专利名称：排岩修筑高散堆不透水尾矿坝的方法
技术领域：
本发明属于冶金矿山尾矿坝技术领域，特别是涉及一种排岩修筑高散堆不透水尾 矿坝的方法。
背景技术：
目前冶金矿山的尾矿库许多处于服务年限的末期，即处于将闭库或新选库址的关 键阶段。尾矿库主要承担一个或者多个选矿厂的尾矿排放，它的服务年限和生产情况对矿 山生产具有重大影响。随着铁矿山开采的不断进行，其界内的岩石量也越来越大，矿山现有 的排土场将不能满足排岩要求，需增加排土场容积，为此需重新选择排土场，会涉及到大量 动迁和征地的难题，投资巨大，采矿占地与农业争地的矛盾日益突出。同时对矿山周边地区 的生态环境影响较大。冶金矿山的尾矿坝都是采用上游式池填法尾矿砂筑坝，先筑初期坝，然后用尾矿 砂修筑子坝，用此种方法修筑的尾矿坝存在的问题是尾矿坝较高时，其抗震性和稳定性满 足不了要求；且有效库容大量减少。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用废弃排岩修筑高散堆不透水尾矿坝的方法，达到加 高尾矿坝顶标高，解决矿山现有排土场容积不足的问题，延长其服务年限的目的。本发明的排岩修筑高散堆不透水尾矿坝的方法，其特征在于包括下述步骤1)分析尾矿砂承载能力根据胶带排岩的物理力学性质，尾矿砂试验所得的物理力学指标，通过勃兰特 (L. Prandtl)公式进行尾矿砂承载力计算。2)设计双层钢筋混凝土防渗墙所述的防渗墙为双层钢筋混凝土框架结构，双层防渗墙之间设有横墙。3)制作双层钢筋混凝土防渗墙基础在尾矿砂至基岩段大孔径钻孔，使孔深入到基岩中，然后采用灌注桩的方式施工。4)制作双层钢筋混凝土防渗墙墙身，采用现场浇注方式施工，5)采用胶带机和大型移动式排土机在双层钢筋混凝土防渗墙的两侧及双层墙之 间排岩，修筑不透水尾矿坝，初期坝散体岩石采用胶带运输和排放，采用推土机来回碾压，压平，压实，在碾压 的过程中，视岩石的湿度适当地洒水，碾压后再在其上排岩，再碾压形成路提，在排岩过程 中以6%的坡度向上爬升至200-210m标高(设计标高200米，但为了沉降，需要预先排到 210米标高)，后期坝散体岩石采用汽车运输和排放，6)采用推土机对设置的马道适当进行整平。所述防渗墙的厚度为1. 4m-l. 6m。所述的初期坝顶宽90m，终期可达200m，边坡坡度为1 1. 5，角度为33. 69°，每IOm高设5m宽的马道。所述的尾矿砂承载力计算的结果是尾矿层可以承载散料排岩体的最大高度为 200m。本发明采用双层钢筋混凝土防渗墙的结构修筑高散堆不透水尾矿坝，主要是为了 满足高坝体水平推力、胶带机_大型移动式排土机作业和防渗的需要。本发明的核心是排岩筑坝，即利用矿山排弃的碎石土为尾矿库筑坝，将矿山排土 场和选矿厂尾矿库有效结合起来，可提高矿山现有土地的利用率，进而可增加矿山排土容 积，解决铁矿山长期开采排土场容积不足的问题，减少排土场新征土地面积，同时也可增加 尾矿库的容积，延长尾矿库的服务年限。其经济效益以某铁矿山的选矿厂尾矿坝为例进行 测算，项目在整个计算期内的经济效益现值为494156万元，年平均经济效益现值为19006 万元。其社会间接效益建设本项目可以减少土地占用1688. 50万平方米，减少征地费用 近57亿元；可以避免因征用土地、动迁建构筑物对当地居民和现有环境的影响和破坏，对 建设和谐社会具有重要意义。项目运营后，直接和间接增加就业200多人，居民的收入水平 和质量将得到很大提高，对区域经济具有重大意义。
图1为本发明的结构示意图。
具体实施例方式下面结合实施例详细说明本发明的具体实施方式
。如图1所示，本发明的排岩修筑高散堆不透水尾矿坝的方法，其特征在于包括下 述步骤1)分析尾矿砂承载能力根据胶带排岩的物理力学性质，尾矿砂试验所得的物理力学指标，通过勃兰特 (L. Prandtl)公式进行尾矿砂承载力计算，2)设计双层钢筋混凝土防渗墙4所述的防渗墙4为双层钢筋混凝土框架结构，双层防渗墙之间设有横墙，3)制作双层钢筋混凝土防渗墙基础，在尾矿砂1至基岩6段大孔径钻孔，使孔深入到基岩6中，然后采用灌注桩的方式 施工，4)制作双层钢筋混凝土防渗墙4墙身，采用现场浇注方式施工，5)采用胶带机和大型移动式排土机在双层钢筋混凝土防渗墙4的两侧及双层墙 之间排岩，修筑高散堆不透水尾矿坝，初期坝2散体岩石采用胶带运输和排放，采用推土机来回碾压，压平，压实，在碾 压的过程中，视岩石的湿度适当地洒水，碾压后再在其上排岩，再碾压形成路提，在排岩过 程中以6%的坡度向上爬升至200-210m标高(设计标高200m，但为了沉降，需要预先排到 210m标高)，后期坝5散体岩石采用汽车运输和排放，6)采用推土机对设置的马道3适当进行整平。所述防渗墙4的厚度为1. 4m-l. 6m。
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所述的初期坝2顶宽90m，终期可达200m，边坡坡度为1 1. 5，角度为33. 69°， 每IOm高设5m宽的马道3。所述的尾矿砂1承载力计算的结果是尾矿层可以承载散料排岩体的最大高度为 200m。本发明的核心是排岩筑坝，即利用矿山排弃的碎石土为尾矿库筑坝，将矿山排土 场和选矿厂尾矿库有效结合起来，可提高矿山现有土地的利用率，进而可增加矿山排土容 积，解决铁矿山长期开采排土场容积不足的问题，减少排土场新征土地面积，同时也可增加 尾矿库的容积，延长尾矿库的服务年限。其经济效益以某铁矿山的选矿厂尾矿坝为例进行 测算，项目在整个计算期内的经济效益现值为494156万元，年平均经济效益现值为19006 万元。其社会间接效益建设本项目可以减少土地占用1688. 50万平方米，减少征地费用 近57亿元；可以避免因征用土地、动迁建构筑物对当地居民和现有环境的影响和破坏，对 建设和谐社会具有重要意义。项目运营后，直接和间接增加就业200多人，居民的收入水平 和质量将得到很大提高，对区域经济具有重大意义。
权利要求
一种排岩修筑高散堆不透水尾矿坝的方法，其特征在于包括下述步骤1)分析尾矿砂承载能力根据胶带排岩的物理力学性质，尾矿砂试验所得的物理力学指标，通过勃兰特(L.Prandtl)公式进行尾矿砂承载力计算，2)设计双层钢筋混凝土防渗墙所述的防渗墙为双层钢筋混凝土框架结构，双层防渗墙之间设有横墙，3)制作双层钢筋混凝土防渗墙基础，在尾矿砂至基岩段大孔径钻孔，使孔深入到基岩中，然后采用灌注柱的方式施工，4)制作双层钢筋混凝土防渗墙墙身，采用现场浇注方式施工，5)采用大型移动式胶带机和排土机在双层钢筋混凝土防渗墙的两侧及双层墙之间排岩，修筑不透水尾矿坝，初期坝散体岩石采用胶带运输和排放，采用推土机来回碾压，压平，压实，在碾压的过程中，视岩石的湿度适当地洒水，碾压后再在其上排岩，再碾压形成路堤，在排岩过程中以6％的坡度向上爬升至200 210m标高，后期坝散体岩石采用汽车运输和排放，6)采用推土机对设置的马道适当进行整平。
2.根据权利要求1所述的排岩修筑高散堆不透水尾矿坝的方法，其特征在于所述防渗 墙的厚度为1. 4m-1. 6m。
3.根据权利要求1所述的排岩修筑高散堆不透水尾矿坝的方法，其特征在于所述的初 期坝顶宽90米，终期可达200米，边坡坡度为1 1.5，角度为33. 69°，每10米高设5米宽马道。
4.根据权利要求1所述的排岩修筑高散堆不透水尾矿坝的方法，其特征在于所述的尾 矿砂承载力计算的结果是主地基承载散料排岩体高度大于实际散料排岩体最大高度。
全文摘要
本发明涉及一种排岩修筑高散堆不透水尾矿坝的方法，分析尾矿砂承载能力，设计双层钢筋混凝土防渗墙，防渗墙为双层钢筋混凝土框架结构，每层厚1.4-1.6米，双层防渗墙之间设有横墙，制作双层钢筋混凝土防渗墙基础，在尾矿砂至基岩段大孔径钻，使孔深入到基岩中，然后采用灌注柱的方式施工，防渗墙墙身采用现场浇注方式施工，在双层钢筋混凝土防渗墙的两侧及双层墙之间排岩，修筑不透水尾矿坝，初期坝散体岩石采用胶带运输和排放，推土机来回碾压，碾压后再在其上排岩，再碾压形成路堤，在排岩过程中以6％的坡度向上爬升至200-210m标高，后期坝散体岩石采用汽车运输和排放。本发明可增加尾矿库的容积，延长尾矿库的服务年限。
文档编号E02D15/00GK101929160SQ200910012198
公开日2010年12月29日 申请日期2009年6月24日 优先权日2009年6月24日
发明者姜科, 李海臣, 李荣海, 沈占功, 王瑞, 范跃铁, 贾学智, 迟淑萍, 陈进 申请人:鞍钢集团矿业公司