[发明专利]高水位地区渣场铺膜防渗的方法和铺膜渣场及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业废渣和尾矿渣堆场的铺膜防渗方法，特别是涉及一种高水位地区铺膜渣场的铺膜防渗方法。

背景技术

工业废渣(如磷石膏、脱硫石膏等)和尾矿渣通常都需要以水力填充的形式(即把废渣或尾矿稀释成浆后用管道输送的形式)在工厂或采矿区的附近堆存。由于我国矿产资源主要集中在山地较多的中西部地区，我国的废渣及尾矿堆存设施以山谷型为主。许多废渣和尾矿渣中存在含量较高的污染物，随着我国对环境保护的要求不断提高，许多此类型的堆存设施都需要在其底部铺设防渗膜进行防渗处理。

工业生产和选矿都需要大量用水，因此这些设施通常建在离大型水体(湖泊、江河等)较近的地方。同时，由于管道输浆最大距离的限制和运输成本控制的要求，堆存废渣的山谷需设置在工业生产设施或选矿设施数公里范围内。因此，许多可选的堆存场地都存在地下水位较高的问题。如果堆存场地下游河流水位上涨，还存在河水倒灌入堆存区的可能性。一旦防渗膜被地下水隆起，防渗膜将被破坏，失去防渗功能。

为了防止地下水位的抬升或者下游河水的倒灌破坏防渗膜，通常的做法是将渣场中处于常年最高地下水位或者下游河流最高洪水位以下的部分用土石回填，然后在回填土之上进行铺膜防渗工作(如图1所示)。以一座占地面积为50万平方米的渣场为例，如果其处在常年最高地下水位或下游河流最高洪水位之下的部分为5米，则需要回填土石250万立方米。以每立方米40元的材料及工程费用计算，回填成本高达1亿元。同时，回填土占用了250万立方米的存渣空间，以每立方米30元的存渣费用计算，因回填造成的存渣成本损失高达7500万元。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种避免在铺膜防渗前进行大规模土石回填、节省工程成本、缩短施工周期、保留大量堆渣空间的高水位地区渣场铺膜防渗的方法，同时还提供了此种铺膜渣场，及其运行使用方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种高水位地区渣场铺膜防渗的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、在旱季地下水位低于堆场底部的时期平整施工场地、铺设防渗膜，构建高于雨季最高地下水位的完整的蓄渣区域；

步骤二、在雨季来临前抽水到铺设好防渗膜的蓄渣区域内压住防渗膜，使得防渗膜上方的水位始终高于膜下的地下水位。

所述步骤一中铺设防渗膜之前，先在防渗膜下铺设导排水系统，使得山坡渗水能导流到渣场底部下方，并经地下水导排系统排出堆渣区域。

所述地下水导排系统设置在防渗膜下方的山体中，包括主导渗盲沟、支导渗盲沟和导水盲沟；所述主导渗盲沟设置在山谷最低处、其长度沿堆场上游(渣场尾端)向堆场下游延伸；所述支导渗盲沟沿环绕堆场的山坡呈环绕堆场设置，在构成支导渗盲沟的导水管上开有容山坡渗水流入的多个渗水槽，所述支导渗盲沟位于渣场下游处设有出水口；所述支导渗盲沟与所述主导渗盲沟之间以间隔布置的多条导水盲沟或实壁HDPE导水管道相连通。

同时，本发明还提供使用所述高水位地区渣场铺膜防渗方法的铺膜渣场，其特征在于，所述铺膜渣场为山谷型，铺设有防渗膜；所述铺膜渣场的蓄渣区域底部高于旱季地下水位、而低于雨季最高地下水位；所述蓄渣区域内、防渗膜上方装有压住防渗膜的水，所述压住防渗膜的水的水位高于防渗膜下的地下水位。

在所述防渗膜下方的山体中设有地下水导排系统，所述地下水导排系统包括主导渗盲沟、支导渗盲沟和导水盲沟；所述主导渗盲沟设置在山谷最低处、沿堆场尾端向堆场下游延伸；所述支导渗盲沟沿环绕堆场的山坡呈环绕堆场设置，在构成支导渗盲沟的导水管上开有容山坡渗水流入的多个渗水槽，所述支导渗盲沟在位于渣场下游处设有出水口；所述支导渗盲沟与所述主导渗盲沟之间以间隔布置的多条所述导水盲沟或实壁HDPE导水管道相连通。

所述主导渗盲沟由主导渗盲沟体及置于其内的实壁导水管和主导渗开槽管组成；所述主导渗盲沟体由抗刺穿土工布包裹碎砾石构成；所述实壁导水管将堆场尾端的积水直接导往堆场下游；所述主导渗开槽管与所述支导水盲沟连通、汇集来自支导渗盲沟的水，并收集堆场下方底部渗水，导往渣场下游；所述主导渗开槽管的管身开设有多个渗水槽；所述导水管为一根HDPE实壁管，在其两侧并排各设有一根所述主导渗开槽管；所述主导渗盲沟位于渣场下游端的排水口处设有防止外部水倒灌入内的单向阀。

所述支导渗盲沟为分布在山坡不同高度处的至少两级，相邻两级支导渗盲沟之间通过所述导水盲沟相连通，最低处的支导渗盲沟与所述主导渗盲沟通过导水盲沟相连通。