[发明专利]一种一次性建坝的超细粒尾矿库采用中线法加高扩容的方法

说明书

本发明公开了一种一次性建坝的超细粒尾矿库采用中线法加高扩容的方法，采用分级分期建设的方式进行加高扩容，先后堆筑首级加高坝体(2)、二级加高坝体(3)、三级加高坝体(4)……，在每级加高坝体的顶层施工一排相互平行并垂直于坝体轴线的该级中粗砂排渗盲沟(9)，铺设排水连通管(7)和地下水收集管(11)，在该级中粗砂排渗盲沟(9)中埋设排渗花管(8)，每垂直间隔0.5m～1.0m高度满铺一层高强耐腐蚀土工格栅(6)。本发明方法加快细粒尾矿的固结，改善和提高细粒尾砂的力学强度指标，使尾矿库库容得到了显著的增加，延长了生产服务年限，缓解了企业生产尾砂排放的压力，同时也解决了部分排土场容量不足及采矿废石堆存的问题。

技术领域

本发明属于尾矿库工程技术领域，具体涉及一次性建坝的尾矿库加高扩容技术，特别适合于一次性建坝且-200目(－0.074mm)含量超过82％的超细粒尾矿库的加高扩容。

背景技术

尾矿库是维持矿山企业正常生产的必要设施，对国民经济及矿业经济持续健康发展发挥着重要基础作用。尾矿库也是重大危险源之一，一旦发生事故，必然对人民的生命财产安全造成严重损害，对环境构成严重威胁。特别是近年来全球气候异常，我国极端天气状况频频出现，尾矿库安全生产形势依然严峻，次生突发环境事件仍然时有发生，尾矿库安全、环保压力不断加大，加之人民群众对尾矿库安全、环保工作日益关注，尾矿库运行安全已经成为影响一些地区社会安全稳定的重要因素之一。

目前尾矿库安全环保形势严峻，国家严把安全、环保准入关，严格控制新建尾矿库建设项目，新建四、五等尾矿库也要求应当优先采用一次性筑坝方式。对于超细粒尾矿库，比较安全可靠的建坝方式为一次性建筑尾砂拦挡坝，但一次性建筑尾砂拦挡坝不仅占用土地面积大，建设投资也巨大，对于土地资源日益紧缺的矿山，尾矿库的建设和运行成本在急剧上升，甚至影响到矿山的持续健康发展。

超细颗粒尾矿筑坝力学强度低，固结时间长，堆坝速度较慢。采用超细颗粒尾矿筑坝后，坝体内的排渗不畅造成坝体内的浸润性过高，使尾矿长期处于饱和状态，尾矿固结非常慢，不利于尾矿固结后强度提高，进而影响坝体的稳定性，有发生溃坝的潜在风险，当前发生的很多尾矿库灾害事故都是由于坝体内的浸润性过高引起的。对于 -200目含量超过80％的尾矿，一般认为不适合用尾矿直接堆坝。

而采用上游式模袋法加高一次性建坝超细粒尾矿库，技术要求高，模袋法堆筑尾矿坝体与生产排放尾矿交叉，施工与管理难度大。而且上游式模袋法加高一次性建坝超细粒尾矿库坝体加高受到限制，尾矿堆积坝坝体安全稳定性难以有效保证，安全风险较大。

研究表明，一次性建坝的超细粒尾矿库坝体加高需要大量土石，利用采矿剥离废石土进行坝体加高堆筑，变废为宝节约筑坝成本，延长了排土场的使用年限。采用废石土加高坝体，坝体安全稳定性得到保证，较单纯采用上游式模袋法加高尾矿库的安全系数高。

发明内容

本发明的目的就是针对现有一次性建坝的超细粒尾矿库的尾砂拦挡坝加高和增加库容存在的超细颗粒尾矿筑坝力学强度低、固结时间长、堆坝速度较慢、安全风险大、成本高等技术难题，而提供一种一次性建坝的超细粒尾矿库采用中线法加高扩容的方法。

为实现本发明的上述目的，本发明通过分级分期加高建设原一次性建筑的尾砂拦挡坝，在尾砂沉积滩前铺设土工格栅并增加盲沟排渗层，加快细粒尾矿的固结，以改善和提高细粒尾砂的力学强度指标，增加尾矿库坝体稳定性的技术。

本发明一次性建坝的超细粒尾矿库采用中线法加高扩容的方法，含有原尾砂拦挡坝、坝肩截洪沟，所述的原尾砂拦挡坝为一次性建坝且采用中线法筑坝的碾压土石拦挡坝，采用以下技术方案进行加高扩容：

1)对现尾矿库进行测量，并根据实际地形圈定尾矿库容，编制尾矿库库容随标高增加的库容增量表，尾砂排放增加量对应标高即为尾矿库要求加高的高度；对采矿剥离废石离散随机取样，并进行散体三轴力学试验，根据采矿剥离废石散体三轴力学试验成果，采用稳定性分析软件演算出合理、经济、安全的尾砂拦挡坝加高的外坡坡比。