CN114703799A - 降低含泥夹层尾矿坝坝坡浸润面的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的降低含泥夹层尾矿坝坝坡浸润面的方法，在坝体上竖向布置钻孔，使钻孔贯穿于泥夹层并延伸至坝体底部排水透镜体，并安装无砂混凝土透水管，将其用抗腐蚀反滤土工布包裹，防止堵塞透水孔，贯穿泥夹层之间的无砂混凝土透水管可将赋存在泥夹层之间的水快速引流至坝体底部，通过排水透镜体排入坝下汇流区。本发明可以使泥夹层之间的水通过无砂混凝土透水管快速下渗，从而有效降低坝体的浸润线，提高坝体的稳定性。
Description
技术领域
本发明属于尾矿库工程技术领域，具体涉及一种降低含泥夹层尾矿坝坝坡浸润面的方法。
背景技术
尾矿库是指以筑坝拦截山谷谷口，用来堆积贮存在金属或非金属矿山开采掘进及选矿过程所生产的尾矿矿渣及冶炼过程中产生的废弃物或其他工业废渣的设施。我国的尾矿库建设多采用湿排法，这种方法导致坝体浸润线过高且很容易发生振动液化，影响坝体的稳定性。在尾矿库排放尾矿时，矿浆中的尾矿是根据其粒径粗、中、细、泥依次沉积，沉积过程非常复杂，且在堆积尾矿过程中产生许多泥夹层，严重阻碍了水的垂直下渗，导致浸润线升高，给坝体带来了安全隐患。
目前，尾矿坝降排水方法主要有水平管排渗、管沟式排渗、褥垫式排渗和墙式排渗，采用土工布作为反滤层，降水效果起初较明显，使用一定年限后容易产生淤堵，影响降排水效果。以上方法采用较多的是水平管排渗，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、滤板等排渗体，将渗水引至集水总管，自流排出坝外。当尾矿坝内有厚层矿泥夹层时，仅用水平排渗效果较差，尾矿泥夹层在坝体中具有渗透系数低、透水性差的特点，在降排水过程中，泥夹层之间极易形成隔水屏障，严重阻碍水的垂直下渗，无法快速降低坝体浸润线，导致浸润线过高或溢出从而发生溃坝。
发明内容
本发明的目的在于提供一种降低含泥夹层尾矿坝坝坡浸润面的方法，解决了赋存于泥夹层之间的水垂直下渗受阻的问题，可快速降低坝体浸润线，提高坝体稳定性。
本发明所采用的技术方案是：降低含泥夹层尾矿坝坝坡浸润面的方法，包括以下步骤：
步骤1、根据浸润线的标高及溢出位置确定钻孔的位置，在坝坡上沿竖直方向钻孔，钻孔深度延伸至坝体底部排水透镜体；
步骤2、分别在多个井管外表面包裹单层抗腐蚀反滤土工布，并在每个井管的一端安装止水橡胶圈；
步骤3、将每个井管安装止水橡胶圈的一端朝上并依次向钻孔下管，使靠上的井管底端对接进靠下的井管顶端止水橡胶圈内；
步骤4、下管至最上方的井管顶端伸出于坝坡，之后在所有井管外周与钻孔形成的间隙内灌满滤料形成滤水层，即得。
本发明的特点还在于，
钻孔沿坝体的坡度方向均匀间隔布置有多个，钻孔布置以浸润线离坝坡最短距离即浸润线溢出点为基准点。
钻孔沿坝坡横向均匀间隔布置有多个，同一高程下相邻两个钻孔的水平间距为5.5m。
钻孔的开孔孔径为
井管采用直径300mm、长度4m的无砂混凝土透水管。
最上方的井管顶端伸出于坝坡不少于30cm。
滤料采用粒径5～13mm的砂石与中粗砂。
排水透镜体厚度为2m，位于坝体底部，由透水的石料堆成，使用与尾矿粒径匹配的反滤土工布包裹。
本发明的有益效果是：本发明的降低含泥夹层尾矿坝坝坡浸润面的方法，在坝体上竖向布置钻孔，使钻孔贯穿于泥夹层并延伸至坝体底部排水透镜体，并安装无砂混凝土透水管，将其用抗腐蚀反滤土工布包裹，防止堵塞透水孔，贯穿泥夹层之间的无砂混凝土透水管可将赋存在泥夹层之间的水快速引流至坝体底部，通过排水透镜体排入坝下汇流区。本发明可以使泥夹层之间的水通过无砂混凝土透水管快速下渗，从而有效降低坝体的浸润线，提高坝体的稳定性。
附图说明
图1是本发明的尾矿坝无砂混凝土透水管布置纵剖面示意图；
图2是图1中A截面无砂混凝土透水管构造细节示意图；
图3是图1中B截面钻孔及无砂混凝土透水管平面布置示意图。
图中，1.井管，2.泥夹层，3.排水透镜体，4.浸润线，5.抗腐蚀反滤土工布，6.滤水层，7.止水橡胶圈。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提供了一种降低含泥夹层尾矿坝坝坡浸润面的方法，包括以下步骤：
步骤1、如图1所示，根据坝体长度、库的面积及厚度1m的泥夹层2在坝体中的分布情况，按照浸润线4的标高及溢出位置确定钻孔的位置，在坝坡上沿竖直方向钻孔，钻孔的开孔孔径为
钻孔深度延伸至坝体底部排水透镜体3，与排水透镜体3衔接实现自然排水，钻孔布置以浸润线4离坝坡最短距离即浸润线4溢出点为基准点；钻孔沿坝体的坡度方向均匀间隔布置有多个，主要根据设计降水深度来确定钻孔数量，以此来满足浸润线4标高的最低控制要求。
步骤2、如图2所示，井管1采用直径300mm、长度4m的无砂混凝土透水管，分别在多个井管1外表面包裹单层抗腐蚀反滤土工布5，并在每个井管1的一端安装止水橡胶圈7；
步骤3、将每个井管1安装止水橡胶圈7的一端朝上并依次向钻孔下管，使靠上的井管1底端对接进靠下的井管1顶端止水橡胶圈7内；
步骤4、下管至最上方的井管1顶端伸出于坝坡不少于30cm，之后在所有井管1外周与钻孔形成的间隙内灌满滤料形成滤水层6，即得。
施工时，无砂混凝土透水管是由粗骨料表面包裹薄层水泥浆相互粘结而形成的孔穴分布均匀的蜂窝状结构，具有良好的透水性和过滤性，另外自身还具有一定强度，起到一定的支撑作用。
抗腐蚀反滤土工布5渗透性好，耐腐蚀强，另外还具有过滤和隔离作用，可有效拦截尾矿库中的细颗粒，使无砂混凝土透水管保持良好的透水性。滤水层6的作用与抗腐蚀反滤土工布5作用相似，采用粒径5～13mm的砂石与中粗砂，粒径级配符合要求，且杂志含量不大于3％，可使无砂混凝土透水管具有良好的透水性，对尾矿砂可起到较好的反滤作用。
排水透镜体3位于坝体底部，使用透水的石料堆成的透水体。排水透镜体厚度为2m，使用与尾矿粒径匹配的反滤土工布包裹，防止微细颗粒堵塞土工布排水孔，影响渗透效果。
如图3所示，钻孔的平面布置主要采用梅花状布置，钻孔沿坝坡横向均匀间隔布置有多个，同一高程下相邻两个钻孔的水平间距为5.5m。该分布方式使尾矿坝的降排水速度和效率有了明显的提升，从而有效地降低了坝体浸润线4，提高了坝体稳定性。
通过上述方式，本发明的降低含泥夹层尾矿坝坝坡浸润面的方法，竖直安装的无砂混凝土透水管，解决了赋存于泥夹层之间的水垂直下渗受阻的问题。由于该无砂混凝土透水管贯穿多个泥夹层2，夹层之间的水可迅速通过无砂混凝土透水管下降到要求深度，最终通过坝体底部的排水透镜体3排入坝下汇流区。该降水方法使尾矿坝降排水速度和效率有了明显的提升，从而快速降低坝体浸润线4，提高坝体稳定性。
采用无砂混凝土透水管降水排渗具有造价低，降水效果好，施工方便，操作简单等优点。包裹有抗腐蚀反滤土工布5的无砂混凝土透水管具有良好的透水性和反滤作用，有效降低了坝体浸润线4，防止坝体浸润线4溢出，加速了尾矿的排水固结，提高了尾矿库的稳定性。
Claims (8)
1.降低含泥夹层尾矿坝坝坡浸润面的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、根据浸润线的标高及溢出位置确定钻孔的位置，在坝坡上沿竖直方向钻孔，钻孔深度延伸至坝体底部排水透镜体；
步骤2、分别在多个井管外表面包裹单层抗腐蚀反滤土工布，并在每个井管的一端安装止水橡胶圈；
步骤3、将每个井管安装止水橡胶圈的一端朝上并依次向钻孔下管，使靠上的井管底端对接进靠下的井管顶端止水橡胶圈内；
步骤4、下管至最上方的井管顶端伸出于坝坡，之后在所有井管外周与钻孔形成的间隙内灌满滤料形成滤水层，即得。
2.如权利要求1所述的降低含泥夹层尾矿坝坝坡浸润面的方法，其特征在于，所述钻孔沿坝体的坡度方向均匀间隔布置有多个，钻孔布置以浸润线离坝坡最短距离即浸润线溢出点为基准点。
3.如权利要求1或2所述的降低含泥夹层尾矿坝坝坡浸润面的方法，其特征在于，所述钻孔沿坝坡横向均匀间隔布置有多个，同一高程下相邻两个钻孔的水平间距为5.5m。
4.如权利要求1所述的降低含泥夹层尾矿坝坝坡浸润面的方法，其特征在于，所述钻孔的开孔孔径为
5.如权利要求1所述的降低含泥夹层尾矿坝坝坡浸润面的方法，其特征在于，所述井管采用直径300mm、长度4m的无砂混凝土透水管。
6.如权利要求1所述的降低含泥夹层尾矿坝坝坡浸润面的方法，其特征在于，所述最上方的井管顶端伸出于坝坡不少于30cm。
7.如权利要求1所述的降低含泥夹层尾矿坝坝坡浸润面的方法，其特征在于，所述滤料采用粒径5～13mm的砂石与中粗砂。
8.如权利要求1所述的降低含泥夹层尾矿坝坝坡浸润面的方法，其特征在于，所述排水透镜体厚度为2m，位于坝体底部，由透水的石料堆成，使用与尾矿粒径匹配的反滤土工布包裹。
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