[发明专利]一种用废石筑的尾矿坝

说明书

技术领域

 本发明涉及一种尾矿坝，具体讲，涉及一种用废石筑的尾矿坝。

背景技术

尾矿库可采取两种筑坝方式，一种是在初期坝以上采用“上游法”用尾矿进行堆筑，但前提是尾矿砂粒级须满足要求，另一种方法是用采矿剥离的废石或就地取石筑坝。根据国内细粒级尾矿筑坝试验和细粒级的尾矿筑坝工程实践，大致符合下述条件之一的均属细粒级尾矿。不能用于尾矿砂筑坝的粒级划分为：

尾矿平均粒径d_p<30μm；

-19μm含量多，一般>50%；

+74μm含量少，一般<10%；

可用于筑坝的粒径  +37μm含量≤30%。

申请人的岚县矿业有限公司袁家村铁矿选矿工艺中，磨矿粒度+74μm的含量不大于8%，尾矿粒度很细，尾矿粒度分析试验结果见表1，不能直接用于筑坝，只能用废石筑尾矿坝，现有用废石筑的尾矿坝如鞍钢大孤山铁矿尾矿坝，筑坝工艺需采用分层碾压，造成筑坝工序多，筑坝效率低；结构方面采用单独尾矿库，袁家村铁矿照此进行不能满足2200万t/a规模选矿厂的尾矿排量要求。尾矿坝的整体稳定性、抗滑稳定性、抗倾覆稳定性和变形应力较差，不稳定。

表1

发明内容

为了克服现有用废石筑的尾矿坝的上述不足，本发明提供一种安全性高、稳定运行的用废石筑的尾矿坝，该尾矿坝的整体稳定性、抗滑稳定性、抗倾覆稳定性和变形应力与渗透稳定性，达到了其对应标准要求，而且筑坝工艺简单，筑坝效率高。

本用废石筑的尾矿坝包括初期坝、人造黄土干滩，初期坝有坝顶，坝顶的宽度一般为10m～11m，尾矿坝的高度一般不低于50m，尾矿坝有外坡和内坡，尾矿坝的外坡的坡度一般为1：（2～2.2）,内坡的坡度一般为1：（2.2～2.4），其特征是各部分的构成材料和要求分别为：

（1）初期坝

材料为采场废石，其中粒径不大于2mm的废石含量≤10%，废石块度≤1.4m，废石软化系数≥0.8，初期坝主体的孔隙率≤30%，初期坝主体的内摩擦角≥35°。

在初期坝的外坡和坝顶有保护层，外坡保护层从外到内依次为黄土层、加筋土工布层(反滤层材质) 与砂砾石垫层。

黄土层、加筋土工布层与砂砾石垫层按下述要求效果较好；黄土层的厚度为2000mm～2200mm，黄土压实度≥91%，加筋土工布层的每平方米为500g～550g，砂砾石垫层（砾石粒径的不均匀系数不大于50）的厚度为300 mm～330mm；厚度是以垂直于外坡的方向计算；

坝顶保护层从上到下依次为坝顶黄土层、第一砂砾石垫层、坝顶加筋土工布层与第二砂砾石垫层。

坝顶黄土层、第一砂砾石垫层、坝顶加筋土工布层与第二砂砾石垫层按下述的要求效果较好；

坝顶黄土层的厚度为2000mm～2200mm，黄土压实度≥91%，第一砂砾石垫层的厚度为500mm～550mm，坝顶加筋土工布层的每平方米为500g～550g，第二砂砾石垫层的厚度为300mm～330mm。

加筋土工布层之间热熔粘接。

（2）人造黄土干滩

人造黄土干滩的厚度为0.7m～2.0m，长度为40m～50 m，渗透系数小于6.05×10^-2cm/s,（5.5～6.05）×10^-2cm/s较好,为了确保人造黄土干滩起到防渗效果，人造黄土干滩超前水面高度≥4m。

随着时间的推移，为了适应尾矿排量的需要，增加尾矿库的库容利用系数，在上述的用废石筑的尾矿坝的初期坝的内坡还筑建着N个子坝即后期坝，N最小为1，每个子坝的安全平台宽度≥50m，子坝外坡的坡度1：（2～2.2）,子坝内坡（向着下游的一面）的坡度1：（2.2～2.4），每个子坝顶距离人造黄土干滩顶高差≤30m；第一个子坝顶的高度大于初期坝的高度，第一个子坝的外坡底与初期坝的坝顶和外坡相交线之间的距离不小于1 m(即第一子坝外坡最下边与初期坝外坡最上边在水平方向的最小距离；第N个子坝的高度大于第N-1个子坝的高度(当N-1=0时，第0个子坝即无子坝就是指初期坝),第N个子坝的外坡底与第N-1个子坝的坝顶和(第N-1个子坝的)外坡相交线之间的距离不小于1 m(即第N个子坝外坡最下边与第N-1个子坝外坡最上边在水平方向的最小距离)；子坝所用的材料与初期坝所用的材料相同，技术要求如下：