CN102041845B - 一种有效降低尾矿库堆积坝浸润线的联合排渗系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有效降低尾矿库堆积坝浸润线的联合排渗系统，是由竖向排渗井、平行坝轴线的横向排渗盲沟(2)及垂直坝轴线的纵向排渗管(3)组成；所述的横向排渗盲沟(2)采取在距离坝顶按照设计距离的尾砂沉积滩面平行坝轴线开挖倒梯形断面，铺设土工布(6)后用砂砾石(4)充填；所述的竖向排渗井沿横向排渗盲沟(2)间隔设置，采用竹编或钢筋网或具有类似功能的其它材料做骨架外包土工布(6)、内装砂砾石(4)；竖向排渗井与横向排渗盲沟交汇处采用纵向排渗管(3)连接，连接到坝坡排水明沟。本发明采用三向联合排渗，形成一个组合型的能够自流排渗的整体，可以高效的降低堆积坝体内的浸润线，保证尾砂坝的安全运行。
Description
技术领域
本发明涉及一种尾矿库后期堆积坝的排渗系统，尤其是涉及一种有效降低尾矿库堆积坝浸润线的联合排渗系统。适用于各类矿山尾矿库采用上游法筑坝的排渗，达到快速降低堆积坝体内的浸润线的目的，保证尾矿坝的安全运行。
背景技术
目前，我国尾矿储量超过100亿吨，且每年新增尾矿8～10亿吨，矿山生产加工过程中产生的尾矿大多排到尾矿库中堆存。尾矿库是重大危险源之一。据对我国具有较大规模的2500多座尾矿库统计表明，80年代以来，发生泥石流和溃坝200余起，特别是2008年9月山西襄汾“9·8”尾矿库溃坝事故造成276人遇难，是迄今为止全世界最大的尾矿库事故，造成了极大的人员伤亡和财产损失。
地下水浸润线埋置深度对上游法尾砂筑坝的安全稳定性影响很大，一般来说，浸润线每下降1m大致可使稳定性系数增加0.05左右，甚至更好一些。若浸润线下降至距坝面8m以下，坝体抗震性能可得到很大提高，在7级地震发生时基本上不会产生振动液化。浸润线偏高是上游法尾矿坝比较普遍的隐患，细粒尾砂筑坝更是如此。而矿山排放的尾砂粒径通常为中细砂以下，其自身渗透性较弱，依靠自身渗透性难以有效降低坝体内地下水，需增设排渗设施。目前一般通过设置排渗系统达到降低浸润线提高尾矿坝稳定性的目的。
降低尾矿堆积坝内浸润线的常用方法有水平排渗、垂直排渗、竖井与水平排渗管联合排渗、井点排渗及辐射井排渗等。其中：水平排渗在坝基范围内或在不同高程的沉积滩面上预埋盲沟、滤管或滤板等排渗体，将渗水引至集水总管，自流排出坝外；竖向排渗是在坝基范围内预设或在尾矿沉积滩上补设渗水竖井，渗入井内的水用机械抽吸或在井底另设水平管自流排出坝外。水平管排渗、垂直排渗、竖井与水平排渗管联合排渗在尾砂堆积子坝时实施，井点排渗及辐射井排渗是在尾砂堆积坝中、后期，根据尾砂坝体内的浸润线高度控制的要求，以降低浸润线。
当尾矿粒径较粗时尾矿坝沉积滩渗透系数一般不低于10-4cm/s，排渗设施容易收到明显的效果。而细粒尾砂堆积坝体内平均渗透系数在10-5～10-6cm/s左右，采用通常的排渗降水设施效果不很明显。
发明内容
本发明的目的就是针对现有尾矿库后期堆积坝的排渗系统难以降低尾矿库堆积坝内的浸润线、影响尾矿库安全运行的不足，而提供一种有效降低尾矿库堆积坝浸润线的联合排渗系统，保证尾矿库的安全运行。
为实现本发明的上述目的，本发明一种有效降低尾矿库堆积坝浸润线的联合排渗系统采用以下技术方案：
本发明一种有效降低尾矿库堆积坝浸润线的联合排渗系统是由竖向排渗井、平行坝轴线的横向排渗盲沟及垂直坝轴线的纵向排渗管组成。所述的横向排渗盲沟采取在距离坝顶按照设计距离的尾砂沉积滩面平行坝轴线开挖倒梯形断面，铺设土工布后用砂砾石充填，砾石之间的空隙即为盲沟中渗水的通道，土工布起到阻砂渗水的反滤作用；竖向排渗井沿横向排渗盲沟间隔设置，采用竹编或钢筋网或具有类似功能的其它材料做骨架外包土工布、内装砂砾石；竖向排渗井与横向排渗盲沟交汇处采用纵向排渗管连接，连接到坝坡排水明沟，纵向排渗管为竖向排渗井和横向排渗盲沟的排水通道。
所述纵向排渗管上半部钻孔制成花管，外包土工布而成，按1％～3％坡比向坝面外侧倾斜，让渗水加速外流，减小管内内压，自身也具有集水排渗的功能，充分发挥排水作用；也可以采用在纵向排渗管的进口段管上部打孔，形成一半的花管，外表面包裹土工布，按1％～3％坡比向坝面外侧倾斜。
在所述竖向排渗井的中间沿高度设有PVC花管。
所述横向排渗盲沟的长度方向根据竖向排渗井的间距2L取中分别向两侧按照坡度i降坡。
本发明一种有效降低尾矿库堆积坝浸润线的联合排渗系统是在后期尾砂堆积过程中分期建设，竖向排渗井随尾砂滩面的升高逐步连续加高，达到设计高度H。
所采用的砂砾石经过反复冲洗除泥。
所述纵向排渗管采用聚丙烯塑料管为佳。
竖向排渗井直径根据尾砂的粒度大小，同时考虑施工条件确定，竖向渗井高度根据尾矿堆积坝浸润线埋置深度经计算确定。
本发明采用以上技术方案，将纵向排渗管、横向排渗盲沟及竖向排渗井对接，便形成了一个组合型的能够自流排渗的整体。三向联合排渗不仅弥补了单独设置纵向排渗管降水效果有限的缺陷，而且也消除了单独设置竖向排渗井不能自流，须借助机械并长期消耗动力排渗，造成浸润线波动频繁，设备维护复杂等弊端。堆积坝体内排渗设施在后期尾砂堆积过程中分期建设。
附图说明
图1为本发明一种有效降低尾矿库堆积坝浸润线的联合排渗系统结构示意图；
图2为图1中①位置的局部剖面图；
图3为图2中a-a向视图；
图4为图3中b-b向视图。
具体实施方式
为进一步描述本发明，下面结合附图和实施例对本发明一种有效降低尾矿库堆积坝浸润线的联合排渗系统作进一步详细描述。
附图标记为：
1-竖向排渗井；2-横向排渗盲沟；3-纵向排渗管；4-竖向排渗井砂砾石；5-竖向排渗井骨架；6-竖向排渗井外包的土工布；7-PVC花管；8-排渗井井座；9-横向排渗盲沟砂砾石；10-横向排渗盲沟四周铺设的土工布；11-尾砂；L-竖向排渗井间距；H-竖向排渗井高度；i-坡比。
由图1所示的本发明一种有效降低尾矿库堆积坝浸润线的联合排渗系统结构示意图并结合图2、图3、图4看出，本发明一种有效降低尾矿库堆积坝浸润线的联合排渗系统采用竖向排渗井1、横向排渗盲沟2、纵向排渗管3三向联合排渗，形成了一个组合型的能够自流排渗的整体。竖向排渗井1采用竹编或根据钢筋网做骨架5，内填砂砾石4，外包土工布6，其目的是防止尾砂11进入竖向排渗井1内，竖向排渗井1随尾砂滩面升高适时接高，达到设计高度H，其间不得漏设；竖向排渗井1下部设有排渗井井座8；竖向排渗井1的中间沿高度H设有PVC花管7，从而加速排渗，PVC花管7采用φ80规格。横向排渗盲沟2采用倒梯形断面，其长度方向根据竖向排渗井的间距2L取中分别向两侧按照坡度i降坡，横向排渗盲沟2四周铺设土工布10，内填砂砾石9。竖向排渗井1与横向排渗盲沟2交汇处采用纵向排渗管3连接，纵向排渗管3向坝外按照1％～3％坡比倾斜，连接到坝坡排水明沟。
本发明一种有效降低尾矿库堆积坝浸润线的联合排渗系统，在矿山尾矿库后期堆积坝体内设置，各系统之间互相关联，实践应用表明，这种新的三向联合排渗系统可以高效的降低尾矿堆积坝体内的浸润线，确保了尾矿库的安全运行。
Claims (3)
1.一种有效降低尾矿库堆积坝浸润线的联合排渗系统，其特征在于是由竖向排渗井(1)、平行坝轴线的横向排渗盲沟(2)及垂直坝轴线的纵向排渗管(3)组成；所述的横向排渗盲沟(2)采取在距离坝顶按照设计距离的尾砂沉积滩面平行坝轴线开挖倒梯形断面，铺设土工布(6)后用砂砾石(4)充填；所述的竖向排渗井(1)沿横向排渗盲沟(2)间隔设置，采用竹编或钢筋网做骨架外包土工布(6)、内装砂砾石(4)；竖向排渗井(1)与横向排渗盲沟(1)交汇处采用纵向排渗管(3)连接，连接到坝坡排水明沟；所述纵向排渗管(3)上半部钻孔制成花管，外包土工布而成，按1％～3％坡比向坝面外侧倾斜。
2.如权利要求1所述的一种有效降低尾矿库堆积坝浸润线的联合排渗系统，其特征在于：在所述竖向排渗井(1)的中间沿高度设有PVC花管(7)。
3.如权利要求1或2所述的一种有效降低尾矿库堆积坝浸润线的联合排渗系统，其特征在于：所述横向排渗盲沟(2)的长度方向根据竖向排渗井的间距2L取中分别向两侧按照坡度i降坡。
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