一种治理排土场大规模泥石流的新方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201310306922.0

申请日:

2013.07.22

公开号:

CN103388327A

公开日:

2013.11.13

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):E02D 3/00申请公布日:20131113|||实质审查的生效IPC(主分类):E02D 3/00申请日:20130722|||公开

IPC分类号:

E02D3/00; E02D3/10

主分类号:

E02D3/00

申请人:

中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司

发明人:

房定旺; 吴鹏程; 杨永生; 毛权生; 张进; 乐陶; 曹纪刚; 唐凯; 李跃; 余克林; 张强; 张雷; 王雨波

地址:

243000 安徽省马鞍山市经济开发区西塘路666号

优先权:

专利代理机构:

马鞍山市金桥专利代理有限公司 34111

代理人:

常前发

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内容摘要

本发明公开了一种治理排土场大规模泥石流的新方法,在初始排土场(1)坡脚形成泥石流体(2)后停止排土,将排土运输道路(3)沿一侧岸坡开挖至初始排土场(1)坡脚的泥石流体(2)前缘,在泥石流体(2)的前缘堆筑粘土坝(4)用于拦截泥石流体,在泥石流体(2)另一侧岸坡预埋排渗盲沟(5),在靠近运输道路(3)一侧岸坡分段排土挤压泥石流体(2)。第一排土段(6)从粘土坝(4)的坝肩开始,向对岸方向和上游方向排土,将泥石流体(2)向排渗盲沟(5)挤压。采用本发明方法,额外工程少,工程费用较低,治理程序简单,可操作性强,用于已经发送泥石流的排土场的治理,使排土场获得新生,减少排土场占地。

权利要求书

1.  一种治理排土场大规模泥石流的新方法,其特征在于:在初始排土场(1)坡脚形成泥石流体(2)后停止排土,将排土运输道路(3)沿一侧岸坡开挖至初始排土场(1)坡脚的泥石流体(2)前缘,在泥石流体(2)的前缘堆筑粘土坝(4)用于拦截泥石流体,在泥石流体(2)另一侧岸坡预埋排渗盲沟(5),在靠近运输道路(3)一侧岸坡分段排土挤压泥石流体(2)。

2.
  如权利要求1所述的一种治理排土场大规模泥石流的新方法,其特征在于:第一排土段(6)从粘土坝(4)的坝肩开始,向对岸方向和上游方向排土,将泥石流体(2)向排渗盲沟(5)挤压。

3.
  如权利要求2所述的一种治理排土场大规模泥石流的新方法,其特征在于:从第一排土段(6)开始,自下而上分段排土,第二段排土场的排土方向(8)与第一排土段(6)的排土方向相同,以此类推,直至排土场最终堆积高程。

说明书

一种治理排土场大规模泥石流的新方法
技术领域
本发明涉及一种治理排土场泥石流的方法,尤其涉及一种治理排土场大规模泥石流的工艺方法,属于大型露天矿山排土场安全技术领域,广泛适用于各种类型以及各类地区的排土场,尤其适用于石料匮乏的丘陵地区。
背景技术
露天开采剥离的废石、岩土物料的堆场称之为排土场。排土场滑坡与泥石流是一种常见的地质灾害,排土场在排弃废石土荷载的作用下产生剧烈变形和破坏,在雨季有可能诱发泥石流灾害。当排土场泥石流形成时,含大量泥沙石块、砂石含水量15~80%的泥石流体在重力作用下沿陡坡和沟谷快速流动,形成一股能量巨大的特殊洪流,可在很短时间内排泄几十万到几百万立方米的物料,对于道路、桥梁、房屋、农田等造成严重灾害。排土场泥石流轻则毁坏排土场设备,重则造成人员伤亡、环境污染。大规模的泥石流甚至还会迫使排土场提前关闭、矿山中断生产。
为了防止矿山排土场泥石流的发生,中国专利申请201220411323.6公开了一种泥石流防治系统。针对现有技术中缺乏专门性的坡面泥石流防治工程系统的问题,提供一种坡面泥石流防治系统,解决坡面泥石流,特别是粘土含量高地区的坡面泥石流的防治问题。系统环绕坡体布置,包括拦挡结构、排水结构与护坡结构,拦挡结构布置在坡脚前沿,排水结构布置在坡体边缘,护坡结构布置在坡体倾斜坡面上。拦挡结构与坡体之间可进一步布置由石块堆砌的反滤层。经演算与实践测试,确定拦挡结构透水坝坝体开孔孔径为30~60cm,并需根据坡体地质条件进一步优化。该专利申请通过环绕坡体布置综合性实施水土分离技术防治坡面泥石流发生。但该泥石流防治系统不适用于已经发送泥石流并仍然需要用于生产的排土场的泥石流的防治,且排土容量有限、工程费用较高。
防止排土场泥石流发生,关键是要事先研究、科学设计以及精心生产、严格管理。对于一个已经发生了大规模泥石流的排土场,则需投入工程进行综合治理,使得排土场重获新生。这对于我国尤其具有重要的社会意义和经济价值。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的上述问题,通过综合地基处理中堆载加压排水固结和排土挤淤方法原理,利用欠固结粘土与饱和松砂的剪缩特性和深层滑坡规律,提出一种简单易行的治理排土场大规模泥石流的新方法。
为实现本发明的上述目的,本发明一种治理排土场大规模泥石流的新方法通过以下技术方案来实现:
初始排土场在暴雨作用下形成泥石流体,泥石流体不断向下游发展。为治理初始排土场形成的泥石流,并控制泥石流体的发展,在初始排土场坡脚形成泥石流体后停止排土,将排土运输道路沿一侧岸坡开挖至初始排土场坡脚的泥石流体前缘,在泥石流体的前缘堆筑粘土坝用于拦截泥石流体;在泥石流体另一侧岸坡预埋排渗盲沟用于排水,在靠近运输道路一侧岸坡分段排土挤压泥石流体。
第一排土段从粘土坝的坝肩开始,向对岸方向和上游方向排土,将泥石流体向排渗盲沟挤压。
第二排土段位于第一排土段之上,以此类推。从第一排土段开始,自下而上分段排土,排土方向与第一排土段的排土方向相同,排土进度滞后于第一排土段。根据具体情况,可增设第三、第四、第五等排土段,直至排土场最终堆积高程。
本发明一种治理排土场大规模泥石流的新方法采用以上技术方案后,具有以下效果:
(1)额外工程少,工程费用较低;
(2)治理程序简单,可操作性强;
(3)用于已经发生泥石流的排土场的治理,使排土场获得新生,减少排土场占地。
附图说明
图1为治理排土场大规模泥石流的新方法平面布置示意图;
图2为图1中Ⅰ-Ⅰ剖面图;
图3为图1中Ⅱ-Ⅱ剖面图。
具体实施方式
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治理排土场大规模泥石流的新方法作进一步详细描述。
由图所示的治理排土场大规模泥石流的新方法平面布置示意图并结合图2、图3看出,初始排土场1在暴雨作用下形成泥石流体2,泥石流体2不断向下游发展。为治理初始排土场1形成的泥石流,并控制泥石流体2的发展,初始排土场1停止排土,将排土运输道路3沿一侧山坡开挖至初始排土场1坡脚的泥石流体2前缘。在泥石流体2前缘堆筑粘土坝4,拦截泥石流体2。泥石流体2另一侧岸坡埋设排渗盲沟5,在靠近运输道路3一侧岸坡分段排土挤压泥石流体2。第一排土段6从粘土坝4的坝肩开始向对岸方向和上游方向排土。第二排土段位于第一排土段之上,排土方向8与第一排土段相同,排土进度滞后于第一排土段。根据具体情况,可增设第三、第四等排土段,直至排土场最终堆积高程。
本发明一种治理排土场大规模泥石流的新方法已经在华东某排土场泥石流治理中应用。华东某排土场处于三面环山的沟谷中,下游出口紧挨一水库,设计受土容量1800万m3。初始排土方式采用汽车直接从+180m山口向沟内单段堆排,段高超过极限高度后,造成滑坡,形成泥石流。最初泥石流前缘距排土场坡脚40多米,堆筑10多米高的拦泥土坝,但不久便翻越了坝顶。
为有效控制该排土场泥石流体的发展,研究出一种治理新方法。第一步,初始排土场停止排土,将排土运输道路沿山坡开挖至初始排土场坡脚的泥石流体前缘。第二步,在泥石流体下游堆筑粘土坝,并在左侧岸坡紧靠泥石流体埋设排渗盲沟。第三步,粘土坝右坝肩开始,向左岸方向和上游方向分段排土,将泥石流体向排土方向挤压。
粘土坝场地高程为+50m,坝顶高程+70m,坝高20m。第一排土段段高20m,堆排高程为+70m。第二排土段段高22m,堆排高程+92m。第三排土段段高23m,堆排高程+115m。之后每20m段高,逐级向上堆排,排土方向始终为左岸方向和上游方向。

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1、10申请公布号CN103388327A43申请公布日20131113CN103388327ACN103388327A21申请号201310306922022申请日20130722E02D3/00200601E02D3/1020060171申请人中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司地址243000安徽省马鞍山市经济开发区西塘路666号72发明人房定旺吴鹏程杨永生毛权生张进乐陶曹纪刚唐凯李跃余克林张强张雷王雨波74专利代理机构马鞍山市金桥专利代理有限公司34111代理人常前发54发明名称一种治理排土场大规模泥石流的新方法57摘要本发明公开了一种治理排土场大规模泥石流的新方法,在初始排土场(1)坡脚形成。

2、泥石流体(2)后停止排土,将排土运输道路(3)沿一侧岸坡开挖至初始排土场(1)坡脚的泥石流体(2)前缘,在泥石流体(2)的前缘堆筑粘土坝(4)用于拦截泥石流体,在泥石流体(2)另一侧岸坡预埋排渗盲沟(5),在靠近运输道路(3)一侧岸坡分段排土挤压泥石流体(2)。第一排土段(6)从粘土坝(4)的坝肩开始,向对岸方向和上游方向排土,将泥石流体(2)向排渗盲沟(5)挤压。采用本发明方法,额外工程少,工程费用较低,治理程序简单,可操作性强,用于已经发送泥石流的排土场的治理,使排土场获得新生,减少排土场占地。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权。

3、利要求书1页说明书3页附图1页10申请公布号CN103388327ACN103388327A1/1页21一种治理排土场大规模泥石流的新方法,其特征在于在初始排土场(1)坡脚形成泥石流体(2)后停止排土,将排土运输道路(3)沿一侧岸坡开挖至初始排土场(1)坡脚的泥石流体(2)前缘,在泥石流体(2)的前缘堆筑粘土坝(4)用于拦截泥石流体,在泥石流体(2)另一侧岸坡预埋排渗盲沟(5),在靠近运输道路(3)一侧岸坡分段排土挤压泥石流体(2)。2如权利要求1所述的一种治理排土场大规模泥石流的新方法,其特征在于第一排土段(6)从粘土坝(4)的坝肩开始,向对岸方向和上游方向排土,将泥石流体(2)向排渗盲沟(。

4、5)挤压。3如权利要求2所述的一种治理排土场大规模泥石流的新方法,其特征在于从第一排土段(6)开始,自下而上分段排土,第二段排土场的排土方向(8)与第一排土段(6)的排土方向相同,以此类推,直至排土场最终堆积高程。权利要求书CN103388327A1/3页3一种治理排土场大规模泥石流的新方法技术领域0001本发明涉及一种治理排土场泥石流的方法,尤其涉及一种治理排土场大规模泥石流的工艺方法,属于大型露天矿山排土场安全技术领域,广泛适用于各种类型以及各类地区的排土场,尤其适用于石料匮乏的丘陵地区。背景技术0002露天开采剥离的废石、岩土物料的堆场称之为排土场。排土场滑坡与泥石流是一种常见的地质灾害。

5、,排土场在排弃废石土荷载的作用下产生剧烈变形和破坏,在雨季有可能诱发泥石流灾害。当排土场泥石流形成时,含大量泥沙石块、砂石含水量1580的泥石流体在重力作用下沿陡坡和沟谷快速流动,形成一股能量巨大的特殊洪流,可在很短时间内排泄几十万到几百万立方米的物料,对于道路、桥梁、房屋、农田等造成严重灾害。排土场泥石流轻则毁坏排土场设备,重则造成人员伤亡、环境污染。大规模的泥石流甚至还会迫使排土场提前关闭、矿山中断生产。0003为了防止矿山排土场泥石流的发生,中国专利申请2012204113236公开了一种泥石流防治系统。针对现有技术中缺乏专门性的坡面泥石流防治工程系统的问题,提供一种坡面泥石流防治系统,。

6、解决坡面泥石流,特别是粘土含量高地区的坡面泥石流的防治问题。系统环绕坡体布置,包括拦挡结构、排水结构与护坡结构,拦挡结构布置在坡脚前沿,排水结构布置在坡体边缘,护坡结构布置在坡体倾斜坡面上。拦挡结构与坡体之间可进一步布置由石块堆砌的反滤层。经演算与实践测试,确定拦挡结构透水坝坝体开孔孔径为3060CM,并需根据坡体地质条件进一步优化。该专利申请通过环绕坡体布置综合性实施水土分离技术防治坡面泥石流发生。但该泥石流防治系统不适用于已经发送泥石流并仍然需要用于生产的排土场的泥石流的防治,且排土容量有限、工程费用较高。0004防止排土场泥石流发生,关键是要事先研究、科学设计以及精心生产、严格管理。对于。

7、一个已经发生了大规模泥石流的排土场,则需投入工程进行综合治理,使得排土场重获新生。这对于我国尤其具有重要的社会意义和经济价值。发明内容0005本发明的目的就是针对现有技术存在的上述问题,通过综合地基处理中堆载加压排水固结和排土挤淤方法原理,利用欠固结粘土与饱和松砂的剪缩特性和深层滑坡规律,提出一种简单易行的治理排土场大规模泥石流的新方法。0006为实现本发明的上述目的,本发明一种治理排土场大规模泥石流的新方法通过以下技术方案来实现初始排土场在暴雨作用下形成泥石流体,泥石流体不断向下游发展。为治理初始排土场形成的泥石流,并控制泥石流体的发展,在初始排土场坡脚形成泥石流体后停止排土,将排土运输道路。

8、沿一侧岸坡开挖至初始排土场坡脚的泥石流体前缘,在泥石流体的前缘堆筑粘土坝用于拦截泥石流体;在泥石流体另一侧岸坡预埋排渗盲沟用于排水,在靠近运输道说明书CN103388327A2/3页4路一侧岸坡分段排土挤压泥石流体。0007第一排土段从粘土坝的坝肩开始,向对岸方向和上游方向排土,将泥石流体向排渗盲沟挤压。0008第二排土段位于第一排土段之上,以此类推。从第一排土段开始,自下而上分段排土,排土方向与第一排土段的排土方向相同,排土进度滞后于第一排土段。根据具体情况,可增设第三、第四、第五等排土段,直至排土场最终堆积高程。0009本发明一种治理排土场大规模泥石流的新方法采用以上技术方案后,具有以下效。

9、果(1)额外工程少,工程费用较低;(2)治理程序简单,可操作性强;(3)用于已经发生泥石流的排土场的治理,使排土场获得新生,减少排土场占地。附图说明0010图1为治理排土场大规模泥石流的新方法平面布置示意图;图2为图1中剖面图;图3为图1中剖面图。具体实施方式0011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治理排土场大规模泥石流的新方法作进一步详细描述。0012由图所示的治理排土场大规模泥石流的新方法平面布置示意图并结合图2、图3看出,初始排土场1在暴雨作用下形成泥石流体2,泥石流体2不断向下游发展。为治理初始排土场1形成的泥石流,并控制泥石流体2的发展,初始排土场1停止排土,将排。

10、土运输道路3沿一侧山坡开挖至初始排土场1坡脚的泥石流体2前缘。在泥石流体2前缘堆筑粘土坝4,拦截泥石流体2。泥石流体2另一侧岸坡埋设排渗盲沟5,在靠近运输道路3一侧岸坡分段排土挤压泥石流体2。第一排土段6从粘土坝4的坝肩开始向对岸方向和上游方向排土。第二排土段位于第一排土段之上,排土方向8与第一排土段相同,排土进度滞后于第一排土段。根据具体情况,可增设第三、第四等排土段,直至排土场最终堆积高程。0013本发明一种治理排土场大规模泥石流的新方法已经在华东某排土场泥石流治理中应用。华东某排土场处于三面环山的沟谷中,下游出口紧挨一水库,设计受土容量1800万M3。初始排土方式采用汽车直接从180M山。

11、口向沟内单段堆排,段高超过极限高度后,造成滑坡,形成泥石流。最初泥石流前缘距排土场坡脚40多米,堆筑10多米高的拦泥土坝,但不久便翻越了坝顶。0014为有效控制该排土场泥石流体的发展,研究出一种治理新方法。第一步,初始排土场停止排土,将排土运输道路沿山坡开挖至初始排土场坡脚的泥石流体前缘。第二步,在泥石流体下游堆筑粘土坝,并在左侧岸坡紧靠泥石流体埋设排渗盲沟。第三步,粘土坝右坝肩开始,向左岸方向和上游方向分段排土,将泥石流体向排土方向挤压。0015粘土坝场地高程为50M,坝顶高程70M,坝高20M。第一排土段段高20M,堆排高程为70M。第二排土段段高22M,堆排高程92M。第三排土段段高23M,堆排高程115M。说明书CN103388327A3/3页5之后每20M段高,逐级向上堆排,排土方向始终为左岸方向和上游方向。说明书CN103388327A1/1页6图1图2图3说明书附图CN103388327A。

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