一种利用废石分区交替挤压置换露天坑底淤泥的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用废石分区交替挤压置换露天坑底淤泥的方法，属于矿山露天矿治理领域。所述方法包括：对露天坑底淤泥1横向分块，从坑底平面中部进行废石填筑，直至所填筑的废石2露出淤泥平面后振动碾实，将整个淤泥回填区分为A、B两分割区；在每个分割区选择一侧抛填废石2，直至另一侧露出淤泥面3；取部分碎石抛入干摊台阶淤泥面3内，形成干摊台阶淤泥与碎石复合体4，随后在分割区另一侧反方向抛填废石2实现挤淤置换；重复步骤2、步骤3，在竖直方向交替抛填废石实现淤泥挤压置换；本发明专利技术有益效果：水平方向上将露天坑底淤泥回填区划分成块、逐块挤淤置换，有效解决一次性回填工程难度大的问题。难度大的问题。难度大的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种利用废石分区交替挤压置换露天坑底淤泥的方法


[0001]本专利技术属于矿山露天坑治理领域，具体涉及一种利用废石分区交替挤压置换露天坑底淤泥的方法。

技术介绍

[0002]露天矿山在雨季或矿坑周边有裂隙水的情况下，如果封堵或排水不及时，极易在露天坑底产生大量淤泥。常年积水的露天坑底淤泥大多呈饱和流塑状，含水率高，渗透系数与不排水抗剪强度均较低。在对露天坑进行回填前，必须对坑底淤泥进行处理，否则易引发基底失稳、震陷等安全事故，进而造成人员及财产损失。近年来，面临闭坑或露天转地下的矿山日趋增多，针对露天坑底淤泥的处置方法也越来越引起人们的重视。
[0003]相较于土木建筑领域对淤泥软地基的处理，露天坑底淤泥处置具有回填面积大、泥层厚度浅(一般小于5m)、强度要求低等特点。目前，挖泥清淤、排水固结等常规施工方法使用较少，主要常用的施工方法有抛石挤淤法、爆破挤淤法、强夯置换法、水泥搅拌桩等。其中：(1)抛石挤淤法有散式挤淤与整式压载挤淤两种，散式挤淤法依靠单块抛填体自重沉入淤泥，基底承载力较低，沉缩率较大，一般适用淤泥厚度小于3m，不排水剪切强度小于2Kpa的较稀淤泥；整式压载挤淤法，要求填筑体作为整体一起沉入淤泥，必须采用预制大体积混凝土构件或级配良好的砂石土料，增加现场施工难度，延长施工工期；(2)爆破挤淤法，通过药包爆炸产生的强扰动降低深层淤泥强度，形成抛石定向滑移，实现泥石置换。此法涉及埋药、抛石、起爆等步骤，操作安全性要求及造价较高，爆破震动会对露天边坡造成潜在危害，爆破产生的大量有害气体及噪声也会影响周边环境；(3)强夯置换法，利用强夯的巨大动能形成夯坑，将块石等材料回填至夯坑后，再利用夯锤夯击，形成连续的强夯置换墩。由于露天坑底淤泥天然含水率高、孔隙比大、压缩性高、强度低，故此法不适用；(4)水泥搅拌桩，通过深层搅拌机械将水泥或砂料与淤泥进行搅拌，最后形成具有一定强度且渗透性较低的加固土。该法弊端在于大面积搅拌施工难度大且成本较高。

技术实现思路

[0004](一)要解决的技术问题
[0005]本专利技术要解决的技术问题是：如何提供一种利用废石分区交替挤压置换露天坑底淤泥的方法，用于解决露天坑淤泥一次性回填工程难度大、基底稳定性差、强度及承载力低的问题。
[0006](二)技术方案
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种利用废石分区交替挤压置换露天坑底淤泥的方法其包括以下步骤：
[0008]步骤1：对露天坑底淤泥1横向分块，将废石2运至露天坑底部，从坑底平面中部进行废石填筑，直至所填筑的废石2露出淤泥平面后振动碾实，最终形成条状废石分割体，将整个淤泥回填区分为A、B两分割区；
[0009]步骤2：在每个分割区选择一侧抛填废石2，直至另一侧露出淤泥面3，利用废石2压载将被动挤压区内部分淤泥挤至干摊台阶；
[0010]步骤3：取部分碎石抛入干摊台阶淤泥面3内，形成干摊台阶淤泥与碎石复合体4，并将其压实，随后在分割区另一侧反方向抛填废石2实现挤淤置换；
[0011]步骤4：重复步骤2、步骤3，在竖直方向交替抛填废石实现淤泥挤压置换，直至露天坑底淤泥1被置换成以废石2为主，中间充满淤泥的复合基底；
[0012]步骤5：将干摊台阶淤泥3与碎石复合体4推平并碾压，随后均匀铺碎石反滤层5并碾压。
[0013]其中，所述步骤4中共重复实施步骤2、步骤3四次完成交替抛填废石淤泥挤压置换。
[0014](三)有益效果
[0015]与现有技术相比较，本专利技术具备如下有益效果：
[0016](1)水平方向上将露天坑底淤泥回填区划分成块、逐块挤淤置换，有效解决一次性回填工程难度大的问题；
[0017](2)既无需单独规划设置淤泥弃砟场，又能充分利用矿山废弃废石，变废为用，减少矿山废石堆存，合理利用空间，节省占地面积；
[0018](3)形成废石
‑
淤泥复合基底，具备结构整体性好、承载力高、稳定性强等优点，有效减少露天坑对地下及周边水体污染，有利于环境保护。
附图说明
[0019]图1为露天淤泥坑平面分块切割回填过程示意图；
[0020]图2为第一次废石填筑挤淤剖面示意图；
[0021]图3为第二次废石填筑挤淤剖面示意图；
[0022]图4为第三次废石填筑挤淤剖面示意图；
[0023]图5为第四次废石填筑挤淤剖面示意图；
[0024]图6为完全废石挤淤置换后的剖面示意图；
[0025]图7为第一次废石填筑挤淤平面示意图；
[0026]图8为第二次废石填筑挤淤平面示意图；
[0027]图9为第三次废石填筑挤淤平面示意图；
[0028]图10为第四次废石填筑挤淤平面示意图。
具体实施方式
[0029]为使本专利技术的目的、内容、和优点更加清楚，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。
[0030]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种利用废石分区交替挤压置换露天坑底淤泥的方法其包括以下步骤：
[0031]步骤1：对露天坑底淤泥1横向分块，将废石2运至露天坑底部，从坑底平面中部进行废石填筑，直至所填筑的废石2露出淤泥平面后振动碾实，最终形成条状废石分割体，将整个淤泥回填区分为A、B两分割区；
[0032]步骤2：在每个分割区选择一侧抛填废石2，直至另一侧露出淤泥面3，利用废石2压载将被动挤压区内部分淤泥挤至干摊台阶；
[0033]步骤3：取部分碎石抛入干摊台阶淤泥面3内，形成干摊台阶淤泥与碎石复合体4，并将其压实，随后在分割区另一侧反方向抛填废石2实现挤淤置换；
[0034]步骤4：重复步骤2、步骤3，在竖直方向交替抛填废石实现淤泥挤压置换，直至露天坑底淤泥1被置换成以废石2为主，中间充满淤泥的复合基底；
[0035]步骤5：将干摊台阶淤泥3与碎石复合体4推平并碾压，随后均匀铺碎石反滤层5并碾压。
[0036]其中，所述步骤4中共重复实施步骤2、步骤3四次完成交替抛填废石淤泥挤压置换。
[0037]实施例1
[0038]某露天铜矿面临闭坑回填，由于自然降雨及上部台阶排水等原因造成坑底淤积大量淤泥，泥层厚度平均4.5m。一种利用废石分区交替挤压置换露天坑底淤泥的方法，具体方法如下：
[0039]首先，如图1所示将露天坑底淤泥1横向分块，即由坑内运输坡道将废石2利用矿卡运至露天坑底，从坑底平面中部进行废石填筑，直至所填筑的废石2露出淤泥平面并振动碾实，最终形成条状废石分割体，将整个淤泥回填区分为A、B两区。随后同法对A、B两区二次分割，最后利用废石将各分割区逐块挤淤置换。其中，废石2块度介于0.3
‑
0.8m之间。
[0040]各分割区挤淤置换施工方法如下：
[0041]步骤1：如图2、图7所示，首先在分割区一侧抛填大块废石2直至露出淤泥面，利用废石2压载作用将被动挤压区内部分淤泥1挤至干摊台阶。其中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用废石分区交替挤压置换露天坑底淤泥的方法，其特征在于，其包括以下步骤：步骤1：对露天坑底淤泥(1)横向分块，将废石(2)运至露天坑底部，从坑底平面中部进行废石填筑，直至所填筑的废石(2)露出淤泥平面后振动碾实，最终形成条状废石分割体，将整个淤泥回填区分为A、B两分割区；步骤2：在每个分割区选择一侧抛填废石(2)，直至另一侧露出淤泥面(3)，利用废石(2)压载将被动挤压区内部分淤泥挤至干摊台阶；步骤3：取部分碎石抛入干摊台阶淤泥面(3)内，形成干摊台阶淤泥与碎...

【专利技术属性】
技术研发人员：李涛，刘敬智，沈汉，梁昌鸿，李路，
申请(专利权)人：万宝矿产有限公司，
类型：发明
国别省市：