[發明專利]一種逐級濕堆尾礦加速排水固結的裝置

有效

• 申請號: 201510449237.2
• 申請日: 2015-07-28
• 公開（公告）號: CN105002870B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: 歐孝奪;吳光航;蘇建;陶然;潘鑫
• 申請（專利權）人: 廣西大學;廣西瑞宇建筑科技有限公司
• 主分類號: E02B11/00
• 分類號: E02B11/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司51214
• 代理人: 陳科恒

技術領域

本發明涉及尾礦庫災害防治技術領域，尤其是一種逐級濕堆尾礦加速排水固結裝置。

背景技術

尾礦庫作為一種特殊的工業建筑，是礦山企業生產必不可少的基礎設施，但亦是一種高危人造泥石流危險源。由于特殊的尾礦堆排工藝及貯存環境，造成尾礦庫內常年積水嚴重、礦泥固結程度極低、壩體浸潤線偏高，以致壩體坍塌、巖溶區排泥庫泥漿泄漏甚至潰壩等尾礦庫災害事故頻發。

無論是上游式尾礦堆積壩由于滲透破壞造成的潰壩、坍塌事故，或是巖溶區排泥庫的泥漿泄漏事故，究其原因均為庫內尾礦的排水固結緩慢。一方面，大多數上游式尾礦庫均采用水力輸送、濕法貯存尾礦，尾礦漿具有低滲透性、高孔隙比、高含水率的特點，最高含水率可達300％以上；另一方面，庫內尾礦堆積體由于缺乏有效的排水通道，造成庫內積水嚴重，大量的庫內積水無法及時排出，尤其是大型尾礦庫，即使尾礦庫停用，深層的尾礦漿仍要經過相當長的時間才會完成固結，固結周期相當漫長。本發明通過研制一種逐級濕堆尾礦加速排水固結裝置，可實現尾礦高效排水固結，為尾礦庫的災害防治提供一種新的思路。

發明內容

本發明的目的在于：針對現有技術的不足，提供一種逐級濕堆尾礦加速排水固結裝置，有效解決庫內尾礦排水固結問題，加速尾礦固結進程，有效提高尾礦庫安全性，對尾礦庫災害防治提供有效途徑。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種逐級濕堆尾礦加速排水固結裝置，包括主支架、主浮體、卷積盒和除泥皮裝置，所述主支架是通過兩個相對放置的支撐架形成的頂端和底端分別同時連接一個上鋼環和一個下鋼環而成的，所述主浮體設置在上、下鋼環之間，所述主浮體中部設置一貫通方孔，所述兩個相對放置的支撐架穿過主浮體中部并分別緊貼貫通方孔兩內側，所述卷積盒固定安裝在兩個相對放置的支撐架形成的空間內，在主支架的下鋼環固定連接除泥皮裝置。

作為本發明的優選技術方案，所述卷積盒的中心具有卷曲拉力器、卷積槽，其底部正下方具有防泥裝置，所述卷積槽用于放置土方復合排水材，所述防泥裝置的內部設置一與卷積槽匹配連通的通道，所述土方復合排水材的一端纏繞在卷曲拉力器上并放置在卷積槽內，另一端穿過防泥裝置的通道。

由于采用卷積盒，卷曲拉力器提供卷曲拉力，確保土工復合排水材中心線處于“鉛垂狀態”，由于庫面水位高程變幅較大且變化頻繁，裝置隨庫面頻繁升降，若存放土工復合排水材的卷積盒不具備“收放”的能力，將造成土工復合排水材只拉長不收卷，進而造成土工復合排水材彎曲、折疊等現象，嚴重影響裝置的排水效果。同時，由于土工復合排水材卷積盒卷曲拉力也有利于裝置的復位，當浮體偏離固定位置而錨纜無法實現精確固定時，卷曲拉力可實現其“復位”功能，進而確保排水路徑最短。

作為本發明的優選技術方案，所述除泥皮裝置包括連接環、V形支撐桿、骨架和若干對刮泥齒，所述骨架由兩根短方鋼和兩根長方鋼形成矩形框架，其中上下兩根短方鋼頂面設置方形通孔，所述防泥裝置與其中一短方鋼的方形通孔進行卡位固定，若干對刮泥齒等間距并排設置在兩根長方鋼之間，每一對刮泥齒之間的間距與方形通孔的寬度一致，所述土方復合排水材的下端一直穿過方形通孔和每一對刮泥齒的間隙；所述連接環與下鋼環匹配固定，所述V形支撐桿開口方向的兩頂端與連接環固定形成倒三角形，另一端固定在骨架的短方鋼上。

由于采用上述結構，用于刮除排水過程中濾膜表面聚集的土顆粒黏附形成的“泥皮”，其原理為：裝置隨庫面頻繁升降，土工復合排水材由于卷曲拉力作用將隨之伸縮，除泥皮裝置的刮泥齒將裝置下部0.6m范圍內泥皮進行刮除，提高土工復合排水材的排水效率。

進一步地，所述主浮體是由四個相同的浮體單元拼接而成的。為提高浮標體的抗沉性，主浮體分為四個相同的浮體單元，制作完成后組裝連接即可。

進一步地，所述支撐架為交叉形的支架，交叉處具有一定位孔。采用交叉形支撐架起到穩固支撐的作用，定位孔用于卷曲拉力器中心的定位，起到準確定位的作用。

一種包含逐級濕堆尾礦加速排水固結裝置的尾礦庫內排水系統，包括可隨尾礦庫自動升高排水固結系統、底部排水系統和廢水循環利用池；

所述可隨尾礦庫自動升高排水固結系統包括若干個所述裝置和錨泊系統，所述錨泊系統具有錨纜和錨塊，錨塊固定在尾礦庫岸坡上設置的岸坡連接點，若干個所述裝置布設在尾礦庫的庫面上，所述裝置兩兩之間通過錨纜與裝置上的主浮體連接，每一所述裝置通過錨纜與錨塊連接；