一种尾矿库的建造方法与流程

本发明属于尾矿库建造施工技术领域，尤其是涉及一种尾矿库的建造方法。

背景技术：

目前尾矿坝的堆筑方法主要有上游法、中线法、下游法。我国90％以上尾矿库采用上游法坝前堆积尾矿坝，随着经济的快速发展，早期建设的上游式尾矿库基本处于服务中后期，急需新尾矿库堆存尾矿。目前国内外新尾矿库一般采用新尾矿库和旧尾矿库互不连接，避免两库之间相互影响的“库隔库”的方式，有两种类型：一、在另一个区域新尾矿库，但是其存在的主要问题为：土地资源没有充分利用，带来污染点的增加，库容利用率没有提高。二、在旧尾矿库下游留有一定区域的中间安全地带新尾矿库，但是其存在的主要问题为：在下游预留中间安全地带新尾矿库，虽减少了污染点，但浪费了上下游尾矿库中间安全地及上部空间资源，库容利用率没有提高。随着国家对土地资源的重视，对环境保护的力度加大，新尾矿库占用土地资源大，存在征地、移民搬迁、环境保护等问题。因此，寻求充分节约土地资源，提高尾矿库库容利用率，减少污染源的增加或向邻近区域的扩展，已成为新尾矿库迫在眉睫的事情。需设计一种方法步骤简单、设计合理且施工简便、效果好的尾矿库的建造方法，在旧尾矿库下游建立新尾矿库，充分利用新尾矿库和旧尾矿库之间的中间安全地带，通过在旧尾矿库坝外坡面放矿压坡，掩埋旧尾矿库部分坝体，实现新尾矿库和旧尾矿库“库连库”，同时，新尾矿库库水淹没旧尾矿坝部分坝体，提高库容利用率，消除新尾矿库和旧尾矿库之间的相互影响，确保新尾矿库和旧尾矿库安全。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种尾矿库的建造方法，其方法步骤简单、设计合理且施工简便、效果好，在旧尾矿库下游建立新尾矿库，充分利用新尾矿库和旧尾矿库之间的中间安全地带，通过在旧尾矿库坝外坡面放矿压坡，掩埋旧尾矿库部分坝体，实现新尾矿库和旧尾矿库“库连库”，同时，新尾矿库库水淹没旧尾矿坝部分坝体，提高库容利用率，消除新尾矿库和旧尾矿库之间的相互影响，确保新尾矿库和旧尾矿库安全，实用性强，便于推广。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种尾矿库的建造方法，其特征在于：在旧尾矿库下游建立新尾矿库，当新尾矿库中水位的标高距旧尾矿库坝底的高度大于7m时，沿着旧尾矿库坝外坡面放矿进行压坡，形成压坡体，在压坡的过程中，同步完成土工布反滤层、集水廊道、排渗管网和贴坡反滤排水带的埋设，直至压坡体的顶部距新尾矿库中设计洪水位的高度不小于10m，使新尾矿库和旧尾矿库隔离，具体步骤包括：

当新尾矿库设计洪水位小于旧尾矿库初期坝坝高时，选择尾中砂含量大于30wt％的粗颗粒尾矿沿着旧尾矿库初期坝的坝外坡面放矿进行压坡，形成压坡体，在压坡的过程中，同步在压坡体与旧尾矿库初期坝的坝外坡面间埋设土工布反滤层，直至压坡体的顶部距新尾矿库中设计洪水位的高度不小于10m，使新尾矿库和旧尾矿库隔离；

当新尾矿库设计洪水位高于旧尾矿库初期坝坝高时，包括以下步骤：

步骤一、压坡及同步埋设土工布反滤层：选择尾中砂含量大于30wt％的粗颗粒尾矿沿着旧尾矿库初期坝的坝外坡面放矿进行第一步压坡，形成第一步压坡体，在第一步压坡的过程中，同步在第一压坡体与旧尾矿库初期坝的坝外坡面间埋设土工布反滤层，直至第一步压坡体的顶部达到旧尾矿库坝初期坝的顶部，使新尾矿库和旧尾矿库隔离；

步骤二、压坡及同步埋设集水廊道：选择尾中砂含量大于30wt％的粗颗粒尾矿沿着旧尾矿库后期堆积坝的坝外坡面放矿进行第二步压坡，形成第二步压坡体，在第二步压坡的过程中，同步在旧尾矿库初期坝的上方埋设集水廊道；

步骤三、压坡及同步埋设排渗管网和贴坡反滤排水带：选择尾中砂含量大于30wt％的粗颗粒尾矿继续沿着旧尾矿库后期堆积坝的坝外坡面放矿进行第三步压坡，形成第三步压坡体，在第三步压坡的过程中，同步在第三步压坡体与旧尾矿库后期堆积坝的坝外坡面间埋设贴坡反滤排水带，在第三步压坡的过程中，并同步在所述集水廊道上方埋设排渗管网，直至第三步压坡体的顶部距新尾矿库中设计洪水位的高度不小于10m，形成压坡体，使新尾矿库和旧尾矿库隔离。

上述的一种尾矿库的建造方法，其特征在于：步骤三中所述贴坡反滤排水带的厚度为1m～1.2m，且由粒径为5mm～80mm的砾石组成。

上述的一种尾矿库的建造方法，其特征在于：步骤三中所述排渗管网包括自旧尾矿库后期堆积坝内向步骤三中所述压坡体内逐渐倾斜的多排倾斜排渗管、位于压坡体内且连接在每排倾斜排渗管低端的水平排渗管和位于压坡体内且用于连接水平排渗管的竖直排渗管，所述竖直排渗管的数量为多个，多个所述竖直排渗管分别与步骤二中所述集水廊道连通。

上述的一种尾矿库的建造方法，其特征在于：多排所述倾斜排渗管呈上下交错布设，上下两排所述倾斜排渗管的竖直间距相等且为8m～10m，且同排相邻两根倾斜排渗管的间距为8m～10m；

所述倾斜排渗管的坡度为1％～3％。

上述的一种尾矿库的建造方法，其特征在于：所述倾斜排渗管、所述水平排渗管和所述竖直排渗管均为圆形排渗管，且所述倾斜排渗管、所述水平排渗管和所述竖直排渗管的管径分别为100mm～150mm。

上述的一种尾矿库的建造方法，其特征在于：所述倾斜排渗管伸入旧尾矿库后期堆积坝内的长度为50m～60m。

上的一种尾矿库的建造方法，其特征在于：所述压坡体的坡顶向下游的坡度为1％～3％，所述压坡体的坡底的坡度不大于1:3.0。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、方法步骤简单且实现方便，投入成本较低。

2、施工方法设计合理且施工简便、施工周期短、施工效率高，当新尾矿库中水位的标高距旧尾矿库坝底的高度大于7m时，沿着旧尾矿库坝外坡面放矿进行压坡，形成压坡体，在压坡的过程中，同步完成土工布反滤层、集水廊道、压坡及同步埋设排渗管网和贴坡反滤排水带，压坡体掩埋旧尾矿库部分坝体，实现新尾矿库和旧尾矿库“库连库”，充分利用土地资源，减少环境污染，且充分利用旧尾矿库和新尾矿库中间安全地及上部空间资源，提高新尾矿库的有效库容。

3、在压坡体中埋设土工布反滤层、集水廊道、排渗管网和贴坡反滤排水带，通过在旧尾矿库初期坝的坝外坡面设置土工布反滤层，防止压坡尾矿进入旧尾矿库初期坝内，引起淤堵，通过在第三压坡体与旧尾矿库后期堆积坝的坝外坡面间设置贴坡反滤排水带，防止旧尾矿库渗水进入压坡体中，通过设置排渗管网和集水廊道，促进旧尾矿库和压坡体的排水，消除新尾矿库和旧尾矿库之间的相互影响，确保新尾矿库和旧尾矿库安全。

4、所采用的土工布反滤层、排渗管网和贴坡反滤排水带结构简单、设计合理且施工方便，有效地解决经旧尾矿库的渗水问题，缩小新尾矿库和旧尾矿库间的距离，即缩小旧尾矿库和新尾矿库的中间安全地，提高中间安全地区的土地资源利用，降低尾矿库的成本。

5、施工的过程中，采用粗颗粒尾矿进行压坡，在压坡的过程中中边压坡边埋设土工布反滤层、排渗管网和贴坡反滤排水带，保证压坡体固结，采用粗颗粒尾矿进行压坡既能实现尾矿的堆放，又能消除新尾矿库对旧尾矿库的影响，实现新尾矿库和旧尾矿库“库连库”，能有效增加新尾矿库的有效库容。

6、使用效果好且实用价值高，与传统的尾矿库建造法相比，传统的尾矿库建造法中新尾矿库和旧尾矿库间隔建造，新尾矿库和旧尾矿库不连接，防止新尾矿库中库水对旧尾矿库的影响，造成旧尾矿库的决堤，造成巨大灾害，本发明尾矿库建造通过在新尾矿库和旧尾矿库间建造压坡体，且压坡的过程中同步完成土工布反滤层、集水廊道、压坡及同步埋设排渗管网和贴坡反滤排水带，实现新尾矿库和旧尾矿库“库连库”，充分利用土地资源，减少环境污染，且充分利用旧尾矿库和新尾矿库中间安全地及上部空间资源，提高新尾矿库的有效库容。由上述内容可知，本发明建造方法简单快捷，加固效率高，能有效规避新尾矿库和旧尾矿库的风险。对提高旧尾矿库的稳定性和新尾矿库的有效库容，具有很好的作用。

7、适用面广且推广应用前景广泛，能广泛应用于尾矿库的建造，具有施工成本低、施工易于操作、效果好等优点，有利于土地资源的合理利用，社会效益及经济价值极高。

综上所述，本发明方法步骤简单、设计合理且施工简便、效果好，在旧尾矿库下游建立新尾矿库，充分利用新尾矿库和旧尾矿库之间的中间安全地带，通过在旧尾矿库坝外坡面放矿压坡，掩埋旧尾矿库部分坝体，实现新尾矿库和旧尾矿库“库连库”，同时，新尾矿库库水淹没旧尾矿坝部分坝体，提高库容利用率，消除新尾矿库和旧尾矿库之间的相互影响，确保新尾矿库和旧尾矿库安全，实用性强，便于推广。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的方法流程框图。

图2为本发明新尾矿库设计洪水位小于旧尾矿库初期坝坝高的结构示意图。

图3为本发明新尾矿库设计洪水位高于旧尾矿库初期坝坝高的结构示意图。

附图标记说明:

1—旧尾矿库； 2—新尾矿库； 3—集水廊道；

4—排渗管网； 5—土工布反滤层； 6—贴坡反滤排水带。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示的一种尾矿库的建造方法，包括在旧尾矿库1下游建立新尾矿库2，当新尾矿库2中水位的标高距旧尾矿库1坝底的高度大于7m时，沿着旧尾矿库1坝外坡面放矿进行压坡，形成压坡体，在压坡的过程中，同步完成土工布反滤层5、集水廊道3、排渗管网4和贴坡反滤排水带6的埋设，直至压坡体的顶部距新尾矿库2中设计洪水位的高度不小于10m，使新尾矿库2和旧尾矿库1隔离，具体步骤包括：

当新尾矿库2设计洪水位小于旧尾矿库1初期坝坝高时，选择尾中砂含量大于30wt％的粗颗粒尾矿沿着旧尾矿库1初期坝的坝外坡面放矿进行压坡，形成压坡体，在压坡的过程中，同步在压坡体与旧尾矿库1初期坝的坝外坡面间埋设土工布反滤层5，直至压坡体的顶部距新尾矿库2中设计洪水位的高度不小于10m，使新尾矿库2和旧尾矿库1隔离。

实际建造过程中，所述压坡体的坡顶向下游的坡度为2％，所述压坡体的坡底的坡度为1:3.0。

当新尾矿库2设计洪水位高于旧尾矿库1初期坝坝高时，包括以下步骤：

步骤一、压坡及同步埋设土工布反滤层：选择尾中砂含量大于30wt％的粗颗粒尾矿沿着旧尾矿库1初期坝的坝外坡面放矿进行第一步压坡，形成第一步压坡体，在第一步压坡的过程中，同步在第一压坡体与旧尾矿库1初期坝的坝外坡面间埋设土工布反滤层5，直至第一步压坡体的顶部达到旧尾矿库1坝初期坝的顶部，使新尾矿库2和旧尾矿库1隔离；

步骤二、压坡及同步埋设集水廊道：选择尾中砂含量大于30wt％的粗颗粒尾矿沿着旧尾矿库1后期堆积坝的坝外坡面放矿进行第二步压坡，形成第二步压坡体，在第二步压坡的过程中，同步在旧尾矿库1初期坝的上方埋设集水廊道3；

步骤三、压坡及同步埋设排渗管网和贴坡反滤排水带：选择尾中砂含量大于30wt％的粗颗粒尾矿继续沿着旧尾矿库1后期堆积坝的坝外坡面放矿进行第三步压坡，形成第三步压坡体，在第三步压坡的过程中，同步在第三步压坡体与旧尾矿库1后期堆积坝的坝外坡面间埋设贴坡反滤排水带6，在第三步压坡的过程中，并同步在所述集水廊道3上方埋设排渗管网4，直至第三步压坡体的顶部距新尾矿库2中设计洪水位的高度不小于10m，形成压坡体，使新尾矿库2和旧尾矿库1隔离。

实际建造过程中，根据旧尾矿库1初期坝的坝高，旧尾矿库1初期坝底部埋设大口辐射井，将旧尾矿库1初期坝渗水排出，所述大口辐射井的内径为3m～3.5m，且所述大口辐射井的高度为10m～20m。

实际建造过程中，通过在旧尾矿库1初期坝的坝外坡面设置土工布反滤层5，防止压坡尾矿进入旧尾矿库初期坝内，引起淤堵，通过在旧尾矿库后期堆积坝的坝外坡面与所述第三压坡体间设置贴坡反滤排水带6，防止旧尾矿库1渗水进入步骤三中所述压坡体中。

本实施例中，步骤三中所述贴坡反滤排水带6的厚度为1m～1.2m，且由粒径为5mm～80mm的砾石组成。

实际建造过程中，通过设置排渗管网4和集水廊道3，促进旧尾矿库1和步骤三中压坡体的排水，消除新尾矿库1和旧尾矿库2之间的相互影响，确保新尾矿库1和旧尾矿库2安全。

本实施例中，本实施例中，步骤三中所述排渗管网4包括自旧尾矿库1后期堆积坝内向步骤三中所述压坡体内逐渐倾斜的多排倾斜排渗管、位于压坡体内且连接在每排倾斜排渗管低端的水平排渗管和位于压坡体内且用于连接水平排渗管的竖直排渗管，所述竖直排渗管的数量为多个，多个所述竖直排渗管分别与步骤二中所述集水廊道3连通。

实际建造过程中，所述排渗管网4的埋设过程中，多排所述倾斜排渗管呈上下交错布设，上下两排所述倾斜排渗管的竖直间距均相等且为10m，且同排相邻两根倾斜排渗管的间距为10m；所述倾斜排渗管的坡度为2％。

本实施例中，多排所述倾斜排渗管呈上下交错布设，上下两排所述倾斜排渗管的竖直间距均相等且为8m～10m，且同排相邻两根倾斜排渗管的间距为8m～10m，多排所述倾斜排渗管呈上下交错布设，便于渗水。

本实施例中，所述倾斜排渗管的坡度为1％～3％，保证流水畅通，同时避免所述倾斜排渗管穿出旧尾矿库1坝体。

本实施例中，所述倾斜排渗管、所述水平排渗管和所述竖直排渗管均为圆形排渗管，且所述倾斜排渗管、所述水平排渗管和所述竖直排渗管的管径分别为100mm～150mm。

实际建造过程中，所述倾斜排渗管、所述水平排渗管和所述竖直排渗管的管径均为100mm。

本实施例中，所述倾斜排渗管伸入旧尾矿库1后期堆积坝内的长度为50m～60m。

实际建造过程中，所述倾斜排渗管伸入旧尾矿库1后期堆积坝内的长度为60m。

本实施例中，所述压坡体或步骤三中所述第三步压坡的坡顶向下游的坡度为1％～3％，所述压坡体的坡底的坡度不大于1:3.0。

实际建造过程中，所述旧尾矿库1的初期坝的高度为1176.5.0m，所述新尾矿库1中设计洪水位为1199.0m，选择尾中砂含量为30wt％的粗颗粒尾矿沿着旧尾矿库1初期坝的坝外坡面进行第一步压坡，形成第一步压坡体，在第一步压坡的过程中，同步在第一步压坡体与旧尾矿库1初期坝的坝外坡面埋设土工布反滤层5，使新尾矿库2和旧尾矿库1隔离；选择尾中砂含量为30wt％的粗颗粒尾矿沿着旧尾矿库1后期堆积坝的坝外坡面继续放矿进行第二步压坡，形成第二步压坡体，直至第二步压坡体高于旧尾矿库1初期坝的坝顶，并同步在旧尾矿库1初期坝上方5.5m处埋设集水廊道3；选择尾中砂含量为30wt％的粗颗粒尾矿继续沿着旧尾矿库1后期堆积坝的坝外坡面进行第三步压坡，形成第三步压坡体，在第三步压坡的过程中，同步在第三步压坡体与旧尾矿库1后期堆积坝的坝外坡面埋设贴坡反滤排水带6，使所述贴坡反滤排水带6的厚度为1.2m，在第三步压坡的过程中，并且在集水廊道3上方第三步压坡体中埋设排渗管网4，直至第三步压坡体的顶部标高为1210。所述第三步压坡体的坡顶向下游的坡度为2％，所述第三步压坡一的坡底的坡度为1:3.0。

通过在新尾矿库2和旧尾矿库1间建造压坡体，在压坡的过程中，同步完成土工布反滤层5、集水廊道3、排渗管网4和贴坡反滤排水带6的埋设，实现新尾矿库2和旧尾矿库1“库连库”，同时新尾矿库2水淹没旧尾矿库2部分坝体，新尾矿库2和旧尾矿库1的间距缩小3米，新尾矿库2的有效库容提高3％，充分利用土地资源，减少环境污染，且充分利用旧尾矿库1和新尾矿库2中间安全地及上部空间资源，提高新尾矿库2的有效库容，消除新尾矿库2和旧尾矿库1之间的相互影响，使新尾矿库2和旧尾矿库1安全。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。