一种组合型尾矿库副坝及其建造方法技术

本发明专利技术涉及尾矿库的技术领域，特别是涉及一种组合型尾矿库副坝及其建造方法，其采用混凝土挡墙、堆石坝和模袋堆筑坝组合结构，分两区域进行建造构成，克服了混凝土坝、浆砌石坝、堆石坝、均质土坝、尾矿坝作为尾矿库副坝存在的不足，降低了副坝建设对地质地形条件的要求；第一区域包括设置于尾矿区域外侧的混凝土挡墙和混凝土挡墙外侧的第一堆石坝，所述第一区域和尾矿区域的标高为H1，所述第二区域包括设置于所述尾矿区域上端的防渗层、所述防渗层上侧的模袋堆筑坝和模袋堆筑坝外侧的第二堆石坝，所述防渗层上侧设置有排渗层，所述第一堆石坝和所述第二堆石坝堆筑成一体，所述副坝内侧形成一定长度的干滩。

【技术实现步骤摘要】
一种组合型尾矿库副坝及其建造方法
本专利技术涉及尾矿库的
，特别是涉及一种组合型尾矿库副坝及其建造方法。
技术介绍
尾矿库是矿山工程的一个重要组成部分，随着目前环保、安全等方面的管理趋于严格，充分利用尾矿库所在沟谷的地形，实现库容最大化成为大势所趋。对于一些地形复杂的尾矿库，垭口众多，需要修建副坝使尾矿库库区形成封闭以达到设计所需的库容，此时副坝的问题就十分关键，直接影响到尾矿库的最终堆积标高、总库容和服务年限。尾矿库副坝结构形式多种多样，可以是混凝土坝、浆砌石坝、堆石坝、均质土坝、尾矿坝等形式。混凝土坝、浆砌石坝作为刚性坝对于垭口处的地质条件、岩性特征要求高，地基处理投资高、施工难度大；堆石坝、均质土坝坡比一般较缓，对于山体垭口处地形要求高且需要进行防渗处理，工程量大、挤占库容、施工复杂；尾矿堆筑副坝需要满足干滩长度和澄清距离的要求，对库区纵深要求高。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种适用于各种地形地质条件、不挤占库容、施工简便、投资低的组合型尾矿库副坝及其建造方法，采用混凝土挡墙、堆石坝和模袋堆筑坝组合结构，分两区域进行建造构成，克服了混凝土坝、浆砌石坝、堆石坝、均质土坝、尾矿坝作为尾矿库副坝存在的不足，降低了副坝建设对地质地形条件的要求。为实现上述目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的：本专利技术一方面提供一种组合型尾矿库副坝，包括第一区域、第二区域和尾矿区域，所述第一区域包括设置于尾矿区域外侧的混凝土挡墙和混凝土挡墙外侧的第一堆石坝，所述第一区域和尾矿区域的标高为H1，所述第二区域包括设置于所述尾矿区域上端的防渗层、所述防渗层上侧的模袋堆筑坝和模袋堆筑坝外侧的第二堆石坝，所述防渗层上侧设置有排渗层，所述第一堆石坝和所述第二堆石坝堆筑成一体，所述副坝内侧形成一定长度的干滩。一种可能的技术方案中，所述第一堆石坝的外侧设置有浆砌石拦挡坝。一种可能的技术方案中，所述混凝土挡墙基础坐落在强风化层，齿槽坐落于中风化层。一种可能的技术方案中，所述第一堆石坝和所述第二堆石坝选用石料的软化系数大于0.8，饱和抗压强度不小于30Mpa，土含量小于5％，块石粒径为20～500mm。一种可能的技术方案中，所述排渗层为土工布包裹碎石结构，碎石粒径为10～35mm，排渗层厚度为500mm，宽为5.0m，采用DN100PE管将渗水导出至排水沟内。一种可能的技术方案中，所述模袋堆筑坝的每层充填高度为0.5m，模袋之间的纵向搭接不小于1.0m，模袋平面及每层模袋之间纵、横向错缝布置。本专利技术另一方面提供一种组合型尾矿库副坝的建造方法，包括以下步骤：S1、根据实际地形、设计情况，确定副坝位置以及副坝坝顶标高H；S2、修建混凝土挡墙,混凝土挡墙高H1，顶宽d1，内坡竖直，下游坡1:m1；S3、混凝土挡墙修建完成后，在其外侧修建第一堆石坝，顶宽d2，外坡1：m2,堆筑时从下而上分层堆筑、碾压；S4、第一区域建设完成后，在尾矿区域库内进行放矿，将尾矿区域滩面抬升至第一区域坝顶标高H1；S5、位于尾矿区域滩面之上铺设一层防渗层；防渗层上侧设置排渗层；S6、第二区域为原地面标高H1至最终堆积标高H2，总坝高H，采用模袋法在混凝土挡墙内侧向库内筑坝,顶宽d3，高度h2，上游边坡1:m3，下游边坡1:m4；S7、模袋堆筑坝外侧堆石砌筑第二堆石坝，顶宽d4，外坡坡比约1:m5，与第一区域的第一堆石坝堆筑成一体。一种可能的技术方案中，在所述步骤S3之后，在第一堆石坝的外侧建造浆砌石拦挡坝。一种可能的技术方案中，在所述步骤S5之前，先对影响副坝稳定的滩面区域进行抛石挤淤，提高承载力。一种可能的技术方案中，所述步骤S6中模袋法在混凝土挡墙内侧向库内筑坝采用尾砂进行充填，需分层施工，每层充填高度为0.5m，模袋之间的纵向搭接不小于1.0m，模袋平面及每层模袋之间纵、横向应错缝布置，筑坝时预留10％～20％沉降量；模袋充填时，尾矿浆浓度控制在15～30％，充填压力控制在0.2MPa，当充填至屏浆阶段时，控制充填压力，防止布袋破裂；若一次充填达不到理想的充填厚度，待袋内尾砂稍许固结后，进行二次或多次充填，直至达到设计的充填厚度。与现有技术相比本专利技术的有益效果为：采用组合型式的副坝较混凝土坝、浆砌石坝而言，采用柔性结构，降低了对坝址处的地质条件要求，节省了地基处理的昂贵费用；较堆石坝、均质土坝而言，采用组合形式的副坝结构，对地形条件要求低，可以根据实际地形调整坡比，减小了工作量；较尾矿堆筑副坝而言，降低了对尾矿库纵深的要求，可以灵活的控制坝前滩长，方便尾矿库运行管理，提高了回水质量。通过采用模袋法结合防渗层堆筑副坝，原料容易取得，防止其他外运料挤占库容；可根据尾矿库生产运行情况合理分期，降低了一次性投资。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是混凝土挡墙区域的截面结构示意图；图3是本专利技术实施例的排渗层的结构示意图；附图标记：1-混凝土挡墙；2-第一堆石坝；3-尾矿区域；4-防渗层；5-模袋堆筑坝；6-第二堆石坝；7-排渗层；8-浆砌石拦挡坝。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。如图1至图2所示，本专利技术的组合型尾矿库副坝，包括第一区域、第二区域和尾矿区域3，所述第一区域包括设置于尾矿区域外侧的混凝土挡墙1和混凝土挡墙1外侧的第一堆石坝2，所述第一区域和尾矿区域3的标高为H1，第一区域为第二区域坝体施工提供基础条件；所述第二区域包括设置于所述尾矿区域3上端的防渗层4、所述防渗层4上侧的模袋堆筑坝5和模袋堆筑坝5外侧的第二堆石坝6，所述防渗层4上侧设置有排渗层7，使坝体具备挡水能力；所述第一堆石坝2和所述第二堆石坝6堆筑成一体，所述副坝内侧形成一定长度的干滩。采用组合型式的副坝较混凝土坝、浆砌石坝而言，采用堆石坝+混凝土挡墙+模袋法筑坝的组合柔性结构，降低了对坝址处的地质条件要求，节省了地基处理的昂贵费用；较堆石坝、均质土坝而言，采用组合形式的副坝结构，对地形条件要求低，可以根据实际地形调整坡比，减小了工作量；较尾矿堆筑副坝而言，降低了对尾矿库纵深的要求，可以灵活的控制坝前滩长，方便尾矿库运行管理，提高了回水质量。通过采用模袋法结合防渗膜堆筑副坝，原料容易取得，防止其他外运料挤占库容。作为本专利技术的一种具体实施方式，地形不足或一区坝体稳定不能满足要求时，所述第一堆石坝2的外侧设置有浆砌石拦挡坝8，作为第一堆石坝支撑体。作为本专利技术的一种具体实施方式，如图2所示，为了进一步增强混凝土挡墙的牢固性，混凝土挡墙1基础坐落在强风化层，齿槽坐落于中风化层。作为本专利技术的一种具体实施方式，所述第一堆石坝2和所述第二堆石坝6选用石料的软化系数大于0.8，饱和抗压强度不小于30Mpa，土含量小于5％，块石粒径为20～500mm，堆筑时从下而上分层堆筑、碾压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组合型尾矿库副坝，其特征在于，包括第一区域、第二区域和尾矿区域(3)，所述第一区域包括设置于尾矿区域外侧的混凝土挡墙(1)和混凝土挡墙(1)外侧的第一堆石坝(2)，所述第一区域和尾矿区域(3)的标高为H1，所述第二区域包括设置于所述区域(3)上端的防渗层(4)、所述防渗层(4)上侧的模袋堆筑坝(5)和模袋堆筑坝(5)外侧的第二堆石坝(6)，所述防渗层(4)上侧设置有排渗层(7)，所述第一堆石坝(2)和所述第二堆石坝(6)堆筑成一体，所述副坝内侧形成一定长度的干滩。/n

【技术特征摘要】
1.一种组合型尾矿库副坝，其特征在于，包括第一区域、第二区域和尾矿区域(3)，所述第一区域包括设置于尾矿区域外侧的混凝土挡墙(1)和混凝土挡墙(1)外侧的第一堆石坝(2)，所述第一区域和尾矿区域(3)的标高为H1，所述第二区域包括设置于所述区域(3)上端的防渗层(4)、所述防渗层(4)上侧的模袋堆筑坝(5)和模袋堆筑坝(5)外侧的第二堆石坝(6)，所述防渗层(4)上侧设置有排渗层(7)，所述第一堆石坝(2)和所述第二堆石坝(6)堆筑成一体，所述副坝内侧形成一定长度的干滩。


2.如权利要求1所述的组合型尾矿库副坝，其特征在于，所述第一堆石坝(2)的外侧设置有浆砌石拦挡坝(8)。


3.如权利要求2所述的组合型尾矿库副坝，其特征在于，所述混凝土挡墙(1)基础坐落在强风化层，齿槽坐落于中风化层。


4.如权利要求3所述的组合型尾矿库副坝，其特征在于，所述第一堆石坝(2)和所述第二堆石坝(6)选用石料的软化系数大于0.8，饱和抗压强度不小于30Mpa，土含量小于5％，块石粒径为20～500mm。


5.如权利要求4所述的组合型尾矿库副坝，其特征在于，所述排渗层(7)为土工布包裹碎石结构，碎石粒径为10～35mm，排渗层7厚度为500mm，宽为5.0m，采用DN100PE管将渗水导出至排水沟内。


6.如权利要求5所述的组合型尾矿库副坝，其特征在于，所述模袋堆筑坝(5)的每层充填高度为0.5m，模袋之间的纵向搭接不小于1.0m，模袋平面及每层模袋之间纵、横向错缝布置。


7.权利要求1-6任一项所述的组合型尾矿库副坝的建造方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、根据实际地形、设计情况，确定副坝位置以及副坝坝顶标高H；...

【专利技术属性】
技术研发人员：董垚，李光兆，王晶晶，周玎，韩超，蒙萌，史秋波，贾莹，刘梦，孙浩朗，丁旭，
申请(专利权)人：铜源国际工程设计研究有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13