CN108867542B - 一种尾矿回水清淤系统及其清淤方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种尾矿回水清淤系统，包括尾矿库、尾矿库初期坝、排渗水系统、回水池、回水输送系统、截渗坝、事故池、挖掘器械及砂浆泵，在回水池内筑构带有闸门的隔墙，在回水池内筑有围堰，采用该尾矿回水清淤系统，构筑事故池时不需要中断尾矿库正常回水，并且构筑围堰，事故池和围堰筑好后，采用砂浆泵和人工能很快地将消力池内淤泥清除，待输送水池内的水被输送完后，通过挖掘器械挖除回水池内淤泥，本发明还公开一种尾矿回水清淤系统的清淤方法，清淤的同时不影响回水从事故池输送至选矿厂高位水池，清淤系统筑构方便，施工过程和清淤过程都安全可靠。

Description

一种尾矿回水清淤系统及其清淤方法

技术领域

本发明涉及尾矿回水技术领域，特别是涉及一种尾矿回水清淤系统及其清淤方法。

背景技术

矿业生产中，选矿厂通常筑坝拦截谷口或围地筑建成尾矿库，用以堆存尾矿或矿渣，而选矿作业中需要大量水资源，为了循环利用水资源，利用尾矿库回水技术，先将选矿厂排出的尾矿浆送入尾矿库中进行尾矿沉淀，然后将尾矿库上层水排至回水池中收集并输送至选矿厂高位水池以再次利用。

尾矿库回水过程中，尾矿库排渗水包括从尾矿库初期坝渗透出来的泥水、通过排水井及地下排水管排出的尾矿库上层水、尾矿库内通过排水沟排出的水，排渗水中含有泥沙并流入回水池中，回水池使用一段时间后，池内淤泥较多，回水浑浊，严重影响了选矿指标。为了降低回水的浑浊度，通过使用砂浆泵清淤系统定期清除回水池中淤泥。目前的清淤系统，砂浆泵对回水池中淤泥清理不完全，淤泥越积越多，需定期中断尾矿库回水，并将回水池中的泥水排尽，然后采用人工或机械装置挖除淤泥。清除淤泥耗费较长时间，尾矿库回水需等待人工或机械挖尽淤泥才能继续作业，由于在清淤时长时间中断了尾矿库回水，影响了选矿厂的正常生产，降低了生产效益。

发明内容

本发明旨在提供一种构筑简便、安全可靠的尾矿回水清淤系统，不需要长时间中断尾矿回水来进行清淤，以解决传统尾矿回水清淤中存在的问题，本发明还提供了一种尾矿回水清淤系统的清淤方法。

为实现上述目的，本发明提供的一个技术方案为：一种尾矿回水清淤系统，包括尾矿库、建在尾矿库口的初期坝、置于尾矿库中的排渗水系统、位于初期坝外侧的回水池、回水输送系统、挖掘器械，排渗水系统包括排水井、地下排水管、排水沟，排渗水系统连通至回水池，地下排水管的出水端设有排水闸阀，沿回水池出水端的池壁建有截渗坝，截渗坝的外侧建有事故池，回水池内筑构带有第一闸门的隔墙，隔墙一端连接截渗坝，另一端连接至初期坝，隔墙将回水池分隔成输送水池和第一消力池，在所述事故池内正对第一消力池的位置设第二消力池，第二消力池的内侧池壁上设连通事故池的第二闸门，回水池内靠近初期坝的位置筑有与隔墙垂直连接的围堰，围堰中部设连通第一消力池与第二消力池的地上排水管，第一消力池内设连接至尾矿库的砂浆泵。

进一步地，所述排水井设在尾矿库中部，地下排水管建在尾矿库库底且穿过初期坝底部，排水沟开设在初期坝的坝坡与山坡的交界线上，排水井与地下排水管连通。

进一步地，所述排水沟通过带孔的管道连通至尾矿库中部。

进一步地，所述高水位输送系统包括设在所述回水池右侧的第一回水泵房、设在事故池右侧的第二回水泵房，第一回水泵房内设第一水泵组、第二回水泵房设第二水泵组，第一水泵组、第二水泵组的输出端连接至选矿厂高水位水池。

进一步地，所述隔墙为水泥墙，其上部开有溢流孔。

进一步地，所述围堰采用人工装沙袋堆筑成，且在其迎水面铺设防水油布。

进一步地，所述地上排水管至少为三根。

进一步地，所述第二消力池的池壁上设防洪闸。

进一步地，所述的尾矿回水清淤系统的清淤方法包括如下步骤：

S1：启动所述第一水泵组，关闭排水闸阀，筑围堰并设地上水管；

S2：围堰筑好后，关闭所述第一闸门，打开所述第二闸门，启动所述第二水泵组和砂浆泵，人工挖除第一消力池内淤泥；

S3：打开排水闸阀，待输送水池内的水输送完，用挖掘器械在输送水池中堆筑毛石清淤道,用挖掘器械挖取淤泥，运走淤泥；

S4：清淤完成后，撤去所述围堰，打开第一闸门，待回水池内需要再次清淤时，重复上述S1-S3步骤。

本发明的有益效果：

通过以上技术方案，在回水池的出水端构筑截渗坝、事故池，在回水池内堆筑围堰并设地上排水管，构筑事故池时不需要中断尾矿库正常回水，堆筑围堰耗时很短，清淤前的施工不影响尾矿库回水的输送；事故池和围堰筑构好后，通过地上水管的作用使排渗水从第一消力池流入第二消力池进而排入事故池，输送水池内被输送水量大于进水量，且第一消力池面积较小，采用砂浆泵和人工能很快地将消力池内淤泥清除，清除消力池内的淤泥花费时间短，不影响尾矿库回水的输送；输送水池内的水被第一水泵组输送完后，通过挖掘机等机械挖除输送水池内淤泥，达到了清除淤泥的目的，不影响排渗水从事故池输送至选矿厂高位水水池，清淤系统筑构方便，施工过程和清淤过程都安全可靠。

附图说明

图1是键本发明提供的尾矿回库回水清淤系统的俯视图；

图2是图1中沿A-A线的剖视图；

图3是本发明提供的尾矿库回水清淤系统的清淤方法流程图。

附图标记：1-尾矿库，2-初期坝，3-排渗水系统，4-回水池，5-高位水池输送系统，6-挖掘器械，7-截渗坝，8-事故池，9-隔墙，10-输送水池，11-第一消力池，12-第二消力池，13-第二闸门，14-围堰；15-地上水管，16-砂浆泵，17-排水井，18-地下排水管，19-排水沟，20-毛石清淤道，51-第一回水泵房，52-第二回水泵房；511-第一水泵组，522-第二水泵组，91-溢流孔，92-第一闸门，181-排水闸阀，121-防洪闸。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明作进一步的详细描述。

如图1和图2所示，本发明提供的尾矿库回水清淤系统包括尾矿库1、建在尾矿库口的初期坝2、置于尾矿库中的排渗水系统3、位于初期坝外侧的回水池4、回水输送系统5、挖掘器械6，排渗水系统包括排水井17、地下排水管18、排水沟19，排渗水系统3连通至回水池4，地下排水管18的出水端设排水闸阀181，沿回水池4出水端的池壁建有截渗坝7，截渗坝7的外侧建有事故池8，回水池4内筑构带有第一闸门92的隔墙9，隔墙9一端连接截渗坝7，另一端连接至初期坝2，隔墙9将回水池分隔成输送水池10和第一消力池11，在所述事故池8内正对第一消力池11的位置设第二消力池12，第二消力池12的内侧池壁上设连通事故池8的第二闸门13，回水池4内靠近初期坝2的位置筑有与隔墙9垂直连接的围堰14，围堰14中部设连通第一消力池11与第二消力池12的地上排水管15，第一消力池11内设连接至尾矿库的砂浆泵16。

通过建截渗坝7将排渗水系统排至回水池4内的水堵截，并在截渗坝7的外侧建一个事故池8，通过第一消力池12和地上水管15的排水作用将排渗水系统3中排出的泥水引流至第二消力池12中，第二消力池12通过打开的第二闸门13将排渗水排至事故池8中，在事故池8中通过高位水池输送系统5将排渗水输送至选矿厂高水位水池，实现了尾矿库回水的正常输送。

在回水池4内筑隔墙9将回水池4分隔成输送水池10和第一消力池11，临时阻断排渗水系统3排出的泥水进入待清除淤泥的回水池，保证了输送水池10内的水保持减少直至排尽，为下步清淤工作做了准备；需要说明的是所述隔墙9是在回水池4建成初期就修建，达到将排渗系统3的排渗水从第一消力池11经过第一闸门92流入输送水池10的目的，还需说明的是本发明中因隔墙9的存在将回水池4分割成输送水池10和第一消力池11，但输送水池10和第一消力池11仍然为回水池4这个整体的部分（附图1中附图标记10和4指向了回水池，表示回水池4包括输送水池10）。

在筑围堰14时可以将排水闸阀181关闭，此时，输送水池10 内的水正常输送至高水位水池，并且排水井17及地下排水管中可以容纳尾矿库内的排渗水；筑围堰14花费时间较短，因此，筑围堰14不影响尾矿回水的输送，对尾矿库的排渗水也不影响，完成清淤的准备工作。

清除第一消力池11内的淤泥时，采用砂浆泵16排除淤泥，人工简单挖除就可以清除第一消力池11内的淤泥，实现了清除第一消力池11内淤泥的目的，排水沟19通过带孔的管道连通至尾矿库中部，带孔的管道为普通管道，且在管道的管壁的上部开漏水孔，在漏水孔上包裹透水布就能实现尾矿库中部渗水渗漏至管道中，再将排渗水引流至排水沟19并排至回水池内，因尾矿库中部已经出现尾矿沉淀，只有少量的水从管道排至排水沟19，排水沟19的排水量就很小，不会影响清淤工作和清淤前的准备工作，并且初期坝2坝脚排渗水因排水量原本较小对清除第一消力池11内的淤泥施工没有影响。

排水井17设在尾矿库1中部，地下排水管18建在尾矿库1库底且穿过初期坝2底部，如图2所示，排水井17埋设在尾矿库中，排水井是根据需要而修建，后期尾矿库因矿渣沉淀堆积成初期坝内侧的二期坝，此时因矿渣堆积将之前修建的排水井掩埋成废弃排水井，就需修建新的排水井，新的排水井井底与废弃水井进口齐平，井口可高于尾矿库上层水的水位，如图2所示，排水井17有三个，其中只有高度最高的一个水井在使用，其余两个水井为前期修筑且已废弃的排水进。排水井17与地下排水管18连通，达到将排水井17中排出的水通过地下排水管排至回水池4中，排水沟19开设初期坝2的坝坡与山坡的交界线上实现排出尾矿库1内少量的渗水，通过排水沟19将山坡的排水一同引流至回水池4中，确保尾矿库排渗水系统的正常排水。

进一步地，所述高水位输送系统包括设在所述回水池右侧的第一回水泵房、设在事故池右侧的第二回水泵房，第一回水泵房内设第一水泵组、第二回水泵房设第二水泵组，第一水泵组、第二水泵组的输出端连接至选矿厂高水位水池。高水位输送系统5包括设在所述回水池右侧的第一回水泵房51、设在事故池8右侧的第二回水泵房52，第一回水泵房52内设第一水泵组511、第二回水泵房52设第二水泵组522，第一水泵组511、第二水泵组522的输出端连接至选矿厂高水位水池，选矿厂高水位水池为尾矿库回水的储水水库，经过排渗和回水后输送至高位水池的水为泥沙含量少的可用水，第一回水泵组511和第二回水泵组522是水利工程中的普通的抽水系统，通过架电线连接至水泵房内提供供电，供电设备为现有普通的供电设备，第一回水泵组511和第二回水泵组522通过做功将地位水抽至高位水池内。高水位输送系统5通过水管可以连接至高位水池，达到将回水池和事故池内的水输送至高位水池的目的。

第一消力池11内的水被排入第二消力池12，即使第一消力池11溢满，如图2所示，隔墙9上部开有溢流孔91，即使第一消力池11内水溢满，泥水中的泥沙在第一消力池11内被沉淀，只有沉淀后的上层清水能从溢流孔流入输送水池，流入输送水池内的水为清水，避免了清淤时回水池内流入大量泥沙。

围堰14采用人工装沙袋堆筑成，堆筑围堰14时可关闭地下排水管181上的水阀，采用人工装沙袋堆筑围堰147加快了围堰14的筑构速率，缩短了地下排水管181的关闭时间，在围堰14迎水面铺设防水油布增强了围堰的防水性能，增加了围堰14的牢固度，围堰14的设置不但保证了尾矿库回水的正常运行，而且使清淤系统更加安全可靠。

地上水管15可根据排渗水量的多少设置三根或三根以上，以实现将排渗水引流至第二消力池12中的作用，第二消力池12的池壁上设防洪闸121，通常情况下防洪闸121处于关闭状态，如果排渗水量会超过第二消力池的容纳度，打开防洪闸121排洪，防止洪涝，保证了事故池8的安全。

尾矿库的筑够虽然依靠山体堵截山谷谷口而建，但只要是山谷都能建成，没有特殊地形地貌限制，不是独一无二的工程，可以重复筑构，同样尾矿库回水清淤系统也是可以重复筑够出来。

本发明还提供了一种尾矿库回水池清淤系统的清淤方法，如图3所示，该方法包括如下步骤：

S1：启动所述第一水泵组511，关闭排水闸阀181，筑围堰14并设地上排水管15；

S2：围堰14筑好后，关闭所述第一闸门92，打开所述第二闸门13，启动所述第二水泵组522和砂浆泵16，人工挖除第一消力池11内淤泥；

S3：打开排水闸阀191，待输送水池10内的水输送完，用挖掘器械6在输送水池中堆筑毛石清淤道20,用挖掘器械6挖取淤泥，运走淤泥；

S4：清淤完成后，撤去所述围堰14，打开第一闸门92，待回水池4内需要再次清淤时，重复上述S1-S3步骤。

通过以上步骤，在对回水池4清淤前，进行筑围堰14并设地上水管15，通过关闭第一闸门92达到不再向输送水池10内排水的目的，打开第二闸门13，启动第二水泵组522和砂浆泵16实现将排渗水引流至事故池4内并且开始清除第一消力池11内的淤泥，输送水池10内的水输送完毕，就可以借助挖掘器械6在所述输送水池内堆筑毛石清淤道20，毛石清淤道20所用“毛石”为附近山体取材，挖掘器械6可以在毛石清淤道20上运行，并挖取淤泥，运输汽车（普通运输车）在毛石清淤道路20上行驶至挖掘器械6附近并装上淤泥运走，淤泥可运送至库外的弃土场堆存。清除完回水池4内的淤泥，就可打开所述第一闸门92，撤去围堰14使排渗水继续排入回水池4中，当回水池4中再次出现淤泥沉淀满后，重复该清淤方法达到清楚尾矿回水池中的淤泥。

以上所述仅为本发明实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种尾矿回水清淤系统，包括：尾矿库、建在尾矿库口的初期坝、置于尾矿库中的排渗水系统、位于初期坝外侧的回水池、回水输送系统、挖掘器械；所述排渗水系统包括排水井、地下排水管、排水沟；所述排渗水系统连通至回水池；

其特征在于，所述地下排水管的出水端设有排水闸阀；沿所述回水池出水端的池壁建有截渗坝；所述截渗坝的外侧建有事故池；所述回水池内筑构带有第一闸门的隔墙；所述隔墙一端连接截渗坝，另一端连接至初期坝；所述隔墙将回水池分隔成输送水池和第一消力池；在所述事故池内正对第一消力池的位置设第二消力池；所述第二消力池的内侧池壁上设连通事故池的第二闸门；所述回水池内靠近初期坝的位置筑有与隔墙垂直连接的围堰；所述围堰中部设连通第一消力池与第二消力池的地上排水管；所述第一消力池内设连接至尾矿库的砂浆泵。

2.根据权利要求1所述的尾矿回水清淤系统，其特征在于：所述排水井设在尾矿库中部；所述地下排水管建在尾矿库库底且穿过初期坝底部；所述排水沟开设在初期坝的坝坡与山坡的交界线上；所述排水井与地下排水管连通。

3.根据权利要求2所述的尾矿回水清淤系统，其特征在于：所述排水沟通过带孔的管道连通至尾矿库中部。

4.根据权利要求1所述的尾矿回水清淤系统，其特征在于：还包括高水位输送系统，所述高水位输送系统包括设在所述回水池右侧的第一回水泵房、设在事故池右侧的第二回水泵房；所述第一回水泵房内设第一水泵组、第二回水泵房设第二水泵组；所述第一水泵组、第二水泵组的输出端连接至选矿厂高水位水池。

5.根据权利要求1所述的尾矿回水清淤系统，其特征在于：所述隔墙为水泥墙，其上部开有溢流孔。

6.根据权利要求1所述的尾矿回水清淤系统，其特征在于：所述围堰采用人工装沙袋堆筑成，且在其迎水面铺设防水油布。

7.根据权利要求1所述的尾矿回水清淤系统，其特征在于：所述地上排水管至少为三根。

8.根据权利要求1所述的尾矿回水清淤系统，其特征在于：所述第二消力池的池壁上设防洪闸。

9.一种如权利要求4所述的尾矿回水清淤系统的清淤方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：启动所述第一水泵组，关闭排水闸阀，筑围堰并设地上排水管；

S2：围堰筑好后，关闭所述第一闸门，打开所述第二闸门，启动所述第二水泵组和砂浆泵，人工挖除第一消力池内淤泥；

S3：打开排水闸阀，待输送水池内的水输送完，用挖掘器械在输送水池中堆筑毛石清淤道,用挖掘器械挖取淤泥，运走淤泥；

S4：清淤完成后，撤去所述围堰，打开第一闸门，待回水池内需要再次清淤时，重复上述S1-S3步骤。

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