CN202627002U - 用于截河型尾矿库涌水地段的尾矿坝 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及尾矿坝，尤其是一种用于截河型尾矿库涌水地段的尾矿坝，其坝体是由砂压实形成的砂坝，坝体的临水面铺设有防渗层，坝体的临河一侧设置有护坝结构，设置有隔断坝体和坝体下方涌水区的混凝土涵井，混凝土涵井包括断面为封闭形状的混凝土地下帷幕、封闭混凝土帷幕顶端的混凝土盖板，设置有用于排出混凝土涵井内涌水的排水系统。通过隔离、引导、排出的方式解决地下涌水问题，筑坝难度低、实现成本低，施工方便，主要适用于涌水地段，可作为初期坝，也可用作无后期坝。

Description

用于截河型尾矿库涌水地段的尾矿坝

技术领域

本实用新型涉及尾矿坝，尤其是一种用于截河型尾矿库涌水地段的尾矿坝。

背景技术

金属或非金属矿山开采出的矿石，经选矿厂选出有价值的精矿，产生砂一样的“废渣”，被称作尾矿。用以储存选矿厂排出的尾矿的尾矿堆存系统常简称为尾矿库，包括库区、尾矿坝、排洪构筑物和坝的观测设施等。根据尾矿库构筑地形的不同，尾矿库分为：山谷型尾矿库、傍山型尾矿库、平地型尾矿库、截河型尾矿库。其中，山谷型尾矿库是在山谷谷口处筑坝形成的尾矿库；傍山型尾矿库是在山坡脚下依山筑坝所围成的尾矿库；平地型尾矿库是在平缓地形周边筑坝围成的尾矿库；截河型尾矿库是截取一段河床，在其上、下游两端分别筑坝或三面筑坝形成的尾矿库。

尾矿坝是尾矿库用来拦挡尾矿和水的围护构筑物，一般尾矿坝是由初期坝和后期坝组成。初期坝是在尾矿坝址用土、石等材料修筑成的坝体，用以容纳选矿厂生产初期排出的尾矿量，并作为后期坝的支撑。选矿厂投产后，随尾矿的不断排入，在初期坝坝顶以上用尾砂逐层加高筑成的小坝体，称之为子坝；子坝连同子坝坝前的尾矿沉积体的统称后期坝。而当尾矿颗粒极细，无法用尾矿堆坝者，采用无后期坝的形式贮存全部尾矿，习惯称之为一次建坝。

上述截河型尾矿库具有不占农田、库区汇水面积小的优点，但其筑坝难度高，具体的讲：

一、临河，为了避免尾矿水污染河水，坝体需要采用不透水坝型，如用粘土、粉质粘土或风化土料等筑成的均质土坝，而无法选用堆石坝、砌石坝等透水坝型；

二、坝体临河，要求坝体具备一定的抗冲刷能力，进一步限制了筑坝材料和坝型的选用；

三、用于构筑截河型尾矿库的河床，通常为砾石地质，相对于山谷型尾矿库、傍山型尾矿库、平地型尾矿库的构筑地质，地质稳定性差，地下水位高，施工困难。

为了解决上述问题，申请人申请了发明名称为用于截河型尾矿库的尾矿坝的实用新型专利，其坝体是由砂压实形成的砂坝，在坝体的临水面铺设有防渗层，在坝体临河的一侧设置有护坝结构；设置有嵌入坝体内的一组水平防渗层，各水平防渗层沿纵向由上至下间隔设置，各水平防渗层均由砂坝临水面向坝体内延伸且延伸距离小于对应位置的坝体宽度。其通过防渗层，降低了库内水的渗透；通过水平防渗层，在保证雨水疏导的同时，减少临水面一侧砂坝受垂直水和毛细水对坝体的危害，能保证坝体处于干燥状态；通过护坝结构，避免河水冲刷。筑坝材料主要为砂、石，能够就近取材，且砂坝对坝基工程地质条件要求不高，逐层通过推土机摊铺、振动压路机碾压的方式成型，因此能够有效降低筑坝难度、成本，方便施工。

但该实用新型的用于截河型尾矿库的尾矿坝，由于坝体为砂坝，在涌水地段坝体容易被地下涌水掏空，从而导致坝体塌陷、开裂等，进而引起溃坝，因此主要适用于无涌水地段。对于涌水地段，需要配合现有的涌水处理技术进行涌水处理，如灌浆强化等，但现有涌水处理技术主要采用封堵措施，效果不理想，且成本较高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种筑坝难度低，实现成本低，施工方便的用于截河型尾矿库涌水地段的尾矿坝。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：用于截河型尾矿库涌水地段的尾矿坝，包括坝体基础和构筑在坝体基础上的坝体，所述坝体是由砂压实形成的砂坝，所述坝体的临水面铺设有防渗层，所述坝体的临河一侧设置有护坝结构，设置有隔断坝体和坝体下方涌水区的混凝土涵井，所述混凝土涵井包括断面为封闭形状的混凝土地下帷幕、封闭混凝土帷幕顶端的混凝土盖板，设置有用于排出混凝土涵井内涌水的排水系统。

进一步的，所述坝体基础由河床经开挖、平整、压实构成。

进一步的，所述排水系统包括设置在坝体底部的砾石渗水层，所述砾石渗水层和混凝土涵井经排水管连通，在所述砾石渗水层和坝体之间设置有防止涌水冲刷坝体的防冲刷隔离层。

进一步的，所述防冲刷隔离层由土工布构成；沿坝体宽度方向所述砾石渗水层的宽度小于坝体的坝底宽度。

进一步的，所述排水管纵向设置且一端与混凝土涵井内相连通、另一端与坝体外部相连通，所述排水管的底部设置有与砾石渗水层相连通的开口。

进一步的，设置有与排水管位于坝体外部一端相连通的用于防止排水冲刷坝体的排水渠。

进一步的，所述排水渠由铺设在坝体表面的塑料薄膜以及码放在塑料薄膜上的沙袋构成。

进一步的，所述护坝结构为断面为梯形的砌石坝，所述砌石坝位于坝体的临河一侧并嵌入坝体；在砌石坝和坝体相连的界面之间设置有反滤层。

进一步的，所述砾石渗水层位于混凝土涵井和砌石坝之间。

进一步的，所述防渗层由铺设在坝体临水面并压实的粘土层构成。

本实用新型的有益效果是：通过隔离、引导、排出的方式解决地下涌水问题，仅增加混凝土涵井和排水系统；且混凝土涵井主要起隔离、引导作用，因此与封堵方式相比，混凝土地下帷幕嵌入地层的深度小。因此，筑坝难度低、实现成本低，施工方便。本实用新型的尾矿坝，主要适用于涌水地段，可作为初期坝，也可用作无后期坝。

附图说明

图1是本实用新型尾矿坝的断面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1所示，本实用新型的用于截河型尾矿库涌水地段的尾矿坝，包括坝体基础和构筑在坝体基础上的坝体10，所述坝体是由砂压实形成的砂坝，所述坝体10的临水面11铺设有防渗层20，所述坝体10的临河一侧设置有护坝结构，设置有隔断坝体10和坝体10下方涌水区53的混凝土涵井50，所述混凝土涵井50包括断面为封闭形状的混凝土地下帷幕51、封闭混凝土帷幕顶端的混凝土盖板52，设置有用于排出混凝土涵井50内涌水的排水系统。

该用于截河型尾矿库涌水地段的尾矿坝，与上述背景技术的用于截河型尾矿库的尾矿坝结构基本相同，同样采用砂坝作用坝体10；但通过混凝土涵井50将涌水区53和坝体10隔断，避免地下涌水对坝体10的冲刷，避免坝体10被地下涌水掏空，同时通过排水系统将混凝土涵井50内的地下涌水排出，通过隔离、引导、排出的方式解决地下涌水问题，仅增加混凝土涵井50和排水系统。且混凝土涵井50主要起隔离、引导作用，因此与封堵方式相比，混凝土地下帷幕51嵌入地层的深度小。因此，筑坝难度低、实现成本低，施工方便。

坝体10采用砂坝，具备一定的透水性，因此进一步的，所述坝体基础由河床经开挖、平整、压实构成，渗入坝体10的雨水能进一步通过坝体基础渗入地下，通过对雨水的及时疏导，能有效保证砂坝的干燥，保证坝体10的稳定性。

上述排水系统可以采用管路、抽水系统、块石盲沟等。在如图所示的实例中，所述排水系统包括设置在坝体10底部的砾石渗水层61，所述砾石渗水层61和混凝土涵井50经排水管63连通，在所述砾石渗水层61和坝体10之间设置有防止涌水冲刷坝体10的防冲刷隔离层62。地下涌水进入砾石渗水层61后，经坝体基础渗入地下；通过防冲刷隔离层62避免砾石渗水层61内的地下涌水对坝体10的冲刷，防止坝体10被砾石渗水层61内的地下涌水掏空，在保证排水的同时保证坝体10的稳定。

上述的防冲刷隔离层62可以采用防渗材料构成。但为了保证坝体10对雨水的疏导，所述防冲刷隔离层62由土工布构成。由土工布构成的防冲刷隔离层62，在保证雨水渗入砾石渗水层61的同时，能够有效避免砂坝的泥沙进入砾石渗水层61。

但地下涌水的水量随季节变化而变化，而砾石渗水层61的排水量受坝体基础的渗透性能的限制。由土工布构成的防冲刷隔离层62，当地下涌水水量较大时，砾石渗水层61内的地下涌水会向上蔓延至坝体10底部。虽然地下涌水向上蔓延的阻力大且受土工布作用，对坝体10底部基本无冲刷作用；但坝体10底部的含水量增加，同样影响坝体10的稳定性。因此进一步的，沿坝体10宽度方向所述砾石渗水层61的宽度小于坝体10的坝底宽度，由于砾石渗水层61的存在，坝体10底部呈台阶状，砾石渗水层61上方坝体10底部的水平高度高于未设置砾石渗水层61处坝体10底部的水平高度，因此，向上蔓延至砾石渗水层61上方坝体10底部的地下涌水，能通过未设置砾石渗水层61处的坝体10及时渗入地下排出，保证坝体10底部的干燥，保证坝体10的稳定性。

为了进一步保证在地下涌水水量较大时，能够及时的排出地下涌水，避免地下涌水的坝体10底部的影响，所述排水管63纵向设置且一端与混凝土涵井50内相连通、另一端与坝体10外部相连通，所述排水管63的底部设置有与砾石渗水层61相连通的开口64。因此，当地下涌水水量较小时，地下涌水经砾石渗水层61排出；当地下涌水水量较大时，受砾石渗水层61排出能力限制，排水管63内地下涌水的水位上升，然后经排水管63的另一端排出至坝体10外。当地下涌水水量极大时，可设置多根排水管。

为了避免排水管63排出的地下涌水对坝体10表面的冲刷，设置有与排水管63位于坝体10外部一端相连通的用于防止排水冲刷坝体10的排水渠。在如图所示的实例中，地下涌水经排水管63排入库内，为了简化施工，方便调整，所述排水渠由铺设在坝体10表面的塑料薄膜65以及码放在塑料薄膜65上的沙袋66构成。

上述的护坝结构可以采用混凝土挡墙、浆砌石挡墙、沙袋等。为了进一步提高坝体10的稳定性，进一步保证坝体10底部的干燥，所述护坝结构为断面为梯形的砌石坝40，所述砌石坝40位于坝体10的临河一侧并嵌入坝体10；在砌石坝40和坝体10相连的界面之间设置有反滤层30。通过砌石坝40，能够防止河水冲刷，能够有效提高对坝体10的支挡，能够加快坝体10和砾石渗水层61内含水的排出，因此能够有效提高坝体10的稳定性。通过反滤层30能够在保证排水的同时防止坝体10颗粒透过堆石而流失，在如图所示的实例中，反滤层30由土工布和碎石过渡层构成。

为了进一步的避免砾石渗水层61内地下涌水对坝体10底部的影响，所述砾石渗水层61位于混凝土涵井50和砌石坝40之间。同时，砾石渗水层61位于混凝土涵井50和砌石坝40之间，也即位于混凝土涵井50的临河一侧，因此能够进一步保证坝体10临水侧的干燥，进一步提高坝体10的稳定性。

上述防渗层20可以采用塑料薄膜等构成。在如图所示的实例中，所述防渗层20由铺设在坝体10临水面11并压实的粘土层构成，在通过粘土层防渗的同时，能够通过粘土层进一步提高坝体10的强度和稳定性。

上述的临水即坝体朝向尾矿库库内的一侧，临河即坝体朝向河水也即尾矿库库外的一侧。

Claims (9)

1.用于截河型尾矿库涌水地段的尾矿坝，包括坝体基础和构筑在坝体基础上的坝体（10），所述坝体是由砂压实形成的砂坝，所述坝体（10）的临水面（11）铺设有防渗层（20），所述坝体（10）的临河一侧设置有护坝结构，其特征在于：设置有隔断坝体（10）和坝体（10）下方涌水区（53）的混凝土涵井（50），所述混凝土涵井（50）包括断面为封闭形状的混凝土地下帷幕（51）、封闭混凝土帷幕顶端的混凝土盖板（52），设置有用于排出混凝土涵井（50）内涌水的排水系统。

2.如权利要求1所述的用于截河型尾矿库涌水地段的尾矿坝，其特征在于：所述排水系统包括设置在坝体（10）底部的砾石渗水层（61），所述砾石渗水层（61）和混凝土涵井（50）经排水管（63）连通，在所述砾石渗水层（61）和坝体（10）之间设置有防止涌水冲刷坝体（10）的防冲刷隔离层（62）。

3.如权利要求2所述的用于截河型尾矿库涌水地段的尾矿坝，其特征在于：所述防冲刷隔离层（62）由土工布构成；沿坝体（10）宽度方向所述砾石渗水层（61）的宽度小于坝体（10）的坝底宽度。

4.如权利要求2所述的用于截河型尾矿库涌水地段的尾矿坝，其特征在于：所述排水管（63）纵向设置且一端与混凝土涵井（50）内相连通、另一端与坝体（10）外部相连通，所述排水管（63）的底部设置有与砾石渗水层（61）相连通的开口（64）。

5.如权利要求4所述的用于截河型尾矿库涌水地段的尾矿坝，其特征在于：设置有与排水管（63）位于坝体（10）外部一端相连通的用于防止排水冲刷坝体（10）的排水渠。

6.如权利要求5所述的用于截河型尾矿库涌水地段的尾矿坝，其特征在于：所述排水渠由铺设在坝体（10）表面的塑料薄膜（65）以及码放在塑料薄膜（65）上的沙袋（66）构成。

7.如权利要求2、3、4、5或6所述的用于截河型尾矿库涌水地段的尾矿坝，其特征在于：所述护坝结构为断面为梯形的砌石坝（40），所述砌石坝（40）位于坝体（10）的临河一侧并嵌入坝体（10）；在砌石坝（40）和坝体（10）相连的界面之间设置有反滤层（30）。

8.如权利要求7所述的用于截河型尾矿库涌水地段的尾矿坝，其特征在于：所述砾石渗水层（61）位于混凝土涵井（50）和砌石坝（40）之间。

9.如权利要求1、2、3、4、5或6所述的用于截河型尾矿库涌水地段的尾矿坝，其特征在于：所述防渗层（20）由铺设在坝体（10）临水面（11）并压实的粘土层构成。

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