1.本發(fā)明屬于尾礦回采技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種傍山型尾礦庫(kù)基于“排水井+涵管”排水的尾礦干式回采方法。

背景技術(shù)：

2.礦產(chǎn)資源在開發(fā)利用過(guò)程中，伴隨著產(chǎn)生大量尾礦庫(kù)，尾礦中儲(chǔ)存了可觀的資源，但是尾礦壩的修建、維護(hù)費(fèi)用很大，給礦業(yè)發(fā)展帶來(lái)了安全、環(huán)境經(jīng)濟(jì)方面的影響和難題，特別是一些“頭頂庫(kù)”更是安全管理的重中之重。

3.國(guó)家相關(guān)部門關(guān)于印發(fā)深入開展尾礦庫(kù)綜合治理行動(dòng)方案中提出“加強(qiáng)尾礦綜合利用技術(shù)研發(fā)，鼓勵(lì)和支持研發(fā)一批尾礦綜合利用共性關(guān)鍵技術(shù)，提高尾礦綜合利用技術(shù)水平”、“鼓勵(lì)采礦權(quán)人依法回收利用尾礦資源”?！斗婪痘馕驳V庫(kù)安全鳳險(xiǎn)工作方案》提出了“穩(wěn)步推進(jìn)尾礦資源綜合利用”的要求，包括鼓勵(lì)利用尾礦生產(chǎn)建筑材料、充填采空區(qū)等綜合利用方式。因此回采尾礦對(duì)充分利用不可再生資源具有非常重要的意義，同時(shí)回采后對(duì)尾礦庫(kù)進(jìn)行銷庫(kù)、復(fù)墾綠化，有效防范化解尾礦庫(kù)安全風(fēng)險(xiǎn)。

4.目前，我國(guó)在尾礦庫(kù)尾礦回采中，尾礦回采的方式主要有水采、船采和干采三種方式。水采是借助于水泵加壓，通過(guò)高壓水槍產(chǎn)生高速水流推動(dòng)力與尾礦本身的重力將尾礦沖擊崩落使尾礦破碎分離出來(lái)；船采是采用挖泥船或采砂船按照規(guī)定的采掘帶進(jìn)行開采；干采即機(jī)械開采，使用推土機(jī)和挖掘設(shè)備等開挖設(shè)備開挖尾礦，再通過(guò)裝載設(shè)備直接將尾礦裝入運(yùn)輸工具。

5.傍山型尾礦庫(kù)是在山坡腳下依山三面筑壩所圍成的尾礦庫(kù)，其特點(diǎn)在于庫(kù)區(qū)縱深較短，壩體較長(zhǎng)，回采過(guò)程中必須保證壩體安全，保障庫(kù)內(nèi)干灘長(zhǎng)度至關(guān)重要，雨季尾礦庫(kù)浸潤(rùn)線容易超高，甚至從壩體溢出，存在尾礦庫(kù)管涌、潰壩等風(fēng)險(xiǎn)。

6.傳統(tǒng)回采尾礦采用的水采+壓濾方法和堆式取料機(jī)+移動(dòng)皮帶方法，人工、設(shè)備投入明顯較大，回采周期長(zhǎng)，從而回采成本相對(duì)較高。水采+壓濾方法，借助于水泵加壓，通過(guò)高壓水槍將尾礦沖擊崩落使尾礦破碎分離出來(lái)，用渣漿泵將礦漿通過(guò)管道打入壓濾機(jī)，壓濾后再用運(yùn)輸車輛運(yùn)走。此方法，人工、設(shè)備投入明顯較大，設(shè)備維護(hù)費(fèi)用，水資源費(fèi)用同樣較大，尾礦通過(guò)再加工的方式，增加了回采周期，從而大大提高了回采成本。堆式取料機(jī)+移動(dòng)皮帶方法，人工投入及設(shè)備維護(hù)費(fèi)用較大，回采不夠靈活，對(duì)于降排水不理想。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

7.根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種傍山型尾礦庫(kù)回采方法，以解決現(xiàn)階段尾礦回采中存在的問(wèn)題。

8.本發(fā)明所述的傍山型尾礦庫(kù)回采方法，其是基于“排水井+涵管”排水的尾礦干式回采方法，其特征在于，包括如下步驟：

9.步驟1)尾礦庫(kù)勘查：將尾礦庫(kù)分為干燥區(qū)域和龜裂、濕潤(rùn)區(qū)域，對(duì)尾礦庫(kù)沉積灘面的地基承載力強(qiáng)度、干燥區(qū)域堆存地形、堆存壩體穩(wěn)定性和濕潤(rùn)區(qū)域積水情況進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)

查，為尾礦干式回采提供基礎(chǔ)資料；

10.步驟2)回采區(qū)域劃分及參數(shù)確定：根據(jù)勘察報(bào)告，針對(duì)尾礦含水率低于23％，粒度較粗的尾礦庫(kù)壩前區(qū)域，采用干式回采；針對(duì)尾礦物理力學(xué)指標(biāo)較差的庫(kù)區(qū)后部區(qū)域，晾干后采用干式回采；根據(jù)尾礦庫(kù)干灘長(zhǎng)度要求和尾礦灘面承載力劃分回采區(qū)域，回采區(qū)域劃分為壩前ⅰ區(qū)、中部ⅱ區(qū)、壩尾ⅲ區(qū)；

11.步驟3)運(yùn)輸?shù)缆蜂佋O(shè)：尾礦庫(kù)內(nèi)運(yùn)輸?shù)缆仿坊苯硬捎梦驳V，用鏟運(yùn)機(jī)和履帶挖掘設(shè)備平整壓實(shí)路面，壩前干采區(qū)軟弱基礎(chǔ)采用廢石、碎石土進(jìn)行填筑形成臨時(shí)回采道路，庫(kù)內(nèi)運(yùn)輸?shù)缆犯鶕?jù)尾礦情況，不能滿足運(yùn)輸汽車標(biāo)載行走的部位采用鋪設(shè)鐵板的辦法滿足車輛承載要求；尾礦庫(kù)庫(kù)外留有一條庫(kù)外道路；

12.步驟4)采用倒退式開挖方式，以壩尾排水井為中心，形成一個(gè)25m扇面，再以此扇面向外敷設(shè)形成運(yùn)輸及采掘帶；

13.兩輛挖掘設(shè)備分布于運(yùn)輸裝置的兩側(cè)，同時(shí)裝車，挖掘設(shè)備裝滿運(yùn)輸裝置后，運(yùn)輸裝置沿庫(kù)內(nèi)道路運(yùn)出尾礦庫(kù)，進(jìn)入庫(kù)外道路；回采順序總體按先內(nèi)后外、先上后下，分區(qū)、分塊、分帶、分層開采的原則進(jìn)行；回采過(guò)程按回采ⅲ區(qū)

→ⅱ

區(qū)

→

回采ⅰ區(qū)循環(huán)進(jìn)行回采，回采過(guò)程中始終保持壩前高，庫(kù)尾低；

14.步驟5)排水設(shè)施設(shè)置：在采掘帶中間部位，從ⅰ、ⅱ區(qū)交匯處至ⅱ、ⅲ區(qū)交匯處用挖掘設(shè)備挖一倒梯形排水明溝，溝底壓實(shí)。庫(kù)內(nèi)排洪采用排水井+涵管進(jìn)行排洪，當(dāng)進(jìn)水標(biāo)高低于排水井最低進(jìn)水標(biāo)高時(shí)，拆除涵管上半部分，將涵管改造成斜槽，用于排洪，隨尾礦回采，排水系統(tǒng)逐步拆除；排水明溝內(nèi)的匯集水利用潛污泵進(jìn)行循環(huán)抽干，保證溝內(nèi)無(wú)水；

15.步驟6)按步驟3)、步驟4)、步驟5)進(jìn)行，直至尾礦庫(kù)回采結(jié)束。

16.進(jìn)一步地，所述的步驟3)中運(yùn)輸?shù)缆奋嚨缹挾取?m，壩體開口放坡坡度≮1：2.0，為保證防洪安全，壩體開口道路標(biāo)高高于庫(kù)內(nèi)尾砂面≮1.0m。

17.進(jìn)一步地，所述的步驟4)中運(yùn)輸?shù)缆讽敳繉?0m，尾礦回采坡度為1:3.0，分層高度≯3.0m；采掘帶為20m，為確?；夭蛇^(guò)程中的排滲和地表干燥，回采ⅰ區(qū)、ⅱ區(qū)地表始終向庫(kù)內(nèi)方向傾斜≥1％；

18.進(jìn)一步地，所述的步驟5)中排水明溝寬度1m，排水明溝的明溝邊坡坡比為1:1.4～1:2.0。

19.本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的有益效果是：

20.庫(kù)內(nèi)道路直接尾礦鋪設(shè)，地基承載力弱的部位采用鐵板鋪裝，提高承載力，如此省時(shí)便捷，投資少，方便移裝，加快了尾礦庫(kù)回采速度，縮短開采工期，解決了傳統(tǒng)干式回采有效工作時(shí)間短的問(wèn)題；在運(yùn)輸?shù)缆穬蓚?cè)開挖回采采掘帶，利用履帶式挖掘設(shè)備在運(yùn)輸車輛兩側(cè)同時(shí)裝車，分帶挖掘工程量可直接作為回采量，挖出采掘帶后，對(duì)裸露出的運(yùn)輸?shù)缆废碌奈驳V進(jìn)行晾曬，尾礦的水分較低，保持干燥，還加快了尾礦庫(kù)地基承載力的上升速度；利用履帶挖掘設(shè)備開挖排水明溝進(jìn)行降排水，降排水安全性和時(shí)效性能夠得到保證；合理設(shè)計(jì)壩前回采區(qū)，有助于浸潤(rùn)線控制，避免出現(xiàn)汛期難以控制現(xiàn)象；此回采方法投入設(shè)施設(shè)備簡(jiǎn)單，只需挖掘設(shè)備和運(yùn)輸車輛等，人工和其它設(shè)備投入少，也不會(huì)間接影響回采工作的進(jìn)行，而且，從而快速、高效、大規(guī)模地完成尾礦庫(kù)尾砂回采工作，提高尾礦庫(kù)尾砂回采效率，降低回采成本，節(jié)約回采時(shí)間，具有廣泛的適應(yīng)性。

附圖說(shuō)明

21.圖1是本發(fā)明傍山型尾礦庫(kù)干式回采方法平面示意圖；

22.圖2是本發(fā)明庫(kù)內(nèi)運(yùn)輸?shù)缆菲拭媸疽鈭D；

23.圖3是圖2中a部位的局部放大圖。

24.圖中：1、尾礦壩體；2、庫(kù)外運(yùn)輸?shù)缆罚?、干燥區(qū)域；4、龜裂、濕潤(rùn)區(qū)域；5、排水井；6、排水明溝；7、采掘帶；8、庫(kù)內(nèi)運(yùn)輸?shù)缆罚?、運(yùn)輸車輛；10、鐵板；11、履帶式挖掘機(jī)。

具體實(shí)施方式

25.下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述：

26.如圖1～3所示，本發(fā)明所述的傍山型尾礦庫(kù)回采方法，包括如下步驟：

27.步驟1)尾礦庫(kù)勘查：尾礦庫(kù)目前處于停排狀態(tài)，將尾礦庫(kù)分為干燥區(qū)域3和龜裂、濕潤(rùn)區(qū)域4，對(duì)尾礦庫(kù)沉積灘面的地基承載力強(qiáng)度、干燥區(qū)域堆存地形、堆存壩體穩(wěn)定性和濕潤(rùn)區(qū)域尾礦粒度組成及含水率等情況進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)查，為尾礦干式回采提供基礎(chǔ)資料。

28.步驟2)回采區(qū)域劃分及參數(shù)確定：根據(jù)勘察報(bào)告，尾礦庫(kù)庫(kù)區(qū)尾礦砂主要有尾粉砂、尾粉土、尾粉質(zhì)粘土。尾礦庫(kù)壩前區(qū)域尾礦物理力學(xué)指標(biāo)相對(duì)良好，采取一定工程措施后可采用干式回采。庫(kù)區(qū)后部尾礦物理力學(xué)指標(biāo)相對(duì)較差，部分區(qū)域需晾干后采用干式回采。另根據(jù)保護(hù)壩體及浸潤(rùn)線設(shè)置需求將回采區(qū)域劃分為壩前ⅰ區(qū)、中部ⅱ區(qū)、庫(kù)尾ⅲ區(qū)。壩前尾礦粒度粗，物理力學(xué)性能好，結(jié)合載重運(yùn)輸裝置能正常行走的區(qū)域和浸潤(rùn)線控制的需要，壩前40m設(shè)為回采ⅰ區(qū)；設(shè)計(jì)要求排水井5周邊15m范圍不得行走重型機(jī)械或堆載，再外加10m機(jī)械作業(yè)及運(yùn)輸帶，形成25m扇形區(qū)域?yàn)榛夭散^(qū)，中間部分區(qū)域?yàn)榛夭散^(qū)。

29.步驟3)運(yùn)輸?shù)缆蜂佋O(shè)：尾礦庫(kù)內(nèi)運(yùn)輸?shù)缆?路基直接采用尾礦，鏟運(yùn)機(jī)和履帶挖掘機(jī)平整壓實(shí)路面，壩前干采區(qū)軟弱基礎(chǔ)采用廢石、碎石土填筑臨時(shí)回采道路，庫(kù)內(nèi)運(yùn)輸?shù)缆?根據(jù)尾礦物理力化情況，地基承載力較低或不足部位采用鋪設(shè)鐵板10承載車輛；庫(kù)內(nèi)運(yùn)輸?shù)缆?車道寬度10m，尾礦庫(kù)庫(kù)外留有一條庫(kù)外運(yùn)輸?shù)缆?，尾礦壩體1開口放坡坡度≮1：2.0，為保證防洪安全，尾礦壩體1開口道路標(biāo)高高于庫(kù)內(nèi)尾砂面≮1.0m。上述的鐵板10尺寸為3.2m*2.5m，寬度大于運(yùn)輸車輛9寬度，在鐵板10中間焊接吊裝環(huán)，方便移動(dòng)鐵板10，在鐵板10兩端焊接固定銷，用于鐵板10相互連接，保證路面的穩(wěn)定性。

30.步驟4)采用倒退式開挖方式，以庫(kù)尾排水井5為中心，形成一個(gè)25m扇面，再以此扇面向外敷設(shè)形成運(yùn)輸及采掘帶7；排水井5周邊15m尾礦采用人工回采，再用履帶式挖掘機(jī)11裝車；壩前15m同樣采用人工回采，再用履帶式挖掘機(jī)11裝車；庫(kù)內(nèi)運(yùn)輸?shù)缆?頂部寬10m，采掘帶7為20m，尾礦回采坡度為1:3.0，分層高度≯3.0m；為確?；夭蛇^(guò)程中的排滲和地表干燥，回采ⅰ區(qū)、ⅱ區(qū)地表始終向庫(kù)內(nèi)方向傾斜≥1％。當(dāng)從庫(kù)尾向壩前回采過(guò)程中，兩采掘帶7間距≥30m時(shí)，中間10m為庫(kù)內(nèi)運(yùn)輸?shù)缆?。

31.兩輛履帶式挖掘機(jī)11分布于運(yùn)輸車輛9的兩側(cè)，同時(shí)裝車，履帶式挖掘機(jī)11裝滿運(yùn)輸車輛9后，運(yùn)輸車輛9沿庫(kù)內(nèi)道路運(yùn)出尾礦庫(kù)，進(jìn)入庫(kù)外道路；回采方向自壩體北至南方向，自西往東?；夭身樞蚩傮w按先內(nèi)后外、先上后下，分區(qū)、分塊、分帶、分層開采的原則進(jìn)行。回采過(guò)程按回采ⅲ區(qū)

→ⅱ

區(qū)

→

回采ⅰ區(qū)循環(huán)進(jìn)行回采，回采過(guò)程中始終保持壩前高，庫(kù)尾低。在回采完第一層后再開始下一層回采，以此類推。采用此方法回采有助于尾礦的晾曬，尾礦的水分低，為運(yùn)輸車輛9、履帶式挖掘機(jī)11等設(shè)備在庫(kù)內(nèi)行走創(chuàng)造條件，可以兩個(gè)以

上采掘帶7回采裝車，提高了效率。同時(shí)，該方法有利于尾礦庫(kù)回采期間浸潤(rùn)線的控制。

32.步驟5)排水設(shè)施設(shè)置：在采掘帶7中間部位，從ⅰ、ⅱ區(qū)交匯處至ⅱ、ⅲ區(qū)交匯處用挖掘設(shè)備挖一倒梯形排水明溝6，寬度約1m，排水明溝6的邊坡比為1:1.4～1:2.0，溝底壓實(shí)。排水明溝6始終向庫(kù)內(nèi)方向傾斜≥1％，有利于雨水向排水井5匯集，排水明溝6內(nèi)的匯集水利用潛污泵進(jìn)行循環(huán)抽干，保證溝內(nèi)無(wú)水。庫(kù)內(nèi)排洪采用現(xiàn)有排水井5+涵管進(jìn)行排洪，當(dāng)進(jìn)水標(biāo)高低于排水井最低進(jìn)水標(biāo)高時(shí)，拆除涵管上半部分，將涵管改造成斜槽，用于排洪，隨尾礦回采，排水系統(tǒng)逐步拆除。

33.步驟6)回采過(guò)程按步驟3)、步驟4)、步驟)5進(jìn)行，直至尾礦庫(kù)回采結(jié)束。

34.以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。技術(shù)特征：

1.一種傍山型尾礦庫(kù)回采方法，其是基于“排水井+涵管”排水的尾礦干式回采方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟1)尾礦庫(kù)勘查：將尾礦庫(kù)分為干燥區(qū)域和龜裂、濕潤(rùn)區(qū)域，對(duì)尾礦庫(kù)沉積灘面的地基承載力強(qiáng)度、干燥區(qū)域堆存地形、堆存壩體穩(wěn)定性和濕潤(rùn)區(qū)域積水情況進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)查，為尾礦干式回采提供基礎(chǔ)資料；步驟2)回采區(qū)域劃分及參數(shù)確定：根據(jù)勘察報(bào)告，針對(duì)尾礦含水率低于23％的尾礦庫(kù)壩前區(qū)域，可直接采用干式回采；針對(duì)尾礦含水率高于等于23％的庫(kù)區(qū)后部區(qū)域，晾干后采用干式回采；根據(jù)尾礦庫(kù)干灘長(zhǎng)度要求和尾礦灘面承載力將劃分回采區(qū)域，回采區(qū)域劃分為壩前ⅰ區(qū)、中部ⅱ區(qū)、壩尾ⅲ區(qū)；步驟3)運(yùn)輸?shù)缆蜂佋O(shè)：尾礦庫(kù)內(nèi)運(yùn)輸?shù)缆仿坊苯硬捎梦驳V，用設(shè)備平整壓實(shí)路面，壩前干采區(qū)軟弱基礎(chǔ)進(jìn)行填筑形成臨時(shí)回采道路，庫(kù)內(nèi)運(yùn)輸?shù)缆犯鶕?jù)尾礦情況，地基承載力不能滿足運(yùn)輸汽車標(biāo)載行走的部位采用鋪設(shè)鐵板的辦法滿足車輛承載要求；尾礦庫(kù)庫(kù)外留有一條庫(kù)外道路；步驟4)采用倒退式開挖方式，以壩尾排水井為中心，形成一個(gè)25m扇面，再以此扇面向外敷設(shè)形成運(yùn)輸及采掘帶；挖掘設(shè)備分布于運(yùn)輸裝置的兩側(cè)，同時(shí)裝車，挖掘設(shè)備裝滿運(yùn)輸裝置后，運(yùn)輸裝置沿庫(kù)內(nèi)道路運(yùn)出尾礦庫(kù)，進(jìn)入庫(kù)外道路；回采順序總體按先內(nèi)后外、先上后下，分區(qū)、分塊、分帶、分層開采的原則進(jìn)行；回采過(guò)程按回采ⅲ區(qū)

→ⅱ

區(qū)

→

回采ⅰ區(qū)循環(huán)進(jìn)行回采，回采過(guò)程中始終保持壩前高，庫(kù)尾低；步驟5)排水設(shè)施設(shè)置：在采掘帶中間部位，從ⅰ、ⅱ區(qū)交匯處至ⅱ、ⅲ區(qū)交匯處用挖掘設(shè)備挖一倒梯形排水明溝，溝底壓實(shí)。庫(kù)內(nèi)排洪采用排水井+涵管進(jìn)行排洪，當(dāng)進(jìn)水標(biāo)高低于排水井最低進(jìn)水標(biāo)高時(shí)，拆除涵管上半部分，將涵管改造成斜槽，用于排洪，隨尾礦回采，排水系統(tǒng)逐步拆除；排水明溝內(nèi)的匯集水利用潛污泵進(jìn)行循環(huán)抽干，保證溝內(nèi)無(wú)水；步驟6)按步驟3)、步驟4)、步驟5)進(jìn)行，直至尾礦庫(kù)回采結(jié)束。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傍山型尾礦庫(kù)回采方法，其特征在于：所述的步驟3)中運(yùn)輸?shù)缆奋嚨缹挾取?m，壩體開口放坡坡度≮1：2.0，壩體開口道路標(biāo)高高于庫(kù)內(nèi)尾砂面≮1.0m。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傍山型尾礦庫(kù)回采方法，其特征在于：所述的步驟4)中運(yùn)輸?shù)缆讽敳繉?0m，尾礦回采坡度為1:3.0，分層高度≯3.0m；采掘帶為20m，回采ⅰ區(qū)、ⅱ區(qū)地表始終向庫(kù)內(nèi)方向傾斜≥1％。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傍山型尾礦庫(kù)回采方法，其特征在于：所述的步驟5)中排水明溝寬度1m，排水明溝的明溝邊坡坡比為1:1.4～1:2.0。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了一種傍山型尾礦庫(kù)干式回采方法，具體包括：通過(guò)對(duì)尾礦庫(kù)勘查、回采區(qū)域劃分及參數(shù)確定、運(yùn)輸?shù)缆蜂佋O(shè)、采用倒退式開挖方式分層分帶回采、排水設(shè)施及壩體拆除后完成整個(gè)尾礦庫(kù)的回采；本發(fā)明利用履帶式挖掘機(jī)回采尾礦裝車，回采帶內(nèi)開挖排水明溝進(jìn)行降排水，降排水安全性和時(shí)效性能夠得到保證；庫(kù)內(nèi)運(yùn)輸?shù)缆犯鶕?jù)尾礦強(qiáng)度敷設(shè)鐵板用于車輛通行；本方法工程量可直接作為回采量，投入設(shè)施設(shè)備簡(jiǎn)單，加快了尾礦庫(kù)回采速度，縮短回采工期，解決了傳統(tǒng)干式回采有效工作時(shí)間短的問(wèn)題。加快了尾礦庫(kù)尾礦晾曬速度，從而快速、高效、大規(guī)模地完成尾礦庫(kù)尾礦回采工作。地完成尾礦庫(kù)尾礦回采工作。地完成尾礦庫(kù)尾礦回采工作。

技術(shù)研發(fā)人員：韓西鵬 李金梁 劉智華 向晨光 王濤 陳永偉 薛明

受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東金嶺礦業(yè)股份有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.12.06

技術(shù)公布日：2022/4/1