一種在活動(dòng)沉降的露天坑底排放尾礦砂的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種在活動(dòng)沉降的露天坑底排放尾礦砂的方法，包括以下步驟：S1、蓋層的設(shè)置，S2、構(gòu)筑濾水井，S3、澆筑膠結(jié)尾砂層，S4、安裝濾水管網(wǎng)，S5、排放脫泥尾砂，S6、填充濾水井，S7、重復(fù)步驟S3～S6直至填充完露天坑。本發(fā)明提供的一種在活動(dòng)沉降的露天坑底排放尾礦砂的方法，能夠把露天礦坑做為轉(zhuǎn)入地下開(kāi)采礦山的尾礦堆放庫(kù)，不但有效地解決了礦山尾礦庫(kù)建設(shè)的系列難題，在保證地下采礦作業(yè)安全的前提下，節(jié)省了尾礦庫(kù)建設(shè)與維護(hù)的資金。有效地管控了露天坑邊坡的失穩(wěn)災(zāi)害，節(jié)省地下排水費(fèi)用，保證了崩落法采礦蓋層的良好封閉性，有利于露天礦坑的復(fù)墾，極大的節(jié)約了礦山開(kāi)采成本，保護(hù)了環(huán)境。
【專利說(shuō)明】
一種在活動(dòng)沉降的露天坑底排放尾礦砂的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種在活動(dòng)沉降的露天坑底排放尾礦砂的方法，具體屬于采礦技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于許多礦山來(lái)說(shuō)，尾礦庫(kù)的建設(shè)、維護(hù)及復(fù)墾，不但要考慮資金的投入，還要考慮環(huán)境、政策及周邊居民的因素，是礦山生產(chǎn)建設(shè)中的一件大事。尤其是對(duì)于露天轉(zhuǎn)地下開(kāi)采的礦山而言，還要拿出部分資金與精力，對(duì)其露天采坑的邊坡進(jìn)行維護(hù)，還要對(duì)露天坑積水做好防排工作。對(duì)于礦體規(guī)模較大的礦山，轉(zhuǎn)入地下生產(chǎn)后，采用充填采礦方法，用充填體支撐采空區(qū)，管理地壓，同時(shí)也消耗一定的尾礦與毛石，減輕尾礦庫(kù)及毛石堆存場(chǎng)所的壓力。但充填采礦方法的劣勢(shì)是投資大，成本高，在礦產(chǎn)價(jià)格低迷的市場(chǎng)行情下，可能意味著生產(chǎn)就虧損的窘境。運(yùn)用無(wú)底柱分段崩落法相對(duì)來(lái)說(shuō)是經(jīng)濟(jì)高效的，但持續(xù)的坑底下陷，會(huì)造成原采坑兩側(cè)邊坡的失穩(wěn)、滑坡隱患，因而制約了這種方法的應(yīng)用。因此，發(fā)明一種既能處理露天采礦后遺留下的露天坑和地下開(kāi)采的塌陷區(qū)，又能處理尾礦砂排放，維護(hù)原采坑兩側(cè)邊坡的穩(wěn)定性的尾礦砂排放方法，顯得尤為必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種在活動(dòng)沉降的露天坑底排放尾礦砂的方法，能夠有效排放尾礦砂，維護(hù)露天坑兩側(cè)邊坡穩(wěn)定性。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
[0005]—種在活動(dòng)沉降的露天坑底排放尾礦砂的方法，包括以下步驟:S1、蓋層的設(shè)置，S2、構(gòu)筑濾水井，S3、饒筑膠結(jié)尾砂層，S4、安裝濾水管網(wǎng)，S5、排放脫泥尾礦砂，S6、填充濾水井，S7、重復(fù)步驟S3?S6直至完成。
[0006]前述在活動(dòng)沉降的露天坑底排放尾礦砂的方法，具體包括以下步驟:
[0007]S1、蓋層的設(shè)置:采用崩落法作為露天轉(zhuǎn)地下采礦方法的礦山，在露天礦的采坑坑底，堆積巖石覆蓋層，并以沉降中心為最低點(diǎn)，按照13°?20°的坡度進(jìn)行平整，作為地下崩落法米礦的蓋層；
[0008]S2、構(gòu)筑濾水井:以沉降中心為中心，在蓋層上表面構(gòu)筑濾水井，濾水井為中間有間壁的田字形，四壁與間壁均為鋼筋混凝土澆筑，其中四壁的鋼筋混凝土墻分為下部實(shí)心鋼筋混凝土墻和上部非實(shí)心鋼筋混凝土墻；間壁的鋼筋混凝土墻都是實(shí)心的，田字型的設(shè)置是為了保證縱、橫間壁可以對(duì)側(cè)壁進(jìn)行支撐，在濾井過(guò)長(zhǎng)時(shí)，還需要多設(shè)置橫向的間壁；設(shè)置濾水井長(zhǎng)度、下部鋼筋混凝土墻的高度、膠結(jié)尾砂層厚度和脫泥尾砂層厚度，分別計(jì)算得到濾水井的體積和深度;濾水井長(zhǎng)邊平行于礦體走向，可以便于輻射型主濾水管的布置；
[0009]S3、澆筑膠結(jié)尾砂層:以濾水井的長(zhǎng)中軸線間壁為中心，將蓋層上表面分為蓋層上表面A部和蓋層上表面B部，在脫泥尾礦砂中加入膠固粉，得到膠結(jié)尾砂，依次在蓋層上表面A部和蓋層上表面B部澆筑膠結(jié)尾砂，形成膠結(jié)尾砂層;膠結(jié)尾砂層濾出的水進(jìn)入濾井中；
[0010]S4、安裝濾水管網(wǎng):在蓋層上表面A部和蓋層上表面B部的膠結(jié)尾砂層面上分別設(shè)置濾水管網(wǎng)；
[0011 ] S5、排放脫泥尾礦砂:依次在蓋層上表面A部和蓋層上表面B部排放脫泥尾礦砂，形成脫泥尾砂層，脫泥尾砂層濾出的水進(jìn)入濾井中；
[0012]S6、填充濾水井:以濾水井的長(zhǎng)中軸線間壁為中心，將濾水井分為濾水井A部和濾水井B部，濾水井A部和蓋層上表面A部在長(zhǎng)中軸線的同一側(cè);在蓋層上表面B部排放脫泥尾礦砂時(shí)，觀察到濾水井A部中濾出的水情況，當(dāng)蓋層上表面A部脫泥尾礦砂不出水時(shí)，在濾水井A部依次用脫泥尾砂和膠結(jié)尾砂填充，隨后用鋼筋混凝土澆筑濾水井A部一側(cè)的上部非實(shí)心鋼筋混凝土墻和間壁(濾水井的四壁上部非實(shí)心鋼筋混凝土墻與間壁在第一次構(gòu)筑時(shí)，比初級(jí)脫泥尾砂層高出一些，目的是防止暴雨時(shí)被淹沒(méi)，隨后在形成后續(xù)的脫泥尾砂層時(shí)，同步用鋼筋混凝土繼續(xù)構(gòu)筑上部非實(shí)心鋼筋混凝土墻與間壁)；同理填充濾水井B部；長(zhǎng)中軸線間壁的作用是劃分區(qū)域，在一邊填筑上升養(yǎng)護(hù)期間，另一邊可以斷續(xù)使用;可以使得濾井的升高和排放層的干燥不會(huì)相互影響；
[0013]S7、重復(fù)步驟S3?S6直至完成，即填充完露天坑或地下礦采完閉坑。
[0014]前述在活動(dòng)沉降的露天坑底排放尾礦砂的方法，步驟SI中，蓋層的厚度通過(guò)以下步驟確定:根據(jù)測(cè)定的蓋層巖石的粒度級(jí)配，計(jì)算出蓋層在地下放礦時(shí)的松動(dòng)層臨界厚度和平移層臨界厚度，根據(jù)實(shí)測(cè)蓋層巖石的物理性質(zhì)與水化性質(zhì)，得到松動(dòng)層臨界厚度和平移層臨界厚度的修正系數(shù);采集目標(biāo)礦山的巖石樣本，按照相似性模擬試驗(yàn)的要求，根據(jù)上述計(jì)算出的松動(dòng)層臨界厚度和平移層臨界厚度，制做相似模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的放礦試驗(yàn)，進(jìn)一步修正上述松動(dòng)層臨界厚度與平移層臨界厚度;測(cè)定目標(biāo)礦山的巖石樣本的摩擦系數(shù)與內(nèi)摩擦角，按照實(shí)際礦體形態(tài)及未來(lái)開(kāi)采后散體的實(shí)際形狀與實(shí)際尺寸進(jìn)行數(shù)值模擬，確定在不同采深，不同尾礦堆積厚度的情況下，蓋層松動(dòng)層與平移層的變化，在上述修正的松動(dòng)層臨界厚度與平移層臨界厚度的基礎(chǔ)上，進(jìn)行一定程度上浮(通常上浮10%?15%)，做為最終蓋層的厚度。
[0015]前述在活動(dòng)沉降的露天坑底排放尾礦砂的方法，步驟S2中，上部非實(shí)心鋼筋混凝土墻中設(shè)有濾水管，濾水管在靠近脫泥尾砂層一側(cè)設(shè)有濾網(wǎng)球;濾水井的底部做防滲處理，濾井中的水抽排至露天坑外。濾水管可采用直徑為4cm的硬質(zhì)PVC管，分布密度為0.3m*
0.3m，即每0.3m*0.3m的空間內(nèi)分布一個(gè)濾水管。濾井底部一般防滲處理，直徑按日最大排放尾礦砂量中的含水量計(jì)算，并乘以備用系數(shù)來(lái)設(shè)計(jì)容積與排水栗，以備大氣降水的影響。
[0016]進(jìn)一步地，前述在活動(dòng)沉降的露天坑底排放尾礦砂的方法，步驟S2中，濾水井的體積按照以下公式確定:V = f(a+b+h)L*L/2，式中，V為濾水井體積，m3;f為備用系數(shù)(以不同礦山的防洪標(biāo)準(zhǔn)而定，常用取值為2) ;a為膠結(jié)尾砂層厚度，m;b為脫泥尾砂層厚度，m;L為濾水井長(zhǎng)中軸線長(zhǎng)度，m，h為下部實(shí)心鋼筋混凝土墻的高度，m;濾水井的深度按照以下公式確定:d = a+b+h，式中，a為膠結(jié)尾砂層厚度，m;b為脫泥尾砂層厚度，m;h為下部實(shí)心鋼筋混凝土墻的高度，m。
[0017]前述在活動(dòng)沉降的露天坑底排放尾礦砂的方法，步驟S3中，膠固粉與脫泥尾礦砂的體積比為1:10，膠結(jié)尾砂層的厚度為0.5m?Im(厚度控制可用臨時(shí)堤壩的方式實(shí)現(xiàn))，終凝強(qiáng)度為3?4MPa;在蓋層上表面A部和蓋層上表面B部澆筑膠結(jié)尾砂的具體澆筑步驟為:
[0018]S3.K在接近濾水井中心的蓋層上表面處開(kāi)始設(shè)置第一排L型模板，澆筑膠結(jié)尾砂，形成第一排楔形體，隨后再將第一排楔形體分隔成第一排單元塊；
[0019]S3.2、第一排單元塊養(yǎng)護(hù)5日后，在其上表面鋪設(shè)聚乙烯薄膜(聚乙烯薄膜的厚度優(yōu)選為5mm)，在聚乙烯薄膜上設(shè)置分隔模板，隨后以分隔模板為底邊設(shè)置第二排L型模板并進(jìn)行澆筑、分隔，得到第二排單元塊，形成疊瓦狀結(jié)構(gòu)；
[0020]S3.3,重復(fù)步驟S3.2，由濾井中心逐排向坡頂擴(kuò)展，直至得到膠結(jié)尾砂層。
[0021]前述在活動(dòng)沉降的露天坑底排放尾礦砂的方法，步驟S4中，濾水管網(wǎng)的具體安裝步驟為:
[0022]S4.1、在膠結(jié)尾砂層面上平鋪主管，在主管兩側(cè)開(kāi)第一類型孔，第一類型孔中固定第一類型濾水小球；
[0023]S4.2、在主管兩側(cè)開(kāi)第二類型孔，第二類型孔中固定濾水支管；
[0024]S4.3、在濾水支管兩側(cè)開(kāi)第三類型孔，第三類型孔中固定第二類型濾水小球，即得。其中，步驟S4中固定濾水小球和固定濾水支管均可采用PVC專用膠水進(jìn)行固定。
[0025]進(jìn)一步地，前述在活動(dòng)沉降的露天坑底排放尾礦砂的方法，步驟S4中，主管是直徑為70mm?90mm的硬質(zhì)PVC管，濾水支管是直徑為40mm?60mm的硬質(zhì)PVC管，濾水支管的安裝角度為:與主管的夾角為50°?70°，與膠結(jié)尾砂層面的夾角為10°?30°;第一類型濾水小球和第二類型濾水小球的球上開(kāi)設(shè)直徑為6_的小孔，球外用18目的雙層尼龍紗包裹。
[0026]前述在活動(dòng)沉降的露天坑底排放尾礦砂的方法，步驟S5中，脫泥尾砂層的厚度為Im?3m，脫泥尾礦砂排放的具體步驟為:先在蓋層上表面A部，每隔20米設(shè)立一個(gè)高度標(biāo)桿，從濾井向露天坑的坡頂處，用上游式尾礦筑壩法排放脫泥尾礦砂，待蓋層上表面A部的脫泥尾砂層達(dá)到設(shè)定高度后，再以同樣方法在蓋層上表面B部排尾礦砂。上游式尾礦筑壩法可采用尾礦庫(kù)安全技術(shù)規(guī)程AQ 2006-2005中的上游式尾礦筑壩法。
[0027]前述在活動(dòng)沉降的露天坑底排放尾礦砂的方法，步驟S6中，脫泥尾礦砂的填充厚度與脫泥尾砂層的厚度一致，膠結(jié)尾砂的填充厚度與膠結(jié)尾砂層一致。
[0028]前述在活動(dòng)沉降的露天坑底排放尾礦砂的方法中，脫泥尾礦砂是指尾礦輸送管排出的尾礦砂，通過(guò)旋流機(jī)或振動(dòng)篩后得到的尾礦砂漿。
[0029]本發(fā)明的活動(dòng)沉降的露天坑底排放尾礦砂的示意圖如圖1所示。露天轉(zhuǎn)地下礦山是指先期用露天采礦方法開(kāi)采，后期深部礦體用地下采礦方法開(kāi)采的礦山。本發(fā)明的方法適用于采用崩落法做為露天轉(zhuǎn)地下采礦方法的礦山。崩落法的特點(diǎn)是，下部礦石被采出的同時(shí)，其上部的巖石會(huì)跟著塌落，蓋層及其上部的濾水井、尾礦砂層是處于一個(gè)活動(dòng)沉降的過(guò)程中。因此，采用本發(fā)明的方法進(jìn)行尾礦砂排放的過(guò)程中，實(shí)際上是同時(shí)處理了露天采礦后遺留下的露天坑和地下開(kāi)采的塌陷區(qū)，同時(shí)消耗了地下采礦產(chǎn)生的尾礦砂，對(duì)露天坑的邊坡進(jìn)行了保護(hù)，避免了失穩(wěn)災(zāi)害。
[0030]在活動(dòng)沉降過(guò)程中，蓋層是分層的，其最上一層稱為平移層。蓋層的平移層在理論上是水平下降，但需要蓋層有足夠的厚度，一般礦山達(dá)不到這個(gè)要求。因此蓋層的下沉過(guò)程就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)沉降中心，該沉降中心是可以通過(guò)計(jì)算得到的，但要求地下采礦必須是按照預(yù)定的規(guī)劃進(jìn)行的，如果計(jì)劃有變或根本沒(méi)有按計(jì)劃開(kāi)采，則這個(gè)沉降中心是會(huì)偏移的。
[0031]為了保證大氣降水和尾礦砂的濾水能夠進(jìn)入濾井，既不會(huì)因沉降中心的小幅偏移(或蓋層表面的小幅偏斜)而出現(xiàn)積水，也不會(huì)因蓋層碎裂而將水和細(xì)砂導(dǎo)入地下采礦空間，因此設(shè)計(jì)了較大的蓋層與膠結(jié)尾砂層的坡度，以及澆筑膠結(jié)尾砂層采用疊瓦狀結(jié)構(gòu)。
[0032]如圖2所示，本發(fā)明中將膠結(jié)尾砂層用模板與聚乙烯薄膜隔成了塊狀、片狀，并以疊瓦狀澆筑，可以在下部有小變形與位移的情況下，也能保證尾礦砂中水的濾出。聚乙烯薄膜主要起到的作用是:(I)分塊；(2)有利于膠結(jié)尾砂層在小變形時(shí)可整塊滑移；(3)在上下層間起到隔水作用。
[0033]本發(fā)明中采用分隔模板是為了將單元塊進(jìn)行分隔，以便在蓋層沉降過(guò)程中，單元塊可以按照設(shè)定的規(guī)律碎裂變形。
[0034]本發(fā)明的濾水管網(wǎng)如圖3所示。本發(fā)明中濾水支管的安裝角度為:與主管的夾角為50°?70°，與膠結(jié)尾砂層面的夾角為10°?30°。采用此種安裝方式，可以保障濾水的效果，在沉降中心的小幅偏移時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)積水的情況。濾水小球的示意圖如圖4和圖5所示。第一類型濾水小球和第二類型濾水小球的結(jié)構(gòu)相同，尺寸不同。濾水小球包括底座和球體兩個(gè)部分。底座分別與主管的第一類型孔、濾水支管的第三類型孔的尺寸相匹配。
[0035]與傳統(tǒng)方法相比，采用本發(fā)明的尾礦砂排放方法，尾礦漿中清水循環(huán)利用率達(dá)80 %以上，尾礦砂的排放效率達(dá)到80 %以上，礦山開(kāi)采成本降低30 %?40 %。
[0036]本發(fā)明的有益之處在于:本發(fā)明提供了一種在活動(dòng)沉降的露天坑底排放尾礦砂的方法，能夠把露天礦坑做為轉(zhuǎn)入地下開(kāi)采礦山的尾礦堆放庫(kù)，不但有效地解決了礦山尾礦庫(kù)建設(shè)的系列難題，在保證地下采礦作業(yè)安全的前提下，提高水資源的循環(huán)利用率。節(jié)省了尾礦庫(kù)建設(shè)與維護(hù)的資金，礦山開(kāi)采成本降低30%?40%。有效地管控了露天坑邊坡的失穩(wěn)災(zāi)害，節(jié)省地下排水費(fèi)用，保證了崩落法采礦蓋層的良好封閉性，有利于露天礦坑的復(fù)墾，極大的節(jié)約了礦山開(kāi)采成本，保護(hù)了環(huán)境。
【附圖說(shuō)明】
[0037]圖1是本發(fā)明的活動(dòng)沉降的露天坑底排放尾礦砂的示意圖；
[0038]圖2是蓋層上表面B部的局部放大圖；
[0039]圖3是濾水管網(wǎng)的示意圖；
[0040]圖4是第一類型濾水小球示意圖；
[0041 ]圖5是第二類型濾水小球示意圖；
[0042]圖中附圖標(biāo)記的含義:1_蓋層，101-蓋層上表面A部，102-蓋層上表面B部，2-濾水井，201-濾水井A部，202-濾水井B部，3-下部實(shí)心鋼筋混凝土墻，4-上部非實(shí)心鋼筋混凝土墻，5-濾水管網(wǎng)，6-濾水井的長(zhǎng)中軸線間壁，7-膠結(jié)尾砂層，701-第一排單元塊，702-第二排單元塊，8-聚乙烯膜，9-分隔模板，10-脫泥尾砂層，11-主管，12-濾水支管，13-第一類型濾水小球，14-第二類型濾水小球。
【具體實(shí)施方式】
[0043]以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的介紹。
[0044]實(shí)施例1一種在活動(dòng)沉降的露天坑底排放尾礦砂的方法，包括以下步驟:
[0045]S1、蓋層I的設(shè)置。采用崩落法作為露天轉(zhuǎn)地下采礦方法的礦山，在露天礦的采坑坑底，堆積巖石覆蓋層，并以沉降中心為最低點(diǎn)，按照13°?20°的坡度進(jìn)行平整，作為地下崩落法采礦的蓋層I。
[0046]S2、構(gòu)筑濾水井2:以沉降中心為中心，在蓋層上表面構(gòu)筑濾水井，濾水井為中間有間壁的田字形，四壁與間壁均為鋼筋混凝土澆筑，其中四壁的鋼筋混凝土墻分為下部實(shí)心鋼筋混凝土墻3和上部非實(shí)心鋼筋混凝土墻4;設(shè)置濾水井長(zhǎng)度、下部鋼筋混凝土墻的高度、膠結(jié)尾砂層厚度和脫泥尾砂層厚度，分別計(jì)算得到濾水井的體積和深度；
[0047]S3、澆筑膠結(jié)尾砂層7:以濾水井2的長(zhǎng)中軸線間壁6為中心，將蓋層上表面分為蓋層上表面A部101和蓋層上表面B部102，在脫泥尾礦砂中加入膠固粉，得到膠結(jié)尾砂，依次在蓋層上表面A部101和蓋層上表面B部102澆筑膠結(jié)尾砂，形成膠結(jié)尾砂層7;膠結(jié)尾砂層7濾出的水進(jìn)入濾井2中；
[0048]S4、安裝濾水管網(wǎng)5:在蓋層上表面A部101和蓋層上表面B部102的膠結(jié)尾砂層7面上分別設(shè)置濾水管網(wǎng)5;
[0049]S5、排放脫泥尾礦砂:依次在蓋層上表面A部101和蓋層上表面B部102排放脫泥尾礦，形成脫泥尾砂層10，脫泥尾砂層濾出的水進(jìn)入濾井2中；
[0050]S6、填充濾水井2:以濾水井2的長(zhǎng)中軸線間壁6為中心，將濾水井2分為濾水井A部201和濾水井B部202，濾水井A部201和蓋層上表面A部101在長(zhǎng)中軸線的同一側(cè);在蓋層上表面B部102排放脫泥尾礦砂時(shí)，觀察濾水井A部201中濾出的水情況，當(dāng)蓋層上表面A部101脫泥尾礦砂不出水時(shí)，在濾水井A部201依次用脫泥尾礦砂和膠結(jié)尾砂填充，隨后用鋼筋混凝土澆筑濾水井A部201—側(cè)的上部非實(shí)心鋼筋混凝土墻4和間壁;同理填充濾水井B部202;
[0051]S7、重復(fù)步驟S3?S6直至完成，即填充完露天坑或地下礦采完閉礦。
[0052]實(shí)施例2
[0053]S1、蓋層I的設(shè)置。采用崩落法作為露天轉(zhuǎn)地下采礦方法的礦山，在露天礦的采坑坑底，堆積巖石覆蓋層，并以沉降中心為最低點(diǎn)，按照13°?20°的坡度進(jìn)行平整，作為地下崩落法采礦的蓋層I。
[0054]蓋層的厚度通過(guò)以下步驟確定:根據(jù)測(cè)定的蓋層巖石的粒度級(jí)配，計(jì)算出蓋層在地下放礦時(shí)的松動(dòng)層臨界厚度和平移層臨界厚度，根據(jù)實(shí)測(cè)蓋層巖石的物理性質(zhì)與水化性質(zhì)，得到松動(dòng)層臨界厚度和平移層臨界厚度的修正系數(shù);采集目標(biāo)礦山的巖石樣本，按照相似性模擬試驗(yàn)的要求，根據(jù)上述計(jì)算出的松動(dòng)層臨界厚度和平移層臨界厚度，制做相似模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的放礦試驗(yàn)，進(jìn)一步修正上述松動(dòng)層臨界厚度與平移層臨界厚度;測(cè)定目標(biāo)礦山的巖石樣本的摩擦系數(shù)與內(nèi)摩擦角，按照實(shí)際礦體形態(tài)及未來(lái)開(kāi)采后散體的實(shí)際形狀與實(shí)際尺寸進(jìn)行數(shù)值模擬，確定在不同采深，不同尾礦堆積厚度的情況下，蓋層松動(dòng)層與平移層的變化，在上述修正的松動(dòng)層臨界厚度與平移層臨界厚度的基礎(chǔ)上，進(jìn)行上浮，做為最終蓋層的厚度。
[0055]S2、構(gòu)筑濾水井2:以沉降中心為中心，在蓋層上表面構(gòu)筑濾水井，濾水井2為中間有間壁的田字形，四壁與間壁均為鋼筋混凝土澆筑，其中四壁的鋼筋混凝土墻分為下部實(shí)心鋼筋混凝土墻3和上部非實(shí)心鋼筋混凝土墻4;設(shè)置濾水井長(zhǎng)度、下部鋼筋混凝土墻的高度、膠結(jié)尾砂層厚度和脫泥尾砂層厚度，分別計(jì)算得到濾水井的體積和深度。
[0056]上部非實(shí)心鋼筋混凝土墻4中設(shè)有濾水管，濾水管在靠近脫泥尾砂層一側(cè)設(shè)有濾網(wǎng)球;濾水井2的底部做防滲處理，濾井中的水抽排至露天坑外。
[0057]S3、澆筑膠結(jié)尾砂層7:以濾水井2的長(zhǎng)中軸線間壁6為中心，將蓋層上表面分為蓋層上表面A部101和蓋層上表面B部102，在脫泥尾礦砂中加入膠固粉，得到膠結(jié)尾砂，依次在蓋層上表面A部101和蓋層上表面B部102澆筑膠結(jié)尾砂，形成膠結(jié)尾砂層7;膠結(jié)尾砂層7濾出的水進(jìn)入濾井2中。
[0058]膠固粉與脫泥尾礦砂的體積比為1:10，膠結(jié)尾砂層的厚度為0.5m?lm，終凝強(qiáng)度為3?4MPa;在蓋層上表面A部101和蓋層上表面B部102澆筑膠結(jié)尾砂的具體澆筑步驟為:
[0059]S3.1、在接近濾水井中心的蓋層上表面處開(kāi)始設(shè)置第一排L型模板，澆筑膠結(jié)尾砂，形成第一排楔形體，隨后再將第一排楔形體分隔成第一排單元塊701 ；
[0060]S3.2,第一排單元塊養(yǎng)護(hù)5日后，在其上表面鋪設(shè)聚乙烯薄膜8，在聚乙烯薄膜8上設(shè)置分隔模板9，隨后以分隔模板9為底邊設(shè)置第二排L型模板并進(jìn)行澆筑、分隔，得到第二排單元塊702，形成疊瓦狀結(jié)構(gòu)；
[0061 ] S3.3,重復(fù)步驟S3.2，由濾井中心逐排向坡頂擴(kuò)展，直至得到膠結(jié)尾砂層7。
[0062]S4、安裝濾水管網(wǎng)5:在蓋層上表面A部101和蓋層上表面B部102的膠結(jié)尾砂層7面上分別設(shè)置濾水管網(wǎng)5。
[0063]濾水管網(wǎng)的具體安裝步驟為:
[0064]S4.1、在膠結(jié)尾砂層面上平鋪主管11，在主管兩側(cè)第一類型孔，第一類型孔中固定第一類型濾水小球13;
[0065]S4.2、在主管11兩側(cè)開(kāi)第二類型孔，第二類型孔中固定濾水支管12;
[0066]S4.3、在濾水支管12兩側(cè)開(kāi)第三類型孔，第三類型孔中固定第二類型濾水小球14，即得。
[0067]主管11是直徑為70mm?90mm的硬質(zhì)PVC管，濾水支管12是直徑為40mm?60mm的硬質(zhì)PVC管，濾水支管12的安裝角度為:與主管11的夾角為50°?70°，與膠結(jié)尾砂層面的夾角為10°?30°;第一類型濾水小球13和第二類型濾水小球14的球上開(kāi)設(shè)直徑為6mm的小孔，球外用18目的雙層尼龍紗包裹。
[0068]S5、排放脫泥尾礦砂:依次在蓋層上表面A部101和蓋層上表面B部102排放脫泥尾砂，形成脫泥尾砂層10，脫泥尾砂層濾出的水進(jìn)入濾井2中。
[0069]脫泥尾砂層的厚度為Im?3m，脫泥尾礦砂排放的具體步驟為:先在蓋層上表面A部101，每隔20米設(shè)立一個(gè)高度標(biāo)桿，從濾井向露天坑的坡頂處，用上游式尾礦筑壩法排放脫泥尾礦砂，待蓋層上表面A部101的脫泥尾砂層10達(dá)到設(shè)定高度后，再以同樣方法在蓋層上表面B部102排脫泥尾礦砂。
[0070]S6、填充濾水井2:以濾水井2的長(zhǎng)中軸線間壁6為中心，將濾水井2分為濾水井A部201和濾水井B部202，濾水井A部201和蓋層上表面A部101在長(zhǎng)中軸線的同一側(cè);在蓋層上表面B部102排放脫泥尾礦砂時(shí)，觀察濾水井A部201中濾出的水情況，當(dāng)蓋層上表面A部101脫泥尾礦砂不出水時(shí)，在濾水井A部201依次用脫泥尾砂和膠結(jié)尾砂填充，隨后用鋼筋混凝土澆筑濾水井A部201—側(cè)的上部非實(shí)心鋼筋混凝土墻4和間壁;同理填充濾水井B部202。
[0071]脫泥尾礦砂的填充厚度與脫泥尾砂層的厚度一致，膠結(jié)尾砂的填充厚度與膠結(jié)尾砂層一致。
[0072]S7、重復(fù)步驟S3?S6直至完成，即填充完露天坑或地下礦采完閉礦。
[0073]實(shí)施例3
[0074]S1、蓋層I的設(shè)置。采用崩落法作為露天轉(zhuǎn)地下采礦方法的礦山，在露天礦的采坑坑底，堆積巖石覆蓋層，并以沉降中心為最低點(diǎn)，按照13°?20°的坡度進(jìn)行平整，作為地下崩落法采礦的蓋層I。
[0075]S2、構(gòu)筑濾水井2:以沉降中心為中心，在蓋層上表面構(gòu)筑濾水井，濾水井2為中間有間壁的田字形，四壁與間壁均為鋼筋混凝土澆筑，其中四壁的鋼筋混凝土墻分為下部實(shí)心鋼筋混凝土墻3和上部非實(shí)心鋼筋混凝土墻4;設(shè)置濾水井長(zhǎng)度、下部鋼筋混凝土墻的高度、膠結(jié)尾砂層厚度和脫泥尾砂層厚度，分別計(jì)算得到濾水井的體積和深度。優(yōu)選濾水井底到最后排放層的最低標(biāo)高有5米。
[0076]上部非實(shí)心鋼筋混凝土墻4中設(shè)有濾水管，濾水管在靠近脫泥尾砂層一側(cè)設(shè)有濾網(wǎng)球;濾水井2的底部做防滲處理，濾井中的水抽排至露天坑外。
[0077]濾水井的體積按照以下公式確定:V = f (a+b+h )L*L/2，式中，V為濾水井體積，m3 ； f為備用系數(shù);a為膠結(jié)尾砂層厚度，m;b為脫泥尾砂層厚度，m;L為濾水井長(zhǎng)中軸線長(zhǎng)度，m，h為下部實(shí)心鋼筋混凝土墻的高度，m;濾水井的深度按照以下公式確定:d = a+b+h，式中，a為膠結(jié)尾砂層厚度，m;b為脫泥尾砂層厚度，m;h為下部實(shí)心鋼筋混凝土墻的高度，m。
[0078]S3、澆筑膠結(jié)尾砂層7:以濾水井2的長(zhǎng)中軸線間壁6為中心，將蓋層上表面分為蓋層上表面A部101和蓋層上表面B部102，在脫泥尾礦砂中加入膠固粉，得到膠結(jié)尾砂，依次在蓋層上表面A部101和蓋層上表面B部102澆筑膠結(jié)尾砂，形成膠結(jié)尾砂層7;膠結(jié)尾砂層7濾出的水進(jìn)入濾井2中。
[0079]膠固粉與脫泥尾礦砂的體積比為1:10，膠結(jié)尾砂層7的厚度為0.5m，終凝強(qiáng)度為3?4MPa;在蓋層上表面A部1I和蓋層上表面B部102澆筑膠結(jié)尾砂的具體澆筑步驟為:
[0080]S3.1、在接近濾水井中心的蓋層上表面處開(kāi)始設(shè)置第一排L型模板，澆筑膠結(jié)尾砂，形成第一排楔形體，其中第一排L型模板的邊框隔板高為0.5m，沿上游方向長(zhǎng)為4m;隨后再將第一排楔形體分隔成第一排單元塊701，分隔單元塊是在第一排楔形體上沿垂直于上游方向用寬3m的邊框隔板進(jìn)行分隔;其中所述上游方向?yàn)橛蔀V井中心向坡頂?shù)姆较颍?br>[0081 ] S3.2,第一排單元塊養(yǎng)護(hù)5日后，在其上表面鋪設(shè)聚乙烯薄膜8，在聚乙烯薄膜8上設(shè)置分隔模板9，其中分隔模板9高0.4m，在距離第一排楔形體的楔形刀刃Im處設(shè)置，隨后以分隔模板9為底邊設(shè)置第二排L型模板并進(jìn)行澆筑、分隔，得到第二排單元塊702，形成疊瓦狀結(jié)構(gòu);其中第二排L型模板的邊框隔板沿上游方向長(zhǎng)為4m，分隔單元塊是在第二排楔形體上沿垂直于上游方向用寬3m的邊框隔板進(jìn)行分隔；
[0082]S3.3,重復(fù)步驟S3.2，由濾井中心逐排向坡頂擴(kuò)展，直至得到膠結(jié)尾砂層7。
[0083]S4、安裝濾水管網(wǎng)5:在蓋層上表面A部101和蓋層上表面B部102的膠結(jié)尾砂層7面上分別設(shè)置濾水管網(wǎng)5。
[0084]濾水管網(wǎng)的具體安裝步驟為:
[0085]S4.1、在膠結(jié)尾砂層面上平鋪主管11，在主管兩側(cè)第一類型孔，第一類型孔中固定第一類型濾水小球13;
[0086]S4.2、在主管11兩側(cè)開(kāi)第二類型孔，第二類型孔中固定濾水支管12;
[0087]S4.3、在濾水支管12兩側(cè)開(kāi)第三類型孔，第三類型孔中固定第二類型濾水小球14，即得。
[0088]主管11是直徑為80mm的硬質(zhì)PVC管，濾水支管12是直徑為50mm的硬質(zhì)PVC管，濾水支管12的安裝角度為:與主管11的夾角為50°，與膠結(jié)尾砂層面的夾角為10° ;第一類型濾水小球13和第二類型濾水小球14的球上開(kāi)設(shè)直徑為6_的小孔，球外用18目的雙層尼龍紗包裹。
[0089]S5、排放脫泥尾礦砂:依次在蓋層上表面A部101和蓋層上表面B部102排放脫泥尾砂，形成脫泥尾砂層10，脫泥尾砂層濾出的水進(jìn)入濾井2中。
[0090]脫泥尾砂層的厚度為lm，脫泥尾礦砂排放的具體步驟為:先在蓋層上表面A部101，每隔20米設(shè)立一個(gè)高度標(biāo)桿，從濾井向露天坑的坡頂處，用上游式尾礦筑壩法排放脫泥尾礦砂，待蓋層上表面A部101的脫泥尾砂層10達(dá)到設(shè)定高度后，再以同樣方法在蓋層上表面B部102排脫泥尾礦砂。
[0091 ] S6、填充濾水井2:以濾水井2的長(zhǎng)中軸線間壁6為中心，將濾水井2分為濾水井A部201和濾水井B部202，濾水井A部201和蓋層上表面A部101在長(zhǎng)中軸線的同一側(cè);在蓋層上表面B部102排放脫泥尾礦砂時(shí)，觀察濾水井A部201中濾出的水情況，當(dāng)蓋層上表面A部101脫泥尾礦砂不出水時(shí)，在濾水井A部201依次用脫泥尾砂和膠結(jié)尾砂填充，隨后用鋼筋混凝土澆筑濾水井A部201—側(cè)的上部非實(shí)心鋼筋混凝土墻4和間壁;同理填充濾水井B部202。
[0092]脫泥尾礦砂的填充厚度與脫泥尾砂層的厚度一致，膠結(jié)尾砂的填充厚度與膠結(jié)尾砂層一致。
[0093]S7、重復(fù)步驟S3?S6直至完成，即填充完露天坑或地下礦采完閉礦。
[0094]實(shí)施例4
[0095]S1、蓋層I的設(shè)置。采用崩落法作為露天轉(zhuǎn)地下采礦方法的礦山，在露天礦的采坑坑底，堆積巖石覆蓋層，并以沉降中心為最低點(diǎn)，按照13°?20°的坡度進(jìn)行平整，作為地下崩落法采礦的蓋層I。
[0096]蓋層的厚度通過(guò)以下步驟確定:根據(jù)測(cè)定的蓋層巖石的粒度級(jí)配，計(jì)算出蓋層在地下放礦時(shí)的松動(dòng)層臨界厚度和平移層臨界厚度，根據(jù)實(shí)測(cè)蓋層巖石的物理性質(zhì)與水化性質(zhì)，得到松動(dòng)層臨界厚度和平移層臨界厚度的修正系數(shù);采集目標(biāo)礦山的巖石樣本，按照相似性模擬試驗(yàn)的要求，根據(jù)上述計(jì)算出的松動(dòng)層臨界厚度和平移層臨界厚度，制做相似模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的放礦試驗(yàn)，進(jìn)一步修正上述松動(dòng)層臨界厚度與平移層臨界厚度;測(cè)定目標(biāo)礦山的巖石樣本的摩擦系數(shù)與內(nèi)摩擦角，按照實(shí)際礦體形態(tài)及未來(lái)開(kāi)采后散體的實(shí)際形狀與實(shí)際尺寸進(jìn)行數(shù)值模擬，確定在不同采深，不同尾礦堆積厚度的情況下，蓋層松動(dòng)層與平移層的變化，在上述修正的松動(dòng)層臨界厚度與平移層臨界厚度的基礎(chǔ)上，合理上浮(通常上浮10%?15%)，做為最終蓋層的厚度。
[0097]S2、構(gòu)筑濾水井2:以沉降中心為中心，在蓋層上表面構(gòu)筑濾水井，濾水井2為中間有間壁的田字形，四壁與間壁均為鋼筋混凝土澆筑，其中四壁的鋼筋混凝土墻分為下部實(shí)心鋼筋混凝土墻3和上部非實(shí)心鋼筋混凝土墻4;設(shè)置濾水井長(zhǎng)度、下部鋼筋混凝土墻的高度、膠結(jié)尾砂層厚度和脫泥尾砂層厚度，分別計(jì)算得到濾水井的體積和深度。
[0098]上部非實(shí)心鋼筋混凝土墻4中設(shè)有濾水管，濾水管在靠近脫泥尾砂層一側(cè)設(shè)有濾網(wǎng)球;濾水井2的底部做防滲處理，濾井中的水抽排至露天坑外。
[0099]濾水井的體積按照以下公式確定:V = f (a+b+h )L*L/2，式中，V為濾水井體積，m3 ； f為備用系數(shù);a為膠結(jié)尾砂層厚度，m;b為脫泥尾砂層厚度，m;L為濾水井長(zhǎng)中軸線長(zhǎng)度，m，h為下部實(shí)心鋼筋混凝土墻的高度，m;濾水井的深度按照以下公式確定:d = a+b+h，式中，a為膠結(jié)尾砂層厚度，m;b為脫泥尾砂層厚度，m;h為下部實(shí)心鋼筋混凝土墻的高度，m。
[0100]S3、澆筑膠結(jié)尾砂層7:以濾水井2的長(zhǎng)中軸線間壁6為中心，將蓋層上表面分為蓋層上表面A部101和蓋層上表面B部102，在脫泥尾礦砂中加入膠固粉，得到膠結(jié)尾砂，依次在蓋層上表面A部101和蓋層上表面B部102澆筑膠結(jié)尾砂，形成膠結(jié)尾砂層7;膠結(jié)尾砂層7濾出的水進(jìn)入濾井2中。
[0101]膠固粉與脫泥尾礦砂的體積比為1:10，膠結(jié)尾砂層7的厚度為lm，終凝強(qiáng)度為3?4MPa;在蓋層上表面A部1I和蓋層上表面B部102澆筑膠結(jié)尾砂的具體澆筑步驟為:
[0102]S3.1、在接近濾水井中心的蓋層上表面處開(kāi)始設(shè)置第一排L型模板，澆筑膠結(jié)尾砂，形成第一排楔形體，隨后再將第一排楔形體分隔成第一排單元塊701 ；
[0103]S3.2、第一排單元塊養(yǎng)護(hù)5日后，在其上表面鋪設(shè)聚乙烯薄膜8，在聚乙烯薄膜8上設(shè)置分隔模板9，隨后以分隔模板9為底邊設(shè)置第二排L型模板并進(jìn)行澆筑、分隔，得到第二排單元塊702，形成疊瓦狀結(jié)構(gòu)；
[0104]S3.3,重復(fù)步驟S3.2，由濾井中心逐排向坡頂擴(kuò)展，直至得到膠結(jié)尾砂層7。
[0105]S4、安裝濾水管網(wǎng)5:在蓋層上表面A部101和蓋層上表面B部102的膠結(jié)尾砂層7面上分別設(shè)置濾水管網(wǎng)5。
[0106]濾水管網(wǎng)的具體安裝步驟為:
[0107]S4.1、垂直于露天邊坡走向，在膠結(jié)尾砂層面上平鋪主管11，在主管兩側(cè)第一類型孔，第一類型孔中固定第一類型濾水小球13;
[0108]S4.2、在主管11兩側(cè)開(kāi)第二類型孔，第二類型孔中固定濾水支管12;
[0109]S4.3、在濾水支管12兩側(cè)開(kāi)第三類型孔，第三類型孔中固定第二類型濾水小球14，即得。
[0110]主管11是直徑為90mm的硬質(zhì)PVC管，濾水支管12是直徑為60mm的硬質(zhì)PVC管，濾水支管12的安裝角度為:與主管11的夾角為70°，與膠結(jié)尾砂層面的夾角為30° ;第一類型濾水小球13和第二類型濾水小球14的球上開(kāi)設(shè)直徑為6_的小孔，球外用18目的雙層尼龍紗包裹。
[0111]S5、排放脫泥尾礦砂:依次在蓋層上表面A部101和蓋層上表面B部102排放脫泥尾砂，形成脫泥尾砂層10，脫泥尾砂層濾出的水進(jìn)入濾井2中。
[0112]脫泥尾砂層的厚度為3m，脫泥尾礦砂排放的具體步驟為:先在蓋層上表面A部101，每隔20米設(shè)立一個(gè)高度標(biāo)桿，從濾井向露天坑的坡頂處，用上游式尾礦筑壩法排放脫泥尾礦砂，待蓋層上表面A部101的脫泥尾砂層10達(dá)到設(shè)定高度后，再以同樣方法在蓋層上表面B部102排脫泥尾礦砂。
[0113]S6、填充濾水井2:以濾水井2的長(zhǎng)中軸線間壁6為中心，將濾水井2分為濾水井A部201和濾水井B部202，濾水井A部201和蓋層上表面A部101在長(zhǎng)中軸線的同一側(cè);在蓋層上表面B部102排放脫泥尾礦砂時(shí)，觀察濾水井A部201中濾出的水情況，當(dāng)蓋層上表面A部101脫泥尾礦砂不出水時(shí)，在濾水井A部201依次用脫泥尾砂和膠結(jié)尾砂填充，隨后用鋼筋混凝土澆筑濾水井A部201—側(cè)的上部非實(shí)心鋼筋混凝土墻4和間壁;同理填充濾水井B部202。
[0114]脫泥尾礦砂的填充厚度與脫泥尾砂層的厚度一致，膠結(jié)尾砂的填充厚度與膠結(jié)尾砂層一致。
[0115]S7、重復(fù)步驟S3?S6直至完成，即填充完露天坑或地下礦采完閉礦。
[0116]實(shí)施例5
[0117]S1、蓋層I的設(shè)置。采用崩落法作為露天轉(zhuǎn)地下采礦方法的礦山，在露天礦的采坑坑底，堆積巖石覆蓋層，并以沉降中心為最低點(diǎn)，按照13°?20°的坡度進(jìn)行平整，作為地下崩落法采礦的蓋層I。
[0118]蓋層的厚度通過(guò)以下步驟確定:根據(jù)測(cè)定的蓋層巖石的粒度級(jí)配，計(jì)算出蓋層在地下放礦時(shí)的松動(dòng)層臨界厚度和平移層臨界厚度，根據(jù)實(shí)測(cè)蓋層巖石的物理性質(zhì)與水化性質(zhì)，得到松動(dòng)層臨界厚度和平移層臨界厚度的修正系數(shù);采集目標(biāo)礦山的巖石樣本，按照相似性模擬試驗(yàn)的要求，根據(jù)上述計(jì)算出的松動(dòng)層臨界厚度和平移層臨界厚度，制做相似模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的放礦試驗(yàn)，進(jìn)一步修正上述松動(dòng)層臨界厚度與平移層臨界厚度;測(cè)定目標(biāo)礦山的巖石樣本的摩擦系數(shù)與內(nèi)摩擦角，按照實(shí)際礦體形態(tài)及未來(lái)開(kāi)采后散體的實(shí)際形狀與實(shí)際尺寸進(jìn)行數(shù)值模擬，確定在不同采深，不同尾礦堆積厚度的情況下，蓋層松動(dòng)層與平移層的變化，在上述修正的松動(dòng)層臨界厚度與平移層臨界厚度的基礎(chǔ)上，做一定程度的上浮，做為最終蓋層的厚度。
[0119]S2、構(gòu)筑濾水井2:以沉降中心為中心，在蓋層上表面構(gòu)筑濾水井，濾水井2為中間有間壁的田字形，四壁與間壁均為鋼筋混凝土澆筑，其中四壁的鋼筋混凝土墻分為下部實(shí)心鋼筋混凝土墻3和上部非實(shí)心鋼筋混凝土墻4;設(shè)置濾水井長(zhǎng)度、下部鋼筋混凝土墻的高度、膠結(jié)尾砂層厚度和脫泥尾砂層厚度，分別計(jì)算得到濾水井的體積和深度。
[0120]上部非實(shí)心鋼筋混凝土墻4中設(shè)有濾水管，濾水管在靠近脫泥尾砂層一側(cè)設(shè)有濾網(wǎng)球;濾水井2的底部做防滲處理，濾井中的水抽排至露天坑外。
[0121 ] 濾水井的體積按照以下公式確定:V = f (a+b+h )L*L/2，式中，V為濾水井體積，m3 ； f為備用系數(shù);a為膠結(jié)尾砂層厚度，m;b為脫泥尾砂層厚度，m;L為濾水井長(zhǎng)中軸線長(zhǎng)度，m，h為下部實(shí)心鋼筋混凝土墻的高度，m;濾水井的深度按照以下公式確定:d = a+b+h，式中，a為膠結(jié)尾砂層厚度，m;b為脫泥尾砂層厚度，m;h為下部實(shí)心鋼筋混凝土墻的高度，m。
[0122]S3、澆筑膠結(jié)尾砂層7:以濾水井2的長(zhǎng)中軸線間壁6為中心，將蓋層上表面分為蓋層上表面A部101和蓋層上表面B部102，在脫泥尾礦砂中加入膠固粉，得到膠結(jié)尾砂，依次在蓋層上表面A部101和蓋層上表面B部102澆筑膠結(jié)尾砂，形成膠結(jié)尾砂層7;膠結(jié)尾砂層7濾出的水進(jìn)入濾井2中。
[0123]膠固粉與脫泥尾礦砂的體積比為1:10，膠結(jié)尾砂層7的厚度為0.7m，終凝強(qiáng)度為3?4MPa;在蓋層上表面A部1I和蓋層上表面B部102澆筑膠結(jié)尾砂的具體澆筑步驟為:
[0124]S3.K在接近濾水井中心的蓋層上表面處開(kāi)始設(shè)置第一排L型模板，澆筑膠結(jié)尾砂，形成第一排楔形體，隨后再將第一排楔形體分隔成第一排單元塊701 ；
[0125]S3.2,第一排單元塊養(yǎng)護(hù)5日后，在其上表面鋪設(shè)聚乙烯薄膜8，在聚乙烯薄膜8上設(shè)置分隔模板9，隨后以分隔模板9為底邊設(shè)置第二排L型模板并進(jìn)行澆筑、分隔，得到第二排單元塊702，形成疊瓦狀結(jié)構(gòu)；
[0126]S3.3,重復(fù)步驟S3.2，由濾井中心逐排向坡頂擴(kuò)展，直至得到膠結(jié)尾砂層7。
[0127]S4、安裝濾水管網(wǎng)5:在蓋層上表面A部101和蓋層上表面B部102的膠結(jié)尾砂層7面上分別設(shè)置濾水管網(wǎng)5。
[0128]濾水管網(wǎng)的具體安裝步驟為:
[0129]S4.1、在膠結(jié)尾砂層面上平鋪主管11，以濾水井為中心，向坡頂呈輻射狀設(shè)置主管;在主管兩側(cè)第一類型孔，第一類型孔中固定第一類型濾水小球13;
[0130]S4.2、在主管11兩側(cè)開(kāi)第二類型孔，第二類型孔中固定濾水支管12;
[0131]S4.3、在濾水支管12兩側(cè)開(kāi)第三類型孔，第三類型孔中固定第二類型濾水小球14，即得。
[0132]主管11是直徑為70mm的硬質(zhì)PVC管，濾水支管12是直徑為40mm的硬質(zhì)PVC管，濾水支管12的安裝角度為:與主管11的夾角為60°，與膠結(jié)尾砂層面的夾角為20° ;第一類型濾水小球13和第二類型濾水小球14的球上開(kāi)設(shè)直徑為6_的小孔，球外用18目的雙層尼龍紗包裹。
[0133]S5、排放脫泥尾礦砂:依次在蓋層上表面A部101和蓋層上表面B部102排放脫泥尾砂，形成脫泥尾砂層10，脫泥尾砂層濾出的水進(jìn)入濾井2中。
[0134]脫泥尾砂層的厚度為2m，脫泥尾礦砂排放的具體步驟為:先在蓋層上表面A部101，每隔20米設(shè)立一個(gè)高度標(biāo)桿，從濾井向露天坑的坡頂處，用上游式尾礦筑壩法排放脫泥尾礦砂，待蓋層上表面A部101的脫泥尾砂層10達(dá)到設(shè)定高度后，再以同樣方法在蓋層上表面B部102排脫泥尾礦砂。
[0135]S6、填充濾水井2:以濾水井2的長(zhǎng)中軸線間壁6為中心，將濾水井2分為濾水井A部201和濾水井B部202，濾水井A部201和蓋層上表面A部101在長(zhǎng)中軸線的同一側(cè);在蓋層上表面B部102排放脫泥尾礦砂時(shí)，觀察濾水井A部201中濾出的水情況，當(dāng)蓋層上表面A部101脫泥尾礦砂不出水時(shí)，在濾水井A部201依次用脫泥尾砂和膠結(jié)尾砂填充，隨后用鋼筋混凝土澆筑濾水井A部201—側(cè)的上部非實(shí)心鋼筋混凝土墻4和間壁;同理填充濾水井B部202。
[0136]脫泥尾礦砂的填充厚度與脫泥尾砂層的厚度一致，膠結(jié)尾砂的填充厚度與膠結(jié)尾砂層一致。
[0137]S7、重復(fù)步驟S3?S6直至完成，即填充完露天坑或地下礦采完閉礦。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種在活動(dòng)沉降的露天坑底排放尾礦砂的方法，其特征在于:包括以下步驟:S1、蓋層(I)的設(shè)置，S2、構(gòu)筑濾水井(2)，53、澆筑膠結(jié)尾砂層(7)，54、安裝濾水管網(wǎng)(5)，55、排放脫泥尾礦砂，S6、填充濾水井(2)，S7、重復(fù)步驟S3?S6直至完成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在活動(dòng)沉降的露天坑底排放尾礦砂的方法，其特征在于:包括以下步驟:S1、蓋層(I)的設(shè)置:采用崩落法作為露天轉(zhuǎn)地下采礦方法的礦山，在露天礦的采坑坑底，堆積巖石覆蓋層，并以沉降中心為最低點(diǎn)，按照13°?20°的坡度進(jìn)行平整，作為地下崩落法采礦的蓋層(I); 52、構(gòu)筑濾水井(2):以沉降中心為中心，在蓋層上表面構(gòu)筑濾水井，濾水井(2)為中間有間壁的田字形，四壁與間壁均為鋼筋混凝土澆筑，其中四壁的鋼筋混凝土墻分為下部實(shí)心鋼筋混凝土墻(3)和上部非實(shí)心鋼筋混凝土墻(4);設(shè)置濾水井長(zhǎng)度、下部鋼筋混凝土墻的高度、膠結(jié)尾砂層厚度和脫泥尾砂層厚度，分別計(jì)算得到濾水井的體積和深度； 53、澆筑膠結(jié)尾砂層(7):以濾水井(2)的長(zhǎng)中軸線間壁(6)為中心，將蓋層上表面分為蓋層上表面A部(101)和蓋層上表面B部(102)，在脫泥尾礦砂中加入膠固粉，得到膠結(jié)尾砂，依次在蓋層上表面A部(101)和蓋層上表面B部(102)澆筑膠結(jié)尾砂，形成膠結(jié)尾砂層(7);膠結(jié)尾砂層(7)濾出的水進(jìn)入濾井(2)中； 54、安裝濾水管網(wǎng)(5):在蓋層上表面A部(101)和蓋層上表面B部(102)的膠結(jié)尾砂層(7)面上分別設(shè)置濾水管網(wǎng)(5); 55、排放脫泥尾礦砂:依次在蓋層上表面A部(101)和蓋層上表面B部(102)排放脫泥尾礦砂，形成脫泥尾砂層(1)，脫泥尾砂層濾出的水進(jìn)入濾井(2)中； 56、填充濾水井(2):以濾水井(2)的長(zhǎng)中軸線間壁(6)為中心，將濾水井(2)分為濾水井A部(201)和濾水井B部(202)，濾水井A部(201)和蓋層上表面A部(101)在長(zhǎng)中軸線的同一側(cè);在蓋層上表面B部(102)排放脫泥尾礦砂時(shí)，觀察濾水井A部(201)中濾出的水情況，當(dāng)蓋層上表面A部(101)脫泥尾礦砂不出水時(shí)，在濾水井A部(201)依次用脫泥尾砂和膠結(jié)尾砂填充，隨后用鋼筋混凝土澆筑濾水井A部(201)—側(cè)的上部非實(shí)心鋼筋混凝土墻(4)和間壁；同理填充濾水井B部(202)； 57、重復(fù)步驟S3?S6直至完成，即填充完露天坑或地下礦采完閉礦。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的在活動(dòng)沉降的露天坑底排放尾礦砂的方法，其特征在于:所述步驟SI中，蓋層的厚度通過(guò)以下步驟確定:根據(jù)測(cè)定的蓋層巖石的粒度級(jí)配，計(jì)算出蓋層在地下放礦時(shí)的松動(dòng)層臨界厚度和平移層臨界厚度，根據(jù)實(shí)測(cè)蓋層巖石的物理性質(zhì)與水化性質(zhì)，得到松動(dòng)層臨界厚度和平移層臨界厚度的修正系數(shù);采集目標(biāo)礦山的巖石樣本，按照相似性模擬試驗(yàn)的要求，根據(jù)上述計(jì)算出的松動(dòng)層臨界厚度和平移層臨界厚度，制做相似模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的放礦試驗(yàn)，進(jìn)一步修正上述松動(dòng)層臨界厚度與平移層臨界厚度;測(cè)定目標(biāo)礦山的巖石樣本的摩擦系數(shù)與內(nèi)摩擦角，按照實(shí)際礦體形態(tài)及未來(lái)開(kāi)采后散體的實(shí)際形狀與實(shí)際尺寸進(jìn)行數(shù)值模擬，確定在不同采深，不同尾礦堆積厚度的情況下，蓋層松動(dòng)層與平移層的變化，在上述修正的松動(dòng)層臨界厚度與平移層臨界厚度的基礎(chǔ)上，進(jìn)行上浮，做為最終蓋層的厚度。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的在活動(dòng)沉降的露天坑底排放尾礦砂的方法，其特征在于:所述步驟S2中，上部非實(shí)心鋼筋混凝土墻(4)中設(shè)有濾水管，濾水管在靠近脫泥尾砂層一側(cè)設(shè)有濾網(wǎng)球;濾水井(2)的底部做防滲處理，濾井中的水抽排至露天坑外。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的在活動(dòng)沉降的露天坑底排放尾礦砂的方法，其特征在于:所述步驟S2中，濾水井的體積按照以下公式確定:V = f(a+b+h)L*L/2，式中，V為濾水井體積，m3；f為備用系數(shù);a為膠結(jié)尾砂層厚度，m;b為脫泥尾砂層厚度，m;L為濾水井長(zhǎng)中軸線長(zhǎng)度，m，h為下部實(shí)心鋼筋混凝土墻的高度，m;濾水井的深度按照以下公式確定:d = a+b+h，式中，a為膠結(jié)尾砂層厚度，m;b為脫泥尾砂層厚度，m;h為下部實(shí)心鋼筋混凝土墻的高度，m。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的在活動(dòng)沉降的露天坑底排放尾礦砂的方法，其特征在于:所述步驟S3中，膠固粉與脫泥尾礦砂的體積比為1:10，膠結(jié)尾砂層的厚度為0.5m?lm，終凝強(qiáng)度為3?4MPa;在蓋層上表面A部(101)和蓋層上表面B部(102)澆筑膠結(jié)尾砂的具體澆筑步驟為: 53.1、在接近濾水井中心的蓋層上表面處開(kāi)始設(shè)置第一排L型模板，澆筑膠結(jié)尾砂，形成第一排楔形體，隨后再將第一排楔形體分隔成第一排單元塊(701)； S3.2、第一排單元塊養(yǎng)護(hù)5日后，在其上表面鋪設(shè)聚乙烯薄膜(8)，在聚乙烯薄膜(8)上設(shè)置分隔模板(9)，隨后以分隔模板(9)為底邊設(shè)置第二排L型模板并進(jìn)行澆筑、分隔，得到第二排單元塊(702)，形成疊瓦狀結(jié)構(gòu)； S3.3、重復(fù)步驟S3.2，由濾井中心逐排向坡頂擴(kuò)展，直至得到膠結(jié)尾砂層(7)。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的在活動(dòng)沉降的露天坑底排放尾礦砂的方法，其特征在于:所述步驟S4中，濾水管網(wǎng)的具體安裝步驟為: 54.1、在膠結(jié)尾砂層面上平鋪主管(11)，在主管兩側(cè)第一類型孔，第一類型孔中固定第一類型濾水小球(13); 54.2、在主管(11)兩側(cè)開(kāi)第二類型孔，第二類型孔中固定濾水支管(12); 54.3、在濾水支管(12)兩側(cè)開(kāi)第三類型孔，第三類型孔中固定第二類型濾水小球(14)，即得。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的在活動(dòng)沉降的露天坑底排放尾礦砂的方法，其特征在于:所述步驟S4中，主管(11)是直徑為70mm?90mm的硬質(zhì)PVC管，濾水支管(12)是直徑為40mm?60mm的硬質(zhì)PVC管，濾水支管(12)的安裝角度為:與主管(11)的夾角為50°?70°，與膠結(jié)尾砂層面的夾角為10°?30°;第一類型濾水小球(13)和第二類型濾水小球(14)的球上開(kāi)設(shè)直徑為6mm的小孔，球外用18目的雙層尼龍紗包裹。9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的在活動(dòng)沉降的露天坑底排放尾礦砂的方法，其特征在于:所述步驟S5中，脫泥尾砂層的厚度為Im?3m，脫泥尾砂排放的具體步驟為:先在蓋層上表面A部(101)，每隔20米設(shè)立一個(gè)高度標(biāo)桿，從濾井向露天坑的坡頂處，用上游式尾礦筑壩法排放脫泥尾礦砂，待蓋層上表面A部(101)的脫泥尾砂層(10)達(dá)到設(shè)定高度后，再以同樣方法在蓋層上表面B部(102)排脫泥尾礦砂。10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的在活動(dòng)沉降的露天坑底排放尾礦砂的方法，其特征在于:所述步驟S6中，脫泥尾礦砂的填充厚度與脫泥尾砂層的厚度一致，膠結(jié)尾砂的填充厚度與膠結(jié)尾砂層一致。
【文檔編號(hào)】E21C41/32GK105822308SQ201610172451
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年3月24日
【發(fā)明人】郭獻(xiàn)章, 南世卿, 王愛(ài)東, 許雁超, 楊天鴻, 任鳳玉, 朱萬(wàn)成, 于慶磊, 張娟霞, 何榮興, 劉洪磊, 丁航行, 魏晨惠, 馬文成
【申請(qǐng)人】東北大學(xué), 河北鋼鐵集團(tuán)礦山設(shè)計(jì)有限公司, 河北鋼鐵集團(tuán)礦業(yè)有限公司廟溝鐵礦