專利名稱：一種不需要修建尾礦庫的場地干堆尾礦方法
技術領域：
本發(fā)明屬礦山選礦與尾礦處理技術領域
背景技術：
目前國內外無類似的技術報道和實用先例；礦山處理尾礦的普遍做法是修建尾礦 庫存放，待需要利用尾礦時，再從尾礦庫中開采；尾礦庫由于大量積水，在運行、閉庫和再次 開采的三個時期中都存在安全隱患；本發(fā)明的目的是通過排滲設施使尾礦漿隨排放隨脫 水，把尾礦的流體狀態(tài)庫存方法轉化為散體狀態(tài)堆存方法，從而解決尾礦庫因積水而容易 引發(fā)的潰壩和泥石流災害問題。

發(fā)明內容
主題內容是選擇適宜堆存的場地——傍山階地或平地，場地邊沿距離民居和市 政設施要200米以遠，下游側距離300米以遠，場地上游的可能發(fā)生的徑流水源要全部截、 排到場地外；堆積邊坡的坡底線修筑排水溝(I)和擋砂墻(II)，邊坡底板鋪設排滲褥墊 (III);用土工布袋裝填尾砂，按設計坡度逐層堆砌加高，形成擋砂邊坡(X);邊坡內設置與 排滲褥墊(in)連通的排滲斜管(VI)和多層篦梳狀排滲管系(V)，以確保邊坡砂體自然干 燥；場地底板開挖、修筑縱向和橫向排滲溝(VI、VI1);排滲溝上部設置排滲立管(VIII)，排 滲立管連通多層篦梳狀排滲管系(IX)，使尾礦隨排放隨脫水；場地內設置的所有排滲管道 隨尾砂堆積向上延伸；擋砂邊坡(X)保持高于內部排尾場地1米左右；排尾場地內用尾砂 筑堰，隔離成分區(qū)，每塊分區(qū)內應有2條以上排滲立管(VIII);在分區(qū)內，大致呈水平狀排 尾、堆砂，不留低洼積水區(qū)；分區(qū)之間高差一般不大于0. 5米，一個分區(qū)排尾滿堰后，令其自 行脫水固結，再排尾到其他分區(qū)，灘面固結期間，延伸鋪設排滲管道；如此逐區(qū)、分層排尾， 加高堆場；堆場最大高度一般不大于30米，堆積邊坡的終了邊坡角26 27度，當量坡度 1 : 2;堆場排尾全部結束后，排滲管外露口封閉，邊坡和整平的頂部場地覆填土壤50公分 厚度，按一般排土場治理方法恢復生態(tài)；平地堆放50萬m3尾砂的概算費用為200萬元人民 幣。 尾礦干堆場地的建造方法如下 排水溝(I):漿砌片石或混凝土結構，梯形斷面，過水面積由場地所需的排水流量 確定；擋砂墻(II):高度l米，底寬l米，頂寬0.5米，毛石混凝土結構，墻底與排滲褥墊 (III)的底板同標高，墻體設置兩層排水管(II-l)，下層管貼墻底，上層管位于墻體中部， 排水管橫向間距1 1. 5米，排水管為工程塑料管，直徑50mm，內端插入排滲褥墊的礫石層 (III-2);排滲褥墊(III):寬度一般不小于8米，開挖到堆場底板下1.2 1.5米，先鋪筑 細石混凝土墊層(III-l)厚50 60mm(基巖不鋪墊層)，墊層之上堆填礫石層(III-2)—— 等效粒徑d1Q = 30 40mm，不均勻系數(shù)< 5，厚度1. 2 1. 5米，礫石層之上攤鋪細石層 (III-3)——等效粒徑cU = 5 10mm，厚度200mm，細石層之上攤鋪粗砂層(III-4)厚 度80 100mm，最上層覆蓋土工布(III-5);排滲斜管(IV):下端插入排滲褥墊的礫石層
4(III-2)，上端隨平行邊坡加高延伸，斜管距離坡面5 6米，沿邊坡走向的水平間距30 40米，管徑200 250mm ;篦梳狀排滲管系(V):由橫管(V_l)和肋管(V_2)連接組成，橫管(V-l)直徑150mm，垂直方向層間距4 5米，肋管(V_2)直徑120mm，鄰邊坡一側長度3 4米，對側長度6 8米，肋管(V-2)水平間距1. 5 2. 0米，肋管(V-2)以1 %坡度與橫管(V-l)連接，橫管(V-l)以2%坡度與排滲斜管(IV)連接；縱向排滲溝(VI)和橫向排滲溝(VII):縱向排滲溝(VI) —般布置l條，場地寬大時酌情增設，縱向排滲溝由邊坡排滲褥墊通到堆場尾部，坡度不小于2%，橫向排滲溝(VII)沿縱向排滲溝方向的間距一般為50米，坡度不小于1% ;VI和VII兩種排滲溝的結構形式基本相同，溝底開挖到場地底板下1. 2 1. 5米，溝體寬度約為深度的4 8倍，底板與側壁涂抹防沖蝕砂漿面層(VII-5)40 50mm厚度(巖石面不抹砂漿)，溝內先堆填礫石層(VII-4)——等效粒徑d1Q = 30 40mm，不均勻系數(shù)< 5，厚度1. 2 1. 5米(頂面與場地底板大致持平)，礫石層之上攤鋪細石層(VII-3)——等效粒徑d1Q = 5 10mm，厚度200mm，細石層之上攤鋪粗砂層(VII-2)厚度80 100mm，粗砂層向排滲溝兩側各擴展8 10米，粗砂層之上覆蓋土工布(VII-1);排滲立管(VIII):下端插入橫向(或縱向)排滲溝的礫石層(VII-4)，上端隨堆場加高垂直向上延伸，立管間距40 50米，管徑200 250mm;篦梳狀排滲管系(IX):由橫管(IX-1)和肋管(IX-2)連接組成，橫管(IX-1)直徑150mm，長度以接近相鄰的排滲管系為準，橫管(IX-1)的垂直方向層間距4 5米，肋管(IX-2)直徑120mm，兩側長度20 25米(以接近相鄰的排滲管系為準)，水平間距1.5 2.0米，肋管(IX-2)以1%坡度與橫管(IX-1)連接，橫管(IX-1)以2%坡度與排滲立管(VIII)連接；擋砂邊坡(X) :土工布砂袋(X-l)長度一般為1米，直徑0. 4 0. 5米，裝填尾砂較粗時，縱向鋪砌一層，尾砂較細時，宜鋪砌2層，邊坡臺階(X-2)寬度一般為2.5 3.0米，臺階分層高度8 10米；建造中所用的排滲管(斜管、立管、篦梳狀排滲管等)是一種新型土工材料——塑膠盲排水(滲)管，它由內襯的立體網(wǎng)狀塑膠骨架和土工布外套組合而成，各種規(guī)格廠家皆有現(xiàn)貨出售；建造中所有管與管、管與排滲褥墊、管與排滲溝之間的連接均要用土工布封閉，許透水不準漏砂；建造中所用的土工布為120 150克/m2規(guī)格，當量孔徑0. 07 0. 2mm，滲透系數(shù)1 5cm/s ;尾礦堆場每日的總排滲水量Q =日產尾砂干基質量X 5，縱向排滲溝斷面積^ (總排滲水量Q的立方米數(shù))+500米，橫向排滲溝總斷面積^縱向排滲溝斷面積X2，尾砂堆場水平投影總面積> ((總排滲水量Q的立方米數(shù))+0.4米)X3 4倍。
說明書


圖1是堆場排滲系統(tǒng)的立體示意圖，圖中標注符號意義如下 I——排水溝，11——擋砂墻，111——排滲褥墊，IV——排滲斜管，V——篦梳狀排滲管系，VI——縱向排滲溝，VII——橫向排滲溝，VIII——排滲立管，IX——篦梳狀排滲管系，X——擋砂邊坡，箭頭表示滲流方向；
圖2中標注符號意義如下 A——A是邊坡剖面圖，B——B是邊坡俯視圖，I——排水溝，II——擋砂墻，II-l——排水管，III-l——混凝土墊層，III-2——礫石層，III-3——細石層，III-4——粗砂層，III-5——土工布，IV——排滲斜管，V-l——橫管，V-2——肋管，箭頭表示滲流方向； 圖3中標注符號意義如下
C——C是排滲溝和立管排滲系統(tǒng)的橫剖面圖，D——D是俯視圖，VII-1——土工布，VII-2——粗砂層，VII-3——細石層，VII-4——礫石層，VII-5——防沖蝕砂漿面層，VII-5——排滲溝投影輪廓線，VIII——排滲立管，IX-1——橫管，IX-2——肋管，箭頭表示
滲流方向。
權利要求
一種不需要修建尾礦庫的場地干堆尾礦方法的具體做法如下①主體做法是在適宜堆存的場地內，堆積邊坡的坡底線修筑排水溝和擋砂墻，邊坡底板鋪設排滲褥墊；用土工布袋裝填尾砂，按設計坡度逐層堆砌形成擋砂邊坡；邊坡內設置與排滲褥墊連通的排滲斜管和多層篦梳狀排滲管系，以確保邊坡砂體自然干燥；場地底板修筑縱向和橫向排滲溝，排滲溝上部設置排滲立管和多層篦梳狀排滲管系，使尾礦隨排放隨脫水；所有排滲管道隨尾砂堆積向上延伸；擋砂邊坡保持高于內部排尾場地1米左右；排尾場地內用尾砂筑堰，隔離成分區(qū)，每塊分區(qū)內應有2條以上立管排滲系統(tǒng)；在分區(qū)內，大致呈水平狀排尾、堆砂，不留低洼積水區(qū)；分區(qū)之間高差一般不大于0.5米，一個分區(qū)排尾滿堰后，令其自行脫水固結，再排尾到其他分區(qū)，灘面固結期間，延伸鋪設排滲管道；如此逐區(qū)、分層排尾，加高堆場；堆場最大高度一般不大于30米，堆積邊坡的終了邊坡角26～27度，當量坡度1∶2；堆場排尾全部結束后，排滲管外露口封閉，邊坡和整平的頂部場地覆填土壤50公分厚度，按一般排土場治理方法恢復生態(tài)；②擋砂墻的做法是高度1米，底寬1米，頂寬0.5米，毛石混凝土結構，墻底與排滲褥墊的底板同標高，墻體設置兩層排水管，下層管貼墻底，上層管位于墻體中部，排水管橫向間距1.5～2.0米，排水管為工程塑料管，直徑50mm，內端插入排滲褥墊的礫石層；③排滲褥墊的做法是寬度一般不小于8米，開挖到堆場底板下1.2～1.5米，先鋪筑細石混凝土墊層厚50～60mm(基巖不鋪墊層)，墊層之上堆填礫石層——等效粒徑d10＝30～40mm，不均勻系數(shù)＜5，厚度1.2～1.5米， 礫石層之上攤鋪細石層——等效粒徑d10＝5～10mm，厚度200mm，細石層之上攤鋪粗砂層，厚度80～100mm，最上層覆蓋土工布；④排滲斜管與篦梳狀排滲管系的做法是排滲斜管的下端插入排滲褥墊的礫石層，上端平行邊坡加高延伸，斜管距離坡面5～6米，沿邊坡走向的水平間距30～40米，管徑200～250mm；篦梳狀排滲管系由橫管和肋管連接組成，橫管直徑150mm，垂直方向層間距4～5米，肋管直徑120mm，鄰邊坡一側長度3～4米，對側長度6～8米，肋管水平間距1.5～2.0米；肋管以1％坡度與橫管連接，橫管以2％坡度與排滲斜管連接；排滲斜管與排滲褥墊連接處和各種排滲管的相互連接處用土工布封閉，不準漏砂；⑤縱向和橫向排滲溝的做法是縱向排滲溝一般布置1條，場地寬大時酌情增設，縱向排滲溝由邊坡排滲褥墊通到堆場尾部，坡度不小于2％，橫向排滲溝沿縱向排滲溝方向的間距一般為50米，坡度不小于1％；兩種排滲溝的結構形式基本相同，溝底開挖到場地底板下1.2～1.5米，溝體寬度約為深度的4～8倍，底板與側壁涂抹防沖蝕砂漿面層40～50mm(巖石面不抹砂漿)，溝內先堆填礫石層——等效粒徑d10＝30～40mm，不均勻系數(shù)＜5，厚度1.2～1.5米(頂面與場地底板大致持平)，礫石層之上攤鋪細石層——等效粒徑d10＝5～10mm，厚度200mm，細石層之上攤鋪粗砂層，厚度80～100mm，粗砂層向排滲溝兩側各擴展8～10米，粗砂層之上覆蓋土工布；⑥排滲立管與篦梳狀排滲管系的做法是排滲立管下端插入排滲溝的礫石層，上端隨堆場加高垂直向上延伸，立管間距40～50米，管徑200～250mm；篦梳狀排滲管系由橫管和肋管連接組成，橫管直徑150mm，長 度以接近相鄰的排滲管系為準，橫管的垂直方向層間距4～5米；肋管直徑120mm，兩側長度20～25米(以接近相鄰的排滲管系為準)，水平間距1.5～2.0米；肋管以1％坡度與橫管連接，橫管以2％坡度與排滲立管連接；排滲立管與排滲溝的連接處以及各種排滲管的相互連接處用土工布封閉，不準漏砂；⑦擋砂邊坡的做法是用土工布袋裝填尾砂，按設計坡度逐層堆砌形成擋砂邊坡，土工布砂袋長度一般為1米，直徑0.4～0.5米，裝填尾砂較粗時，縱向鋪砌一層，尾砂較細時，鋪砌2層，邊坡為分層臺階式結構，分層高度8～10米，臺階寬度一般為2.5～3.0米；⑧規(guī)格與材料的要求是以上方法中所用的排滲管(斜管、立管、篦梳狀排滲管等)是一種新型土工材料——塑膠盲排水(滲)管，它由內襯的立體網(wǎng)狀塑膠骨架和土工布外套組合而成，各種規(guī)格廠家皆有現(xiàn)貨出售；以上方法中所用的土工布為120～150克/m2規(guī)格，當量孔徑0.07～0.2mm，滲透系數(shù)1～5cm/s；尾砂堆場每日總排滲水量Q＝日產尾砂干基質量×5；縱向排滲溝斷面積≥(總排滲水量Q的立方米數(shù))÷500米；橫向排滲溝總斷面積≥縱向排滲溝斷面積×2；尾砂堆場水平投影總面積≥((總排滲水量Q的立方米數(shù))÷0.4米)×3～4倍。
全文摘要
一種不需要修建尾礦庫的場地干堆尾礦方法。在適宜場地內，構筑底板排滲設施；用尾砂裝填土工布砂袋，層層堆砌，形成擋砂邊坡；隨尾砂排放加高，層層設置排滲管道；使尾礦隨排放隨脫水，從而把尾礦的流體狀態(tài)庫存方法轉化為散體狀態(tài)堆存方法。
文檔編號B09B1/00GK101758058SQ20091021519
公開日2010年6月30日 申請日期2009年12月23日 優(yōu)先權日2009年12月23日
發(fā)明者劉照朗 申請人:劉照朗