CN117868038A - 一种尾矿库闭库分区处置方法 - Google Patents
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Abstract
本发明介绍了一种尾矿库闭库分区处置方法，从坝体前向库尾方向依次将滩面划分为粗砂区、软滩区、库尾澄清区‑水域。本发明的处置方法能快速安全的完成尾矿库软滩的加固处置，在指定时间内完成库面封场，为闭库后续绿化提供高承载力、低压缩性、低含水率的工作平台；并且对于闭库后仍采用原库尾排水井泄洪的尾矿库而言，不仅有效保证了软弱滩面闭库覆土的进度、质量和过程安全，还确保了闭库后的滩面整体坡降与设计相符，有利于闭库后的调洪与行洪安全，而且极大减小闭库覆土消耗量。
Description
技术领域
本发明涉及尾矿库闭库技术领域，特别涉及一种尾矿库闭库分区处置方法。
背景技术
尾矿库是堆置矿产开采过程中产生的大量废石、废渣、废水等废物；作为矿山三大控制性工程之一，它是一个具有高势能的人造泥石流危险源，存在溃坝风险，因此尾矿库能否正常运行不仅关系到矿山企业的经济效益，而且还影响到库区下游居民生命财产安全及周围生态环境的稳定。
国家相关规范规定，对已达到设计最终堆积标高并不再继续加高扩容，或由于各种原因未达到设计最终堆积标高而提前停止使用的尾矿库，应进行闭库设计，并且必须在1年或1.5年内完成闭库；通常情况下，尾矿库闭库首要环节即是要对库区滩面处置满足机械设备和人员进场的承载力要求，之后再进行覆土绿化及其他工程修缮工作；因此，库区滩面的固化或提高承载力处理就显得尤为重要；一般情况下，实施闭库的湿排尾矿库具有库区面积大、细粒含量高、沉积厚度大等特点，尤其库尾堆存区的尾砂大多呈流塑状粉质黏土或黏土，具有含水率高、渗透性能差、固结强度低、压缩性能高、承载能力低、超静孔隙水压力难以消散和高触变性等一系列特征；停止排尾后，若滩面尾砂只进行自然固结并要达到机械设备进入施工的承载力要求时，所需时间较长，尤其对于库尾的尾粉质黏土或尾黏土一般需要2年左右才能到达机械设备进入的条件，无法满足规范1年或1.5年内完成闭库工程的要求；若要在规定时间内强行进行闭库，通常采用的方式为滩面直接覆土、抛石挤淤或先堆载预压排水固结后再进行覆土。
但是在湿滩面积较大，达到10000㎡以上时，由于尾矿细泥内的尾矿过细含水量虽然大但水根本不会向外渗，抽尾矿渗水没有任何效果，给施工带来了非常大的难度，同时湿滩没有任何承载力，大量挤淤用的石块滑进尾矿下部没有任何效果，抛石挤淤过程中库尾排水井周边区域抬升较明显，抛石量过大或不均匀可能会引起排水井周边抬升超过预期，也可能引起井架周边受力不均匀、对井架结构稳定不利；直接覆土方式往往会产生严重的挤压变形、不均匀沉降和振动液化、翻浆现象，导致滩面凹凸不平、覆土消耗量成几何倍数增加，严重影响到了闭库覆土施工进度、质量和安全，同时由于滩面软弱，机械覆土后土料与尾矿干滩面胶结状况并不是太理想，无法形成良好的复合土，不利于其上复垦植被的生长，也不利于尾矿坝壳层的固结和稳定；抛石挤淤方式在干滩范围内作用明显，但对于库尾软滩区域抛石后也会出现液化、翻浆等现象，所需的抛石量较大，成本较高，不利于推广应用；先堆载预压排水固结后再进行覆土方式主要是相对滩面软弱层进行渗水外排处理，在滩面固结后再进行表层覆土，堆载预压排水固结方法一般包括平整场地、铺砂垫层、插打塑料排水板、分层堆载预压等，施工工艺较为复杂，其质量不易保证且成本较大。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种尾矿库闭库分区处置方法，减小闭库覆土消耗量，快速安全的完成尾矿库闭库。
本发明所采用的技术方案是：
一种尾矿库闭库分区处置方法，具体步骤为：
S1: 滩面分区：从坝体前向库尾方向依次将滩面划分为粗砂区、软滩区、库尾澄清区-水域；
S2:粗砂区处置：晾晒1-2个月形成具有承载力的沉积滩面以支撑设备和人员的进入；局部承载力低区域铺设钢格栅提高整体性能；
S3:软滩区处置：通过机械设备将钢格栅和竹排运移至粗砂区和软滩区交界处，沿着平行于坝面方向将钢格栅一字铺开，钢格栅端部保留1-2m的搭接，且利用铁丝进行绑扎；然后再向库尾方向铺设下一排钢格栅，两排钢格栅之间均保留1-2m的搭接，并且利用铁丝进行绑扎，以此往复直至将软滩区域全部铺满形成统一的整体；
钢格栅铺设完成后再从粗砂区域和软滩区域的交界位置错缝铺设顶层竹排，竹排铺设时竹排的长度方向与坝前向库尾方向一致；
S4: 库尾澄清区-水域处置：在库尾澄清区-水域开挖若干渗水坑，利用尾矿库原有回水设施通过回水泵将上部澄清水回送至选厂，上部澄清水排尽后，在按照S3的软滩区处置方法将该区域进行处置；
S5: 滩面复垦绿化：待全库区的竹排铺设完毕后，由坝前向库尾方向采用前进堆土的方式在坝体中央覆盖一层宽5m-8m的道路，作为进库主路，再由主路相隔一定距离后分别向两侧铺设若干支道路，最终形成横纵相交的网格区域，再将覆土分别从四周均匀推移摊铺于网格内，最终完成整个区域的覆土；覆土结束后在表层进行绿化，撒播草籽或花籽。
具体的，所述的钢格栅为成卷状态，单卷宽度在6~8m，长度在20-30m；竹排宽度30-50cm，长度4-6m，厚度3-5cm。
具体的，所述的S5中覆土采用山皮土，摊铺厚度为25cm-40 cm。
由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性：
本发明的处置方法能快速安全的完成尾矿库软滩的加固处置，在指定时间内完成库面封场，为闭库后续绿化提供高承载力、低压缩性、低含水率的工作平台；并且对于闭库后仍采用原库尾排水井泄洪的尾矿库而言，不仅有效保证了软弱滩面闭库覆土的进度、质量和过程安全，还确保了闭库后的滩面整体坡降与设计相符，有利于闭库后的调洪与行洪安全，而且极大减小闭库覆土消耗量。
附图说明
图1是本发明的滩面分区及处置方式示意图。
图2是本发明处置后的截面示意图。
图中：1-坝体，2-粗砂区，3-软滩区，4-库尾澄清区-水域，5-回水泵，6-钢格栅，7-竹排，8-覆土层，9-绿植。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步解释说明，不能以此限定本发明的保护范围，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进。
结合附图1-2所示的一种尾矿库闭库分区处置方法，具体步骤为：
S1: 滩面分区：从坝体1前向库尾方向依次将滩面划分为粗砂区2、软滩区3、库尾澄清区-水域4。
S2:粗砂区2处置：粗砂区2由于放矿过程中受自然沉积规律的影响，粗粒径尾砂大部分会留存在坝前0-30m范围内，粗粒径尾砂力学强度较好，晾晒1-2个月形成具有承载力较高的沉积滩面能够支撑设备和人员的进入；局部承载力低区域铺设钢格栅6提高整体性能。
S3:软滩区3处置：软滩区3域主要有细粒尾矿组成，甚至包括粘粒含量较高的尾粉质黏土和尾黏土；通过机械设备将钢格栅6和竹排7运移至粗砂区2和软滩区3交界处，钢格栅6为成卷状态，单卷宽度在6~8m，长度在20-30m；沿着平行于坝面方向将钢格栅6一字铺开，钢格栅6端部保留1-2m的搭接，且利用铁丝进行绑扎；然后再向库尾方向铺设下一排钢格栅6，两排钢格栅6之间均保留1-2m的搭接，并且利用铁丝进行绑扎，以此往复直至将软滩区3域全部铺满形成统一的整体；钢格栅6刚度大、整体性好、便于铺设，提升软滩区3域尾矿的整体性能，在滩面受到上部荷载时能将力均匀的分散传导，避免产生局部受力而沉陷；
钢格栅6铺设完成后再从粗砂区2域和软滩区3域的交界位置错缝铺设顶层竹排7，竹排7宽度30-50cm，长度4-6m，厚度3-5cm，竹排7铺设时竹排7的长度方向与坝前向库尾方向一致；竹排7质量轻、与滩面接触面积大等特点减小上部荷载对滩面的压强，实现铜过加大接触面积而减小机械设备或人员承载力需求。
S4: 库尾澄清区-水域4处置：在库尾澄清区-水域4开挖若干渗水坑，利用尾矿库原有回水设施通过回水泵5将上部澄清水回送至选厂，上部澄清水排尽后，在按照S3的软滩区3处置方法将该区域进行处置。
S5: 滩面复垦绿化：待全库区的竹排7铺设完毕后，由坝前向库尾方向采用前进堆土的方式在坝体1中央覆盖一层宽5m-8m的道路，作为进库主路，覆土采用山皮土，摊铺厚度为25cm-40 cm，再由主路相隔一定距离后分别向两侧铺设若干支道路，最终形成横纵相交的网格区域，再将覆土分别从四周均匀推移摊铺于网格内，最终完成整个区域的覆土；覆土结束后在表层进行绿化，撒播草籽和/或花籽；采用当地易成活、根系浅但横生根系发达、植株矮的草和花，草类可采用高羊茅、狗牙根、龙须草等，开花类能自播或常年生长如花韭、太阳花等；采用人工撒播草籽或花籽， 撒播后及时浇水，保证成活率，如果局部成活率较底，需及时补撒草籽；覆土植草后，草与土壤形成和谐的生态系统还需要一定的时间，后期检查草的成活率，并及时补撒，保证整个库区生态环境的恢复。
本发明未详述部分为现有技术。
为了公开本发明的发明目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是，应了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和发明范围内的实施例的所有变化和改进。
Claims (3)
1.一种尾矿库闭库分区处置方法，其特征在于，具体步骤为：
S1: 滩面分区：从坝体前向库尾方向依次将滩面划分为粗砂区、软滩区、库尾澄清区-水域；
S2:粗砂区处置：晾晒1-2个月形成具有承载力的沉积滩面以支撑设备和人员的进入；局部承载力低区域铺设钢格栅提高整体性能；
S3:软滩区处置：通过机械设备将钢格栅和竹排运移至粗砂区和软滩区交界处，沿着平行于坝面方向将钢格栅一字铺开，钢格栅端部保留1-2m的搭接，且利用铁丝进行绑扎；然后再向库尾方向铺设下一排钢格栅，两排钢格栅之间均保留1-2m的搭接，并且利用铁丝进行绑扎，以此往复直至将软滩区域全部铺满形成统一的整体；
钢格栅铺设完成后再从粗砂区域和软滩区域的交界位置错缝铺设顶层竹排，竹排铺设时竹排的长度方向与坝前向库尾方向一致；
S4: 库尾澄清区-水域处置：在库尾澄清区-水域开挖若干渗水坑，利用尾矿库原有回水设施通过回水泵将上部澄清水回送至选厂，上部澄清水排尽后，在按照S3的软滩区处置方法将该区域进行处置；
S5: 滩面复垦绿化：待全库区的竹排铺设完毕后，由坝前向库尾方向采用前进堆土的方式在坝体中央覆盖一层宽5m-8m的道路，作为进库主路，再由主路相隔一定距离后分别向两侧铺设若干支道路，最终形成横纵相交的网格区域，再将覆土分别从四周均匀推移摊铺于网格内，最终完成整个区域的覆土；覆土结束后在表层进行绿化，撒播草籽或花籽。
2.根据权利要求1所述的尾矿库闭库分区处置方法，其特征在于：所述的钢格栅为成卷状态，单卷宽度在6~8m，长度在20-30m；竹排宽度30-50cm，长度4-6m，厚度3-5cm。
3. 根据权利要求1所述的尾矿库闭库分区处置方法，其特征在于：所述的S5中覆土采用山皮土，摊铺厚度为25cm-40 cm。
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