[发明专利]一种露天坑的填充方法

说明书

本发明涉及一种露天坑的填充方法，先将第一尾砂料浆填充到待填充的露天坑的底部，养护，形成第一胶结固化层；再以细尾砂为原料在所述第一胶结固化层的顶面构建若干个相互平行的条状干堆体，所述条状干堆体的两端与露天坑边坡之间均留有间隙，再向各条状干堆体之间的间隙以及条状干堆体与露天坑边坡之间的间隙内填充第二尾砂料浆，养护，形成框架式胶结体；在所述框架层的顶面填充第三尾砂料浆，养护，形成第二胶结固化层；如此重复，直至填充到目标水平。本发明的露天坑的填充方法获得的框架式填充结构的稳固性好，且可有效降低充填成本，作业效率高，具有较好的推广意义。

技术领域

本发明涉及一种露天坑的填充方法，属于矿山领域。

背景技术

矿山露天开采生产结束闭坑后在地表形成一定面积和深度的露天坑。露天坑的存在一方面对矿区生态环境造成破坏，另一方面易与井下采矿系统形成复杂的水力通道，大气降水侵入地下生产系统给井下生产造成极大的安全隐患。此外，露天采坑高陡边坡受风化侵蚀、井下采矿扰动等影响极易诱发边坡滑塌，威胁地表建构筑物、井下生产系统的稳定性。进行矿山土地综合修复利用，尤其是合理利用废弃矿山土石料等废弃物进行生态治理，有助于加快推进矿山生态修复。

矿山露天采场结束生产后一般转入地下继续开采，持续的采选活动导致尾砂产量不断累计，矿山尾矿库容量逐渐缩小直至充满闭库。因此，在原有尾矿库容量不足，新建尾矿库受环保和安全政策限制的情况下，尾砂的处理途径和方式成为制约矿山企业持续发展的瓶颈难题。

为解决以上问题，前人提出了采用矿山尾砂充填露天坑的技术思路，如此可以一举两得，实现露天坑生态治理和尾矿高效利用双重目的。然而，从目前已公开的技术资料中，大多采用尾矿浓缩湿排、干堆排放或胶结充填方式，以上方法均存在一定局限性：尾矿浓缩湿排其本质上仍是流体，对于露天坑底部工程地质条件较差或存在隐伏采空区的矿山，一旦底部失稳泄露将形成泥石流，造成严重灾害；干堆排放在南方多雨地区尤其不适用，长期受大气降水浸泡软化，堆体稳定性将发生劣化，且尾矿水易通过边坡裂隙等导水通道进入地下水系统，造成污染；尾砂胶结充填虽然能够解决以上二者问题，但对于大型露天坑而言，长期耗费大量胶固剂，造成生产成本增加，且露天坑胶结充填一般与井下充填共用一套系统，露天坑长时间胶结充填势必影响井下正常采充生产。

CN201610728828.8公开了一种露天坑填充方法，该填充方法先将铺底结构铺设在露天坑的坑底，再将第一填充料浆铺设在铺底结构上以形成第一填充层，并使第一填充层覆盖住露天坑的坑底，从而完成露天坑的填充。由于上述第一填充料浆呈流体状，其能够铺设在铺底结构上。当第一填充料浆凝固之后形成第一填充层，该第一填充层能够覆盖住露天坑的坑底，从而将露天坑的坑底与外界隔离，封堵露天坑与地下开采系统之间的水力通道，进而防止露天坑汇集的大气降水、填充料浆溢流水等直接侵入地下开采系统，可减少对地下开采系统的影响，但是这种填充方法所需消耗的胶结剂的量较大，成本高，且在南方多雨地区胶结料浆易受降雨影响而大面积稀释离析，排水过程中胶凝材料随积水排出，造成堆体强度失效。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种露天坑的填充方法，以形成稳固的填充结构，并降低填充成本。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种露天坑的填充方法，包括如下步骤：

S1、将第一尾砂料浆填充到待填充的露天坑的底部，养护，形成第一胶结固化层；

S2、以细尾砂为原料在所述第一胶结固化层的顶面构建若干个相互平行的条状干堆体，所述条状干堆体的两端与露天坑边坡之间均留有间隙，再向各条状干堆体之间的间隙以及条状干堆体与露天坑边坡之间的间隙内填充第二尾砂料浆，养护，形成框架式胶结体；

其中，所述框架式胶结体的顶面与条状干堆体的顶面平齐；所述框架式胶结体和所述若干条状干堆体共同构成框架层；

S3、在所述框架层的顶面填充第三尾砂料浆，养护，形成第二胶结固化层；