CN102589639A - 一种用于尾矿库坝体浸润线的观测系统 - Google Patents
一种用于尾矿库坝体浸润线的观测系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于尾矿库坝体浸润线的观测系统，布设于尾矿坝坝体内，它是由钢管（1）、钢制堵头（2）、土工布（4）、麻丝（5）、浸油木塞（6）、粗砂（7）组合构成；所述的钢管（1）外包土工布（4）反滤并用麻丝（5）绑扎牢固，周围采用粗砂（7）填缝；钢管（1）的下部为沉砂管段（11）、中部为滤水管段（8），钢管（1）的上部部分露出地表并采用螺纹（3）与钢制堵头（2）连接，实现钢管口密闭；钢管（1）的底部采用浸油木塞（6）封堵；在钢管（1）的滤水管段（8）布设花眼（9）。本发明应用于尾矿库的浸润线观测，观测精度高、数据采集简单，并且具有便于观测、使用年限较长，不受天气、温度、安装等因素影响的特点，能满足各类型尾矿库，特别是上游式尾矿筑坝尾矿库的浸润线观测需要。
Description
技术领域
本发明涉及一种坝体浸润线观测系统，尤其涉及一种用于尾矿库坝体浸润线的观测系统，特别适用于采用上游式尾矿筑坝的尾矿库，实现坝体浸润线观测。
背景技术
尾矿库是矿山生产中的重要设施,它既是一座人为形成的高位泥石流危险源,又是环境污染源,是非煤矿山的重大危险源之一,生产运行期间尾矿坝的稳定性对于矿山安全生产具有重大的现实意义。采用上游式尾矿筑坝的尾矿库由于成本较低，在我国大范围采用，但因其安全性相对较低、对坝体的维护、管理要求较高，近年来，采用上游式尾矿筑坝的尾矿库安全事故频频发生，不但使企业经济蒙受损失，更对人民的生命财产安全与和谐的生态环境造成严重的危害。
尾矿库内的水沿尾矿颗粒间的孔隙向坝体下游方向不断渗透形成渗流。稳定渗流的自由水面线称为浸润线。尾矿坝内浸润线位置越高，坝体稳定性越差，地震液化的可能性也越大。对于上游式尾矿筑坝的尾矿库而言，浸润线的高度直接关系到坝体稳定及其安全性，及时、准确地获得浸润线埋深数据，对判明尾矿库运行状态、确保尾矿库安全有重要意义。
目前，尾矿坝浸润线监测通常有两种方法：一种是埋设适当数量的测压管，通过人工现场测量测压管中水位得到浸润线的高度；另一种是埋设特制传感器，通过在坝体内钻凿钻孔，把带有压力传感器的渗压计放置在钻孔里，通过渗压计测量的压力，再转换为水头高度，结合安装深度以及孔口高度即可得到坝体或绕坝的浸润线高度。
实际应用中发现，现有尾矿坝浸润线监测手段存在如下问题：
（1）测压管灵敏度容易受安装的规范性、管口降雨、使用年限、库水位陡升陡降变化等因素的影响，造成坝体浸润线观测数据误差较大；
（2）由于传感器位于尾矿库自然环境状态，工作环境较为恶劣，传感器的精度及工作状态易受雷电、湿度、降雨、温度变化、安装等因素影响，造成坝体浸润线观测数据失真。
发明内容
为了克服现有的尾矿坝浸润线监测系统存在的上述缺陷，本发明提供一种用于尾矿库坝体浸润线的观测系统，应用于尾矿坝浸润线观测，具有可靠性高、布设简单、操作方便、耐久性高的特点，特别适用上游式尾矿筑坝的尾矿库坝体浸润线观测需要。
为实现本发明的上述目的，本发明一种用于尾矿库坝体浸润线的观测系统采用以下技术方案实现：
本发明一种用于尾矿库坝体浸润线的观测系统，布设于尾矿坝坝体内，其特征在于：它是由钢管、钢制堵头、土工布、麻丝、浸油木塞、粗砂组合构成，所述的钢管外包土工布反滤并用麻丝绑扎牢固，周围采用粗砂填缝；钢管的下部为沉砂管段、中部为滤水管段，钢管的上部部分露出地表并采用螺纹与钢制堵头连接，实现钢管口密闭；钢管的底部采用浸油木塞封堵；在钢管的滤水管段布设花眼。
所述钢管的滤水管段布设的花眼按60°间距梅花型布置，花眼的孔径φ为8mm，纵向间距50mm。
所述钢管长度按尾矿库等级取6m～12m；所述沉砂管段长度为0.8～1.2m，滤水管段长度为1.8～3.0m。
所述的土工布的规格为200g/㎡，所述钢管型号为DN50×4。
所述钢管上部露出地表部分的高度为0.15～0.3米。
本发明一种用于尾矿库坝体浸润线的观测系统的观测横断面布置在有代表性的断面上，如最大坝高断面、合龙段、及坝内排水管所在断面等处，断面间距一般为100～200米。
每个观测横断面上，测点数量和埋设位置根据断面大小、结构、坝基地质情况以及设计采用的渗透计算方法等因素确定，并以能掌握浸润线的形状及变化为原则。一般最少应布置三个测点：在坝顶上游边缘以及排水棱体上游边坡与坝基的交点各布置一点，其间再埋设一至几点。
本发明一种用于尾矿库坝体浸润线的观测系统采用以上技术方案后，具有以下效果：
（1）该观测系统具有观测精度高，数据采集简单，较好的适用于上游式尾矿筑坝特点；
（2）该观测系统具有便于观测，使用年限较长，其使用不受天气、温度、安装等因素影响的特点；
（3）该观测系统具有容易安装，便于随时增补，能随尾矿坝增高及时布设的特点。
附图说明
图1为本发明一种用于尾矿库坝体浸润线的观测系统纵剖面结构示意图。
图2为本发明一种用于尾矿库坝体浸润线的观测系统横剖面结构示意图。
附图标记为：
1—钢管；2—钢制堵头；3—螺纹；4—土工布；5—麻丝；6—浸油木塞；7—粗砂；8—滤水管段；9—花眼；10－钻孔；11－沉砂管段。
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用于尾矿库坝体浸润线的观测系统的结构作进一步详细描述。
由图1所示的本发明一种用于尾矿库坝体浸润线的观测系统纵剖面结构示意图看出，本发明一种用于尾矿库坝体浸润线的观测系统，是由钢管1、钢制堵头2、螺纹3、土工布4、麻丝5、浸油木塞6组合构成。钢管1外包土工布4并采用麻丝5绑扎牢固。钢管1底部采用浸油木塞6封堵牢固。钢管1布设于尾矿坝坝体内，钢管1的下部为0.9m长度的沉砂管段11，中部为2m长度的滤水管段8，滤水管段8布设有花眼9，孔径φ为8mm，纵向间距50mm；钢管1上部部分露出地表0.2m，采用螺纹3与钢制堵头2连接，实现钢管口的密闭；钢管1的长度按尾矿库等级取6m～12m；钢管1周围采用粗砂7填缝。
所述钢管1的型号为DN50×4钢管。采用的土工布4的规格为200g/㎡。
由图2所示的本发明一种用于尾矿库坝体浸润线的观测系统结构示意图看出，滤水管段8布设花眼9，花眼9按60°间距梅花型布置。
本发明一种用于尾矿库坝体浸润线的观测系统在实际应用中，先采用Φ90钻孔10成孔。观测系统安装完毕后，直接采用钢尺水位计进行坝体浸润线的读取。安装后的应用结果表明，这种新型的用于观测尾矿库坝体浸润线的装置具有较高的观测精度高、数据采集简单、较好的适用于上游式尾矿筑坝特点，并且具有便于观测、使用年限较长，不受天气、温度、安装等因素影响的特点，能满足各类型尾矿库，特别是上游式尾矿筑坝尾矿库的浸润线观测需要。
Claims (4)
1.一种用于尾矿库坝体浸润线的观测系统，布设于尾矿坝坝体内，其特征在于：它是由钢管（1）、钢制堵头（2）、土工布（4）、麻丝（5）、浸油木塞（6）、粗砂（7）组合构成；所述的钢管（1）外包土工布（4）反滤并用麻丝（5）绑扎牢固，周围采用粗砂（7）填缝；钢管（1）的下部为沉砂管段（11）、中部为滤水管段（8），钢管（1）的上部部分露出地表并采用螺纹（3）与钢制堵头（2）连接，实现钢管口密闭；钢管（1）的底部采用浸油木塞（6）封堵；在钢管（1）的滤水管段（8）布设花眼（9）。
2.如权利要求1所述的一种用于尾矿库坝体浸润线的观测系统，其特征在于：所述钢管（1）的滤水管段（8）布设的花眼（9）按60°间距梅花型布置，花眼（9）的孔径φ为8mm，纵向间距50mm。
3.如权利要求1或2所述的一种用于尾矿库坝体浸润线的观测系统，其特征在于：所述钢管（1）长度按尾矿库等级取6m～12m；所述沉砂管段（11）长度为0.8～1.2m，滤水管段（8）长度为1.8～3.0m。
4.如权利要求3所述的一种用于尾矿库坝体浸润线的观测系统，其特征在于：所述的土工布（4）的规格为200g/㎡，所述钢管（1）型号为DN50×4，所述钢管(1)上部露出地表部分的高度为0.15～0.3 m。
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