[發(fā)明專利]一種適用于上游式尾礦庫(kù)的反向排滲系統(tǒng)及上游式尾礦庫(kù)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410778603.4
• 申請(qǐng)日: 2014-12-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104480974A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳章友;王又武;袁曦;劉石橋;周成湘;薛順明;張修照
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中冶長(zhǎng)天國(guó)際工程有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): E02D31/00
• 分類號(hào): E02D31/00;E02D19/20
• 代理公司: 長(zhǎng)沙朕揚(yáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43213
• 代理人: 楊斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種尾礦庫(kù)及其排滲結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種上游式尾礦庫(kù)及可適用于上游式尾礦庫(kù)的排滲系統(tǒng)。

背景技術(shù)

尾礦庫(kù)是用以貯存金屬、非金屬礦山進(jìn)行礦石選別后排出的尾礦的場(chǎng)所，尾礦壩則是攔擋尾礦和水的尾礦庫(kù)外圍構(gòu)筑物，通常指初期壩1和尾礦堆積壩2的總體，參見(jiàn)圖1。初期壩1是用土、石材料等筑成，作為尾礦堆積壩2的排滲或支撐體的壩。堆積壩2是指生產(chǎn)過(guò)程中用尾礦堆積而成的壩。在某堆積標(biāo)高時(shí)，水力沖積尾礦形成的沉積體表層就是該堆積標(biāo)高的沉積灘面7，對(duì)應(yīng)于該堆積標(biāo)高的子壩3的壩頂，就是該堆積標(biāo)高的堆積壩頂，該級(jí)子壩3的壩頂軸線即為該堆積標(biāo)高時(shí)的堆積壩頂軸線8，此軸線在剖面圖上呈一條直線，在三維空間上為一平面，其平行于初期壩1。隨著堆積標(biāo)高的上升，沉積灘面7逐層上升，堆積壩頂軸線8逐級(jí)向上游方向推移。尾礦庫(kù)內(nèi)需設(shè)置排滲系統(tǒng)，以降低壩前堆積體區(qū)域的浸潤(rùn)線，確保尾礦壩的運(yùn)行安全。

我國(guó)冶金礦山約90％的尾礦壩是采用上游式筑壩法，即在初期壩1的上游方向堆積尾礦的筑壩方式，其特點(diǎn)是堆積壩頂軸線8逐級(jí)向上游方向推移。對(duì)于上游式筑壩法，目前采用較多的排滲系統(tǒng)還是水平排滲方式，在初期壩1上形成堆積壩2，由平行于堆積壩頂軸線8的排滲盲溝5和垂直于堆積壩頂軸線8的導(dǎo)水管6組成壩體的水平排滲系統(tǒng)，排滲盲溝5一般采用軟式濾水管，導(dǎo)水管6一般采用UPVC管或PE管，坡面采用植被護(hù)坡，如圖1所示，排滲方向?yàn)橄蛳掠闻艥B，滲透體積力指向下游方向。常規(guī)的水平排滲系統(tǒng)無(wú)需人力和機(jī)械強(qiáng)制抽水，能自流排滲，施工簡(jiǎn)單，投資小，采用柔性管材能適應(yīng)尾礦沉積后的不均勻變形，但濾水管在長(zhǎng)期排滲中存在淤堵問(wèn)題，運(yùn)行后期，排滲效果有限，浸潤(rùn)線降深不大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，約有1/4的尾礦庫(kù)潰壩安全事故是由其滲流控制失效引起的。

可見(jiàn)，現(xiàn)有的常規(guī)水平排滲系統(tǒng)不足以滿足上游式筑壩法的排滲需求，為了提高上游式尾礦庫(kù)的穩(wěn)定性，我們有必要對(duì)排滲系統(tǒng)及方法進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)。

輻射式排滲是目前國(guó)內(nèi)使用過(guò)的一種排滲方法。該技術(shù)最早是作為輻射式取水井的集水措施，后來(lái)被引入尾礦庫(kù)作為降水措施。輻射式排滲系統(tǒng)由輻射井10、多條濾水管9及通往堆積壩坡的導(dǎo)水引出管11組成，濾水管9以輻射井10為中心呈輻射狀布置，并坡向輻射井10，必要時(shí)可設(shè)多層。尾礦壩中的滲流水在水頭作用下向?yàn)V水管9匯流，并通過(guò)濾水管9流入輻射井10，輻射井10匯集各輻射濾水管9的滲水，再由導(dǎo)水引出管11排出壩外，其排滲原理如圖2、圖3所示。該排滲方法常用于老庫(kù)改造中，為加強(qiáng)老庫(kù)排滲，在已有的尾礦庫(kù)內(nèi)進(jìn)行施工。輻射井10一般采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，濾水管9由于需要自輻射井10向已有堆積壩2延伸，一般采用硬質(zhì)管材。該方法具有原理簡(jiǎn)單、效果明顯、后期維護(hù)管理費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，但建設(shè)施工難度較大，且成本較難控制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便、可大大降低浸潤(rùn)線和提高壩體穩(wěn)定性的適用于上游式尾礦庫(kù)的反向排滲系統(tǒng)，還相應(yīng)提供一種包含該反向排滲系統(tǒng)的上游式尾礦庫(kù)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為一種適用于上游式尾礦庫(kù)的反向排滲系統(tǒng)，所述反向排滲系統(tǒng)包括集滲盲溝、集滲井、反向?qū)芎蜐B水引出管，所述集滲井沿豎直方向埋設(shè)于尾礦庫(kù)中；所述集滲盲溝坡向集滲井并與集滲井連通；所述集滲井的底部位于尾礦庫(kù)的上游側(cè)連通至所述反向?qū)艿囊欢耍聪驅(qū)艿牧硪欢伺c所述滲水引出管連通，反向?qū)苁菑奈驳V庫(kù)的下游向上游方向傾斜。

上述本發(fā)明的反向排滲系統(tǒng)中，優(yōu)選的，所述集滲盲溝沿不同堆積高度的沉積灘面分層布置，且各層設(shè)置有多條，集滲盲溝坡向位于上游的所述集滲井。

上述本發(fā)明的反向排滲系統(tǒng)中，優(yōu)選的，位于同一高程平面內(nèi)的集滲盲溝以集滲井為中心呈輻射式布置。

上述本發(fā)明的反向排滲系統(tǒng)中，優(yōu)選的，所述集滲盲溝從內(nèi)到外主要由軟式濾水管、土工布及碎石保護(hù)層組成，其坡向與尾礦庫(kù)沉積灘面一致。

作為一個(gè)總的技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種上游式尾礦庫(kù)，所述上游式尾礦庫(kù)包括初期壩和位于初期壩上游的堆積壩，所述堆積壩中設(shè)置有上述本發(fā)明的反向排滲系統(tǒng)，所述反向排滲系統(tǒng)布置在尾礦庫(kù)底部靠近初期壩的堆積壩內(nèi)，所述反向排滲系統(tǒng)所在的堆積壩區(qū)域被設(shè)置成經(jīng)充分疏干滲水后用以支承尾礦庫(kù)的支承棱體。

上述本發(fā)明的上游式尾礦庫(kù)中，優(yōu)選的，所述集滲井的上游庫(kù)底埋設(shè)有截滲設(shè)施，且所述滲水引出管埋設(shè)在該截滲設(shè)施中，所述截滲設(shè)施及滲水引出管沿平行于截滲設(shè)施垂直高程處的邊坡軸線方向布置，所述反向?qū)軇t沿垂直于截滲設(shè)施的方向布設(shè)。