[發明專利]一種尾礦壩淤堵負壓排滲加固裝置

有效

• 申請號: 201910071770.8
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN109610434B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 尹升華;吳愛祥;曹永;陳勛;李斌;王雷鳴;嚴榮富;邵亞建;侯永強
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: E02D3/10
• 分類號: E02D3/10;E02D17/20
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發明提供一種尾礦壩淤堵負壓排滲加固裝置，屬于尾礦庫輔助裝置技術領域。該裝置包括集水鉆頭、連接螺紋管、金屬網過濾管、土工織物、塑封膜、抽汽管、螺紋夾管蓋、負壓泵、壓力表、應急注漿泵和氣液分離容器。集水鉆頭與金屬網過濾管通過螺紋管分段連接，用土工織物將金屬網過濾管緊密包裹豎直壓入尾礦砂內，將抽汽管置入集水鉆頭內，用螺紋夾管蓋與金屬網過濾管密閉連接封口。該裝置能夠有效解決高危壩體不同部位排滲淤堵現象，降低壩體浸潤線，針對極端天氣、地質等條件通過內注漿加固，地表鋼筋加固連接，提高壩體的穩定性，有效降低尾礦壩的運行風險，同時該裝置還可用于高降水量地區邊坡加固、溶浸采礦等。

技術領域

本發明涉及尾礦庫輔助裝置技術領域，特別是指一種尾礦壩淤堵負壓排滲加固裝置。

背景技術

尾礦庫潰壩、邊坡滑坡是制約安全生產的重大危險源。近十幾年來，我國礦山企業生產規模擴增，尾礦排放量加大。但由于技術及管理的落后性，尾礦庫風險逐漸顯露出來，部分尾礦庫甚至成為重大危險源，如發生暴雨、地震液化等極端環境，一旦尾礦庫發生潰壩，后果不堪設想；多雨地區的狹長型公路邊坡，交通要塞等，雖然采取很多治理方法，但效果不佳，主要原因是由于極端惡劣地質、天氣條件造成的土石方過飽和，使得防護工程的功能弱化；溶浸采礦還處于不斷的發展過程中，但面臨著溶解液滲透性差等問題，面臨礦產品的回收率低、周期長等問題。

排滲設施是控制尾礦壩浸潤線的有效手段，常見排滲設施有輻射井、虹吸井、排滲盲溝以及排滲管等，但都面臨隨著運行時間的推移，會發生一定程度的物理、化學及生物淤堵，造成后期維護成本高，施工周期長等問題。當前國內對于有關排滲設施主要集中于水力工程中堤防減壓井的優化與保護方面，針對極端工況條件下，較為便捷有效應對極端工況條件下的應急技術及設備還處于空白階段；邊坡滑坡現象在我國南方多雨地區時常發生，目前防護方法主要通過砂漿錨桿聯合掛網支護、種植植被等，但無法從根源上解決強降水造成土石方的過度飽和引發的滑坡泥石流地質災害；目前，溶浸采礦主要通過改變噴淋強度、溶浸液、礦石的堆存滲流通道對礦物質的浸出進行工業應用，對于調控溶浸液滲流設備還處于空白階段。

發明內容

本發明為解決尾礦壩淤堵排滲水能力差、土石方邊坡的含水過飽和、溶浸采礦溶解液滲透運移方向等問題，采用負壓原理，將尾礦庫、邊坡，溶浸采礦中集中收集，提供一種尾礦壩淤堵負壓排滲加固裝置。

該裝置包括集水鉆頭、連接螺紋管、金屬網過濾管、土工織物、塑封膜、抽汽管、螺紋夾管蓋、壓力表、汽液分離容器、負壓泵和應急注漿泵，集水鉆頭與金屬網過濾管通過連接螺紋管分段連接，用土工織物將金屬網過濾管緊密包裹豎直壓入尾礦砂內，用塑封膜包裹裸露在液面以下部分及液面以上的排滲管；抽汽管置入裝置的集水鉆頭內，抽汽管用螺紋夾管蓋與金屬網過濾管密閉連接封口，保證能夠有效抽出集水鉆頭內積水且不發生抽汽管內的物理淤堵，抽汽管上設置壓力表，抽汽管連接汽液分離容器、負壓泵和應急注漿泵。

其中，集水鉆頭由圓形鋼管與內空錐形鋼焊接而成，能夠集水。

金屬網過濾管由金屬網編制成圓形，兩端分別與變徑鋼管焊接而成，連接螺紋管外徑與金屬網編制的圓形管同徑；螺紋夾管蓋中心孔徑與抽汽管同徑。

土工織物通過金屬絲緊緊包裹金屬網過濾管。

螺紋夾管蓋與金屬網過濾管連接，螺紋夾管蓋中間的夾管口能夠將抽汽管固定，且不會與外界發生氣體交換。

塑封膜纏繞在土工織物浸潤線以上及以下部分深度，保證裝置在負壓抽汽時，不會發生與液面上大氣發生氣體交換，要求該材料具有密閉性，緊緊貼附在土工布表面，遇水不會發生脫落，氣密性減弱。

抽汽管置于集水鉆頭內，保證能夠抽出部分粒徑的含水尾砂，且要求抽汽管不置于集水鉆頭內部底端，避免發生粗粒徑尾砂造成的物理淤堵。

根據不同的工程條件，設計安裝M行、N列、Q個裝置，通過負壓原理達到快速排滲的目的，其中，M、N和Q均為大于1整數。