[发明专利]一种提高在役尾矿库容量的方法及其装置

权利要求书

1.一种提高在役尾矿库容量的方法，其特征在于：所述的方法包括如下步骤：

第一步，在现有尾矿库的原有尾矿泥表面设置工作垫层和排水系统，构筑底层，具体的构筑方法如下：

该工作垫层分为基础层和加固层两部分，或者只包括加固层，加固层的构筑方法是将库区的原有尾矿泥或者新增尾矿泥浆与固化剂混合均匀，分层浇筑在基础层或者原有尾矿泥之上，最终形成具有满足施工作业承载能力的工作垫层；构筑好工作垫层之后，在原有尾矿泥中设置竖向排水通道，在工作垫层表面设置水平排水通道以及排水井，竖向排水通道与水平排水通道相连通，水平排水通道通向排水井中，使原有尾矿泥中的水在其自重和其上荷重作用下，通过竖向排水通道，流经水平排水通道排入排水井中并抽走，实现原有尾矿泥排水固结；

第二步，在现有尾矿坝上，新修坝体，在新修的坝体内注入新增尾矿泥，并在新增尾矿泥中设置排水系统，形成中层；

第三步，在中层的最后一层新增尾矿泥表面，铺设工作面层，在该工作面层上设置水平排水通道和竖向排水井；

如果中层中是采用自动排水通道设置系统时，将自动排水通道设置系统中的悬浮装置去除，并将第二步中由自动排水通道设置系统中排水材料所形成的竖向排水通道与该工作面层表面的水平排水通道相连通；当采用逐层水平排水系统时，将整个尾矿库周边的引水通道与水平排水通道和竖向排水井连通。从而使该层新增尾矿泥中的水，在自身荷载作用下通过竖向排水通道或者每一层的水平排水材料汇集，最终从竖向排水井排出；

在工作面层所在的尾矿库区域四周修筑一圈坝体作为模板k，模板k高度宜与仓格a高度相同，在工作面层上靠近排水井位置构筑若干个仓格，用于储存新排放的尾矿泥浆，将新排放的尾矿泥浆依次注满仓格，泥浆搁置1~3天排出自由水形成粘稠尾矿泥浆，采用固化处理系统处理并形成混合泥浆输送给摊铺系统进行摊铺，形成固化尾矿土，最后形成上层。

2.根据权利要求1所述的一种提高在役尾矿库容量的方法，其特征在于：第二步中所述的排水通道布置方法有两种，第一种：

将尾矿库划分成若干区域，在现有尾矿泥上的工作垫层上，间隔设置自动排水通道设置系统，该自动排水通道设置系统中的竖向排水材料下端固定于工作垫层上，并与工作垫层上的水平排水通道连通，当新增尾矿泥浆注入时，新增尾矿泥浆及其表层的水层将自动排水通道设置系统浮起，由于自动排水通道设置系统中的竖向排水材料下端固定，随着自动排水通道设置系统的上浮，在新增尾矿泥浆中自动形成新的竖向排水通道，直至新增尾矿泥浆的排入量达到增加坝体高度后的设计库容；

排水通道布置方法第二种：采用逐层水平排水系统实现尾矿泥浆的排水固结，即每当新增尾矿泥浆注入量达到一定厚度时，在新增尾矿泥浆表面铺设水平排水材料；在每层新增尾矿泥浆表面铺设水平排水材料的同时在该尾矿库区域周边铺设引水通道，水平排水材料通过引水通道与排水井相连通；各层新增尾矿泥浆中渗透出的水，通过水平排水材料汇集到尾矿库区域周边的引水通道，进而流入排水井中，最终排出尾矿库，并形成中层。

3.根据权利要求1所述的一种提高在役尾矿库容量的方法，其特征在于：所述的固化剂的掺入量由粘稠尾矿泥浆性质和固化尾矿土需要达到的强度指标决定，控制在尾矿泥浆的质量百分比为5%-30%之间。

4.根据权利要求1所述的一种提高在役尾矿库容量的方法，其特征在于：所述的固化处理系统包括：螺旋输送机、压缩空气输送装置、固化剂贮料装置、混合装置扩大管、泵抽装置，该螺旋输送机抽取粘稠泥浆，并输送至混合装置扩大管，该固化剂贮料装置与混合装置扩大管连通，固化剂的输送方式是在输送管道内安装压缩空气输送装置输送或者接入泵抽装置进行输送；该压缩空气输送装置连接于混合装置扩大管的前端和/或后端。

5.根据权利要求1所述的一种提高在役尾矿库容量的方法，其特征在于：所述的自动排水通道设置系统包括悬浮装置和竖向排水材料两部分，悬浮装置由悬浮载体、滚轮、固定槽、夹片、弹簧旋钮和半圆形栓组成，悬浮载体是该自动排水通道设置系统的主体，其上的四个侧面各固定有一个夹片，夹片上固定有弹簧旋钮，通过旋转弹簧旋钮调节夹片对竖向排水材料的夹持力度；悬浮载体的四个侧棱上各有一个半圆形栓，通过半圆形栓将悬浮载体进行连接固定；四个水平棱上的凹槽中各装有一个滚轮，其顶面装有固定槽，实现竖向排水材料通过滚轮之后最后安置在固定槽中。