一种尾矿库风险隐患治理方法技术

本发明专利技术提供了一种尾矿库风险隐患治理方法，在完成初期坝加固，在堆积坝的削坡阶段，利用堆积坝的削坡方量修建坝顶防洪宽平台，平台顶面设置自下而上的坡比，可设计为

【技术实现步骤摘要】
一种尾矿库风险隐患治理方法


[0001]本专利技术属于尾矿库治理
，具体涉及一种尾矿库风险隐患治理方法
。

技术介绍

[0002]尾矿库是用以贮存金属
、
非金属矿山进行矿石选别后排出尾矿的场所
。
非一次建坝的尾矿库，其安全超高即为在非地震运行条件下，滩顶标高与设计洪水位的高差；在地震运行条件下，滩顶标高与正常生产水位加地震沉降和地震壅浪高度之和的高差
。
同时，各等别尾矿库均有规定对应的最小安全超高和最小干滩长度
。
[0003]我国私营中
、
小型矿山占矿山总量的
90%
以上，过去几十年，无正规设计的尾矿库占比较高，普遍存在选址不合理
、
库长过短
、
坝体稳定性不足
、
排洪构筑物强度低等情况，溃坝风险较大
。
[0004]为深入落实安全生产工作的重要精神，聚焦非煤矿山高质量安全发展，以防治尾矿库重大安全风险为主线，采用闭库销号治理的方式，消除尾矿库重大安全风险，提高尾矿库安全风险防控能力
。
[0005]目前，尾矿库隐患治理普遍治理方式为加固初期坝
、
堆积坝削坡
、
新建或改建排洪系统等措施
。
在工程治理过程中，相当一部分尾矿库因库区滩长较短，堆积坝削坡后，难以在满足防洪要求的同时满足最小干滩长度和最小安全超高的要求，存在一定的安全隐患
。
专利技术内容
[0006]本专利技术的目的在于提供一种尾矿库风险隐患治理方法，克服现有技术中存在的上述技术问题
。
[0007]为此，本专利技术提供的技术方案如下：一种尾矿库风险隐患治理方法，包括以下步骤：步骤1）对存在隐患的尾矿初期坝加固，尾矿堆积坝削坡；步骤2）在堆积坝顶修建防洪宽平台，在防洪宽平台的上游面设置防渗层；步骤3）修建排洪箱涵，将排洪箱涵的进水口设置在防洪宽平台的上游面，且排洪箱涵的排水口与明渠连通；步骤4）在防洪宽平台与岸坡的连接处修建坝肩排水沟至排洪箱涵的进水口；步骤5）对堆积坝下游面及库区滩面进行土石覆盖
。
步骤2）中在修建防洪宽平台时，用堆积坝的削坡方量修建坝顶防洪宽平台，防洪宽平台顶面设置自下而上的斜坡，坡比为
0.5%
‑
1%。
[0008]所述防洪宽平台的宽度不小于本等别尾矿库规定的最小干滩长度，所述防洪宽平台的高程不小于最小安全超高
、
最大波浪爬高
、
最大风壅水面高度和排洪箱涵进口进流水头四项之和；其中，最小安全超高
0.4
‑
1.5m
，最大风浪雍高和最大波浪爬高之和为
1.0
‑
2.0m。
[0009]在设计流量以及排洪箱涵断面形状确定的条件下，所述排洪箱涵进口的结构断面
尺寸，通过临界水深的试算进行优化，临界水深通过下式得到：式中，
α
为动能修正系数；
B
k
为过水断面水深为临界水深时的水面宽度；
A
k
为过水断面为临界水深时的过水断面面积；
Q
为需要的下泄流量，
m3/s。
[0010]所述明渠的水面线通过下式得到：式中，为明渠分段长度，
m
；分别为分段始
、
末断面水深，
m
；分别为分段始
、
末断面平均流速，
m/s
；分别为流速分布不均匀系数；为泄槽底坡角度（
°
）；为坡度；为分段内平均摩阻坡降，；为糙率系数
。
[0011]所述排洪箱涵进口进流水头通过下式得到：式中，
Q
为需要的下泄流量，
m3/s
；为侧收缩系数；
m
为堰流进流系数；
B
为进流宽度，
m
；
g
为重力加速度；
H
为下泄设计流量时堰顶以上形成的水头，
m。
[0012]所述防洪宽平台的宽度为
40
‑
150m。
[0013]所述防洪宽平台的防渗层自上而下依次为干砌块石保护层
、
粒径3‑
10mm
砂
、
粒径2‑
5mm
砂
、
无纺土工布
、HDPE
防渗土工膜
、
无纺土工布，所述干砌块石保护层厚度为
25
‑
35cm
，所述粒径3‑
10mm
砂厚度为
25
‑
35cm
，所述粒径2‑
5mm
砂厚度为
25
‑
35cm。
[0014]所述排洪箱涵进水口周边设置干砌块石护坦，干砌块石护坦厚度不小于
0.5m
，范围在排洪箱涵进水口周边
10.0m。
[0015]本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的这种尾矿库风险隐患治理方法，采用防洪宽平台配合排洪箱涵
—
明渠的泄洪方式，有效的解决库区滩长过短导致的干滩长度和安全超高不足的问题，有效的提升尾矿坝整体安全，同时满足防洪要求，达到闭库后库区不存水的目的，实现闭库后工程的长治久安
。
[0016]本专利技术不仅能够提升尾矿坝整体稳定性，同时能满足干滩长度和防洪安全超高的要求，解决了尾矿库的防洪安全隐患，降低了隐患治理工程施工难度，节约了工程投资，便于后期维修检查
。
附图说明
[0017]图1是本专利技术的一种实施方式示意图；图2是本专利技术防洪宽平台的一种实施方式示意图；图3是本专利技术排洪箱涵进水口示意图；图4是排洪箱涵进水口干砌石护坦示意图；图5是防渗层示意图
。
[0018]图中：
1、
防洪宽平台；
2、
排洪箱涵；
3、
明渠；
4、
消能设施；
5、
加固后的尾矿初期坝；
6、
削坡后的尾矿堆积坝；
7、
干砌块石护坦；
8、
堆积坝面护坡；
9、
防渗层；
10、
滩面土石覆盖层；
11、
排进水口；
12、
宽平台上游坡顶；
13、
宽平台上游坡脚；
14、
坝肩排水沟；
15、
锚固沟
。
具体实施方式
[0019]以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效
。
[0020]现参考附图介绍本专利技术的示例性实施方式，然而，本专利技术可以用许多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种尾矿库风险隐患治理方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1）对存在隐患的尾矿初期坝加固，尾矿堆积坝削坡；步骤2）在堆积坝顶修建防洪宽平台，在防洪宽平台的上游面设置防渗层；步骤3）修建排洪箱涵，将排洪箱涵的进水口设置在防洪宽平台的上游面，且排洪箱涵的排水口与明渠连通；步骤4）在防洪宽平台与岸坡的连接处修建坝肩排水沟至排洪箱涵的进水口；步骤5）对堆积坝下游面及库区滩面进行土石覆盖
。2.
根据权利要求1所述的一种尾矿库风险隐患治理方法，其特征在于：步骤2）中在修建防洪宽平台时，用堆积坝的削坡方量修建坝顶防洪宽平台，防洪宽平台顶面设置自下而上的斜坡，坡比为
0.5%
‑
1%。3.
根据权利要求1所述的一种尾矿库风险隐患治理方法，其特征在于：所述防洪宽平台的宽度不小于本等别尾矿库规定的最小干滩长度，所述防洪宽平台的高程不小于最小安全超高
、
最大波浪爬高
、
最大风壅水面高度和排洪箱涵进口进流水头四项之和；其中，最小安全超高
0.4
‑
1.5m
，最大风浪雍高和最大波浪爬高之和为
1.0
‑
2.0m。4.
根据权利要求1所述的一种尾矿库风险隐患治理方法，其特征在于：在设计流量以及排洪箱涵断面形状确定的条件下，所述排洪箱涵进口的结构断面尺寸，通过临界水深的试算进行优化，临界水深通过下式得到：式中，
α
为动能修正系数；
B
k
为过水断面水深为临界水深时的水面宽度；
A
k
为过水断面为临界水深时的过水断面面积；
Q
为需要的下泄流量，
m3/s。5.
根据权利要求1所述的一种尾矿库风险隐患治理方法，其特征在于：所述明渠的水面线通过下式得到：式中，为明渠分段长度，
m
；分别为分段始
、
末断面水深，
m

【专利技术属性】
技术研发人员：卢星，陈晓博，郑卫琳，杨超群，肖阳，曹阳，王仕杰，
申请(专利权)人：陕西冶金设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：