[0001] 本发明属于尾矿库工程技术领域，具体涉及一种中小型尾矿库闭库销号处理工程3
技术，特别适合于坝高小于60m、库容在100～1000万m的中小型尾矿库的闭库处理。

[0002] 尾矿库是矿山生产中的重要设施之一，它是一种人为形成的具有高势能的泥石流危险源，在日常生活中也是是隐形的环境污染源头。长期以来，尾矿库均为非煤矿山的重大危险源之一。已运行到设计最终标高或不再进行排尾作业的尾矿库都应进行闭库处理。目
前，国内尾矿库在复垦前，均需要对尾矿库滩面进行闭库销号，且通常采用粘性土进行回填并复垦，修筑地表排水导流系统后闭库。

[0003] 按照尾矿库的库容和坝高，可将尾矿库分为小型尾矿库、中小型尾矿库、大型尾矿3
库。小型尾矿库一般为五等库，即坝高小于30m，库容小于100万m；中小型尾矿库一般为四、
3
五等库，即坝高小于60m，库容小于1000万m ；大型尾矿库为二等库、三等库，即坝高小于
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200m但大于60m，库容小于50000万m但大于1000万m。对于中小型尾矿库，若采用粘性土进
行回填并复垦、修筑地表排水导流系统后闭库的滩面复垦闭库销号方式，尾矿库库区内后
部区域势必在土壤回填过程中因存在一定的挤土效应，造成尾矿库中后部浅地表隆起等不
良后果，最终导致复垦后的场地超出设计复垦标高；同时库区内后部细粒径的尾矿较为集
中，致使尾矿库地基承载力较弱，机械设备及作业人员难以直接进入库内，施工难度较大与施工危险性较高；对于一些中小型尾矿库以及停产不久的尾矿库，尾矿库库区内中后部往
往还存有大范围的积水区，库区内大面积积水对其施工工期影响较大；此外，湿式尾矿库库区内后部滩面地基承载力通常较为薄弱，无法满足尾矿库闭库后地表排水导流系统修筑及
尾矿库场地开发利用的要求，故需要采用排水固结等方法对库区内后部回填复垦后的软土
地基进行处理，以期满足相应的要求。

[0004] 因此需要设计一种用于中小型尾矿库闭库销号的工程方法来解决中小型闭库时库区内后部覆土存在挤土效应强、直接覆土安全风险高、施工难度较大、回填后地基承载力难以满足地表排水导流系统修筑及中小型尾矿库场地开发利用等技术难题。

[0031] 为进一步描述本发明，下面结合附图和实施例对本发明一种适于中小型尾矿库闭库销号处理的系统结构布置作进一步详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部
分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0032] 由图1所示的本发明一种适于中小型尾矿库闭库销号处理的系统结构布置的平面布置示意图并结合图2、图3、图4、图5、图6看出，本发明一种适于中小型尾矿库闭库销号处理的系统结构布置，采用以下技术方案实施：

[0033] 本发明一种适于中小型尾矿库闭库销号处理的系统结构布置在实际应用中，通过多区域普通人工堆土8将尾矿库分隔成尾矿库前部尾矿堆放区域1和尾矿库后部尾矿堆放
区域4两个部分，其中尾矿库前部尾矿堆放区域1采用传统机械设备分层回填的方式，通过
回填素土2进行复垦，尾矿库后部尾矿堆放区域4采用先施工固化土覆盖层5，然后施工库内防洪设施6，再覆盖人工固化层7，最后对库内防洪设施6和人工固化层7进行真空抽压加固
的方式，提高其坝坡稳定性；多区域普通人工堆土8上的浆液输排管道9主要用于泵送粘性
土浆施工固化土覆盖层5。多区域普通人工堆土8也用于支撑回填土并确定浆液输排管道9
的具体布设位置。多区域普通人工堆土8材料主要为粘性土，粘性土的塑性指数均大于17，也可根据现场具体环境的需要及承载力要求，添加部分采矿废石或采用尾矿砂装袋后砌筑
制成土埂，从而提高多区域普通人工堆土8的抗压承载力；修筑过程中需严格控制多区域普通人工堆土8的施工质量。砌筑高度要满足设计安全超高要求，承载力需满足作业人员正常交通及各个设备布设便捷。此外，多区域普通人工堆土8高度不小于回填素土2最大要求厚
度，其高度为1m～2m。

[0034] 本发明在尾矿库前部尾矿堆放区域1的表层填充有回填素土2，回填素土2呈前高后低的倾斜状放置；所述的回填素土2由自下而上依次堆置的软糯粘性土防水抗渗层2.1、
地面素土覆盖层2.2组合构成，其施工过程为：在尾矿库前部尾矿堆放区域1表面回填35～
45cm的粘性土作为软糯粘性土防水抗渗层2.1，然后再在软糯粘性土防水抗渗层2.1上方回
填45～55cm素土作为地面素土覆盖层2.2，覆土过程中要求控制软糯粘性土防水抗渗层2.1
与地面素土覆盖层2.2由坝前向多区域普通人工堆土8形成一定的坡度，即：软糯粘性土防
水抗渗层2.1、地面素土覆盖层2.2向多区域普通人工堆土8呈倾斜状放置，坡度从坝体22向多区域普通人工堆土8倾斜，倾斜度(坡度)控制约1.7％；完成覆土后在地面素土覆盖层2.2表面播撒草籽进行绿化形成草本植物覆盖层3。

[0035] 本发明在尾矿库后部尾矿堆放区域4的表层填充有固化土覆盖层5，所述固化土覆盖层5包括自下而上依次为软糯粘性土回填层5.1、普通素土回填层5.2、素土回填复垦层
5.3，所述软糯粘性土回填层5.1的厚度为35cm～45cm，所述普通素土回填层5.2的厚度为
45cm～55cm。施工时通过浆液输排管道9向尾矿库后部尾矿堆放区域4排放粘性土浆形成软
糯粘性土回填层5.1，待粘性土浆沉积的软糯粘性土回填层5.1厚度达到35～45cm后，在软
糯粘性土回填层5.1的上方向尾矿库后部方向水域中铺设沉降筒21，沉降筒21的截面呈方
形或圆形，宽度或直径为1.1m～1.6m，沉降筒21的长度为45m～85m，根据前期排放沉积后的粘性土浆形成软糯粘性土回填层5.1承载力灵活调整，直至库区内后部尾矿区域全部完成
软糯粘性土回填层5.1覆盖，最后开启原有的排洪系统，将库内积水全部排出；待到软糯粘性土回填层5.1的强度达标后，再次重复上述的步骤回填45cm～55cm的素土浆沉降形成普
通素土回填层5.2。浆液输排管道9与泥浆泵连接，均是常用设备，此处不再赘述。在素土回填复垦层5.3内埋设有浆液排放管道16；在固化土覆盖层5内竖直设置有库内防洪设施6。

[0036] 本发明在所述固化土覆盖层5上覆盖有人工固化层7，所述的人工固化层7由自下而上依次为复合土工膜7.1、2～3层厚的高分子保护膜7.2、普通黏土层7.3、空气阻绝罩板
7.4组合构成，复合土工膜7.1覆盖在浆液排放管道16的顶部；其施工过程为：在浆液排放管道16上布设1～2层复合土工膜7.1，其上再依次铺设2～3层厚的高分子保护膜7.2、普通黏
土层7.3和空气阻绝罩板7.4，用于确保密封；复合土工膜7.1用于增加与固化土覆盖层5表
面接触面的强度。高分子保护膜7.2和空气阻绝罩板7.4的材质类似，均用于保持覆盖层的
密封性，普通黏土层7.3用于支撑高分子保护膜7.2和空气阻绝罩板7.4。铺设完成后在各分区边缘开挖排水槽，高分子保护膜18和空气阻绝罩20的四周沿沟底铺设用于确保覆盖层密
封，完成后采用粘性土回填形成黏土围堰25

[0037] 本发明在尾矿库前部尾矿堆放区域1与尾矿库后部尾矿堆放区域4之间设有多区域普通人工堆土8；所述的多区域普通人工堆土8的截面为顶窄、底宽的梯形，多区域普通人工堆土8顶部与回填素土2的表面为同一水平高度，多区域普通人工堆土8的底面宽度为
2.5m～3.5m，多区域普通人工堆土8的顶面宽度为1.5m～2.5m。在多区域普通人工堆土8上
倾斜安装有一排浆液输排管道9，浆液输排管道9的进口与泥浆泵连接，泥浆泵的进口位于
尾矿库前部尾矿堆放区域1的后部，浆液输排管道9一直延伸安装至尾矿库后部尾矿堆放区
域4；浆液输排管道9出口间隔控制为25m～60m，向尾矿库后部尾矿堆放区域4内延伸5m～
7m。

[0038] 所述库内防洪设施6包括若干扁平状的PVC防洪板15，PVC防洪板15在尾矿库后部尾矿堆放区域4内呈纵向、横向排列，PVC防洪板15的底端贯穿到软糯粘性土回填区5.1下
部。在实际应用中，将PVC防洪板15笔直放入固化土覆盖层5直到底端贯穿整个固化土覆盖
层5，通过浆液排放管道16连通若干的PVC防洪板15，辅助排出固化土覆盖层5内的积水，使其强度满足要求，也作为骨架增加固化土覆盖层5的强度；同时作为后期真空加固的通道。
PVC防洪板15插板工作完成后埋设氧气监测设备23，同时埋设浆液排放管道16。PVC防洪板
15的上部与浆液排放管道16连接。此外，浆液排放管道16外端连接空气抽取仪器24。

[0039] 本发明在实际应用中，对人工固化层7和固化土覆盖层5采用抽干空气的方式进行真空加固；先将固化土覆盖层5顶面进行整平，整平后对尾矿库后部尾矿堆放区域4进行分
区划分，通过在浆液排放管道16上铺设一层复合土工膜7.1，其上再依次铺设高分子保护膜
7.2、普通黏土层7.3、空气阻绝罩板7.4，完成后在各分区边缘开挖排水槽，高分子保护膜
7.2和空气阻绝罩板7.4的四周沿沟底铺设用于确保覆盖层密封，完成后采用粘性土回填形
成黏土围堰25。接着开始预抽真空，当膜内压力值达到82kPa～86kPa后采用覆水的方式进
行预压，待其持续一定时间后，当固结强度和沉降量达到设计要求值时停止抽真空并将其
整平，最终完成该分区的地基加固处理。然后按照同样的方式对其他分区依次进行地基加
固，再进行生态修复，直至完成该中小型尾矿库闭库销号。

[0040] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

[0041] 以上的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的
各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。