本公開涉及壩體防滲技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種中線式尾礦筑壩壩體防滲方法及中線式尾礦壩。

背景技術(shù)：

尾礦是選礦中分選作業(yè)的產(chǎn)物中有用目標(biāo)組分含量較低而無法用于生產(chǎn)的部分，目前尾礦最為常見的處置方式是陸地堆存，根據(jù)筑壩方法不同，基本分為上游式尾礦筑壩法、下游式尾礦筑壩法、中線式尾礦筑壩法及其它材料一次性筑壩法。

中線式尾礦筑壩法的尾礦壩壩體由旋流分級粗尾砂堆筑而成，具有浸潤線埋深低、壩坡抗剪強(qiáng)度高、抗震能力強(qiáng)等優(yōu)點。粗尾砂滲透性強(qiáng)，導(dǎo)致壩體下游滲水量大，滲水最終經(jīng)泵送至選礦廠或尾礦庫，滲水處理投資較高，且尾礦庫閉庫后仍需長期處理。

因此，現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案還存在有待改進(jìn)之處。

需要說明的是，在上述背景技術(shù)部分公開的信息僅用于加強(qiáng)對本公開的背景的理解，因此可以包括不構(gòu)成對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本公開的目的在于提供一種中線式尾礦筑壩壩體防滲方法及中線式尾礦壩，進(jìn)而至少在一定程度上克服由于相關(guān)技術(shù)的限制和缺陷而導(dǎo)致的尾礦滲水的問題。

本公開的其他特性和優(yōu)點將通過下面的詳細(xì)描述變得清晰，或者部分地通過本公開的實踐而習(xí)得。

根據(jù)本公開的一個方面，提供一種中線式尾礦壩，包括：

初期心墻土石壩；

堆筑在所述初期心墻土石壩之上的壩體子壩；以及

鋪設(shè)在所述壩體子壩中部的膨潤土防水毯。

在本公開的一種示例性實施例中，所述膨潤土防水毯包括第一部分膨潤土防水毯、第二部分膨潤土防水毯和第三部分膨潤土防水毯；

所述第一部分膨潤土防水毯鋪設(shè)在所述錨固溝以及所述初期心墻土石壩的壩頂上游側(cè)的第一預(yù)設(shè)區(qū)域內(nèi)，所述第一部分膨潤土防水毯與所述初期心墻土石壩的壩頂相連；所述第二部分膨潤土防水毯鋪設(shè)在部分壩頂子壩的內(nèi)坡，所述第二部分膨潤土防水毯與所述第一部分膨潤土防水毯相連，其中所述部分壩頂子壩堆筑在所述初期心墻土石壩的壩頂，且覆蓋在所述第一部分膨潤土防水毯上；所述第三部分膨潤土防水毯鋪設(shè)在剩余壩頂子壩上距所述壩體子壩的壩頂?shù)诙A(yù)設(shè)距離內(nèi)，所述第三部分膨潤土防水毯與所述第二部分膨潤土防水毯相連，其中剩余壩頂子壩覆蓋在所述第二部分膨潤土防水毯上，且所述部分壩頂子壩和所述剩余壩頂子壩構(gòu)成所述壩體子壩。

在本公開的一種示例性實施例中，所述第三部分膨潤土防水毯上還覆蓋有尾砂。

在本公開的一種示例性實施例中，所述錨固溝的寬*深為1m*1m。

在本公開的一種示例性實施例中，所述第一部分膨潤土防水毯與所述初期心墻土石壩壩頂?shù)倪B接、所述第二部分膨潤土防水毯與所述第一部分膨潤土防水毯的連接以及所述第三部分膨潤土防水毯與所述第二部分膨潤土防水毯的連接均為密實連接。

在本公開的一種示例性實施例中，所述初期心墻土石壩為采用天然土石料和粘土堆筑而成。

在本公開的一種示例性實施例中，還包括：

采用旋流分級的筑壩方式，在所述初期心墻土石壩的外坡筑壩區(qū)由下向上分區(qū)排放而成的粗尾砂。

根據(jù)本公開的第二方面，還提供一種中線式尾礦筑壩壩體防滲方法，包括：

堆筑初期心墻土石壩；

在所述初期心墻土石壩的外坡筑壩區(qū)堆筑粗尾砂；

在所述初期心墻土石壩上堆筑壩體子壩，且在所述壩體子壩中部鋪設(shè)膨潤土防水毯；

在所述壩體子壩的內(nèi)坡均勻排放尾礦；

按照預(yù)定次數(shù)重復(fù)堆筑粗尾砂、壩體子壩以及排放尾礦，得到尾礦壩。

在本公開的一種示例性實施例中，在所述壩體子壩中部鋪設(shè)膨潤土防水毯包括：

在所述初期心墻土石壩的壩頂挖錨固溝；

在所述錨固溝以及所述初期心墻土石壩的壩頂上游側(cè)的第一預(yù)設(shè)區(qū)域內(nèi)鋪設(shè)第一部分膨潤土防水毯，所述第一部分膨潤土防水毯與所述初期心墻土石壩的壩頂相連；

在所述初期心墻土石壩的壩頂堆筑部分壩頂子壩，覆蓋在所述第一部分膨潤土防水毯上；

在所述部分壩頂子壩的內(nèi)坡鋪設(shè)第二部分膨潤土防水毯，所述第二部分膨潤土防水毯與所述第一部分膨潤土防水毯相連；

繼續(xù)形成剩余壩頂子壩，覆蓋在所述第二部分膨潤土防水毯上，所述部分壩頂子壩和所述剩余壩頂子壩構(gòu)成所述壩體子壩；

在所述剩余壩頂子壩上距所述壩體子壩的壩頂?shù)诙A(yù)設(shè)距離內(nèi)鋪設(shè)第三部分膨潤土防水毯，所述第三部分膨潤土防水毯與所述第二部分膨潤土防水毯相連。

在本公開的一種示例性實施例中，所述預(yù)定次數(shù)為大于等于兩次。

本公開的某些實施例的中線式尾礦筑壩壩體防滲方法及中線式尾礦壩，通過在壩體子壩堆筑期間，在壩頂子壩中部鋪設(shè)膨潤土防水毯，從而降低壩下游浸潤線，減少下游滲水量，進(jìn)而降低尾礦庫建設(shè)和運(yùn)行成本。

應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本公開。

附圖說明

此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，示出了符合本公開的實施例，并與說明書一起用于解釋本公開的原理。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本公開的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1示出本公開一實施例中提供的一種中線式尾礦筑壩壩體防滲方法的流程圖。

圖2示出本公開一實施例中提供的一種中線式尾礦壩的示意圖。

圖3示出本公開一實施例中圖1中步驟s13的流程圖。

具體實施方式

現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述示例實施方式。然而，示例實施方式能夠以多種形式實施，且不應(yīng)被理解為限于在此闡述的范例；相反，提供這些實施方式使得本公開將更加全面和完整，并將示例實施方式的構(gòu)思全面地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。附圖僅為本公開的示意性圖解，并非一定是按比例繪制。圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同或類似的部分，因而將省略對它們的重復(fù)描述。

此外，所描述的特征、結(jié)構(gòu)或特性可以以任何合適的方式結(jié)合在一個或更多實施方式中。在下面的描述中，提供許多具體細(xì)節(jié)從而給出對本公開的實施方式的充分理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到，可以實踐本公開的技術(shù)方案而省略所述特定細(xì)節(jié)中的一個或更多，或者可以采用其它的方法、組元、裝置、步驟等。在其它情況下，不詳細(xì)示出或描述公知結(jié)構(gòu)、方法、裝置、實現(xiàn)、材料或者操作以避免喧賓奪主而使得本公開的各方面變得模糊。

附圖中所示的一些方框圖是功能實體，不一定必須與物理或邏輯上獨立的實體相對應(yīng)?？梢圆捎密浖问絹韺崿F(xiàn)這些功能實體，或在一個或多個硬件模塊或集成電路中實現(xiàn)這些功能實體，或在不同網(wǎng)絡(luò)和/或處理器裝置和/或微控制器裝置中實現(xiàn)這些功能實體。

圖1示出本公開一實施例中提供的一種中線式尾礦筑壩壩體防滲方法的流程圖。圖2示出本實施例中提供的中線式尾礦壩的示意圖，以下結(jié)合圖2所示結(jié)構(gòu)對圖1所示的防滲方法進(jìn)行介紹。

如圖1所示，在步驟s11中，堆筑初期心墻土石壩。

如圖2所示，中線式尾礦壩t中的心墻t1為位于壩體中間的一種防滲體結(jié)構(gòu)，多是在壩體中心設(shè)置的直立的或略偏向上游側(cè)傾斜的粘土體，心墻t1的上游(即內(nèi)坡)和下游(即外坡)多采用透水料筑成，支撐心墻t1并保持壩體穩(wěn)定。例如，可以采用粘土和天然土石料堆筑形成初期心墻土石壩的心墻t1和土石壩t2兩部分，可以提高初期心墻土石壩的構(gòu)筑質(zhì)量，進(jìn)而提高壩體的防滲效果。

以圖2所示結(jié)構(gòu)為例，初期心墻土石壩的壩頂寬可以是10米(即初期心墻土石壩t1和t2的壩頂寬度w1是10米)，初期心墻土石壩的壩高h(yuǎn)1可以是20米，初期心墻土石壩的壩頂長可以是200米(即初期心墻土石壩t1和t2的壩頂w1的長度可以是200米)，初期心墻土石壩的上游坡112和下游坡111的坡度均是1：2，即t2的外坡111的坡度與內(nèi)坡112的坡度可以為1：2。需要說明的是，這里的上游坡是指初期心墻土石壩的壩體內(nèi)坡，下游坡是指初期心墻土石壩的壩體外坡。

在本公開的一種示例性實施例中，初期心墻土石壩的上下游還都可以設(shè)有馬道。其中，馬道是指在初期心墻土石壩的上游坡和下游坡處每隔一定高度設(shè)置，用于壩坡檢修及人行便道。通過設(shè)置馬道，不僅便于對初期心墻土石壩的壩坡進(jìn)行檢修，而且便于人在初期心墻土石壩上行走。

如圖1所示，在步驟s12中，在初期心墻土石壩的外坡筑壩區(qū)堆筑粗尾砂。

如圖2所示，本步驟可以采用旋流分級的筑壩方式將粗尾砂在外坡筑壩區(qū)t3由下向上分區(qū)排放。例如，可以通過輕質(zhì)管材將粗尾砂輸送至外坡筑壩區(qū)t3。另外，對于初期心墻土石壩的內(nèi)坡筑壩區(qū)(也就是庫內(nèi)t7)，可以采用溢流尾砂從壩前勻均排放至庫內(nèi)t7。其中外坡筑壩區(qū)t3的子壩外坡的坡度可以為1:3。

如圖1所示，在步驟s13中，在初期心墻土石壩上堆筑壩體子壩，且在壩體子壩中部鋪設(shè)膨潤土防水毯(gcl)。鋪設(shè)gcl的具體步驟參見圖3所示的步驟，其中本實施例所使用的gcl具有密實度高、自保水性強(qiáng)、防水性能持久、施工簡單、綠色環(huán)保等特點。

如圖1所示，在步驟s14中，在壩體子壩的內(nèi)坡均勻排放尾礦t7。

如圖1所示，在步驟s15中，按照預(yù)定次數(shù)重復(fù)堆筑粗尾砂、壩體子壩以及排放尾礦，即重復(fù)步驟s12～s14，得到尾礦壩t。

圖3示出圖1所示方法中步驟s13的流程圖，在圖3中具體介紹膨潤土防水毯gcl的鋪設(shè)過程。

如圖3所示，在步驟s31中，在初期心墻土石壩的壩頂挖錨固溝。需要說明的是，這里的初期心墻土石壩可以是筑壩最開始時的初期壩壩頂，還可以是形成一層子壩后得到的上一期子壩壩頂，因此這一步驟就是在初期壩壩頂或上一期子壩壩頂開挖錨固溝，例如可以在軸線處挖一條寬*深為1m*1m的錨固溝。

如圖3所示，在步驟s32中，在錨固溝以及初期心墻土石壩的壩頂上游側(cè)的第一預(yù)設(shè)區(qū)域內(nèi)鋪設(shè)第一部分膨潤土防水毯p1，第一部分膨潤土防水毯與初期心墻土石壩t1的壩頂相連。

錨固溝及其上游側(cè)(或者說是初期心墻土石壩壩頂?shù)纳嫌蝹?cè))第一預(yù)設(shè)區(qū)域內(nèi)(例如可以是10米范圍，即w3等于10米)鋪設(shè)第一部分膨潤土防水毯p1，p1與初期心墻土石壩t1相連，如果這一步驟鋪設(shè)的是第二期以上的第一部分膨潤土防水毯p1，則第一部分膨潤土防水毯p1與上一期子壩壩頂膨潤土防水毯p3相連，使得膨潤土防水毯形成級聯(lián)的結(jié)構(gòu)，更好地防止?jié)B水。

如圖3所示，在步驟s33中，在初期心墻土石壩的壩頂堆筑部分壩頂子壩t4，覆蓋在第一部分膨潤土防水毯p1上。

如圖2所示，堆筑部分壩頂子壩t4，t4的壩頂寬度w4等于10米，t4的壩高h(yuǎn)2等于10米。部分壩頂子壩t4除了覆蓋第一部分膨潤土防水毯p1之外，還覆蓋在t2和t3的壩頂上。另外，t4的外坡121的坡度與t3的外坡的坡度相同，可以為1:3，t4的內(nèi)坡122的坡度與t2的內(nèi)坡的坡度相同，可以為1:2。

如圖3所示，在步驟s34中，在部分壩頂子壩t4的內(nèi)坡鋪設(shè)第二部分膨潤土防水毯p2，第二部分膨潤土防水毯p2與第一部分膨潤土防水毯p1相連。

如圖2所示，在子壩t4的內(nèi)坡122上鋪設(shè)第二部分膨潤土防水毯p2，且第二部分膨潤土防水毯p2的起始點與第一部分膨潤土防水毯p1的終點連接。

如圖3所示，在步驟s35中，繼續(xù)形成剩余壩頂子壩t5，覆蓋在第二部分膨潤土防水毯p2上。

如圖2所示，部分壩頂子壩t4和剩余壩頂子壩t5構(gòu)成壩體子壩。形成第二部分膨潤土防水毯p2之后，堆筑剩余壩頂子壩t5，t5壩頂寬度等于w2-w4＝30米，由于t4的壩頂寬度w4等于10米，t5的壩頂寬度等于30米，因此形成的壩體子壩的寬度w2等于40米。第二部分膨潤土防水毯p2形成在部分壩頂子壩t4和剩余壩頂子壩t5之間。t5的內(nèi)坡122的坡度為1:2，t5的壩高與t4的壩高相同，即h2等于10米。

如圖3所示，在步驟s36中，在剩余壩頂子壩t5上距壩體子壩的壩頂?shù)诙A(yù)設(shè)距離內(nèi)鋪設(shè)第三部分膨潤土防水毯p3，第三部分膨潤土防水毯p3與第二部分膨潤土防水毯p2相連。

這里的第二預(yù)設(shè)距離可以為1米，即在距壩體子壩的壩頂1米(即h3等于1米)處鋪設(shè)第三部分膨潤土防水毯p3。需要說明的是，本實施例中p1與t1、p1與p3、p1與p2及p2與p3之間連接須密實，禁止出現(xiàn)防滲薄弱點，產(chǎn)生滲流通道，由此可以提高中線式尾礦壩t的壩體防滲效果。

如圖3所示，在步驟s37中，在第三部分膨潤土防水毯p3上覆蓋尾砂t6。

如圖2所示，在第三部分膨潤土防水毯p3上部可采用覆蓋尾砂t6做保護(hù)，以免壩頂車輛通行等對膨潤土防水毯造成破壞，由此可以進(jìn)一步提高中線式尾礦壩t的壩體防滲效果。

在本公開的實施例中，預(yù)定次數(shù)為大于等于兩次，即在初期子壩的基礎(chǔ)上至少還需重復(fù)兩次上述圖3所述方法才能完成整個尾礦壩。以圖2所示結(jié)構(gòu)為例，采用圖3所示的方法重復(fù)兩次，在高度為20米的初期子壩基礎(chǔ)上，形成兩期高度為10米的壩體子壩，形成高度為40米的尾礦壩t。

需要說明的是，在初期心墻土石壩t1和t2形成之后，在外坡堆筑粗尾砂t3，在內(nèi)坡堆筑溢流尾砂t7。而且在之后完成每一期壩體子壩t4+t5之后，同樣，也需要在部分壩頂子壩t4的外坡堆筑粗尾砂t3，在剩余壩頂子壩t5的內(nèi)坡堆筑溢流尾砂t7。圖2中僅示出兩期子壩壩體的結(jié)構(gòu)，在實際工程中需要根據(jù)具體需求堆筑更多期的子壩壩體。

綜上所述，通過本實施例提供的中線式尾礦筑壩壩體防滲方法，通過壩體子壩堆筑期間，在壩頂子壩中部鋪設(shè)膨潤土防水毯gcl，與初期壩初期心墻土石壩或上一期子壩壩頂相連，形成一個完整的尾礦壩防滲體，從而降低壩下游浸潤線，減少下游滲水量，進(jìn)而降低尾礦庫建設(shè)和運(yùn)行成本。所使用的gcl具有密實度高、自保水性強(qiáng)、防水性能持久、施工簡單、綠色環(huán)保等特點。此外，本實施例的壩體防滲方法還具有工藝簡單、成本低等優(yōu)點。

根據(jù)本公開的第二方面，還提供一種中線式尾礦壩，包括通過上述方法筑成的防滲結(jié)構(gòu)，該防滲結(jié)構(gòu)可以是圖2所示的膨潤土防水毯。

以圖2所示結(jié)構(gòu)為例，具有該防滲結(jié)構(gòu)的尾礦壩t可以包括：心墻t1、心墻t1內(nèi)坡和外坡的土石壩t2、堆筑在初期心墻土石壩的外坡筑壩區(qū)的粗尾砂t3、堆筑在初期心墻土石壩之上的壩體子壩t4和t5，以及鋪設(shè)在壩體子壩中部的膨潤土防水毯。

如圖2所示，膨潤土防水毯包括第一部分膨潤土防水毯p1、第二部分膨潤土防水毯p2和第三部分膨潤土防水毯p3，第一部分膨潤土防水毯p1鋪設(shè)在錨固溝以及初期心墻土石壩的壩頂上游側(cè)的第一預(yù)設(shè)區(qū)域內(nèi)，第一部分膨潤土防水毯p1與心墻t1的壩頂相連；第二部分膨潤土防水毯p2鋪設(shè)在部分壩頂子壩t4的內(nèi)坡，第二部分膨潤土防水毯p2與第一部分膨潤土防水毯p1相連，其中部分壩頂子壩t4堆筑在初期心墻土石壩的壩頂，且覆蓋在第一部分膨潤土防水毯p1上；第三部分膨潤土防水毯p3鋪設(shè)在剩余壩頂子壩t5上距壩體子壩的壩頂?shù)诙A(yù)設(shè)距離內(nèi)，第三部分膨潤土防水毯p3與第二部分膨潤土防水毯p2相連，其中剩余壩頂子壩t5覆蓋在第二部分膨潤土防水毯p2上，且部分壩頂子壩t4和剩余壩頂子壩t5構(gòu)成壩體子壩。第一部分膨潤土防水毯p1、第二部分膨潤土防水毯p2和第三部分膨潤土防水毯p3依次相連構(gòu)成防滲結(jié)構(gòu)，降低壩下游浸潤線，減少下游滲水量。

以圖2所示為例，尾礦壩t包括心墻t1、心墻t1內(nèi)坡和外坡的土石壩t2，采用旋流分級的筑壩方式，在初期心墻土石壩的外坡筑壩區(qū)由下向上分區(qū)排放而成的粗尾砂t3，部分壩頂子壩t4、剩余壩頂子壩t5和覆蓋在第三部分膨潤土防水毯p3上用于保護(hù)第三部分膨潤土防水毯p3的尾砂t6，以及在內(nèi)坡堆筑溢流尾砂t7。其中每一結(jié)構(gòu)的高度、寬度、坡度等參數(shù)參見上述實施例，此處不再贅述。

本公開的某些實施例的中線式尾礦壩，通過在壩體子壩堆筑期間，在壩頂子壩中部鋪設(shè)膨潤土防水毯，從而降低壩下游浸潤線，減少下游滲水量，進(jìn)而降低尾礦庫建設(shè)和運(yùn)行成本。

附圖中的流程圖和框圖，圖示了按照本申請各種實施例的系統(tǒng)、方法和計算機(jī)程序產(chǎn)品的可能實現(xiàn)的體系架構(gòu)、功能和操作。在這點上，流程圖或框圖中的每個方框可以代表一個模塊、程序段、或代碼的一部分，上述模塊、程序段、或代碼的一部分包含一個或多個用于實現(xiàn)規(guī)定的邏輯功能的可執(zhí)行指令。也應(yīng)當(dāng)注意，在有些作為替換的實現(xiàn)中，方框中所標(biāo)注的功能也可以以不同于附圖中所標(biāo)注的順序發(fā)生。例如，兩個接連地表示的方框?qū)嶋H上可以基本并行地執(zhí)行，它們有時也可以按相反的順序執(zhí)行，這依所涉及的功能而定。也要注意的是，框圖或流程圖中的每個方框、以及框圖或流程圖中的方框的組合，可以用執(zhí)行規(guī)定的功能或操作的專用的基于硬件的系統(tǒng)來實現(xiàn)，或者可以用專用硬件與計算機(jī)指令的組合來實現(xiàn)。

應(yīng)清楚地理解，本公開描述了如何形成和使用特定示例，但本公開的原理不限于這些示例的任何細(xì)節(jié)。相反，基于本公開公開的內(nèi)容的教導(dǎo)，這些原理能夠應(yīng)用于許多其它實施方式。

以上具體地示出和描述了本公開的示例性實施方式。應(yīng)可理解的是，本公開不限于這里描述的詳細(xì)結(jié)構(gòu)、設(shè)置方式或?qū)崿F(xiàn)方法；相反，本公開意圖涵蓋包含在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的各種修改和等效設(shè)置。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)

本公開提供一種中線式尾礦筑壩壩體防滲方法及中線式尾礦壩，屬于壩體防滲技術(shù)領(lǐng)域。該中線式尾礦壩包括：初期心墻土石壩；堆筑在所述初期心墻土石壩之上的壩體子壩；以及鋪設(shè)在所述壩體子壩中部的膨潤土防水毯。本公開通過在壩體子壩堆筑期間，在壩頂子壩中部鋪設(shè)膨潤土防水毯，從而降低壩下游浸潤線，減少下游滲水量，進(jìn)而降低尾礦庫建設(shè)和運(yùn)行成本。

技術(shù)研發(fā)人員：鄭學(xué)鑫;宋會彬;岑建;戴海旭;馬艷晶

受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國恩菲工程技術(shù)有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2018.01.08

技術(shù)公布日：2018.05.29