质边坡开挖弃土排土区进行弃土作业，土质边坡开挖弃土排土区和岩土质边坡开挖弃土排土区停止弃土作业；岩土质堆放在岩质边坡开挖弃土排土区；
步骤七：弃土场边弃边维护，完成弃土堆存后植草绿化。
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