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专利号: 2019105357126
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 水利工程;基础;疏浚
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于内排露天矿中间桥的坑底水库分期建设方法,其特征在于,分为首期水库建设、后期水库建设和水资源存储,其中,首期水库建设步骤如下:S1:采场(3)内的排土场(1)施工,在露天矿内排土场(1)最下层的工作线距离中间桥煤岩交界面20-30m时,从排土场(1)最下部台阶位置排弃黏土,排弃范围位于中间桥内侧0-

200m,内侧为当前中间桥(6)与未来布置的第二条中间桥之间,黏土排弃厚度20-30m,形成排土场隔水墙(5),排土场隔水墙(5)形成后,露天矿内排土场(1)在最下台阶位置停止推进;

S2:基底施工,是指在排土场(1)施工完成并形成排土场(1)隔水墙后,在露天矿坑底(2)中间桥内侧0-200m铺设一层黏土并压实,形成坑底隔水墙(11),坑底隔水墙(11)表面形成千分之三的坡度,排土场隔水墙(5)附近较低,沿露天矿推进方向逐渐增高,在坑底隔水墙(11)表面靠近排土场隔水墙(5)附近布置矩形的坑底集水池(10);

S3:抽水设备布置,是指在基底施工完成并形成坑底隔水墙(11)后,在排土场隔水墙(5)表面安装抽水管路(9),钢管沿排土场隔水墙(5)从地表延续至坑底(2),坑底(2)一头位于坑底集水池(10)内,末端安装过滤头,地表一头与抽水泵连接;

S4:桥体施工,即在上述工艺完成后,开始建设新中间桥(4),新中间桥(4)内侧10-20m采用黏土并经反复压实,形成中间桥隔水墙(15),新中间桥(4)底部与坑底隔水墙(11)连接,端部与排土场(1)隔水墙连接,新中间桥(4)贯通排土场(1)与剥离台阶,直至可以通车,之后当前中间桥(6)达到移设步距,从靠近排土场(1)一侧开始拆除,将桥体内的剥离物清除,然后开始采掘桥体内的煤炭;

S5:隔水墙补充建设,是指在当前中间桥(6)拆除工作进行过程中,在露天矿内的排土场(1)最下部台阶处沿着推进方向铺设一层长度为20-30m,宽度为50-100m的黏土,保证一侧与排土场(1)施工过程形成的排土场隔水墙(5)连接,同时,在露天矿坑底(2)处铺设的黏土高度为2-4m,形成长方体的中间桥(6),保证一侧与基底施工过程形成的坑底隔水墙(11)连接;

S6:原位建桥,是指在已经拆除的当前中间桥(6)的位置,新建中间桥,作为下一阶段的新中间桥(7),建设方法与上述新中间桥(4)建设相同;

S7:储水层(12)排弃,是指在上述施工后,中间桥内侧的露天矿矿坑内开始排弃物料作为储水层(12),排弃的物料为露天矿剥离的遇水不发生崩解,不变形的、内排后物料之间的孔隙较大的块状砂石,储水层(12)排弃高度为露天矿排土场(1)最下一个台阶的高度;

S8:封顶,是指在储水层(12)排弃过程中,在储水层(12)排弃达到设计高度的位置铺设土工布,形成顶板隔水墙(13),顶板隔水墙(13)形成后,上部排土场(1)正常进行排土;

S9:排水设备布置,是指随着露天矿内排土场(1)的逐渐向前推进,接近中间桥煤岩交界面20-30m时,在内排土场(1)最下台阶表面安装排水管路(14),钢管沿排土场隔水墙(5)从地表延续至储水层(12),一头位于储水层(12)表面,地表一头与水泵连接;

S10:封库是指,在上述工艺完成后,排土场(1)最下部台阶开始排弃黏土并压实,作为封库隔水墙(8)将储水层(12)封闭,至此,首期水库建设完成;

后期水库建设是指,在上述首期水库建设完成后,以封库隔水墙(8)作为下一阶段的排土场隔水墙(5),重复以上步骤,沿着露天矿的推进方向,逐步建设多期水库,形成连续水库;

水资源存储是指,首期水库建设完成后,通过排水管路(14)将水资源注入坑底(2)水库,水资源存储在砂石的孔隙之间,每个隔离层两侧分别布置对称布置若干组水分传感器,实时监测所在位置土壤水分情况,需要用水时,通过抽水管路(9)将水资源抽到地表,坑底隔水墙(11)坡度保证水资源能够汇集到集水池,保证存取效果。

2.根据权利要求1所述的一种基于内排露天矿中间桥的坑底水库分期建设方法,其特征在于,首期水库建设中步骤2的铺设的黏土厚度为2-4m。

3.根据权利要求1所述的一种基于内排露天矿中间桥的坑底水库分期建设方法,其特征在于,首期水库建设中步骤2的坑底集水池(10)上表面铺设钢筋网。

4.根据权利要求1所述的一种基于内排露天矿中间桥的坑底水库分期建设方法,其特征在于,所有隔离层中的黏土均可采用钢筋混凝土或其他人工隔水材料代替。

5.根据权利要求1所述的一种基于内排露天矿中间桥的坑底水库分期建设方法,其特征在于,首期水库建设中步骤3的抽水设备布置和步骤9的排水设备布置,管路选择为直径

500mm高强度抗压钢管。