尾矿库闭库复垦系统与方法与流程

本发明涉及水力充填技术领域，具体地，涉及一种尾矿库闭库复垦系统与方法。

背景技术：

尾矿是选矿厂选别有用矿物之后排弃的废渣，其主要通过尾矿浆形式水力输送排入尾矿库。尾矿浆排入尾矿库后，在重力作用下进行水力分级、沉降及固结。干滩面上的尾矿颗粒分布规律是从坝前往库内呈现从粗到细、分层沉积，干滩面相应从相对硬壳区域过渡到软基区域。尾矿自身是一种“人造土”，具有土壤的一些物理特性。

尾矿库服役期满后必须进行闭库。尾矿库闭库后其安全等级依然是永久构筑物，必须确保其安全稳定。目前国内外尾矿库闭库复垦传统工艺方法是采用粘土，对需闭库复垦区域采用机械覆土、机械碾压，该种工艺存在以下缺陷：

干滩面软基区域，机械设备根本无法于其上作业，粘土料只是松松地覆盖于干滩面上，因此，机械复垦粘土层，使得粘土料与尾矿干滩面胶结状况并不是太理想，无法形成良好的“复合土”，不利于其上复垦植被的生长，也不利于尾矿坝壳层的固结和稳定；

尾矿库干滩面上固结程度不均衡，部分滩面呈软基淤泥状，碾压设备在该软基区域作业存在塌陷危险，危及操作工人的人身安全；

作业受天气的限制，例如雨天施工非常困难；

使用推土机等机械设备进行土方复垦干滩面，难以严格控制覆土厚度，不仅覆土厚度不均匀，且造成粘土料的浪费(我国粘土资源非常宝贵)，还增加了闭库复垦的工程投入。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种尾矿库闭库复垦系统，所述尾矿库闭库复垦系统具有安全稳定性高、作业效率高、成本低并且不受天气干扰等优点。

本发明还提出了一种尾矿库闭库复垦方法。

根据本发明第一方面实施例的尾矿库闭库复垦系统，包括：干滩面；澄清区，所述澄清区位于所述干滩面下游的库区集水区；造浆设备，用于将尾矿库闭库复垦所用的粘土制成粘土浆；输送设备，所述输送设备与所述造浆设备相连，用于将所述粘土浆水力冲填至所述干滩面。

根据本发明实施例的尾矿库闭库复垦系统，具有安全稳定性高、作业效率高、成本低并且不受天气干扰等优点。

另外，根据本发明上述实施例的尾矿库闭库复垦系统还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述造浆设备包括：造浆池，所述输送设备与所述造浆池相连；用于向所述造浆池内添加液体的液体添加装置；搅拌机，所述搅拌机设在所述造浆池内。

根据本发明的一个实施例，所述造浆设备还包括用于向所述造浆池内添加营养基的营养基添加装置。

根据本发明的一个实施例，如所述尾矿库闭库的粘土为酸性，则所述营养基为碱性；如所述尾矿库闭库的粘土为碱性，则所述营养基为酸性。

根据本发明的一个实施例，所述输送设备包括：输送干管，所述输送干管与所述造浆设备相连；多个输送支管，多个所述输送支管均与所述输送干管相连。

根据本发明的一个实施例，多个所述输送支管均匀分布在所述干滩面上。

根据本发明第二方面提出的实施例，一种尾矿库闭库复垦方法包括：s1：将粘土制成粘土浆；s2：将所述粘土浆水力填冲至干滩面。

根据本发明实施例的尾矿闭库复垦方法具有安全稳定性高、作业效率高、成本低并且不受天气干扰等优点。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤s1中，向所述粘土中添加营养基，如所述尾矿为酸性，则所述营养基为碱性；如所述尾矿为碱性，则所述营养基为酸性。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的尾矿库闭库复垦系统的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的尾矿库闭库复垦方法的流程图。

附图标记：

尾矿库闭库复垦系统100；

造浆设备10；造浆池11；搅拌机12；

输送设备20；输送干管21；输送支管22；

干滩面30；

澄清区40。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考附图描述根据本发明实施例的尾矿库闭库复垦系统100。

如图1所示，根据本发明实施例的尾矿库闭库复垦系统100包括：干滩面30、澄清区40、造浆设备10和输送设备20。

澄清区40位于干滩面30下游的库区集水区。造浆设备10用于将尾矿库闭库复垦所用的粘土制成粘土浆。输送设备20与造浆设备10相连，用于将粘土浆水力冲填至干滩面30。

具体而言，干滩面30是由尾矿浆排入尾矿库后，在重力作用下进行水力分级、沉降及固结形成。干滩面30上的尾矿颗粒分布规律是从坝前往库内呈现从粗到细、分层沉积，干滩面30相应从相对硬壳区域过度到软基区域。澄清区40设于干滩面30下游的库区集水区。造浆设备10将粘土制成粘土浆后由输送设备20输送至干滩面30，输送设备20利用水力充填作用将粘土浆均匀地分布在尾矿库干滩面30上，粘土浆中的水分渗入尾矿库澄清区40，澄清区40中的澄清水由尾矿库现有的排洪设施排出库外。

根据本发明实施例的尾矿库闭库复垦系统100，通过造浆设备10将粘土从天然土质状态通过“造浆”工艺改变成为粘土浆，从科学原理上耦合了尾矿坝自身的水力冲填筑坝工艺特点，使得水力冲填粘土与尾矿库干滩面30两者结合良好，形成完美的“复合土”，有利于增强尾矿坝的安全稳定性。同时，通过输送设备20输送量的可控性，每次冲填的粘土浆厚度非常小，因而能精确有效地控制总的冲填粘土厚度，从而有效控制冲填复垦的粘土厚度，粘土利用率高，避免了粘土的浪费，发挥生态和经济双重效应。再者，输送及排放粘土浆至干滩面30的作业简便易行，作业效率高、成本低。克服了传统工艺依靠传统机械覆土、碾压工艺来复垦粘土对天气选择性的缺点，避免了在尾矿库干滩面30上遭遇软基无法施工或者施工存在安全隐患的缺陷。因此，根据本发明实施例的尾矿库闭库复垦系统100，具有安全稳定性高、作业效率高、成本低并且不受天气干扰等优点。

下面参考附图描述根据本发明具体实施例的尾矿库闭库复垦系统100。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，造浆设备10包括：造浆池11、液体添加装置和搅拌机12。

其中，输送设备20与造浆池11相连。液体添加装置用于向造浆池11内添加液体。搅拌机12设在造浆池11内。具体地，造浆池11位于尾矿库周边，输送设备20与造浆池11连通，造浆池11内的粘土浆通过输送设备20输送至干滩面30，液体添加装置向造浆池11内添加的液体可以是水或其他液体，液体与粘土混合制成粘土浆，搅拌机12设在造浆池11内，用于将液体与粘土混合均匀。

可选地，造浆设备10还包括用于向造浆池11内添加营养基的营养基添加装置。在尾矿或粘土成分不能满足植被生长所需要的情况下，通过向造浆池11内的粘土浆添加营养基，可以实现干滩面30上的粘土浆固结后，利于在干滩面30上复垦的植被生长，复垦效果好。营养基的成分根据实际情况中尾矿或粘土的成分而定。

进一步地，如尾矿为酸性，则营养基为碱性，可将尾矿中的酸性物质中和。如尾矿为碱性，则营养基为酸性，可将尾矿中的碱性物质中和。如复垦土料贫瘠，含肥料成分低，则添加肥性好的物质。由此，复垦的植被生长效果好，水土不易流失。

可选地，造浆设备10制成的粘土浆的浓度不低于35％。粘土浆浓度低于35％时粘土浆在干滩面30上胶结效果差，不利于尾矿坝壳层的固结和稳定。由此，粘土浆浓度不低于35％时，粘土浆的固结效果好、效率高，干滩面30上的粘土层稳定且不易流失。

在本发明的一个实施例中，如图1所示，输送设备20包括输送干管21和多个输送支管22。输送干管21与造浆设备10相连。多个输送支管22均与输送干管21相连。

进一步地，多个输送支管22均匀分布在干滩面30上。

具体而言，输送干管21与造浆设备10相连，粘土浆由造浆设备10输送至输送干管21，然后通过多个输送支管22均匀的输送至干滩面30。多个输送支管22的数量及布置方式根据尾矿库干滩面30的形状以及面积大小具体设置，例如，在图1所示的实施例中，多个输送支管22沿干滩面30的形状并排布置。由此，粘土浆可均匀的沉积在干滩面30上，粘土浆的覆盖效果好。

根据本发明实施例的尾矿库闭库复垦方法包括：

s1：将粘土制成粘土浆；

s2：将粘土浆水力填冲至干滩面30。

根据本发明实施例的尾矿库闭库复垦方法，通过造浆设备10将复垦所用的粘土制成粘土浆，然后由输送设备20输送至干滩面30，可以避免使用推土机等机械设备进行土方复垦干滩面所带来的安全隐患，并且不受天气因素限制施工环境，具有安全稳定性高、作业效率高、成本低并且不受天气干扰等优点。

根据本发明的一个实施例，在步骤s1中，向粘土中添加营养基，如尾矿为酸性，则营养基为碱性；如尾矿为碱性，则营养基为酸性。由此，通过向粘土中添加营养基，粘土浆在干滩面30上固结后，可以改善尾矿的性质，使得固结后的粘土利于植被的生长，复垦效果好。

可选地，步骤s1制成的粘土浆的浓度不低于35％。粘土浆的浓度低于35％时，粘土浆的固结效果差、效率低。由此，控制粘土浆的浓度不低于35％，可以使粘土浆在干滩面30上的固结效果好、效率高，粘土浆的固结效果好，干滩面30上的粘土层稳定且不易流失。

根据本发明实施例的尾矿库闭库复垦系统100与尾矿库闭库复垦方法的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。