一种露天矿山坑底防渗结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于采矿技术领域，具体涉及一种露天矿山坑底防渗结构。
【背景技术】
[0002]1998年12月22日，建设部发布了《土工合成材料应用技术规范》(GB50290-98)，为推动土工合成材料在工程建设的应用，统一设计、施工、验收等方面的技术要求，确保工程质量，做到技术先进、经济合理、安全适用，制了此规范。规范适用于水利、铁路、公路、水运、建筑等工程中应用土工合成材料的设计、施工及验收。并对防渗的一般规定、防渗结构、工程防渗设计与施工，做了相应的规定。规范规定，防渗结构宜包括防渗材料的上、下垫层、上垫层上部的防护层、下垫层下部的支持层和排水、排气设施。防渗结构应根据工程性质、类另IJ、重要性和使用条件等确定。规范对防护层、上垫层、下垫层等的材料，各推荐了 4-6种材料。
[0003]由于露天采矿有其特殊性，开采结束后的坑底状态与规范的适用范围差别较大，特别是在露天坑底下部进行地下采矿时，对防渗结构的选取与普通防渗结构会有所区别。
[0004]目前国内在露天坑下部进行采矿的情况不多，已有的矿山一般都对露天坑进行了防渗处理，主要有:
[0005]1、程家沟铁矿露天转地下后露天坑底防渗措施【程家沟铁矿露天转地下后露天坑排尾可行性研究河北理工大学学报(自然科学版)2008年8月】
[0006]由于程家沟铁矿露天坑排弃物为含水20%左右的尾矿砂，而露天坑底及边帮由于生产爆破等原因，会有许多随机分布的孔隙和裂缝，在尾矿排放的状态下，这些孔隙和裂缝中必然有水存在。水的作用不仅使岩体的力学性质进一步恶化，而且尾矿水的渗人将对裂隙壁施加法向渗透压力和切向拖曳力，由此形成的渗流场会影响采场的稳定性。因此，为保证矿山的生产安全，程家沟铁矿在加速南采区矿体回采的同时，还必须做好防渗措施。
[0007]露天开采结束后，露天坑底必然存在一些废石，而且露天坑底地势也是高低不平的。因此，设计防渗措施时，首先要在露天坑底铺设一层30cm厚的黏土，并铺平、辗压，尽可能做到使黏土层比较平坦，经验收合格后，再在黏土层上铺放土工膜。选用的土工膜质量应比较好，其膜顶破强度、膜抗拉强度和膜延伸度要尽可能高，这样土工膜才能在施工过程中不至于破裂。
[0008]2、大岭矿露天采坑改建尾矿库的防渗加固【大岭矿露天采坑改建尾矿库的工程实践黄金2009年第4期】
[0009]根据大岭矿转入地下开采后，其规模为500t/d，斜井开拓，阶段高度为50m，现正进行机械化下向分层胶结充填采矿法回采。采场顶部标高220m至156m之间厚64m的矿段回采结束，采空区大部分已经充填，但效果不理想，上盘F1、F2断层已经发生大面积沉陷。
[0010]要实现井下2个中段正常采矿，同时地表露天采坑排放尾矿的要求，就必须对露天采坑进行必要的防渗及加固处理，即在尾矿库底部标高232m至标高270m之间(高38m)进行防渗加固处理。[0011 ]防渗加固处理方案分两部分工程:一是在库底标高232m左右，先浇注厚300mm的C15混凝土加固，面积约3200m2，上面铺I层土工膜防渗，再浇注厚10mm的ClO混凝土保护层;二是在库底边坡处标高232m至标高270m之间，将浮石及尖角石清理干净，然后铺设土工膜I层，并与库底土工膜连接成封闭防渗体(土工膜成阶梯铺设，以适应变形)，土工膜上浇注厚300mm Cl5混凝土加固保护层。总共约需铺设土工膜2.0万m2，饶注混凝土0.6万m3。断层处理应先清除断层中的断层泥石，局部形成凹槽，凹槽内浇注ClO混凝土塞实，使其与岩石形成整体。
[0012]程家沟铁矿露天转地下后露天坑底防渗措施，由于露天坑用作排放尾矿砂，采用的防渗结构为下垫层+复合土工膜，即下垫层为夯实的300mm厚黏土，不采用上垫层、保护层等。该方案防渗材料位于尾矿砂下，可不设防护层即上垫层，铺设成本低。若不排尾砂，露天坑底直接暴露在外，此种防渗结构将导致复合土工膜快速老化，降低防渗效果。
[0013]大岭矿露天采坑改建尾矿库的防渗加固，坑底采用的防渗结构为下垫层+复合土工膜+防护层，即下垫层采用300mm厚的C15混凝土、防护层为10mm厚的ClO混凝土。该方案的特殊性是露天坑断层已经发生大面积沉陷，除了防渗功能外，增加了加固功能，因此造价尚O
【实用新型内容】
[0014]1.要解决的技术问题
[0015]针对现有技术中露天坑底防渗结构成本高、防渗效果差的问题，本实用新型提供了一种露天矿山坑底防渗结构。它可以实现当开采闭坑后露天坑底的下部矿体时，对露天坑底防渗处理处理后防渗效果好、成本低的目的。
[0016]2.技术方案
[0017]为达到上述目的，本实用新型技术方案按以下方式进行:
[0018]一种露天矿山坑底防渗结构，在露天坑底往上，依次铺下垫层、土工膜、上垫层和保护层。
[0019]优选地，所述下垫层、土工膜、上垫层和保护层分别为压实黏土、布一膜复合土工膜、压平尾砂和胶结尾砂。
[°02°] 优选地，所述压实黏土厚度为300mm，压平尾砂和胶结尾砂均为100mm。
[0021]优选地，所述胶结尾砂用ClO混凝土预制板代替;所述压平尾砂用细砂代替。
[0022]优选地，胶结尾砂的灰砂比为1:4;所述布一膜复合土工膜的膜厚度不小于0.5mm，布为土工织物。
[0023]优选地，述露天坑底为岩石结构，对破碎岩石事先进行平整与清扫，对大裂隙进行注浆充填。
[0024]一种露天矿山坑底防渗处理的方法，其步骤包括:
[0025]A、露天坑底的处理:露天坑底为岩石结构，对破碎岩石进行平整与清扫，对大裂隙进行注浆充填；
[0026]B、下垫层的处理:采用300mm厚的黏土将露天坑底压实，压实过程中黏土对小裂隙进行充填；
[0027]C、土工膜的处理:采用复合土工膜，土工膜厚度不小于0.5mm，在土工膜的一侧或二侧加土工织物预以保护；
[0028]D、上垫层的处理:采用10mm厚度的压平尾砂或普通细砂铺在复合土工膜上方；
[0029]E、保护层的处理:采用10mm厚的灰砂比1:4的胶结尾砂或ClO混凝土预制板铺在上垫层的上方。
[0030]优选地，步骤D中压平尾砂和步骤E中胶结尾砂均为露天矿矿山产生的废弃物尾砂。
[0031]3.有益效果
[0032]采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果:
[0033](I)本实用新型的一种露天矿山坑底防渗结构，发明人结合露天矿山坑底