本發(fā)明涉及一種新工藝，特別涉及煤矸石規(guī)范化處置新工藝，屬于煤矸石處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

矸石堆放方式采用分層壓實的方法來堆放矸石。根據(jù)實踐經(jīng)驗總結(jié)出十六字方針的排矸工藝，即“從向外，從下向上，縮小凌空，分層壓實”，這樣既可以使矸石得到一定程度的壓實，減小空隙率，也可以減小排矸場的斜坡暴露面，因為斜坡上不易壓實，等到一層矸石的堆積完成后，然后再進(jìn)行下一層的排矸，到整個矸石場停止使用時，形成的是一個封閉良好，表面固化的整體。

具體堆放措施如下：

1、將溝底粘土碾壓、夯實，加強(qiáng)防滲性能；

2、用汽車把松散矸石倒運(yùn)到溝谷底部，裝載過程中注意上部矸石不能形成滑坡，造成生命財產(chǎn)損失；

3、用推土機(jī)把矸石推平，每堆放1m厚的矸石層進(jìn)行一次壓實，壓實標(biāo)準(zhǔn)為k滲=1×10-5m/s，可有效防治矸石沉陷；

4、對矸石場矸石每堆放3m厚的矸石覆蓋一層30cm厚的黃土，隔絕空氣，預(yù)防由于矸石氧化部熱量積聚，引起矸石自燃；

5、每堆高8m建造一個馬道，馬道寬2m，側(cè)修建排水溝，防止坡面匯水沖刷坡面；

6、矸石場坡面形成1:2的坡度；

7、對新運(yùn)來的矸石采取3-6步驟；

圖1給出了煤矸石填埋區(qū)橫截面示意圖，黑色部分代表了煤矸石填埋層，壓實厚度為3m,白色隔層代表中間的覆土阻燃隔層，壓實厚度30cm，側(cè)面為填埋區(qū)邊坡，頂部為填埋區(qū)復(fù)墾平臺。

現(xiàn)有煤矸石的處置工藝存在的問題：

1、大量消耗黏土資源，平均每填埋一立方煤矸石需要約0.2立方黏土，按照一個處理100萬立方的小矸石場就需要用掉20萬立方土，而且都需要外運(yùn)，不但消耗量寶貴的黃土資源，還增加了運(yùn)輸成本，根據(jù)考察若干填埋場實際操作時，盡管標(biāo)準(zhǔn)要求覆土0.3-0.50m，實際都在0.20m以下，甚至更低，難以達(dá)到覆土隔層的目的；

2、當(dāng)?shù)胤圪|(zhì)土一般壓實后強(qiáng)度較低，密實度不夠，覆蓋層難以要達(dá)到1.0×10-7cm/s抗?jié)B指標(biāo)，使得隔絕空氣和防止水進(jìn)入的目的難以達(dá)到，抗?jié)B不足，會出現(xiàn)滲漏仍存在自燃風(fēng)險；

3、由于溝底及側(cè)邊坡的土質(zhì)含有大量砂石等，僅對溝底做就地簡單壓實無其他防滲處理措施，根本達(dá)不到1.0×10-7cm/s，無法達(dá)到防止底部滲漏污染地下水目的；

4、由于黏土壓實后強(qiáng)度低一般在0.2mpa以下，覆蓋黏土遇到降雨后容易軟化無法作業(yè)滲漏無法避免，晴天后機(jī)械作業(yè)時極易造成揚(yáng)塵。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供煤矸石規(guī)范化處置新工藝，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：煤矸石規(guī)范化處置新工藝，包括以下步驟：

第一步驟：填埋場底部、側(cè)面邊坡、排矸道路等，采用30cm強(qiáng)固化層，起到填埋場底層硬化防滲，整體承重作用，確保煤矸石分層填埋過程各種車輛機(jī)械作業(yè)運(yùn)行正常，保證車輛正常通行；

第二步驟：中間隔離密封層采用弱固化層，起到密封所填埋的煤矸石層，阻止水的滲透，隔絕空氣，防止自燃；

第三步驟：每層矸石前端護(hù)坡采用強(qiáng)固混合料制作成的連鎖砌塊，砌筑護(hù)坡式梯田墻，起到護(hù)坡防止坍塌滑坡等安全災(zāi)害；

第四步驟：頂部密封防滲層，煤矸石填埋完成后上面采用強(qiáng)固化混合料防滲層，然后要覆土進(jìn)行綠化或農(nóng)作物種植，起到與中間隔離密封層相同的密封防滲作用，保水保墑的作用，促進(jìn)造田復(fù)墾綠化。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述第二步驟中，弱固化層的厚度為20厘米。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述第四步驟中，強(qiáng)固化混合料防滲層的厚度為30厘米。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述第四步驟中，覆土的厚度為50厘米-80厘米。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

1.本發(fā)明煤矸石規(guī)范化處置新工藝，在矸石溝建設(shè)初期，可以做底部防滲處理、擋矸墻建設(shè)、邊坡防滲、邊坡護(hù)坡、排水渠以及排水涵洞建設(shè)以及矸石的運(yùn)輸?shù)缆酚不?、覆蓋隔層密封等環(huán)節(jié)，采用該方法可以解決煤矸石填埋的抗?jié)B、自燃、揚(yáng)塵等問題，總體體現(xiàn)環(huán)境友好，節(jié)約資源，降低成本的優(yōu)勢。

2、節(jié)約土資源，由于煤矸石具有與黏土相近的成分，可利用煤矸石粉碎成細(xì)粉代替黏土，傳統(tǒng)方案需要每堆3米深煤矸石覆土0.3m黏土并壓實以起到密封隔絕空氣作用，平均每立方煤矸石消耗黏土0.2立方米。本方法不再耗用寶貴的黏土，可以節(jié)約需要大量的土資源，平均每方煤矸石節(jié)約黃土0.2方，多消耗煤矸石近10%。

3、有效解決抗?jié)B，消除對地下水影響，在矸石溝底部和側(cè)壁采用土體水穩(wěn)定技術(shù)就地固化煤矸石細(xì)粉，形成整體的、密實的煤矸石覆蓋固化層替代黏土覆蓋層，該固化層具有優(yōu)秀的水穩(wěn)性和強(qiáng)度，而且抗?jié)B性能突出，飽和滲透系數(shù)小于k滲=1×10-5m/s；因此，無需鋪設(shè)土工布防滲、無需外運(yùn)黏土。夯筑成整體性密實的煤矸石固化層形成防滲漏層，妥善的解決了有滲水導(dǎo)致的煤矸石填埋自燃的隱患，同時消除對地下水的污染隱患。

4、就地取材、利用固廢處置固廢，實現(xiàn)固廢資源化利用的最大化。大量減少了用土量及采購成本，還降低了土的采購和運(yùn)輸費(fèi)用，從而降低成本、節(jié)能減耗。

附圖說明

圖1為煤矸石填埋區(qū)橫截面示意圖。

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明提供了煤矸石規(guī)范化處置新工藝的技術(shù)方案：

煤矸石規(guī)范化處置新工藝，其特征在于，包括以下步驟：

第一步驟：填埋場底部、側(cè)面邊坡、排矸道路等，采用30cm強(qiáng)固化層，起到填埋場底層硬化防滲，整體承重作用，確保煤矸石分層填埋過程各種車輛機(jī)械作業(yè)運(yùn)行正常，保證車輛正常通行；

第二步驟：中間隔離密封層采用弱固化層，起到密封所填埋的煤矸石層，阻止水的滲透，隔絕空氣，防止自燃；

第三步驟：每層矸石前端護(hù)坡采用強(qiáng)固混合料制作成的連鎖砌塊，砌筑護(hù)坡式梯田墻，起到護(hù)坡防止坍塌滑坡等安全災(zāi)害；

第四步驟：頂部密封防滲層，煤矸石填埋完成后上面采用強(qiáng)固化混合料防滲層，然后要覆土進(jìn)行綠化或農(nóng)作物種植，起到與中間隔離密封層相同的密封防滲作用，保水保墑的作用，促進(jìn)造田復(fù)墾綠化。

第二步驟中，弱固化層的厚度為20厘米，起到填埋場底層硬化防滲，整體承重作用良好，第四步驟中，強(qiáng)固化混合料防滲層的厚度為30厘米，起到與中間隔離密封層相同的密封防滲作用第四步驟中，覆土的厚度為50厘米-80厘米，使得保水保墑的作用更好，促進(jìn)造田復(fù)墾綠化。

具體使用時，本發(fā)明煤矸石規(guī)范化處置新工藝，通過采用30cm強(qiáng)固化層對埋場底部、側(cè)面邊坡、排矸道路等地進(jìn)行填埋，對埋場中間的隔離密封層采用弱固化層，起到密封所填埋的煤矸石層，阻止水的滲透，隔絕空氣，防止自燃；對每層矸石前端護(hù)坡采用強(qiáng)固混合料制作成的連鎖砌塊，砌筑護(hù)坡式梯田墻；對埋場頂部作密封防滲層處理，煤矸石填埋完成后上面采用強(qiáng)固化混合料防滲層，然后要覆土進(jìn)行綠化或農(nóng)作物種植。

綜上所述，本發(fā)明在矸石溝建設(shè)初期，可以做底部防滲處理、擋矸墻建設(shè)、邊坡防滲、邊坡護(hù)坡、排水渠以及排水涵洞建設(shè)以及矸石的運(yùn)輸?shù)缆酚不?、覆蓋隔層密封等環(huán)節(jié)，采用該技術(shù)可以解決煤矸石填埋的抗?jié)B、自燃、揚(yáng)塵等問題，總體體現(xiàn)環(huán)境友好，節(jié)約資源，降低成本的優(yōu)勢，同時本發(fā)明不再耗用寶貴的黏土，可以節(jié)約需要大量的土資源，也有效解決抗?jié)B，消除對地下水影響，就地取材、利用固廢處置固廢，實現(xiàn)固廢資源化利用的最大化。大量減少了用土量及采購成本，還降低了土的采購和運(yùn)輸費(fèi)用，從而降低成本、節(jié)能減耗。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。

技術(shù)特征：

1.煤矸石規(guī)范化處置新工藝，其特征在于，包括以下步驟：

第一步驟：填埋場底部、側(cè)面邊坡、排矸道路等，采用30cm強(qiáng)固化層，起到填埋場底層硬化防滲，整體承重作用，確保煤矸石分層填埋過程各種車輛機(jī)械作業(yè)運(yùn)行正常，保證車輛正常通行；

第二步驟：中間隔離密封層采用弱固化層，起到密封所填埋的煤矸石層，阻止水的滲透，隔絕空氣，防止自燃；

第三步驟：每層矸石前端護(hù)坡采用強(qiáng)固混合料制作成的連鎖砌塊，砌筑護(hù)坡式梯田墻，起到護(hù)坡防止坍塌滑坡等安全災(zāi)害；

第四步驟：頂部密封防滲層，煤矸石填埋完成后上面采用強(qiáng)固化混合料防滲層，然后要覆土進(jìn)行綠化或農(nóng)作物種植，起到與中間隔離密封層相同的密封防滲作用，保水保墑的作用，促進(jìn)造田復(fù)墾綠化。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤矸石規(guī)范化處置新工藝，其特征在于：所述第二步驟中，弱固化層的厚度為20厘米。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤矸石規(guī)范化處置新工藝，其特征在于：所述第四步驟中，強(qiáng)固化混合料防滲層的厚度為30厘米。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤矸石規(guī)范化處置新工藝，其特征在于：所述第四步驟中，覆土的厚度為50厘米-80厘米。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了煤矸石規(guī)范化處置新工藝，包括第一步驟：填埋場底部、側(cè)面邊坡、排矸道路等，采用30cm強(qiáng)固化層，起到填埋場底層硬化防滲，整體承重作用，確保煤矸石分層填埋過程各種車輛機(jī)械作業(yè)運(yùn)行正常，保證車輛正常通行；第二步驟：中間隔離密封層采用弱固化層，起到密封所填埋的煤矸石層，阻止水的滲透，隔絕空氣，防止自燃；本發(fā)明在矸石溝建設(shè)初期，可以做底部防滲處理、擋矸墻建設(shè)、邊坡防滲、邊坡護(hù)坡、排水渠以及排水涵洞建設(shè)以及矸石的運(yùn)輸?shù)缆酚不?、覆蓋隔層密封等環(huán)節(jié)，采用該方法可以解決煤矸石填埋的抗?jié)B、自燃、揚(yáng)塵等問題，總體體現(xiàn)環(huán)境友好，節(jié)約資源，降低成本的優(yōu)勢。

技術(shù)研發(fā)人員：高峰;韓文

受保護(hù)的技術(shù)使用者：山西晟境環(huán)?？萍加邢挢?zé)任公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.04.02

技術(shù)公布日：2021.07.30