一种阶梯式尾矿库排洪方法 【技术领域】
本发明属于矿山安全技术领域，涉及一种阶梯式尾矿库排洪方法。
背景技术
尾矿库是安全贮存矿山选矿后产生的尾矿的各种构筑物的联合体。尾矿库的安全稳定性主要取决于两个方面：第一是尾矿坝的安全稳定性；第二是排洪系统的安全稳定性。据统计，我国有色金属矿山因排洪系统失事引起灾难的几乎占整个尾矿库事故的50％。因此设置科学可靠的排洪系统、安全顺畅地排除尾矿库的洪水对于尾矿库的安全稳定性来说至关重要。
我国尾矿库的主流型式是山谷型尾矿库，并且如果一个尾矿库不能满足生产服务年限要求时，接替的后继库一般与老尾矿库不在一个山谷(或冲沟)里。但是受地形、地质条件、生产管理、生产成本等因素制约，使得一个矿山的数个尾矿库会阶梯状分布在同一个山谷或者冲沟里，这样的尾矿库叫做“阶梯式尾矿库”，有些类似水电系统的梯级开发水电站。阶梯式尾矿库的特点是由3座及3座以上的单独的尾矿库沿地形从高到低依次分布而成，优点是最大限度地利用山谷(或冲沟)形成的天然库容；同时集中布置便于生产管理。
目前阶梯式尾矿库的排洪方式存在以下弊端：
1、排洪负荷重复叠加。每座下游库都承担了其上游库所排放的洪水，越往下游，排洪压力层层叠加得越大，重复增加了每座尾矿库的排洪负荷，使得阶梯式尾矿库排洪系统工程投入加大。
2、排洪风险大。阶梯式尾矿库的排洪系统是连续联系的，如果其中任何一座库的排洪管出现了故障，都会影响自身所在库以及其他库的安全排洪，则阶梯式尾矿库都会陷入非常危险的状况。
3、大断面排洪管安全可靠度较低。因为排洪负荷层层叠加，使得越往下游，排洪流量越大，相应排水管的横断面尺寸越大。由于排洪管上覆尾矿荷载较大、施工质量欠佳等原因，导致大断面排洪管毁损事故发生频次是有色金属矿山尾矿库排洪构筑物中事故率最高的，高达60％以上，安全可靠度较低。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种阶梯式尾矿库排洪方法，该方法能克服现有方法的缺陷，安全排泄阶梯式尾矿库的洪水，从而保障尾矿库的安全。
本发明的具体技术方案为：一种阶梯式尾矿库排洪方法，该阶梯式尾矿库包括3座或3座以上的单独的尾矿库，以上单独的尾矿库沿地形从高到低依次分布，该方法施工步骤为：在阶梯式尾矿库的上游构建一座拦洪坝，拦洪坝旁设置一条主排洪设施入口；主排洪设施入口构筑物采用台阶式排水斜槽，随着拦洪坝前淤积的砂石面高程动态升高，相应向斜槽上动态加盖盖板；盖板与盖板之间设置无纺土工布U型反滤接头；主排洪设施布置在阶梯式尾矿库地质、地形条件较好的一岸，从一侧绕过阶梯式尾矿库，延伸至下游；上、中、下游三座库排泄各自库内洪水均采用支排洪系统，分别接入主排洪设施。
本发明有以下优点：1、拦洪坝和主排洪设施共同起到“截洪”作用，将拦洪坝以上汇水面积的洪水(一般占阶梯式尾矿库总汇水面积的60％-70％以上)在进入尾矿库之前就拦截排走，大大缓减了尾矿库内的排洪压力，有利于尾矿库的安全稳定。2、被拦洪坝和主排洪设施拦截直接排走的该部分洪水未进入尾矿库因而没有被尾矿污染，实现了清污分流，有利于环境保护。3、拦截分流之后，进入尾矿库内的洪水流量大大减少，从而三座尾矿库排泄各自库内洪水的支排洪系统横断面尺寸可相应大大减少，降低了支排洪系统被上覆尾矿荷载重压而毁损的风险，提高了排洪系统及尾矿库的安全可靠度。4、三座尾矿库独立排泄各自库内洪水，避免了排洪荷载的重复叠加，使得每座下游库不再承担其上游库的排洪负荷，克服了现有“串联式”排洪方法的不足；同时每座库的排洪系统都是相对独立的，其排洪风险不再转加给相邻的尾矿库，从而极大地提高了整个阶梯式尾矿库排洪系统的安全可靠度。
【附图说明】
图1为阶梯式尾矿库纵向布置示意图；
图2为本发明一种阶梯式尾矿库排洪方法平面示意图。
【具体实施方式】
一种阶梯式尾矿库排洪方法，该阶梯式尾矿库1包括3座或3座以上的单独的尾矿库，以上单独的尾矿库沿地形从高到低依次分布，该方法施工步骤为：在阶梯式尾矿库1地上游，即最终利用高程5-10米以上的区域，构建一座拦洪坝2，拦洪坝2旁设置一条主排洪设施3入口；主排洪设施入口构筑物采用台阶式排水斜槽，随着拦洪坝前淤积的砂石面高程动态升高，相应向斜槽上动态加盖盖板；盖板与盖板之间不采用传统的刚性封堵，而设置无纺土工布U型反滤接头，实现渗水不漏砂。主排洪设施3布置在阶梯式尾矿库1地质、地形条件较好的一岸，从一侧绕过阶梯式尾矿库1，延伸至下游；上、中、下游三座库排泄各自库内洪水均采用支排洪系统4，分别接入主排洪设施3。