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原文传递一种露天矿内排土场含水层贯通方法

专利名称：	一种露天矿内排土场含水层贯通方法
摘要：	本发明公开了一种露天矿内排土场含水层贯通方法，包括封堵原始含水层、再造人工隔水层、再造人工含水层、疏通含水层，人工补水等工序。本发明中，采用可降解塑料对原始含水层进行封堵，减少了水资源的损失，保证了矿坑的安全；人工隔水层构建原料来自矿区，施工难度小，成本低，保证隔水效果；含水层采用中间隆起的形式，避免内排土场自然沉降造成含水层压实下陷甚至堵塞；人工含水层分条设置，建设挡水墙减少内部水压对内排土场稳定性的影响，可实现后期的分区域人工补水且不会让水流入矿坑；采用人工补水方式，加速内排土场人工含水层与原始含水层联通，保证矿区内地下水循环，可对矿坑水进行利用，减少矿坑水浪费。
专利类型：	发明专利
申请人：	中国矿业大学
发明人：	陈树召;韩流;尚涛;杨猛;潘朝港
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T16:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T01:00:00+0805
申请号：	CN201911291767.3
公开号：	CN111088788A
代理机构：	南京经纬专利商标代理有限公司
代理人：	楼高潮
分类号：	E02D3/00;E;E02;E02D;E02D3;E02D3/00
申请人地址：	221000 江苏省徐州市铜山区大学路1号
主权项：	1.一种露天矿内排土场含水层贯通方法，其特征在于，包括封堵原始含水层(2)、再造人工隔水层(5)、再造人工含水层(4)、疏通含水层，人工补水等工序，具体步骤如下： 1)、封堵原始隔水层(3)，主要步骤包括： S1:露天矿初始开挖时，端帮(13)台阶从地表层(1)优先延深至含水层，使浅部的原始含水层(2)完整暴露，将含水层露头所在台阶的坡面角平整并将坡面角降低3-5°； S2:随着采剥工程推进，在含水层露头的台阶坡面上铺设可降解塑料布(6)和导管(7)，可降解塑料布(6)底部深入含水层下部台阶1-2m，上部向上延伸至含水层上部台阶坡面2-3m，每隔3-5m布置一根导管(7)，导管(7)靠近可降解塑料布(6)一侧密集布置小孔，然后在台阶塑料布上压覆宽度3～10m的覆盖物(8)，覆盖物(8)堆置层序与原地层相同； 2)、再造人工隔水层(5)包括人工隔水层(5)构建与人工隔水层(5)缝合，具体为： S1:随着露天矿采排工程推进，位于原始隔水层(3)下表面所在水平以下的采空区按照露天矿正常作业方式排土，形成内排土场(12)，内排土场(12)最上表面接近露天矿端帮(13)原始隔水层(3)下表面所在的水平面3-5m时，停止排土，选择黏土等孔隙较小的物料作为排弃物继续在排土场上表面排土作业，每排土1-2m进行一次机械压实作业，直至黏土层排弃高度高出原始隔水层(3)水平高度1-3m，停止作业，形成人工隔水层(5)； S2:再造人工隔水层(5)在靠近端帮(13)附近3-5m的范围内施工时，先将原始隔水层(3)露头位置所在的端帮(13)台阶坡面角降低至25-30°，将原始隔水层(3)露头上、下部方圆3-5m范围内的台阶清除，与原始隔水层(3)露头坡面共同形成隔水层缝合区(9)，将黏土排弃至缝合区内，排弃高度高于原始隔水层(3)上表面1-3m，并采用机械设备压实，实现人工隔水层(5)与已经开挖的原始隔水层(3)在交界处的缝合； 3)、再造人工含水层(4)包括单条含水层(4.1)构建与挡水墙(4.2)构建，具体包括： S1:在人工隔水层(5)上部排弃高孔隙度物料，形成连接原始含水层(2)的单条含水层(4.1)，单条含水层(4.1)的厚度高出原始含水层22-3m，且呈现中间高、靠近端帮(13)两侧较低的形状。 S2:在露天矿内排土场(12)推进方向，单条含水层(4.1)每隔30m构建连通两侧端帮(13)的挡水墙(4.2)，墙底面与隔水层连接，墙的高度低于人工含水层(4)厚度1-3m，墙宽度3-5m； S3:随着排土场的推进，依次循环构建单条含水层(4.1)和挡水墙(4.2)，形成沟通两侧端帮(13)含水层的人工含水层(4)； 4)、疏通含水层是指，随着内排工作推进，内排土场(12)人工隔水层(5)、人工含水层(4)形成后，在导管(7)内注入催化剂，降解隔离塑料，使原始含水层(2)与内排土场(12)内人工含水层(4)连通，恢复矿区原始的水力联系； 5)、人工补水是指在内排土场(12)排弃至设计高度后，从排土场的顶部平盘向下钻井至人工含水层(4)，每一个单条含水层上间隔200m布置一个钻孔(10)，向内灌注处理后矿坑水，实现排土场含水层水资源的人工补充，加快人工含水层(4)与原始含水层(2)的水流贯通。 2.根据权利要求1所述的露天矿内排土场含水层贯通方法，其特征在于，在露天矿正常推进方向上的工作帮的两端帮(13)的30m-50m范围内开挖超前沟(11)，超前露天矿最上一个台阶坡顶线50-100m，进行原始含水层(2)超前封堵操作。 3.根据权利要求2所述的露天矿内排土场含水层贯通方法，其特征在于，在露天矿正常推进方向上的工作帮的两端帮(13)的30m范围内开挖超前沟(11)，超前露天矿最上一个台阶坡顶线50m，进行原始含水层(2)超前封堵操作。
所属类别：	发明专利