一种露天采坑清淤及淤泥处置的方法与流程

本发明属于露天矿山采坑淤泥处理技术领域，具体涉及一种露天采矿采坑淤泥现场清理及淤泥处置的方法。

背景技术：

露天矿山在开采过程中，大气降水以及采场周边局部地层涌水均会冲刷台阶边帮，致使被爆破松动后的边帮岩土散落至采坑底部，经积水浸泡后产生大量淤泥，阻碍矿山的正常生产工作。

现有的清淤技术多用于为湖泊、河道、水库等地面设施，尚无针对露天矿山的清淤技术。由于露天采坑底部长期积水，淤泥经沉淀后呈饱和状态沉于坑底，且不同部位淤泥沉淀厚度并不均匀。若采用泥浆泵输送淤泥，则需要不断移动泵体位置以及变更管路，并且稀释后的淤泥体积量较大，所需堆排空间要求较大、沉淀需要的时间较长。目前淤泥处理技术应用最多的为机械脱水法，该方法设备投入大、处理效率底、运行维护复杂且能耗较高。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供了一种露天采坑清淤及淤泥处置的方法，采用的截水沟、泥水分层处理和构筑滤水结构相结合的方法，对于露天采坑的清淤及淤泥处置提出了新的解决方案。

本发明的具体技术方案为：

一种露天采坑清淤及淤泥处置的方法，步骤如下：

步骤一：在露天采场边帮1的坡脚修筑边帮截水沟，将截流水直接引至排水仓水池；

步骤二：从淤泥量相对较浅的采坑深水区布置浮箱排水泵，将采坑底部水抽排至排水仓水池；

步骤三：淤泥露出水面后，通过反铲、运输汽车等设备将淤泥运出采场排倒至预先修筑完成的排土场淤泥脱水结构中自然脱水。

进一步地，所述的排土场淤泥脱水结构的修筑步骤如下：

步骤一：在排土场中部开挖受淤空间，要求空间呈缓斜状以利淤泥水往单侧汇集，挖出的岩土分别堆置在下游坝及上游排倒平台上；

步骤二：在上游排倒平台表面铺置一层防渗土工布；

步骤三：在受淤空间底层铺筑一层厚度为0.5m的粗碎石层作为过滤层。

进一步地，所述的受淤空间为缓斜状，具体为靠近下游坝低，靠近上游排倒平台高。

进一步地，所述的上游排倒平台的边缘设置有倒车挡墙。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明方法通过设置截水沟减少汇入坑底水量、坑底泥水分层处理以及在排土场进行对淤泥脱水的方式，与常规方法相比，充分利用矿山已有设备，避免了新增清淤设备和管道费用，消除了低浓度淤泥在外部堆置的不良环境影响，降低了清淤成本，提高了矿山的经济效益。

附图说明

图1为本发明露天坑底清淤泥水分层清理示意图；

图2为本发明排土场淤泥脱水结构剖面示意图；

1-露天采场边帮；2-边帮截水沟；3-底部沉淀淤泥；4-浅层沉淀水；5-浮箱排水泵；6-排水仓水池；1’－排土场原始水平地貌；2’－下游坝；3’－上游排倒平台；4’－粗碎石层；5’-下游集水沟；6’-防渗土工布；7’-倒车挡墙；8’-淤泥。

具体实施方式

为进一步描述本发明，下面结合附图和实施例对本发明一种露天采坑清淤及淤泥处置的方法作进一步详细描述。

如图1所示，一种露天采坑清淤及淤泥处置的方法，施工步骤如下：

步骤一：在露天采场边帮1的坡脚修筑边帮截水沟2，将截流水直接引至排水仓水池6，设置多个截水沟减少汇入坑底水量，缓解坑底浮箱抽水泵5压力。

步骤二：露天坑底包括上部的浅层沉淀水4和底部沉淀淤泥3，从淤泥量相对较浅的采坑深水区布置浮箱排水泵5，将采坑底部水抽排至排水仓水池6。

步骤三：淤泥露出水面后，通过反铲、运输汽车等设备将淤泥运出采场排倒在预先修筑完成的排土场淤泥脱水结构中，利用自身重力自然干化脱水。

如图2所示，上述的排土场淤泥脱水结构是为了对淤泥进行脱水建造的，其施工步骤如下：

步骤一：在排土场中部开挖受淤空间，要求空间呈缓斜状以利淤泥8’水往单侧汇集，挖出的岩土分别堆置在下游坝2’及上游排倒平台3’上。受淤空间为缓斜状，具体为靠近下游坝2’低，靠近上游排倒平台3’高，这样从上游排倒平台倾倒的淤泥8’能够更均匀的布满整个受淤空间底部。

步骤二：在上游排倒平台3’表面铺置一层防渗土工布6’，用于隔绝淤泥8’，保护上游排倒平台，延长其使用寿命。

步骤三：在受淤空间底层铺筑一层厚度为0.5m的粗碎石层4’作为过滤层，要注意铺设时需要在地势最低处预留出下游集水沟5’。当淤泥8’落在粗碎石层上，在自身重力作用下会下沉，经过粗碎石层过滤，最终水汇集至下游集水沟5’。

为了方便车辆倾倒淤泥8’，在上游排倒平台3’的边缘设置有倒车挡墙7’，保护车辆安全，防止车辆滑落。

本发明方法通过截水沟减少汇入坑底水量、坑底泥水分层处理以及在排土场进行对淤泥脱水的方式，与常规方法相比，充分利用矿山已有设备，避免了新增清淤设备和管道费用，消除了低浓度淤泥在外部堆置的不良环境影响，降低了清淤成本，提高了矿山的经济效益。该方法充分利用露天开采的设备、淤泥中水的渗透性和粗碎石的过滤性能，不仅设备投资费用较低，而且对淤泥脱水有着较好的效果。

技术特征：

技术总结
本发明公布了一种露天采坑清淤及淤泥处置的方法，在露天采坑上部台阶砌筑截水沟，将采坑周边汇水截流至排水泵池，直接排出；同时，在排土场构筑滤水结构以备清理出的淤泥脱水，接着在坑底进行泥水分层处理，即采用浮箱泵将淤泥上部的水抽干，再对淤泥铲装外运。将运出采坑的淤泥倒入排土场预先构筑好的滤水结构内，利用自身重力自然干化脱水。本发明的方法充分利用露天开采的设备、淤泥中水的渗透性和粗碎石的过滤性能，不仅设备投资费用较低，而且对淤泥脱水有着很好的效果。

技术研发人员：王荣林;黄小忠;王亮;祝小龙;苗涛;夏斯
受保护的技术使用者：马钢集团矿业有限公司
技术研发日：2019.01.23
技术公布日：2019.05.10