[发明专利]一种尾矿库闭库尾部软弱滩面路堤式覆土方法及装置

说明书

本发明公开了一种尾矿库闭库尾部软弱滩面路堤式覆土方法及装置，涉及尾矿库闭库中尾部软滩覆土技术领域，所述覆土方法包括：在软弱滩面上规划路堤网格；对所述规划路堤范围内软弱滩面进行处理；将已处理的所述规划路堤范围内软弱滩面堆筑形成路堤；将所述路堤网格范围内的软弱滩面整体覆土。该发明缩短了待闭库尾矿库尾部软滩尾砂的排水固结时间，解决了尾砂挤压变形、滩面不均匀沉降和振动液化(翻浆)、覆土消耗量增加、闭库周期长等诸多问题，确保了闭库施工进度、质量和安全。

技术领域

本发明涉及尾矿库闭库中尾部软滩覆土技术领域，尤其涉及一种尾矿库闭库尾部软弱滩面路堤式覆土方法及装置。

背景技术

近几十年来，随着矿业的迅速发展，尾库矿的数量也在递增。然而由于监管制度不完善和技术管理不到位等问题，造成尾库矿的闭库管理出现诸多问题。

尾矿库是矿山企业最大的环境保护工程项目，可以防止尾矿向江、河、湖、海沙漠及草原等处任意排放。一个矿山的选矿厂只要有尾矿产生，就必须得有尾矿库。所以说尾矿库是矿山选矿厂生产必不可少的组成部分。尾矿库一般由尾矿堆排系统、尾矿库排洪与排渗系统、尾矿库回水系统等几部分组成。

当前尾库矿的类型包括：山谷型尾矿库、傍山型尾矿库、平地型尾矿库和截河型尾矿库。

山谷型尾矿库是在山谷谷口处筑坝形成的尾矿库。它的特点是初期坝相对较短，坝体工程量较小，后期尾矿堆坝相对较易管理维护，当堆坝较高时，可获得较大的库容；库区纵深较长，尾矿水澄清距离及干滩长度易满足设计要求；但汇水面积较大时，排洪设施工程量相对较大。现有的大、中型尾矿库大多属于这种类型。

傍山型尾矿库是在山坡脚下依山筑坝所围成的尾矿库。它的特点是初期坝相对较长, 初期坝和后期尾矿堆坝工程量较大；由于库区纵深较短，尾矿水澄清距离及干滩长度受到限制，后期坝堆的高度一般不太高，故库容较小；汇水面积虽小，但调洪能力较低，排洪设施构筑物断面较大；由于尾矿水的澄清条件和防洪控制条件较差，管理、维护相对比较复杂。低山丘陵地区中小矿山常选用这种类型尾矿库。

平地型尾矿库是在平缓地形周边筑坝围成的尾矿库。其特点是初期坝和后期尾矿堆坝工程量大，维护管理比较麻烦；由于周边堆坝，库区面积越来越小，尾矿沉积滩坡度越来越缓，因而澄清距离、干滩长度以及调洪能力都随之减少，堆坝高度受到限制，一般不高；但汇水面积小，排水构筑物相对较小；平原或沙漠戈壁地区常采用这类尾矿库。例如金川、包钢和山东省一些金矿的尾矿库。

截河型尾矿库是截取一段河床，在其上、下游两端分别筑坝形成的尾矿库。有的在宽浅式河床上留出一定的流水宽度，三面筑坝围成尾矿库，也属此类。它的特点是不占农田；库区汇水面积不太大，但尾矿库上游的汇水面积通常很大，库内和库上游都要设置排水系统，配置较复杂，规模庞大。这种类型的尾矿库维护管理比较复杂，采用的不多。

目前，一、二等上游式山谷型尾矿库才逐步开始进入闭库期，按国家现行相关管理办法规定，闭库周期只有1年或1年半，加之该类尾矿库尾部堆存区的尾砂具有粒级细、含水率高、渗透性差、固结困难、承载力低、孔隙水压力高、高触变性和高压缩性等特征，闭库覆土施工机械设备和人员无法在短期内正常进入，这严重影响到了闭库覆土施工进度、质量和安全。

运行到设计最终标高或者不再进行排尾作业的尾矿库，必须在1年内完成闭库，特殊情况不能按期完成的，应当报经相应的应急管理部门同意后方可延期，但延长期限不得超过6个月。该项规定没有针对不同闭库尾矿库提出不同的闭库时间规定，通常一、二等上游式山谷型尾矿库具备库面大、沉积厚度大、细粒含量高等特点，其尾部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、渗透系数低、难以固结、承载力低、超净孔隙水压力难以消散、高触变性和高压缩性等一系列特征。停止排尾并在无外来水源进入的前提下，尾部滩面一般也需要2～3年才能达到覆土施工机械设备和人员正常进入条件。若尾部软滩强行闭库覆土，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。