本發(fā)明屬于赤泥干法處置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種干法赤泥堆場(chǎng)及布置方法。

背景技術(shù)：

赤泥是用含鋁的礦物原料制取氧化鋁或氫氧化鋁后所產(chǎn)生的廢渣，除少量可以綜合利用外，均需修建專門的赤泥堆場(chǎng)來(lái)堆放赤泥。

赤泥堆場(chǎng)為用以貯存氧化鋁或氫氧化鋁企業(yè)(以下簡(jiǎn)稱鋁廠)生產(chǎn)過(guò)程中排出赤泥的場(chǎng)所。

赤泥的處置主要有濕法和干法兩種方式。一般認(rèn)為，進(jìn)入堆場(chǎng)的赤泥漿含水率在47％以上為濕法，小于47％為干法。干法又分為漿體干法和濾餅干法。濕法堆場(chǎng)和漿體干法堆場(chǎng)通常有大量盈余水量積存在堆場(chǎng)內(nèi)，使堆場(chǎng)的浸潤(rùn)線不斷升高，壩體的安全隱患和環(huán)保上的泄漏風(fēng)險(xiǎn)較大，加上水分占用堆場(chǎng)庫(kù)容較多，降低了容積利用率，所以濕法堆場(chǎng)和漿體干法堆場(chǎng)已逐漸被濾餅干法堆場(chǎng)代替，近年來(lái)新建赤泥堆場(chǎng)大多采用濾餅干法赤泥堆存的方式。

濾餅干法堆存工藝為將赤泥漿用過(guò)濾機(jī)過(guò)濾為含水率小于液限(0.75)的濾餅，再用膠帶輸送機(jī)或汽車將濾餅運(yùn)送至赤泥堆場(chǎng)，并在堆場(chǎng)進(jìn)行攤鋪、晾曬、碾壓、筑壩作業(yè)的赤泥堆存工藝。干法赤泥堆場(chǎng)需要較大的攤鋪、晾曬面積，濾餅在堆場(chǎng)進(jìn)行干燥固結(jié)，分離出的水分(赤泥附液)返回鋁廠，赤泥呈固態(tài)堆放在赤泥堆場(chǎng)。

濾餅干法赤泥堆場(chǎng)的場(chǎng)址，根據(jù)鋁廠周邊地形的自然條件和土地資源狀況，可以大致分為坡地型、山谷型、平地型和盆地型四類。坡地型的場(chǎng)址為一斜坡面，坡底與坡頂高度落差較大，需兩面或三面筑壩，在黃土地區(qū)和丘陵地區(qū)較常見；山谷型的場(chǎng)址為一溝谷，溝底坡度相對(duì)較大，一般匯水范圍也較大，筑壩工程量較小，在山地較常見；平地型一般位于平原或?yàn)I海位置，場(chǎng)地較平坦，需四面筑壩，筑壩工程量較大；盆地型一般為天然或人工的坑，筑壩工程量小或沒有，匯水面積也較小，這種場(chǎng)址較難遇見。

在采用濾餅干法堆存的赤泥堆場(chǎng)中，以平地型堆場(chǎng)較為常見，因?yàn)槠降匦蛨?chǎng)址容易滿足干法赤泥堆場(chǎng)對(duì)晾曬面積的需求，又可以減少場(chǎng)外雨水匯入堆場(chǎng)；再者國(guó)際上的鋁土礦資源較豐富的為巴西、印度尼西亞和幾內(nèi)亞等國(guó)家，國(guó)內(nèi)或國(guó)外鋁廠的鋁土礦大多通過(guò)船運(yùn)至碼頭，赤泥堆場(chǎng)也就近建在碼頭附近或周邊較平坦的位置。

平地型干法赤泥堆場(chǎng)需在周邊堆筑一圈初期壩，用中間隔壩將堆場(chǎng)分為若干分區(qū)，每個(gè)分區(qū)均整平為四面高、中間低的形狀，再在分區(qū)四面布料，中間排水，分區(qū)四周同步上升，堆滿后再構(gòu)筑子壩繼續(xù)堆存。

采用這種運(yùn)行工藝的平地型干法赤泥堆場(chǎng)，會(huì)面臨以下問(wèn)題：當(dāng)赤泥灘面標(biāo)高超過(guò)初期壩頂時(shí)，由于場(chǎng)內(nèi)赤泥堆積的坡度較緩(一般1％～2％)，在使用的分區(qū)的調(diào)洪庫(kù)容較少，遇連續(xù)降雨時(shí)，雨水降落在使用中的堆場(chǎng)后呈堿性，是不允許直接外排的，而鋁廠回水利用量或污水處理站處理量是一定的，這就造成污水過(guò)多只能存在堆場(chǎng)內(nèi)，占用堆場(chǎng)的調(diào)洪庫(kù)容，過(guò)多的雨水有從堆積壩頂外溢危及壩體安全并污染環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)；二是堆場(chǎng)內(nèi)存水使赤泥難以干燥固結(jié)，后期加筑子壩時(shí)會(huì)面臨子壩壩基軟弱的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種干法赤泥堆場(chǎng)及布置方法，尤其涉及多雨地區(qū)平地型干法赤泥堆場(chǎng)中排洪設(shè)施布置和赤泥堆存方式。本發(fā)明的主要內(nèi)容是赤泥堆場(chǎng)分區(qū)布置，排洪系統(tǒng)布置在各分區(qū)結(jié)合部位附近，赤泥堆場(chǎng)運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)遇連日降雨時(shí)，可將降雨產(chǎn)生的污水引至相鄰未使用區(qū)域內(nèi)，利用相鄰分區(qū)當(dāng)污水調(diào)節(jié)池貯存污水，其他未使用的分區(qū)內(nèi)的降雨可以外排，使用中的分區(qū)產(chǎn)生的污水通過(guò)鋁廠回水利用或處理后達(dá)標(biāo)排放。該方法可以使在用的堆場(chǎng)內(nèi)不積水，極大地增加了污水貯存場(chǎng)所的容積，在安全和環(huán)保上能顯著提高保障度，克服現(xiàn)有布置方式和堆存工藝中的不足。

具體技術(shù)方案如下：

本發(fā)明的目的之一是提供一種干法赤泥堆場(chǎng)，包括沿其場(chǎng)址周邊堆筑的一圈初期壩，初期壩內(nèi)用中間分隔壩將其分為數(shù)個(gè)分區(qū)，其與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別在于：

在各個(gè)分區(qū)的交界處相應(yīng)于每個(gè)分區(qū)設(shè)置攔擋壩，所述的攔擋壩與交界處分隔壩圍成數(shù)個(gè)小調(diào)洪池，即每個(gè)分區(qū)設(shè)置一個(gè)小調(diào)洪池；小調(diào)洪池與其相應(yīng)分區(qū)的相鄰分區(qū)之間通過(guò)設(shè)置在分隔壩上的涵管連接。涵管上設(shè)置閥門。

需要注意的是，可以是每個(gè)小調(diào)洪池與其相應(yīng)分區(qū)的相鄰分區(qū)之間均通過(guò)涵管連接；也可指定其中一個(gè)分區(qū)為初始堆存區(qū)，在這種情況下可不設(shè)置通向該分區(qū)的涵管。即：如小調(diào)洪池為n個(gè)，則設(shè)置涵管的調(diào)洪池為n-1個(gè)(n為不小于2的自然數(shù))。

進(jìn)一步，初期壩與常規(guī)的初期壩相同，高度根據(jù)其形成的庫(kù)容可至少貯存鋁廠投產(chǎn)后半年以上的赤泥量來(lái)確實(shí)，并滿足規(guī)范的其他要求。

進(jìn)一步，初期壩、分隔壩和攔擋壩規(guī)格宜相同或相近，可利用當(dāng)?shù)夭牧希瑑?yōu)先在堆場(chǎng)內(nèi)取料，以增大堆場(chǎng)庫(kù)容。

進(jìn)一步，小調(diào)洪池容積應(yīng)滿足儲(chǔ)存一次洪水沖刷挾帶的赤泥量。

進(jìn)一步，上述赤泥堆場(chǎng)還包括排洪系統(tǒng)。排洪系統(tǒng)也與常規(guī)的排洪系統(tǒng)相同，一般采用排水井-排水管型式。根據(jù)地形、地質(zhì)和堆積高度條件，各分區(qū)的排水井、排水管可采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步，堆場(chǎng)優(yōu)選為正方形，采用分隔壩將堆場(chǎng)分為相等的4個(gè)分區(qū)。攔擋壩與分隔壩圍成4個(gè)小調(diào)洪池。

關(guān)于排洪系統(tǒng)還可作出如下改進(jìn)：

再進(jìn)一步，每個(gè)分區(qū)的攔擋壩的兩側(cè)均布置排水井，每個(gè)分區(qū)均設(shè)置獨(dú)立的排洪系統(tǒng)。每個(gè)分區(qū)的分隔壩上設(shè)置壩上埋管，并設(shè)置閥門控制。堆場(chǎng)外設(shè)置清水池和污水池；所述的排水井通過(guò)排水管連接至清水池和污水池。清水池和污水池內(nèi)均通過(guò)泵返回鋁廠循環(huán)使用或處理后達(dá)標(biāo)排放。

再進(jìn)一步，每個(gè)堆場(chǎng)分區(qū)均整平或以一定的坡度(0.2％～0.5％)坡向攔擋壩處。

排洪系統(tǒng)的建設(shè)中，排水井、排水管和壩上埋管的規(guī)格根據(jù)設(shè)計(jì)暴雨頻率產(chǎn)生的洪水確定，壩上埋管的高度根據(jù)所需污水調(diào)整池容積確定。

再進(jìn)一步，干法赤泥堆場(chǎng)必須設(shè)置防滲層。

再進(jìn)一步，環(huán)堆場(chǎng)設(shè)置周邊截水溝進(jìn)行清污分流。截水溝也接至清水池和污水池，并分別設(shè)置閥門控制。

赤泥堆場(chǎng)運(yùn)行過(guò)程中，分區(qū)內(nèi)采用四面布料或成“c”字型布料，其中攔擋壩處的子壩頂?shù)陀谄渌麉^(qū)域的子壩頂，分區(qū)的赤泥灘面整體上坡向排水井，使用中分區(qū)的赤泥排放工藝類似于庫(kù)尾排放方式。排水井所在區(qū)域，即攔擋壩和分隔壩圍成的區(qū)域?yàn)樾≌{(diào)洪池。并在所用小調(diào)洪池與相鄰分區(qū)之間用涵管連接，涵管設(shè)置在分隔壩上，相鄰分區(qū)作為大調(diào)洪池。

當(dāng)赤泥灘面未超過(guò)初期壩頂時(shí)，赤泥堆場(chǎng)采用使用中的分區(qū)內(nèi)的排洪系統(tǒng)排水；當(dāng)赤泥灘面超過(guò)初期壩頂時(shí)，使用中的分區(qū)內(nèi)的排洪系統(tǒng)要進(jìn)行封堵，此時(shí)使用小調(diào)洪池或大調(diào)洪池內(nèi)的排洪系統(tǒng)進(jìn)行排水。

當(dāng)降雨量較小時(shí)，赤泥灘面上形成的污水流向小調(diào)洪池內(nèi)，并通過(guò)在用分區(qū)內(nèi)的排水井-排水管引至場(chǎng)外污水池。其他分區(qū)未排放赤泥，分區(qū)內(nèi)匯集的清水引至場(chǎng)外清水池，做到清污分流。

當(dāng)遭遇連日降雨時(shí)，赤泥灘面上形成的污水過(guò)多，小調(diào)洪池容積無(wú)法滿足存貯要求。此時(shí)打開分隔壩上涵管的控制閥門，將污水引至相鄰分區(qū)。由于相鄰分區(qū)未使用，其容積有近百萬(wàn)立方米，足夠存貯多次降雨產(chǎn)生的污水，減少鋁廠回水使用和污水處理廠的壓力。待降雨停止后，通過(guò)該區(qū)配套的排水井-排水管引至污水池，由污水池內(nèi)的泵返回鋁廠循環(huán)使用或污水處理廠處理后外排，在生產(chǎn)工藝上有緩沖，做到“削峰填谷”，緩解工藝流程的壓力。

前一個(gè)分區(qū)堆筑到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，堆筑相鄰的分區(qū)。相鄰分區(qū)的赤泥可以倚靠在之前堆筑好的堆積壩上，再以下一個(gè)分區(qū)作為大調(diào)洪池，如何循環(huán)。由于各分區(qū)的赤泥排放工藝類似于庫(kù)尾排放方式，都坡向排水井所在區(qū)域，即坡向整個(gè)堆場(chǎng)的正中間。當(dāng)一圈的分區(qū)都堆筑到設(shè)計(jì)頂標(biāo)高后，堆場(chǎng)形成一個(gè)中間低、四周高的盆地形，各個(gè)分區(qū)的排洪系統(tǒng)均布置在這個(gè)盆地內(nèi)。在此盆地形堆場(chǎng)堆筑赤泥，直至最終的堆積標(biāo)高。

本發(fā)明的目的之二是提供上述干法赤泥堆場(chǎng)的布置方法，其包括如下步驟：

s1.沿堆場(chǎng)場(chǎng)址周邊堆筑一圈初期壩，用中間分隔壩將其分為n個(gè)分區(qū)，在各個(gè)分區(qū)的交界處相應(yīng)于每個(gè)分區(qū)設(shè)置攔擋壩，使攔擋壩與交界處分隔壩圍成n個(gè)小調(diào)洪池；至少n-1個(gè)小調(diào)洪池與其相應(yīng)分區(qū)的相鄰分區(qū)之間通過(guò)設(shè)置在分隔壩上的涵管連接；各分區(qū)作為大調(diào)洪池；布設(shè)排洪系統(tǒng)，并在堆場(chǎng)底部或壩體內(nèi)坡設(shè)置閉合的防滲層；

s2.赤泥堆場(chǎng)開始運(yùn)行，分區(qū)內(nèi)采用四面布料或成“c”字型布料；分區(qū)堆滿后，再構(gòu)筑堆積壩繼續(xù)堆存，所述的堆積壩包括數(shù)期子壩；前一個(gè)分區(qū)堆筑到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，再堆筑相鄰分區(qū)；當(dāng)赤泥灘面未超過(guò)初期壩頂時(shí)，赤泥堆場(chǎng)采用在用分區(qū)內(nèi)的排洪系統(tǒng)排水；當(dāng)赤泥灘面超過(guò)初期壩頂時(shí)，在用分區(qū)內(nèi)的排洪系統(tǒng)進(jìn)行封堵，此時(shí)使用小調(diào)洪池或大調(diào)洪池內(nèi)的排洪系統(tǒng)進(jìn)行排水。

進(jìn)一步，相鄰分區(qū)的赤泥倚靠在前一分區(qū)之前堆筑好的堆積壩上。

進(jìn)一步，攔擋壩處的子壩頂?shù)陀谄渌麉^(qū)域的子壩頂，使各分區(qū)堆場(chǎng)灘面形成一個(gè)一邊低，其他邊高的斜坡形；當(dāng)各分區(qū)均堆筑到設(shè)計(jì)標(biāo)高，堆場(chǎng)中心最終形成一個(gè)中間低、四周高的盆地形。每期子壩優(yōu)選低于其他區(qū)域的子壩1m～2m。各個(gè)分區(qū)的排洪系統(tǒng)均布置在這個(gè)盆地內(nèi)。

再進(jìn)一步，在上述盆地形的堆場(chǎng)內(nèi)堆筑赤泥，直至最終的堆積標(biāo)高。達(dá)到堆積標(biāo)高后，形成的灘面面積較大，可在盆地形內(nèi)堆筑的赤泥形成的灘面上進(jìn)行加高擴(kuò)容。

本發(fā)明的有益效果如下：

(1)赤泥灘面不積水

通過(guò)合理布置，平地型赤泥堆場(chǎng)采用庫(kù)尾排放赤泥，降雨產(chǎn)生的污水貯存在小調(diào)洪池或大調(diào)洪池內(nèi)，赤泥灘面不積水，堆場(chǎng)內(nèi)赤泥能快速固結(jié)特點(diǎn)，堆場(chǎng)的邊坡穩(wěn)定系數(shù)較高。

(2)“以鄰為壑，削峰填谷”

遇連續(xù)降雨時(shí)，使用中的分區(qū)產(chǎn)生的污水可貯存在大調(diào)洪池內(nèi)(相鄰分區(qū))，可防止因在用分區(qū)的堆場(chǎng)調(diào)洪庫(kù)容不足，導(dǎo)致過(guò)多的污水從堆積壩頂外溢危及壩體安全并污染環(huán)境。待降雨停止后，再返回鋁廠回水使用和污水處理廠處理，在生產(chǎn)工藝上有緩沖，緩解工藝流程的壓力。

(3)充分利用土地資源

本發(fā)明中的布置型式，在赤泥堆場(chǎng)的使用終期，各分區(qū)的都向中間收縮，各區(qū)的排洪系統(tǒng)為整個(gè)赤泥堆場(chǎng)的排洪系統(tǒng)，赤泥堆場(chǎng)加高擴(kuò)容的空間較大，相同的占地面積，可以獲得更多的庫(kù)容。

(4)布置集中，管理方便，安全度高

排洪系統(tǒng)布置比較緊湊，相互之間距離較近，在建設(shè)期和運(yùn)行期都較方便。常規(guī)的赤泥堆場(chǎng)布置型式，赤泥堆場(chǎng)分為幾個(gè)獨(dú)立的分區(qū)，排洪系統(tǒng)也各自獨(dú)立，一旦其中一套或多套排洪系統(tǒng)損壞，則相對(duì)應(yīng)分區(qū)就無(wú)法排洪。而采用本發(fā)明的技術(shù)，赤泥堆場(chǎng)運(yùn)行過(guò)程中，在工藝上排洪系統(tǒng)可互為備用。特別是使用終期，一個(gè)調(diào)洪池內(nèi)有多套排洪系統(tǒng)，排洪系統(tǒng)的可靠度大大提高。

(5)運(yùn)輸方便

在赤泥堆場(chǎng)中間位置相當(dāng)于設(shè)置“十字路口”和“右轉(zhuǎn)專用車道”，形成多個(gè)環(huán)形車場(chǎng)，方便赤泥運(yùn)輸車輛行走和對(duì)運(yùn)輸車輛的管理。

附圖說(shuō)明

圖1為干法赤泥堆場(chǎng)常規(guī)設(shè)計(jì)時(shí)初期平面布置；

圖2為干法赤泥堆場(chǎng)常規(guī)設(shè)計(jì)時(shí)典型縱剖面圖；

圖3為干法赤泥堆場(chǎng)常規(guī)設(shè)計(jì)時(shí)a區(qū)使用完成平面布置；

圖4為干法赤泥堆場(chǎng)常規(guī)設(shè)計(jì)時(shí)b區(qū)使用完成平面布置；

圖5為干法赤泥堆場(chǎng)常規(guī)設(shè)計(jì)時(shí)c區(qū)使用完成平面布置；

圖6為干法赤泥堆場(chǎng)常規(guī)設(shè)計(jì)時(shí)d區(qū)使用完成平面布置；

圖7為干法赤泥堆場(chǎng)常規(guī)設(shè)計(jì)加高后平面布置；

圖8為本發(fā)明中干法赤泥堆場(chǎng)初期平面布置；

圖9為本發(fā)明中干法赤泥堆場(chǎng)的典型縱剖面圖；

圖10為本發(fā)明中干法赤泥堆場(chǎng)a區(qū)使用完成平面布置；

圖11為本發(fā)明中干法赤泥堆場(chǎng)b區(qū)使用完成平面布置；

圖12為本發(fā)明中干法赤泥堆場(chǎng)c區(qū)使用完成平面布置；

圖13為本發(fā)明中干法赤泥堆場(chǎng)d區(qū)使用完成平面布置；

圖14為本發(fā)明中干法赤泥堆場(chǎng)中間區(qū)域使用完成平面布置；

圖15為本發(fā)明中干法赤泥堆場(chǎng)加高擴(kuò)容完成平面布置；

圖中：1、a區(qū)；2、b區(qū)；3、c區(qū)；4、d區(qū)；5、初期壩；6、分隔壩；7、攔擋壩；8、小調(diào)洪池；9、涵管；10、排水井；11、主排水井；12、次排水井；13、排水管；14、截水溝；15、水池；15-1、清水池；15-2、污水池；16、閥門；17、堆積壩；18、大調(diào)洪池。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

對(duì)比例

某鋁廠配套的赤泥堆場(chǎng)，為現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)赤泥堆場(chǎng)，如圖1-7所示，采用平地型堆場(chǎng)，赤泥的處置為濾餅干法堆存。

赤泥堆場(chǎng)壩軸線為邊長(zhǎng)800m的正方形，沿其場(chǎng)址周邊堆筑的一圈初期壩5，中間采用分隔壩6將堆場(chǎng)分為相等的四個(gè)分區(qū),依次分別為a區(qū)1、b區(qū)2、c區(qū)3、d區(qū)4，各分區(qū)為邊長(zhǎng)為400m的正方形。

初期壩5和分隔壩6均為碾壓土石壩，壩頂寬8m，壩高6m。初期壩5內(nèi)、外邊坡坡比為1：2.0、1：2.5，分隔壩內(nèi)、外邊坡坡比均為1：2.0。

堆積壩17采用赤泥堆筑，堆積壩17共五期，每期子壩高4m，堆積壩高20m，外坡坡比為1：5.0。設(shè)計(jì)的總庫(kù)容1329萬(wàn)m3，總壩高26m，赤泥堆場(chǎng)為四等。

赤泥堆場(chǎng)設(shè)置有防滲層，在堆場(chǎng)底部或壩體內(nèi)坡設(shè)置閉合的防滲層。環(huán)堆場(chǎng)設(shè)置周邊截水溝14進(jìn)行清污分流。

在赤泥堆放區(qū)域外的地勢(shì)較低處設(shè)置水池15，包括清水池15-1和污水池15-2，截水溝14和排水管13均接至設(shè)置于堆場(chǎng)外的清水池15-1和污水池15-2，并分別設(shè)置閥門16控制。清水池15-1和污水池15-2內(nèi)水均通過(guò)泵返回鋁廠循環(huán)使用或處理后達(dá)標(biāo)排放。

赤泥堆場(chǎng)按a、b、c、d順序分區(qū)使用，前一個(gè)區(qū)使用到最終壩頂標(biāo)高時(shí)再使用下一個(gè)分區(qū)。

每個(gè)分區(qū)均設(shè)置有獨(dú)立的排洪系統(tǒng)，如采用常規(guī)布置，根據(jù)使用中各區(qū)的堆場(chǎng)形狀布置排洪系統(tǒng)。

a區(qū)1使用中赤泥向中間收縮，a區(qū)1的排水井布置在其形心處。

b區(qū)2有一面倚靠在a區(qū)1的堆積壩外坡上，其他三個(gè)面向中間收縮，b區(qū)2的排水井布置在偏向a區(qū)的位置，位于最終b區(qū)2堆場(chǎng)灘面的形心處。

c區(qū)3有一面倚靠在b區(qū)2的堆積壩外坡上，其他三個(gè)面向中間收縮，c區(qū)3的排水井布置在偏向b區(qū)2的位置，位于最終c區(qū)3堆場(chǎng)灘面的形心處。

d區(qū)有兩面倚靠在a區(qū)、b區(qū)和c區(qū)的堆積壩外坡上，其他兩面邊向中間收縮，d區(qū)的排水井布置在偏向整個(gè)堆場(chǎng)中心的位置，位于最終d區(qū)堆場(chǎng)灘面的形心處。

各區(qū)的排水井10通過(guò)單獨(dú)的排水管13引至清水池15-1和污水池15-2。

由于最終a區(qū)1的灘面面積較小，b區(qū)2和c區(qū)3灘面為長(zhǎng)條形，均不適合再進(jìn)行加高擴(kuò)容。d區(qū)4的面積較大，為邊長(zhǎng)392m的正方形，比較適合加高擴(kuò)容，還可加高約12m，增加134萬(wàn)m3庫(kù)容。

最終各分區(qū)相關(guān)參數(shù)

采用這種常規(guī)布置形式，會(huì)面臨以下問(wèn)題：當(dāng)赤泥灘面標(biāo)高超過(guò)初期壩頂時(shí)，由于場(chǎng)內(nèi)赤泥堆積的坡度較緩(一般1％～2％)，在使用的分區(qū)的調(diào)洪庫(kù)容較少，遇連續(xù)降雨時(shí)，雨水降落于在用堆場(chǎng)后呈堿性，是不允許直接外排的，而鋁廠回水利用量或污水處理站處理量是一定的，這就造成污水過(guò)多只能存在堆場(chǎng)內(nèi)，過(guò)多的雨水有從堆積壩頂外溢危及壩體安全并污染環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)；二是堆場(chǎng)內(nèi)存水使赤泥難以干燥固結(jié)，后期加筑子壩時(shí)會(huì)面臨子壩壩基軟弱的問(wèn)題。

實(shí)施例

一種平地型赤泥堆場(chǎng),如圖8-15所示，參照對(duì)比例，與對(duì)比例的區(qū)別如下：

在各個(gè)分區(qū)的交界處相應(yīng)于每個(gè)分區(qū)設(shè)置攔擋壩7，交界處分隔壩圍成四個(gè)小調(diào)洪池8；每個(gè)小調(diào)洪池8與其相應(yīng)分區(qū)的相鄰分區(qū)之間通過(guò)設(shè)置在分隔壩6上的涵管9連接。

各分區(qū)的攔擋壩7的兩側(cè)均布置排水井，小調(diào)洪池8一側(cè)為主排水井11，分區(qū)一側(cè)為次排水井12；主排水井11和次排水井12通過(guò)排水管13連接至清水池15-1和污水池15-2。

采用本發(fā)明中的布置方式，在赤泥堆場(chǎng)中間位置增加四道攔擋壩7，攔擋壩7與分隔壩6形成四個(gè)小調(diào)洪池8，可儲(chǔ)存庫(kù)尾排礦時(shí)洪水沖刷挾帶的赤泥。根據(jù)《干法赤泥堆場(chǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》gb50986-2014中規(guī)定，其容積按滿足儲(chǔ)存一次洪水沖刷挾帶的赤泥量，該量應(yīng)根據(jù)赤泥濾餅沖刷試驗(yàn)確定。缺少資料時(shí)，可按下式估算確定：

wch＝1000hp·af·p

式中：

wch——最大一次沖泥量(m3)；

hp——設(shè)計(jì)頻率的最大24h的降雨量(mm)；

a——赤泥細(xì)度系數(shù)，可取0.25；

f——終期赤泥堆積區(qū)面積(km2)；

p——赤泥堆場(chǎng)等別系數(shù)，一等庫(kù)取0.45，二等庫(kù)取0.35，三等庫(kù)到0.30，四等庫(kù)取0.25，五等庫(kù)取0.20。

在攔擋壩兩側(cè)設(shè)置主排水井11和次排水井12，主排水井11盡量布置在小調(diào)洪池8中間位置。主排水井11和次排水井12的匯水通過(guò)同一根排水管引至場(chǎng)外清水池15-1和污水池15-2，兩個(gè)排水井分別排出在用分區(qū)和小調(diào)洪池8內(nèi)的污水。主排水井11和次排水井12頂標(biāo)高根據(jù)防洪要求確定，一般次排水井12頂標(biāo)高低于攔擋壩頂1m～2m，主排水井11頂標(biāo)高低于最終壩頂1m～2m。

小調(diào)洪池8與其相應(yīng)分區(qū)的相鄰分區(qū)之間用涵管9連接，涵管9設(shè)置在分隔壩6上，相鄰分區(qū)作為大調(diào)洪池18(見圖9)?？蓪⑿≌{(diào)洪池8內(nèi)過(guò)多的污水貯存在大調(diào)洪池18內(nèi)。

攔擋壩7為碾壓土石壩，壩頂寬8m，壩高6m，壩頂標(biāo)高與初期壩、分隔壩相同。攔擋壩7內(nèi)、外邊坡坡比均為1：2.0。

赤泥堆場(chǎng)運(yùn)行過(guò)程中，分區(qū)內(nèi)采用四面布料或成“c”字型布料。其中攔擋壩處7的子壩頂每期低于其他區(qū)域的子壩頂1m～2m，分區(qū)的赤泥灘面整體上坡向排水井，在用分區(qū)的赤泥排放工藝類似于庫(kù)尾排放方式。

當(dāng)赤泥灘面未超過(guò)初期壩頂時(shí)，赤泥堆場(chǎng)通過(guò)使用中的分區(qū)內(nèi)的排洪系統(tǒng)(次排水井)排水；當(dāng)赤泥灘面超過(guò)初期壩頂時(shí)，使用中的分區(qū)內(nèi)的排洪系統(tǒng)(次排水井)要進(jìn)行封堵，此時(shí)通過(guò)小調(diào)洪池內(nèi)的排洪系統(tǒng)(主排水井)進(jìn)行排水；當(dāng)遇連續(xù)降雨時(shí)，小調(diào)洪池容積貯存不了過(guò)多的污水，此時(shí)打開分隔壩上埋置的涵管的控制閥門，將污水引至其他相鄰的未排赤泥分區(qū)(大調(diào)洪池)作為貯存污水的場(chǎng)所。由于其他未排赤泥分區(qū)(大調(diào)洪池)未開始堆存赤泥，其容積較大(本工程中大調(diào)洪池取0.5m的安全超高，1個(gè)大調(diào)洪池可貯存污水83萬(wàn)m3)，可存貯多次降雨形成的污水。待降雨停止后，通過(guò)大調(diào)洪池內(nèi)配套的排水井-排水管引至污水池，由污水池內(nèi)的泵返回鋁廠循環(huán)使用和污水處理廠處理外排，在生產(chǎn)工藝上有緩沖，做到“削峰填谷”，工藝流程中對(duì)于污水處理的壓力大大減輕。該方法特別適合于雨量充沛地區(qū)的赤泥堆場(chǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)。

根據(jù)排洪系統(tǒng)布置情況，赤泥堆場(chǎng)按a、b、c、d順序分區(qū)使用，要求前一個(gè)區(qū)使用到最終壩頂標(biāo)高時(shí)再使用下一個(gè)分區(qū)。

采用本發(fā)明中的布置方法，最終堆場(chǎng)頂形成一個(gè)四周高、中間低的盆地，盆地中間為各個(gè)分區(qū)的排洪系統(tǒng)，共4套。

在此盆地堆場(chǎng)堆筑赤泥，直至最終的堆積標(biāo)高。

赤泥堆場(chǎng)最終灘面相關(guān)參數(shù)

由于設(shè)計(jì)最終的赤泥堆場(chǎng)灘面面積較大，為邊長(zhǎng)164m～192m的八邊形，比較適合加高擴(kuò)容，還可加高約16m，增加165萬(wàn)m3庫(kù)容。加高后調(diào)洪庫(kù)容與常規(guī)布置的調(diào)洪庫(kù)容相當(dāng)。在赤泥堆場(chǎng)封場(chǎng)后，降落在灘面的雨水可直接外排，采用本發(fā)明中的布置形式的排洪系統(tǒng)泄流能力為常規(guī)布置的4倍左右。

兩種布置方式對(duì)比

若每套排洪系統(tǒng)的保障率為80％。采用常規(guī)布置的赤泥堆場(chǎng)，由于每個(gè)分區(qū)各有一套排洪系統(tǒng)，相互之間還不能備用，終期灘面還有四個(gè)分區(qū)，整個(gè)赤泥堆場(chǎng)的排洪系統(tǒng)的保障率為80％。

若采用本發(fā)明中的布置形式，壩體長(zhǎng)度和排水管長(zhǎng)度分別增加11％、7％，但是在運(yùn)行過(guò)程中在用分區(qū)赤泥堆場(chǎng)的污水可排至場(chǎng)外或貯存在相鄰分區(qū)內(nèi)，貯存污水的容積增加5倍以上，解決了多雨地區(qū)赤泥堆場(chǎng)最大的問(wèn)題；運(yùn)行過(guò)程中各分區(qū)有兩套排洪系統(tǒng)，整個(gè)赤泥堆場(chǎng)的排洪系統(tǒng)的保障率為(1-0.22)，即96％；赤泥堆場(chǎng)封場(chǎng)后，相當(dāng)于一個(gè)分區(qū)內(nèi)有4套排洪系統(tǒng)，整個(gè)赤泥堆場(chǎng)的排洪系統(tǒng)的保障率為(1-0.24)，即99.84％，排洪系統(tǒng)的保障率大大提高。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，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：

1.一種干法赤泥堆場(chǎng)，包括沿其場(chǎng)址周邊堆筑的一圈初期壩，初期壩內(nèi)用中間分隔壩將其分為n個(gè)分區(qū)，其特征在于，

在各個(gè)分區(qū)的交界處相應(yīng)于每個(gè)分區(qū)設(shè)置攔擋壩，所述的攔擋壩與交界處分隔壩圍成n個(gè)小調(diào)洪池；至少n-1個(gè)小調(diào)洪池與其相應(yīng)分區(qū)的相鄰分區(qū)之間通過(guò)設(shè)置在分隔壩上的涵管連接；

其中，n為不小于2的自然數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干法赤泥堆場(chǎng)，其特征在于，還包括排洪系統(tǒng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的干法赤泥堆場(chǎng)，其特征在于，每個(gè)分區(qū)的攔擋壩的兩側(cè)均布置排水井；堆場(chǎng)外設(shè)置清水池和污水池；所述的排水井通過(guò)排水管連接至清水池和污水池。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的干法赤泥堆場(chǎng)，其特征在于，初期壩、分隔壩和攔擋壩規(guī)格相同或相近。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的干法赤泥堆場(chǎng)，其特征在于，堆場(chǎng)為正方形，采用分隔壩將堆場(chǎng)分為相等的4個(gè)分區(qū)；攔擋壩與分隔壩圍成4個(gè)小調(diào)洪池。

6.一種如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的干法赤泥堆場(chǎng)的布置方法，其特征在于，包括如下步驟：

s1.沿堆場(chǎng)場(chǎng)址周邊堆筑一圈初期壩，用中間分隔壩將其分為n個(gè)分區(qū)，在各個(gè)分區(qū)的交界處相應(yīng)于每個(gè)分區(qū)設(shè)置攔擋壩，使攔擋壩與交界處分隔壩圍成n個(gè)小調(diào)洪池；至少n-1個(gè)小調(diào)洪池與其相應(yīng)分區(qū)的相鄰分區(qū)之間通過(guò)設(shè)置在分隔壩上的涵管連接；各分區(qū)作為大調(diào)洪池；布設(shè)排洪系統(tǒng)，并在堆場(chǎng)底部或壩體內(nèi)坡設(shè)置閉合的防滲層；

s2.赤泥堆場(chǎng)開始運(yùn)行，分區(qū)內(nèi)采用四面布料或成“c”字型布料；分區(qū)堆滿后，再堆筑堆積壩繼續(xù)堆存，所述的堆積壩包括數(shù)期子壩；前一個(gè)分區(qū)堆筑到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，再堆筑相鄰分區(qū)；當(dāng)赤泥灘面未超過(guò)初期壩頂時(shí)，赤泥堆場(chǎng)采用在用分區(qū)內(nèi)的排洪系統(tǒng)排水；當(dāng)赤泥灘面超過(guò)初期壩頂時(shí)，在用分區(qū)內(nèi)的排洪系統(tǒng)進(jìn)行封堵，此時(shí)使用小調(diào)洪池或大調(diào)洪池內(nèi)的排洪系統(tǒng)進(jìn)行排水。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的布置方法，其特征在于，相鄰分區(qū)的赤泥倚靠在前一分區(qū)之前堆筑好的堆積壩上。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的布置方法，其特征在于，攔擋壩處的子壩頂?shù)陀谄渌麉^(qū)域的子壩頂，使各分區(qū)堆場(chǎng)灘面形成一個(gè)一邊低，其他邊高的斜坡形；當(dāng)各分區(qū)均堆筑到設(shè)計(jì)標(biāo)高，堆場(chǎng)中心最終形成一個(gè)中間低、四周高的盆地形。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的布置方法，其特征在于，在盆地形的堆場(chǎng)內(nèi)堆筑赤泥，直至最終的堆積標(biāo)高。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的布置方法，其特征在于，在盆地形內(nèi)堆筑的赤泥形成的灘面上進(jìn)行加高擴(kuò)容。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了一種干法赤泥堆場(chǎng)，包括沿其場(chǎng)址周邊堆筑的一圈初期壩，初期壩內(nèi)用中間分隔壩將其分為數(shù)個(gè)分區(qū)，其與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別在于：在各個(gè)分區(qū)的交界處相應(yīng)于每個(gè)分區(qū)設(shè)置攔擋壩，所述的攔擋壩與交界處分隔壩圍成數(shù)個(gè)小調(diào)洪池；小調(diào)洪池與其相應(yīng)分區(qū)的相鄰分區(qū)之間通過(guò)設(shè)置在分隔壩上的涵管連接。本發(fā)明還公開了上述干法赤泥堆場(chǎng)的布置方法。本發(fā)明的排洪系統(tǒng)布置在各分區(qū)結(jié)合部位附近，赤泥堆場(chǎng)運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)遇連日降雨時(shí)，可將降雨產(chǎn)生的污水引至相鄰未使用區(qū)域內(nèi)，利用相鄰分區(qū)當(dāng)污水調(diào)節(jié)池貯存污水，使用中的分區(qū)產(chǎn)生的污水通過(guò)鋁廠回水利用或處理后達(dá)標(biāo)排放。該方法可以使在用的堆場(chǎng)內(nèi)不積水，極大地增加了污水貯存場(chǎng)所的容積。

技術(shù)研發(fā)人員：陳歡;賈曄;王敬瑞;王青;許紅坤;張永波;蔣旭雄;田祥;凡聰聰

受保護(hù)的技術(shù)使用者：金建工程設(shè)計(jì)有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.03.02

技術(shù)公布日：2021.06.18