CN109356144A - 一种尾矿库专用排渗管及其减缓淤堵的方法 - Google Patents

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刘胜
王媛
冯迪
杨欢欢
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    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
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Abstract

本发明公开了一种尾矿库专用排渗花管，属于尾矿坝排渗技术领域，包括排渗花管、架空层和土工布，在排渗花管与土工布之间设置架空层；在排渗花管上均布排渗花管开孔处；架空层纵向连通性，环向不连通，纵向为沿排渗花管管身方向且与管身中心轴线方向平行，环向为与纵向垂直的方向。本发明还公开了其减缓淤堵的方法。本发明在传统排渗管的基础上增加了架空层，在保留原有排渗管优点的基础上，增加了排渗管的过水面积，优化了渗水路径，增大了排渗效果；本发明的减缓淤堵的方法，由于架空层的存在，优化了渗水路径，即使土工布发生一定程度的淤堵，这种排渗管仍具有相当的排水效果，减缓了排渗管的淤堵周期。

Description

一种尾矿库专用排渗管及其减缓淤堵的方法
技术领域
本发明属于尾矿坝排渗技术领域，具体涉及一种尾矿库专用排渗管及其减缓淤堵的方法。
背景技术
尾矿库是指筑坝拦截谷口或围地构成的，用以堆存金属或非金属矿山进行矿石选别后排出尾矿或其他工业废渣的场所。浸润线是尾矿库的生命线，浸润线过高可能会产生坝面沼泽化，管涌，甚至溃坝等险情。
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，最常用的排渗装置是排渗管，一般是UPVC花管外包土工布制作而成，具有构造简单，施工方便，耐久性好等优点，同时也具有一个致命的缺点，就是土工布容易发生淤堵，进而导致排渗管的排渗效果大幅降低甚至失效，为了降低浸润线只能重新铺设排渗管，代价较大。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于提供一种尾矿库专用排渗管，能够增加排渗效果，延缓淤堵周期，具有一定的经济效益和实用价值；本发明的另一目的在于提供一种尾矿库专用排渗管的减缓淤堵的方法。
技术方案：为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种尾矿库专用排渗花管，包括排渗花管、架空层和土工布，在排渗花管与土工布之间设置架空层；在排渗花管上通过开孔方式均布排渗花管开孔处；所述的架空层纵向连通性，环向不连通，所述的纵向为沿排渗花管管身方向且与管身中心轴线方向平行，所述的环向为与纵向垂直的方向。
所述的排渗花管材质为UPVC或钢材。
所述的排渗花管的直径为63～90mm，开孔直径为12～15mm，开孔率为10％～16％。
所述的排渗花管分段制作，各段之间通过螺纹连接。
所述的架空层为格构网或蜂窝板。
所述的架空层的厚度为5～10mm，架空层通过铁丝与排渗花管连接。
所述的土工布的规格为200～400g/m2无纺土工布。
所述的一种尾矿库专用排渗花管减缓淤堵的方法，包括如下步骤：
1)设备安装
分段制作并安装排渗花管，各段之间通过螺纹连接；排渗花管的端部导水段不需要打孔，排渗花管埋入预先钻好的孔洞中后就不再拔出，在排渗花管外层放置架空层，架空层缠绕设置在排渗花管外周，保证架空层纵向连通性，环向不具有连通性；在架空层外层包裹土工布；
2)减缓路径
外侧水穿过土工布，进入架空层，通过架空层的纵向传输汇集到排渗花管开孔处入排渗花管内；当土工布发生一定程度的淤堵后，排渗花管仍继续排渗，延缓整个排渗花管的淤堵周期。
有益效果：与现有技术相比，本发明的一种尾矿库专用排渗管，在传统排渗管的基础上增加了架空层，在保留原有排渗管优点的基础上(方便施工，构造简单，耐久性好)，增加了排渗管的过水面积，优化了渗水路径，增大了排渗效果；本发明的减缓淤堵的方法，由于架空层的存在，优化了渗水路径，即使土工布发生一定程度的淤堵，这种排渗管仍具有相当的排水效果，减缓了排渗管的淤堵周期。
附图说明
图1是一种尾矿库减缓排渗管淤堵的方法对应排渗管的横断面图；
图2是架空层为格构网示意图；
图3是架空层为蜂窝板示意图；
图4传统排渗管排渗过程示意图；
图5一种尾矿库专用排渗管排渗过程示意图；
图6格构网和蜂窝网的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作更进一步的说明。
如图1-6所示，附图标记为：排渗花管1、架空层2、土工布3、排渗花管开孔处4、格构网201、蜂窝板202。
如图4所示，传统的排渗装置，包括排渗花管1和土工布3，在排渗花管1外部直接包裹土工布3，土工布3未发生淤堵时，周围的水一方面可以直接穿过土工布3和排渗花管1的开孔，进入排渗花管1内部(路径一)，另一方面可以沿着土工布3内部流动到排渗花管1的开孔处，进入排渗花管1内部(路径二)。当土工布3发生一定程度的淤堵后，路径一的渗水过程发生一定程度的减弱，路径二的渗水过程基本停止。
如图1-3和图5所示，本发明的一种尾矿库专用排渗花管1，包括排渗花管1、架空层2和土工布3，在排渗花管1与土工布3之间设置架空层2。在排渗花管1上通过开孔的方式均布排渗花管开孔处4。
排渗花管1的端部导水段不需要打排渗花管开孔处4，排渗花管1埋入预先钻好的孔洞中后就不再拔出，起支撑外部尾矿和形成内部空间的作用，材质为UPVC或钢材，考虑到防腐的因素，选用UPVC材质。
排渗花管1的直径为63～90mm，开孔直径为12～15mm，开孔率为10～16％，排渗花管1分段制作，各段之间通过螺纹连接。
架空层2缠绕设置在排渗花管1外周，架空层2选用格构网201或蜂窝板202，保证其材质具有耐腐蚀的性能。如图6所示，图6(a)为格构网201的示意图，图6(b)为蜂窝网202的示意图；为保证排渗花管1有更好的排渗效果，需要保证架空层2纵向具有一定的连通性，环向不具有连通性。纵向为沿排渗花管1管身方向且与管身中心轴线方向平行，环向为与纵向垂直的方向。
架空层2增加了排渗花管1的过水面积，优化了渗水路径，增大了排渗效果。架空层2的厚度为5～10mm，架空层2通过细铁丝与排渗花管1紧密连接，架空层2的存在，使得土工布3两侧存在一定的压差，即使土工布3发生一定程度的淤堵，这种排渗花管1仍具有相当的排水效果，减缓了排渗花管1的淤堵周期。
土工布3包裹在架空层2的外部，起到过滤的效果，土工布3的规格根据其等效孔径与尾矿颗粒级配的特性进行确定，土工布的规格为200～400g/m2无纺土工布。
如图5所示，一种尾矿库专用排渗花管减缓淤堵的方法，包括如下步骤：
1)设备安装
分段制作并安装排渗花管1，排渗花管1的端部导水段不需要打排渗花管开孔处4；在排渗花管1外层放置架空层2，保证架空层2纵向连通性，环向不具有连通性；在架空层2外层包裹土工布3；
2)排渗减缓路径
排水路径为：外侧水穿过土工布3，进入架空层2，通过架空层2的纵向传输汇集到排渗花管开孔处4进入排渗花管1内；在排渗过程中增大了过水面积，优化了渗水路径，当土工布3发生一定程度的淤堵后，排渗花管1仍具有相当的排渗效果，延缓了整个排渗花管1的淤堵周期；排渗花管1加入架空层2，使得排水路径主要为路径一，土工布3发生一定程度淤堵对其影响较小，增加其抗淤堵能力。

Claims (8)

1.一种尾矿库专用排渗花管，其特征在于：包括排渗花管(1)、架空层(2)和土工布(3)，在所述的排渗花管(1)与土工布(3)之间设置架空层(2)；在所述的排渗花管(1)上通过开孔方式均布排渗花管开孔处(4)；所述的架空层(2)纵向连通性，环向不连通，所述的纵向为沿排渗花管(1)管身方向且与管身中心轴线方向平行，所述的环向为与纵向垂直的方向。
2.根据权利要求1所述的一种尾矿库专用排渗花管，其特征在于：所述的排渗花管(1)材质为UPVC或钢材。
3.根据权利要求1所述的一种尾矿库专用排渗花管，其特征在于：所述的排渗花管(1)的直径为63～90mm，开孔直径为12～15mm，开孔率为10％～16％。
4.根据权利要求1所述的一种尾矿库专用排渗花管，其特征在于：所述的排渗花管(1)分段制作，各段之间通过螺纹连接。
5.根据权利要求1所述的一种尾矿库专用排渗花管，其特征在于：所述的架空层(2)为格构网(201)或蜂窝板(202)。
6.根据权利要求1所述的一种尾矿库专用排渗花管，其特征在于：所述的架空层(2)的厚度为5～10mm，架空层(2)通过铁丝与排渗花管(1)连接。
7.根据权利要求1所述的一种尾矿库专用排渗花管，其特征在于：所述的土工布(3)的规格为200～400g/m2无纺土工布。
8.权利要求1-7中任意一项所述的一种尾矿库专用排渗花管减缓淤堵的方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)设备安装
分段制作并安装排渗花管(1)，各段之间通过螺纹连接；排渗花管(1)的端部导水段不需要打孔，排渗花管(1)埋入预先钻好的孔洞中后就不再拔出，在排渗花管(1)外层放置架空层，架空层(2)缠绕设置在排渗花管(1)外周，保证架空层(2)纵向连通性，环向不具有连通性；在架空层(2)外层包裹土工布(3)；
2)排渗减缓路径
外侧水穿过土工布(3)，进入架空层(2)，通过架空层(2)的纵向传输汇集到排渗花管开孔处(4)入排渗花管(1)内；当土工布(3)发生淤堵后，排渗花管(1)继续排渗，延缓整个排渗花管(1)的淤堵周期。
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