[发明专利]一种具有生态型台阶坡面结构的露天矿排土场

说明书

本发明公开了一种具有生态型台阶坡面结构的露天矿排土场，包括设计排土场和生态排土场，生态排土场分为若干层生态台阶，先修筑第一层生态台阶，然后在生态台阶上修筑矿用工程车单行道宽度和排水渠，并利用设置的流水坡度将水汇集到沿排水渠间隔修筑集水井中，修筑好第一层生态台阶后，在第一层生态台阶上沿排水渠内边继续修筑第二层生态台阶，依次类推直到修筑好最后一层生态台阶。生态台阶采用反向排土方式形成，物料压实效果良好，沉降小，保水效果好；生态台阶可直接行使车辆，方便表土层覆盖和生态修复施工，水土保持效果好；排水渠和集水井配合收集雨水，一方面减少降水对排土场的侵蚀，另一方面可用于后续排土场复垦灌溉，提高复垦效果。

技术领域

本发明涉及一种露天矿排土场，具体涉及一种具有生态型台阶坡面结构的露天矿排土场，属于露天开采及生态修复领域。

背景技术

目前国内大多数露天矿排土场的坡面均是依靠排弃物料自排土台阶上表面自然滚落形成的，其角度与物料的自然安息角有很大关联，基本都超过30°。大角度的排土场坡面极易出现边坡失稳，且存在排土场复垦过程中水土保持困难、岩土分化效果不佳等问题，进而影响到矿山生产安全和生态修复。同时，岩石和土壤的自然安息角不同时，还会造成台阶坡面上下的覆土厚度不均，增大了坡面生态修复的用土量，进一步影响到坡面生态修复的质量和成本。因此，越来越多的专家和政府部门提倡甚至已经规定要进一步降低排土场的坡面角进而提高矿山复垦的效果。但是当前的露天矿排土场坡面施工方式形成的坡面角与规定要求之间还有较大差距，由此，研究如何高效、快速、低成本的构建满足生态修复要求角度的排土场坡面就显得尤为紧迫和重要。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种具有生态型台阶坡面结构的露天矿排土场，解决现阶段露天矿排土场坡面角度较大继而影响矿山生产安全和生态修复的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有生态型台阶坡面结构的露天矿排土场，包括设计排土场，还包括生态排土场，生态排土场分为若干层生态台阶；

根据算式：计算生态排土场底部排土线在设计排土场底部排土线基础上外延的距离，式中，B为生态台阶的平台宽度，B等于矿用工程车单行道宽度加排水渠宽度之和，H为设计排土场的高度，h为生态排土场的生态台阶高度，β₁为设计排土场的台阶坡面角，β₂为生态排土场的台阶坡面角，[-]表示向上取整函数；

由计算得出的外延距离L处向设计排土场方向使用排弃物料堆砌生态排土场第一台阶，形成初始排土工作线后再通过工程车由生态排土场第一台阶上表面反向堆填排弃物料直到将生态排土场第一台阶与设计排土场的边坡坡面之间的空间完全填满，此时形成生态排土场第一台阶；

然后从坡顶线开始向内修整矿用工程车单行道，在矿用工程车单行道的内侧边再修筑排水渠，沿排水渠间隔修筑集水井，修整后的矿用工程车单行道的表面与水平面呈1-2°的反向倾角；

沿着生态排土场第一台阶上的排水渠内侧边按照构筑生态排土场第一台阶的方法构筑生态排土场第二台阶，在生态排土场第二台阶上再修整矿用工程车单行道及排水渠，在生态排土场第二台阶沿排水渠间隔修筑集水井；每一层生态台阶上修筑的集水井位置均是对应的；

以此类推直到构筑最后一个生态台阶，此时，最后一个生态台阶上部平台与设计排土场顶部齐平；除了最上层的生态台阶以外，其余的生态台阶上修筑的对应的集水井通过预制涵管相连，将各生态台阶的雨水逐级向下汇集到最下一层的集水井内，每一层生态台阶的生态坡面表面铺设30-50cm厚的表层土形成复垦层。

进一步的，所述生态排土场的生态台阶高度h优选为3-5m。

进一步的，所述生态排土场的台阶坡面角β₂优选为10-15°。

进一步的，所述生态排土场第一台阶中修筑的集水井底部安装可更换的过滤层，以过滤颗粒杂质，便于后期复垦灌溉利用。