[发明专利]一种基于矿山斜陡坡地形的尾砂充填系统及建造方法

说明书

本发明公开了一种基于矿山斜陡坡地形的尾砂充填系统及建造方法。所述尾砂充填系统，包括一阶平台高位供水系统、二阶平台尾砂浓缩脱水系统、三阶平台脱滤尾砂堆场和四阶平台充填料浆制备系统。所述建造方法，包括如下步骤：选择坡度均匀稳定的斜陡坡，进行场地三通一平；根据工勘报告和荷载计算，进行桩基和挡土墙设计施工；进行充填设备设施安装、厂房建造、公用及辅助设施施工。本发明充分利用山地斜陡坡地形，克服了矿山地表平缓工业场地狭窄、充填站选址困难的问题，减少下挖和架高工程、节约挖填方工程量，可实现厂区自流供水、脱滤尾砂正向供料、充填料浆自流至钻孔，有利于提高充填系统可靠性、降低运行能耗、节约系统投资。

技术领域

本发明涉及矿山尾砂充填技术领域，具体涉及一种基于矿山斜陡坡地形的尾砂充填系统及建造方法。

背景技术

随着“绿色矿山”建设进程的不断推进，有色金属地下矿山普遍开始建设尾砂充填站，采用尾砂充填治理采空区、消除采空区安全隐患，减少固体废弃物排放、保护地表环境。

目前，矿山大多选择平坦场地（5°以下）或缓坡（5-15°）建设充填站，以减少平场工作量，但是矿山地表平缓工业场地普遍狭窄，不仅难以满足尾砂充填系统高达5000~20000m²的用地需求，需要大量挖填方工程量，而且仍需架高高位水池、浓密机等设备，下挖溢流水池、钻孔地坑等工程，进而产生厂区用水向上泵送、脱滤尾砂反向供料、充填料浆低压泵送至钻孔的情况，导致充填站建设投资大、运行能耗高、系统可靠性降低等问题。

考虑到在坡度大于36°的急险坡上建设充填站，会存在护坡施工困难、安全风险高、支护难度大等问题，本发明提出了一种基于矿山斜陡坡（16-35°）地形的尾砂充填系统及建造方法。通过充分利用矿山山地斜陡坡地形，最大程度地减少下挖和架高施工、节约挖填方工程量、避免反向输送供料，解决充填站选址困难、建设投资大、运行能耗高、系统可靠性低的问题。

发明内容

为了解决矿山地表平缓工业场地狭窄、充填站选址困难、平场挖填方工程量大、反向供水输砂的技术问题，本发明提出了一种基于矿山斜陡坡地形的尾砂充填系统及建造方法，具有充填站选址容易、挖填方工程量少、系统投资小、运行能耗低、可靠性高的特点。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案是，

一种基于矿山斜陡坡地形的尾砂充填系统及建造方法，其特征在于，所述充填系统包括：一阶平台高位供水系统、二阶平台尾砂浓缩脱水系统、三阶平台脱滤尾砂堆场和四阶平台充填料浆制备系统。所述充填系统建造方法包括如下步骤：

步骤一，充填站选址：选择坡度均匀稳定的斜陡坡，避免顶部有急险坡和危岩体、底部受开采扰动和断裂构造影响，满足交通运输方便、供水供电便利，工程和水文地质条件简单，供砂回水线路短、管路布设方便；

步骤二，站址三通一平：施工盘山公路通至斜陡坡各级台阶，进行挖填方作业，架设供排水管、电缆，施工现场达到水通、电通、道路通和场地平整条件；

步骤三，桩基挡土墙施工：根据岩土工程勘察报告和各级台阶承载状况，进行充填站主要设备设施和厂房桩基工程设计与施工；根据墙体形态和基底承载情况，进行一~五阶挡土墙工程设计与施工；

步骤四，设备设施安装：一阶平台上施工安装高位水池、二阶平台上施工安装尾矿浓缩和脱水设备设施、四阶平台上施工安装供料、搅拌及输送设备设施；

步骤五，厂房建造：二阶平台上建造尾砂脱水厂房、三阶平台上建造尾砂堆场、四阶平台上建造充填厂房并施工钻孔地坑；

步骤六，公用及辅助设施施工：进行截洪排水沟修筑、边坡覆土复绿、辅助用房建造、动力配线及照明施工、仪器仪表安装、机械设备调试、自动化集成控制及充填系统联合试运行。