[發明專利]一種有效提前排水并延長澄清距離的尾礦庫排洪系統

有效

• 申請號: 201310550198.6
• 申請日: 2013-11-08
• 公開（公告）號: CN103541330A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 陳雯;黃偉;鄧書申
• 申請（專利權）人: 化工部長沙設計研究院
• 主分類號: E02B3/10
• 分類號: E02B3/10
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所 43205
• 代理人: 寧星耀;舒欣

技術領域

本發明涉及一種尾礦庫排洪系統，尤其是涉及一種有效提前排水并延長澄清距離的尾礦庫排洪系統。?

背景技術

尾礦庫是一種特殊的工業建筑物，也是礦山三大控制工程之一，其運行的好壞不僅關系到礦山企業的經濟效益與生產安全，而且威脅著庫區下游居民的生命財產及周邊環境。

尾礦庫排洪系統對尾礦庫的整體安全具有重要意義，排洪系統不僅要保證安全、及時地排出庫區的澄清水和洪水，而且還要確保不讓尾砂從排洪系統中排出，即排水不排砂。

尾礦庫排洪系統通常由進水構筑物和排水構筑物組成。隨堆積壩升高，進水構筑物向庫后延長及抬升，不斷調整進水口高程，保證庫內的澄清距離，不讓尾砂從排洪系統中排出。

我國大部分礦山尾礦庫為山谷型，最常用的進水構筑物為排水井，一般第一口排水井的井座標高為尾礦庫的最低排水標高，通常第一口排水井的井座標高根據初期壩壩高設置，滿足尾礦堆積至初期壩壩頂時開始排水。

對于初期壩較高，筑壩材料為軟巖、風化料等材料強度受浸水影響較大的尾礦庫，需要在尾砂堆積到初期壩壩頂標高之前進行提前排水。目前，已有的措施是修建“零號井”或在排水井井座上開洞進水。前者會增加投資，并且排水井間的銜接管理、排水井封堵工作都比較麻煩；后者損害了排水井井座結構。

對于庫長較短，庫底坡度較陡的山谷型尾礦庫，隨著尾礦庫堆積壩的上升，排水井拱蓋板逐漸上升，扣除尾礦庫必須的正常運行期干灘長度，尾礦庫澄清水面線距離排水井進水口距離逐漸變短，難以達到澄清效果，庫水直接外排會對環境造成污染。目前，已有的措施是排水井附帶斜槽來延長庫水外排的澄清距離。額外修建斜槽會增加投資，同時斜槽封堵的管理工作麻煩，工作量大。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，針對初期壩壩高較高，初期壩筑壩材料受浸水影響較大，需要在堆積到初期壩壩頂之前提前排水的情況，以及后期庫長較短，澄清距離難以滿足的情況，提供一種有效提前排水并延長澄清距離的尾礦庫排洪系統。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種有效提前排水并延長澄清距離的尾礦庫排洪系統，包括排水井、排洪管，所述排水井包括井座、井架及拱蓋板，所述井座上設有套管，所述井架上設有進水口，所述套管與排洪管相連，所述排洪管的頂部設有進水孔，并通過無紡土工布包裹的混凝土塞封堵來提高排洪管進水孔進水標高。

進一步，所述排洪管為現澆涵管，所述進水孔為兩排，分別位于管頂左右兩側，在澆筑過程中預留。

進一步，排洪管兩排預留進水孔按梅花形間隔布置，布置間距根據實際情況確定，一般最好間距能被一個管節長度整除，避開排洪管的配置鋼筋，與鋼筋間預留保護距離。

進一步，排洪管進水孔孔徑根據尾礦庫日排水量決定，垂直從上到下，孔徑由大到小漸變。

進一步，所述混凝土塞（必要時配筋）的尺寸比進水孔孔徑小，縫隙寬度為一～兩層無紡土工布（300g/m²~400g/m²）厚度；所述無紡土工布為一～兩層，無紡土工布覆蓋住孔徑外10cm～15cm寬的范圍，無紡土工布邊沿用水泥砂漿澆筑。

工作原理：在尾礦庫運行初期，尾礦庫水位低于井座最低進水標高之前，通過排洪管的進水孔提前排水；在尾礦庫運行中后期，排水井進水口標高始終保持高于排洪管預留進水孔標高，低于設計防洪標高，通過預留進水孔排水，延長庫水外排的澄清距離。

本發明之有效提前排水并延長澄清距離的尾礦庫排洪系統中，排洪管隨尾礦庫溝底向上沿升，隨堆積壩上升，通過混凝土塞封堵，逐步提高排洪管預留孔進水標高；排水井隨堆積壩上升，通過增加排水井拱蓋板，提高排水井進水口標高；帶預留孔的排洪管段可根據實際庫區情況，分標高設置，與無預留孔排洪管、排水井按任意形式組合。

本發明具有以下優點：

（1）尾礦庫運行初期，庫水位低于第一口排水井井座標高之前，可以通過下游端排洪管的預留進水孔排水，實現降低浸潤線，加速堆積壩尾砂固結目的；

（2）尾礦庫運行中后期，排水井進水口標高始終保持在設計防洪高度之下，高于排洪管預留進水孔，使得正常運行時，尾礦庫內的水無法直接從排水井排出，繞過排水井，從庫尾的排洪管預留進水孔進入，由套管流入排水井，經下游排洪管外排，有效增加尾礦庫水外排的澄清距離，實現增加外排水的澄清效果目的；