本技术聚焦于拦挡坝技术,提出了一种创新的煤矸石充填荒沟治理坝体设计及施工方法。该方法涵盖了三个核心部分:1. 初期坝坝体的精心设计;2. 堆积坝的科学规划;3. 坝体稳定性的深入分析。
背景技术
煤矸石是在煤炭资源开发剥离、掘进、开采、洗选、加工等过程中产生的大宗固体废弃物,其产量约为煤炭开采量的10%~20%。目前,我国煤矸石综合利用现状从“以储为主”发展为“储用结合”,在燃料、建筑材料、路基填料、化工原料、农业生产和填充等多个领域得到利用。然而,以上综合利用技术尚不能满足中国目前煤矸石集中化、高产化、规模化的处理要求;且长期煤炭开采生产累积的历史矸石体量巨大,堆存在矿区形成矸石山,不仅占用大量土地,还会污染大气、水体和土壤形成污染源,成为黄土高原采煤区区域发展的“顽疾”。
煤矸石填充荒沟生态治理技术是一种针对矿区荒沟进行生态修复和治理的技术方法,旨在实现煤矸石综合利用和荒沟生态治理的双赢,提高生态系统的稳定性和生物多样性。在晋陕蒙区域,主要是将煤矸石填充采煤沉陷区或荒沟内,实现造地利用,可看做是煤矸石填充复垦技术的延续使用。但是,堆积坝体受到降雨和上游洪水的影响,岩土体引含水率增加导致强度降低,容易引起坝体失稳。同时连续的强降雨持续冲刷边坡坡面,引起边坡坡面的岩土体大量流失,进一步降低稳定性,严重影响坝体安全性和后期治理工作,因此坝体设计及其稳定性分析是拦挡坝工程的重要内容。
构建煤矸石作为填充材料进行黄土高原煤矿塌陷区和沟壑生态治理技术体系的基础就是坝体设计。因此急需研究煤矸石填充煤矿塌陷区和沟壑建设坝体的设计及其稳定性分析,并形成一套完整的设计施工方法。
实现思路