[發明專利]一種用于上游式尾礦庫的濾水墻

有效

• 申請號: 201610521495.1
• 申請日: 2016-07-05
• 公開（公告）號: CN106088108B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 劉艷章;劉永濤;張奎;葉義成;柯麗華;盛建龍;王其虎;陳小強;潘世華;鄒曉甜;吳恩橋;王文杰;葉祖洋
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: E02D17/18
• 分類號: E02D17/18;E02D3/10
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙)42222
• 代理人: 張火春

技術領域

本發明屬于上游式尾礦庫排滲技術領域。具體是涉及一種用于上游式尾礦庫的濾水墻。

技術背景

尾礦庫是一種利用現有地形堆砌穩定壩體，以此來堆存尾礦的專用場地。各級子壩的筑壩方式可分為上游式、下游式和中線式，上游式砌筑各級子壩形成的尾礦庫稱為上游式尾礦庫，上游式尾礦庫具有投資小、施工工藝簡單和運行管理方便的優點，因此多數礦山采用上游式尾礦庫。

上游式尾礦庫的各級子壩多采用尾礦沖積的方式筑壩，對于大中型尾礦庫，各級子壩沿上游方向堆筑高度遠遠大于初期壩高度。上游式尾礦庫中堆存的尾礦含有礦泥夾層，導致尾礦中的尾礦水不能及時排出，新排放尾礦中賦存的尾礦水又不斷地向下游方向滲透，致使上游式尾礦庫浸潤線偏高，浸潤線沿子壩壩坡逸出，對上游式尾礦庫子壩壩體的安全構成嚴重威脅。

為解決上述浸潤線偏高的問題，技術人員提出了不同的排滲系統和排滲結構對尾礦庫排滲：

“一種適用于上游式尾礦庫的反向排滲系統及上游式尾礦庫”（CN204435430U）專利技術，采用反向排滲系統對上游式尾礦庫排滲，該系統存在以下不足：1、在前期尾礦排放過程中，需要不斷地在尾礦中鋪設集滲盲溝，在后期尾礦排放過程中，需要不斷地在尾礦中鋪設導水管和排滲盲溝，施工較為繁瑣，尾礦庫建設成本不易控制；2、后期堆放尾礦過程中，尾礦水中的細粒尾礦會逐漸在集滲井的滲水孔道和排滲盲溝的反濾層周圍堆積形成礦泥夾層，降低了排滲效果，而尾礦水澄清區較高，尾礦水越過截滲墻向下游方向滲透，造成下庫浸潤線抬升，對子壩的穩定性構成威脅；3、排滲盲溝、集滲井均是在尾礦中施工，管件調運安裝不便，施工困難。

宋志比較了上游式尾礦庫中排滲井形成的排滲墻和集水管形成的排滲墻兩者的排滲效果（宋志．排滲墻技術及排滲效果分析[J]．湖南有色金屬，2012，28(1)：5-8．），提出了排滲效果相對較好的多層集水管排滲墻的排滲方式，但該排滲設施也存在以下不足：1、集水井、集水管和塑料插板在尾礦中調運安裝不便，施工困難；2、隨著尾礦的堆高，排滲墻上游的浸潤線不能有效降低，浸潤線易造成排滲墻上游方向的子壩不穩固；3、集水管在尾礦排放后期容易出現不同程度的堵塞現象，減弱排滲效果，尾礦水向下游方向滲透，浸潤線易沿排滲墻下游方向的子壩壩坡逸出，易造成子壩壩體的不穩固。

由此可見，現有上游式尾礦庫排滲方法在前期雖能取得較好排滲效果，但隨著尾礦不斷堆高，尾礦水中的細粒尾礦會不斷地在前期預埋的排滲設施周圍賦存形成礦泥夾層，導致排滲設施排滲效果不佳。在后期的尾礦排放過程中，上游方向的尾礦水不斷向下游方向滲透，導致下游方向浸潤線抬升，對子壩的安全構成威脅，特別是在閉庫后或持續強降雨情況下，尾礦庫上游灘面蓄積的尾礦水會持續不斷地向下游方向滲透，對子壩的安全構成嚴重威脅。

發明內容

本發明旨在克服現有上游式尾礦庫排滲方面的技術缺陷，目的是提供一種排滲和截滲效果好、成本低、壩體安全穩固、施工簡便的用于上游式尾礦庫的濾水墻。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：所述濾水墻由第一面濾水墻、第二面濾水墻和第三面濾水墻圍成。第一面濾水墻和第二面濾水墻自山坡兩邊分別向外延伸與第三面濾水墻的兩端對應連接，第一面濾水墻與第三面濾水墻間的夾角為90~120°，第二面濾水墻與第三面濾水墻間的夾角為90~120°。

所述濾水墻和山坡構成內庫，所述濾水墻、各級子壩和初期壩構成外庫。

所述的第一面濾水墻、第二面濾水墻和第三面濾水墻的墻體截面形狀相同，均為等截面的等腰梯形。等腰梯形的中間設有混凝土夾層，混凝土夾層位于等腰梯形頂邊的垂直平分線處。混凝土夾層的兩側對稱地砌筑有碎石，碎石的斜面鋪有土工布。等腰梯形的底角為70~80°，等腰梯形的頂邊為4~8m，等腰梯形的高度為20~100m；混凝土夾層的厚度為0.5~1m，混凝土夾層的高度與等腰梯形的高度相等。

所述的第一面濾水墻、第二面濾水墻和第三面濾水墻的混凝土夾層處均勻地設有集水井，集水井的間距為20~100m，集水井的井筒為等截面矩形，所述矩形的長和寬為1.5~3m。集水井底部和庫底排水管連通。

混凝土夾層的兩側對稱地設有4~10層集水板，每層集水板的層間距為5~10m，每層集水板均為條狀平板；每層集水板斜面設置，每層集水板的長邊與水平面平行，每層集水板的寬邊與水平面夾角為30~45°。每層集水板的長度與所在的第一面濾水墻、第二面濾水墻和第三面濾水墻的長度對應相等，每層集水板的一條長邊緊貼混凝土夾層，另一條長邊緊貼土工布。