带T形坝厂矿企业渣库及其干湿分区循环方法与流程

本发明属于厂矿企业(废)渣库堆存技术领域，具体的说是一种湿排渣库及其循环使用方法。

背景技术：

厂矿企业(废)渣堆放占用大量土地，随着湿排渣库堆积坝不断加高，渣库运行管理成本也相应增加，安全风险也不断加大；随着厂矿企业生产的连续运行，渣库的可堆存量越来越小；选择新堆场面临土地资源限制、环评批复困难的尴尬局面。厂矿企业(废)渣库同时进行排放和回采作业，有利于减少环境污染，降低渣库的建设及维护费用，对充分回收利用废弃资源，构建资源节约型和环境友好型优秀企业；提高经济效益，保护生态环境，促进厂矿企业可持续发展具有非常重要的意义。

厂矿企业废渣回采是对前期排放的废渣进行回采，对传统渣库而言，废渣回采技术的并入存在如下问题：(1)由于废渣排放后不能直接回收利用，而是需要陈化一段时间使有害物质排除或中和反应后才能回采。(2)目前湿排渣库设计没有按回采要求分区堆存。(3)没有按回采要求分区设置排水系统。(4)分区坝没有考虑排放和回采同时作业的稳定技术要求。因而对渣库实施回采的同时必须停止废渣的排放，这导致厂矿企业后续产生的废渣则无处堆存，或者新建渣库并投用后才能进行废渣回采与综合利用。而新建厂矿企业(废)渣库需占用大量土地，还带来发生环境污染的风险。如何使渣库进行排放和回采同时作业，是厂矿企业(废)渣库优化设计及运行管理中的一项重要课题。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种结构简单、占地面积小、实现排放和回采同时作业，稳定性好、具备安全性、环保性和经济性的带t形坝厂矿企业渣库。

本发明还提供一种方法简单、作业效率高、对环境友好、可同步实现排放和回采、运行初期和基建修筑可同步进行的带t形坝厂矿企业渣库的干湿分区循环方法。

本发明渣库由库首至库尾依次布置有库前回水调节池、初期坝、堆积坝和堆渣区，所述堆渣区被t型坝沿纵向分隔为a区和b区，所述t型坝布置有用于排放废渣的湿排放浆系统和用于废渣回采的回采输送系统，所述堆渣区的库尾侧设有澄清池。

所述渣库库底铺设防渗系统，在所述防渗系统之上布置排渗系统；排渗系统连接库前回水调节池；所述澄清池高度低于堆渣区，所述回水调节池高度低于澄清池，所述澄清池经库底排水涵管连接库前回水调节池。

所述堆渣区和澄清池的分界线处安装有过滤装置。

所述过滤装置为浮动式过滤帷幕。

所述澄清池经栏栅式竖井与库底排水涵管连通。

所述湿排放浆系统包括放浆主管及连接放浆主管的放浆管，所述放浆主管沿t型坝的轴向布置，所述放浆管位于在主管的一侧或两侧，朝向库尾方向与放浆主管呈30-60度斜向布置。

所述t型坝的坝体采用废渣填筑，坝体两侧铺设复合土工防渗膜，坝体内分层设置土工布,所述土工布的两端与t型坝两侧的复合土工防渗膜搭接。

上述带t形坝厂矿企业渣库的干湿分区循环方法为：渣库正常运行时，通过湿排放浆系统对a区进行放浆堆渣，同时通过回采输送系统对存放一段时间后的b区的废渣进行废渣回采；当b区回采至一定深度后，停止回采，通过湿排放浆系统对b区进行放浆堆渣，同时a区停止放浆堆渣，存放一段时间后通过回采输送系统进行废渣回采。

渣库运行前，先修筑回水调节池和初期坝，布置防渗系统、排渗系统及库底排水涵管，开始堆放废渣形成堆积坝；渣库运行前期，先向堆渣区排放废渣堆积形成合适库长后，在不停止放浆的情况下，在堆渣区修筑t形坝使堆渣区被分隔成a区和b区，并在t型坝上布置湿排放浆系统和回采输送系统，停产检修期间回采开挖库尾的澄清池，在堆渣区和澄清池的分界线处安装过滤装置，并在澄清池安装栏栅式竖井，在栏栅式竖井与库前回水调节池之间连接库底排水涵管。

针对背景技术中存在的问题，发明人对现有的渣库进行改造，在原有回水调节池、初期坝、堆积坝和堆渣区的基础上，通过在堆渣区设置t型坝将其沿纵向分隔为a区和b区，两区干湿分区循环作业，一区放浆堆渣，另一区可同步静置和回采，规律交替循环、以保持采放的动态平衡；两区共用同一套湿排放浆系统和回采输送系统，运行和维护成本低。澄清池高度低于堆渣区，堆渣区的雨水和流出的渣水经过滤装置过滤后汇入库尾的澄清池，澄清池经库底排水涵管送入回水调节池，回水调节池内污水可回送工厂作为工艺水使用，减少外排；堆渣区和澄清池的分界线处安装的过滤装置和与库底排水涵管连通的栏栅式竖井，实现两级过滤，形成两道安全防线，保护重要安全设施库区排水系统的正常运行。

由于堆渣区被分隔成a区和b区，一侧放浆一侧回采时，会使t型坝的两侧长期处于压力不均的状态，加之雨水、渣浆的冲刷，坝体稳固性是需要严肃考虑的问题，对此，发明人设计t型坝采用废渣填筑不仅充分利用了排放的废渣，而且利用废渣渗漏性好的优点，有利于雨水和渣水向库底及时渗漏，避免坝体的长期浸泡在水体中；坝体两侧铺设复合土工防渗膜，避免一侧堆渣区放浆堆渣时液体反渗入坝体甚至流入坝体另一侧的堆渣区中，也能减少放浆堆渣对坝体的冲刷；坝体坝体内分层设置土工布,所述每层土工布的两端与坝体底两侧的复合土工防渗膜塔接，进一步提高坝体的稳定性，由于土工布渗透性好，不影响t型坝内的排水。

所述湿排放浆系统包括放浆主管及连接放浆主管的放浆管，所述放浆主管沿t型坝的轴向布置，所述放浆管类似于鱼骨状的布置，位于在放浆主管的一侧或两侧，朝向库尾方向与放浆主管呈30-60度向布置，具有以下优点：斜向布置的放浆管方向朝向库尾，可以使废渣渣水向库尾方向流动，有利于渣水快速向澄清池方向汇入，减少堆渣区内渣水存积同时提高作业效果；而传统直角布置的放浆管，废渣会向堆渣区的中心位置排放，渣水不易排出，存积的同时还会产生对坝体反向冲击力，影响坝体的稳固性。所述放浆管和放浆主管的夹角优选为30-60度。

本发明渣库结构设计不仅在正常运行可保持采放的动态平衡，而且还可以前期边修筑边堆渣，无需等库渣完全建成后再堆渣，提高了作业效率，缩短工期。

本发明结构简单、运行和投资成本低、占地面积小、实现排放和回采同时作业，作业效率高、坝体稳定性好、具备安全性、环保性和经济性。

附图说明

图1为本发明平面布置图。

图2为图1中a-a剖面图。

图3为t型坝的截面图。

其中，1-初期坝、2-t形坝、2.1-坝体、2.2-复合土工防渗膜、2.3-土工布、3-湿排放浆系统、3.1-放浆主管、3.2-放浆管、4-回采输送系统、5-浮动式过滤帷幕、6-栏栅式竖井、7-库底排水涵管、8-回水调节池、9-堆积坝、10-防渗系统、11-排渗系统、12-堆渣区、12.1–a区、12.2-b区、13-澄清池。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步解释说明：

参见图1和图2，由库首至库尾依次布置有库前回水调节池8、初期坝1、堆积坝9、堆渣区12和澄清池13，所述堆渣区12被t型坝2沿纵向分隔为a区12.1和b区12.2，所述t型坝2布置有用于排放废渣的湿排放浆系统3和用于废渣回采的回采输送系统4，所述湿排放浆系统3用于将工厂生产的废渣输送至堆渣区12排放,所述回采输送系统4可以为皮带或其它输送系统，用于将采挖的废渣输送至库外指定位置。

所述渣库库底铺设防渗系统10，所述防渗系统10之上布置排渗系统11，经排渗系统11连接回水调节池8，用于将库底排渗系统11收集的渗滤液送入回水调节池8中，减少环境污染；所述澄清池13高度低于堆渣区12，堆渣区12由库首向库尾方向前高后低呈斜坡状，所述回水调节池8高度低于澄清池13，所述澄清池13经库底排水涵管7连接回水调节池8，通过不同高度的设置可以减少泵的使用、降低能耗。

所述堆渣区12和澄清池13的分界线处安装有过滤装置，所述过滤装置优选为浮动式过滤帷幕5，所述澄清池13经栏栅式竖井6与库底排水涵管7连通。

所述湿排放浆系统3包括放浆主管3.1及连接放浆主管3.1的放浆管3.2，所述放浆主管3.1沿t型坝2的轴向布置，所述放浆管3.2位于在放浆主管3.1的一侧或两侧，朝向库尾方向且与主管呈30-60度斜向布置。

参见图3，所述t型坝2的坝体2.1采用废渣填筑，坝体2.1两侧铺设复合土工防渗膜2.2，坝体2内分四层设置土工布2.3，所述土工布2.3的两端与体2.1两侧的复合土工防渗膜2.2搭接。

渣库修筑时，先铺设防渗系统10和排渗系统11，修筑回水调节池8和初期坝7，堆放废渣形成堆积坝9；继续向堆渣区12排放废渣堆积形成合适库长后，在不停止放浆的情况下，在堆渣区12修筑t形坝2使堆渣区12被分隔成a12.1区和b区12.2，并在t型坝2上布置湿排放浆系统3和回采输送系统4，停产检修期间回采开挖库尾的澄清池13，在堆渣区12和澄清池13的分界线处安装过滤装置，在澄清池13设置栏栅式竖井6并经库底排水涵管7与回水调节池8连接。

渣库正常运行时，通过湿排放浆系3统对a区12.1进行放浆堆渣，同时通过回采输送系统4对存放一段时间后的b区12.2的废渣进行废渣回采；当b区12.2回采至一定深度后，停止回采，通过湿排放浆系统3对b区12.2进行放浆堆渣，同时a区12.1停止放浆堆渣，存放一段时间后通过回采输送系统4进行废渣回采。a区12.1和b区12.2干湿分区循环作业，堆渣区12的渣水及雨水向库尾流动，经浮动式过滤帷幕5过滤后汇入澄清池13，澄清池13的澄清液经栏栅式竖井6溢流进入库底排水涵管7送入回水调节池8。

采用本发明渣库可以同步堆渣和回采，可无需另外开挖新的渣库，占地面积小、可连续作业、作业效率高、对环境友好。