CN205591201U - 一种内排土场涌水治理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种内排土场涌水治理系统，包括第一渗漏井管、第一隔水件以及抽排装置；所述第一渗漏井管设置于所述内排土场的出水位置处；所述第一隔水件铺设于所述出水位置的外围，所述第一隔水件与所述第一渗漏井管之间形成蓄水仓，所述蓄水仓内设有用于过滤的充填物；所述抽排装置将所述第一渗漏井管内的水抽排至排土平盘。本实用新型的内排土场涌水治理系统直接在内排土场的出水位置处设置渗漏井管，定位准确，并在出水位置的外围铺设第一隔水件并与渗漏井管之间形成蓄水仓，渗漏井管内的水直接通过抽排装置抽排出，解决了受采场原端帮涌水问题的影响，对疏干水实现了有效地抽排，防止了涌水在内排土场内部的渗透扩散，提高了边坡的稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及露天采矿技术领域，具体涉及一种内排土场涌水治理系统。
背景技术
在矿物露天开采中，受地质条件影响，往往会遇到含水层，在内排土场内部容易形成多个出水点。内排土场涌水既影响采剥生产，又制约内排土场的跟进，还给露天矿边坡的稳定带来危害。内排土场涌水是困扰露天矿安全生产的一大难题。内排土场涌水多发生在原采场端帮处，如图1所示,1为原采场端帮，2为内排物料，3为含水层，4为出水点。
涌水一旦渗到内排土场中，就容易在内排土场内形成弱层，影响内排土场的边坡稳定性，进而导致滑坡等事故的发生。受地质涌水影响，某地区多个露天矿的内排土场多次发生滑坡、坍塌事故，边坡极不稳定，给生产组织造成极大影响，并严重威胁生产安全。根据对露天煤矿内排土场边坡滑坡原因分析，引起边坡长期处在失稳状态的罪魁祸首是地下涌水对内排松散堆积物的渗透破坏。多年来，露天矿为疏排采场及含水层中的水，尽管投入了大量的人力、物力和财力，但对于内排土场涌水的疏排效果一直不能达到理想效果。
目前，对内排土场涌水多采用打疏干井进行疏干治理，但成本较高，并且定位点不准，抽排疏干效果较差；而且由于内排物料松散，容易发生泥沙堵井，导致普通内排土场疏干井的使用寿命短。也有的治理方式是，等水在内排土场帮跟渗出后再进行抽排。然而，现有内排土场涌水的治理方式均无法有效地防止地质涌水外渗到内排土场中，也无法对疏干水进行有效地利用。
实用新型内容
本实用新型提供一种成本较低、定位准确、使用寿命长、对疏干水的抽排效果好并且能够有效利用的内排土场涌水治理系统。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
提供一种内排土场涌水治理系统，包括第一渗漏井管、第一隔水件以及抽排装置；
所述第一渗漏井管设置于所述内排土场的出水位置处；
所述第一隔水件铺设于所述出水位置的外围，所述第一隔水件与所述第一渗漏井管之间形成蓄水仓，所述蓄水仓内设有用于过滤的充填物；
所述抽排装置将所述第一渗漏井管内的水抽排至排土平盘。
优选地，所述第一渗漏井管上设有若干个条形渗漏孔，若干个所述条形渗漏孔均匀间隔分布于所述第一渗漏井管上。
优选地，所述第一渗漏井管外壁设有过滤垫。
作为一个实施方式，所述出水位置包括若干个出水点，若干个所述出水点位于同一层面，所述第一渗漏井管设置于最大出水点处，所述第一隔水件铺设于若干所述出水点的最大出水范围的外周。
作为一个实施方式，该内排土场涌水治理系统还包括辅助导流装置；
所述出水位置包括若干个出水点，若干个所述出水点位于不同层面，所述第一渗漏井管设置于最底层出水点处，其余所述不同层面的所述出水点通过所述辅助导流装置与所述最底层出水点连通，所述第一隔水件铺设于所述最底层出水点的出水范围的外周。
进一步地，所述辅助导流装置包括第二渗漏井管和导流管；
所述第二渗漏井管伸入除所述最底层出水点以外的所述不同层面的所述出水点内，所述第二渗漏井管上设有若干个渗水孔，所述第二渗漏井管通过所述导流管与所述最底层出水点连通。
优选地，所述充填物为采矿剥离物料。
作为一个实施方式，所述抽排装置包括水泵和抽水管，所述水泵设置于所述第一渗漏井管的底部，所述抽水管与所述水泵连接并延伸至所述第一渗漏井管外。
优选地，所述水泵的最大抽排量与所述出水位置的涌水量之比为2:1。
优选地，所述蓄水仓的容水量与所述水泵的最大抽排量之比为2:1。
优选地，所述抽排装置还包括分别与所述水泵电连接的启动开关和关停开关，所述启动开关设置于所述抽水管与所述水泵连接的一端上，所述关停开关设置于所述水泵的下端；
当所述第一渗漏井管内的水位高于所述启动开关时，所述启动开关启动所述水泵；当所述第一渗漏井管内的水位低于所述关停开关时，所述关停开关关停所述水泵。
优选地，所述抽水管的一端与所述水泵连接、另一端与用水水管连接，所述用水水管为绿化用水水管、临时蓄水池水管或洒水车加水站水管。
优选地，所述第一渗漏井管的最高处不高于所述蓄水仓的最高处。
优选地，所述第一渗漏井管的顶端与水泥井管连通，所述第一渗漏井管与所述水泥井管的连接处设有第二隔水件，所述第二隔水件封闭所述蓄水仓的顶部。
与现有技术相比，本实用新型的内排土场涌水治理系统直接在内排土场的出水位置处设置第一渗漏井管，定位准确，并在出水位置的外围铺设第一隔水件，使第一隔水件与第一渗漏井管之间形成蓄水仓，出水位置涌出的水大多直接涌入第一渗漏井管内，而部分渗入蓄水仓的水则从第一渗漏井管外向第一渗漏管内渗入，第一渗漏井管内的水直接通过抽排装置抽排出。该内排土场涌水治理系统解决了受采场原端帮涌水问题的影响，对疏干水实现了有效地抽排，防止了涌水在内排土场内部的渗透扩散，提高了边坡的稳定性。
附图说明
图1为现有内排土场涌水在原采场端帮处发生的状况图。
图2为本实用新型一实施例中内排土场涌水治理系统的示意图。
图3为本实用新型一实施例中渗漏井管的结构示意图。
图4为本实用新型又一实施例中内排土场涌水治理系统的示意图。
图5为本实用新型又一实施例中内排土场涌水治理系统的第二渗漏井管的结构示意图。
附图标记对照表：
1-原采场端帮 2-内排物料 3-含水层
4-现有出水点 10-第一渗漏井管 11-条形渗漏孔
12-过滤垫 20-蓄水仓 21-第一隔水件
22-充填物 23-第二隔水件 30-抽排装置
31-水泵 32-抽水管 33-启动开关
34-关停开关 41-绿化用水水管 42-临时蓄水池水管
43-洒水车加水站水管 50-水泥井管 60-辅助导流装置
61-第二渗漏井管 62-导流管 63-渗水孔
A-排土平盘 B1-最大出水点 B2-最底层出水点
B3-不同层面的出水点
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
如图2至图5所示为本实用新型内排土场涌水治理系统的实施例。如图2所示，该内排土场涌水治理系统主要由第一渗漏井管10、第一隔水件21以及抽排装置30组成，第一渗漏井管10设置于内排土场的出水位置处，以容纳出水位置处直接涌出的大多数水；第一隔水件21铺设在出水位置的外围并与第一渗漏井管10之间形成蓄水仓20，以容纳出水位置渗出的部分水；蓄水仓20内设有用于过滤的充填物22，充填物22主要对第一渗漏井管10起到支撑作用，并且由于填充物22之间有用于过滤的间隙，还构成蓄水仓20的一部分，起到一定的蓄水作用；抽排装置30将第一渗漏井管10内的水抽排至排土平盘A。
需要说明的是，第一渗漏井管10设置在内排土场的出水位置处，其位置的设置可以是在出水位置的稍微偏上或偏下方；出水位置的外围，指的是出水位置的出水范围的边界或周围，也即是，出水位置涌出的涌水均能够进入第一渗漏井管10或进入第一隔水件21构成的蓄水仓20内。
该内排土场涌水治理系统直接在内排土场的出水位置处设置第一渗漏井管10，定位准确，并在出水位置的外围铺设第一隔水件21，使第一隔水件21与第一渗漏井管10之间形成蓄水仓20，出水位置涌出的水大多直接涌入第一渗漏井管10内，而部分渗入蓄水仓20的水则从第一渗漏井管10外向第一渗漏井管10内渗入，使涌水聚集在第一渗漏井管10中，第一渗漏井管10内的水直接通过抽排装置30抽排出。该内排土场涌水治理系统防止了涌水向内排土场内部渗透扩散，避免了在内排土场内形成弱层，解决了受采场原端帮涌水问题的影响，对疏干水实现了有效地抽排，提高了边坡的稳定性。
本实施例中，如图3所示，第一渗漏井管10上设有若干个条形渗漏孔11，这些条形渗漏孔11均匀间隔分布在第一渗漏井管10上。第一渗漏井管10可以由水泥材质预制而成，均等布设的条形渗漏孔11有利于蓄水仓20中的涌水渗入。为了制造成型简便，这些条形渗漏孔11与第一渗漏井管10的横截面垂直设置。
尽管蓄水仓20内设有用于过滤的填充物22，但填充物22的粒径也可大可小，甚至有的填充物22可以随涌水通过第一渗漏井管10上的条形渗漏孔11进入渗漏井管11，因此，为了进一步防止泥沙进入第一渗漏井管10内，在第一渗漏井管10的外壁还可以设置过滤垫12。本实施例中，过滤垫12可以采用过滤草垫替代，主要起渗水、过滤的作用，使用成本低，过滤效果较佳。
实际使用中，出水位置往往是受地质条件的影响，水往往是沿着某一渗水层渗出，可以是一个点或多个点，可以是同一层面或不同层面。
作为一个实施例，出水位置包括多个出水点，这些出水点均在同一层面上，如图2所示。为了使涌水最大限度地涌进第一渗漏井管10以便排出，一般将第一渗漏井管10设置在最大出水点B1处，而第一隔水件21的铺设范围应当更广，至少应当使多个出水点的涌水均能够涌进蓄水仓20中，涌水再从蓄水仓20渗入第一渗漏井管10内，进而被抽排到排土平盘A以上位置，故第一隔水件21应当铺设于这些出水点的最大出水范围的外周。此外，实际使用时，第一隔水件21可以采用隔水毡布替代，以防涌水向内排土场渗漏，其使用成本低，隔水效果好。
作为又一个实施例，出水位置包括多个出水点，这些出水点在不同的层面上，如图4所示。为了能够将渗水汇集在一起集中抽排，该内排土场涌水治理系统还包括辅助导流装置60。为了使涌水最大限度地涌进第一渗漏井管10以便排出，一般将第一渗漏井管10设置在最底层出水B2点处，其余不同层面的出水点B3则通过辅助导流装置60连通至最底层出水点B2，而第一隔水件21则铺设在最底层出水点B2的出水范围的外周。
其中，如图4、图5所示，辅助导流装置60包括第二渗漏井管61和导流管62。第二渗漏井管61伸入除最底层出水点B2以外的不同层面的出水点B3内，不同层面的出水点B3中的每个出水点布设一个第二渗漏井管61，并且在第二渗漏井管61上设置一些渗水孔63，如图4所示，第二渗漏井管61与导流管62通过热熔胶接后通过导流管62与最底层出水点B2连通。实际施工中，第二渗漏井管61可以为直径是10-15cm的PVC塑料管，在这些塑料管上用钻机大一些孔作为渗水孔，然后扎入出水点内，使出水点的水导流进入第二渗漏管61，并沿导流管62形成水路汇聚于最底层出水点B2处，再涌入第一渗漏井管10内。
上述实施例中，充填物22可以直接使用采矿剥离物料，如大块煤、砾石料等，有利于采矿时对蓄水仓20的扩大，一层一层地对蓄水仓20填埋加高。
本实用新型的实施例中，抽排装置30可以包括水泵31和抽水管32，水泵31设置于第一渗漏井管10的底部，抽水管32与水泵31连接并延伸至第一渗漏井管10外，以对第一渗漏井管10内的涌水及时抽排。在实际施工前，应当根据预估涌水量确定水泵31的选型，使水泵31的最大抽排量与出水位置的涌水量之比为2:1，保证对涌水的及时抽排；同时，应当设计蓄水仓20的容水量与水泵31的最大抽排量之比为2:1。蓄水仓20不易太大，超过比例，施工量大；但也不易太小，太小容易使蓄水仓20中的水压太大，涌水不容易涌入。
为了使水泵31能够自动化工作且避免发生烧泵事故，如图2所示，抽排装置30还可以设置分别与水泵31电连接的启动开关33和关停开关34，启动开关33设置于抽水管32与水泵31连接的一端上，关停开关34设置于水泵31的下端。当第一渗漏井管10内的水位高于启动开关33时，启动开关33启动水泵；当第一渗漏井管10内的水位低于关停开关34时，关停开关34关停水泵31。此外，还可以在第一渗漏井管10内设置水位传感器(图未示)，以便随时观测水位情况。
为了实现对疏干水的充分利用，可以将第一渗漏井管10内抽排的涌水进行多样化使用，则抽水管32的一端与水泵31连接、另一端与用水水管连接，用水水管可以为绿化用水水管41、临时蓄水池水管42或洒水车加水站水管43，主要用于洒水降尘、绿化复垦，便于疏干水的综合利用，各管道的连接方式如图2所示。其中，水泵31采用功率为200m3/h的潜水泵，保证用水扬程。实际使用时，可以在用水管路上装设不同的水阀以便使用。当有待加水洒水车进行加水作业时，打开洒水车加水站水管43的水阀，关闭其他水阀，将涌水直接疏排至洒水车使用，以降低洒水车的空载运距；当没有待加水洒水车进行加水作业时，打开绿化用水水管41的水阀，关闭其他水阀，将疏干水通过绿化用水管路直接用于复垦绿化；也可以打开临时蓄水池水管42的水阀，将疏干水抽排至临时蓄水池，以便他用。
本实施例中，为了保证蓄水仓20中的涌水向内排土场的内部渗透扩散，第一渗漏井管10的最高处不应当高于蓄水仓20的最高处。较佳地，第一渗漏井管10的顶端与水泥井管50连通，如图2所示，第一渗漏井管10与水泥井管50的连接处设有第二隔水件23，第二隔水件23封闭蓄水仓20的顶部，保证蓄水仓20中的水仅能通过第一渗漏井管10外渗入第一渗漏井管10内而不会渗透扩散至内排土场，并便于抽排使用。可以理解的是，实际使用时，由于蓄水仓20中有充填物22，充填物22在一定程度上起到蓄水的作用，同时由于第一渗漏井管10内的涌水被不断地抽排，故第一渗漏井管10内的水很少会通过第一渗漏井管10的渗漏孔或过滤垫12回渗至蓄水仓20中。
本实施例的内排土场涌水治理系统防止了泥沙堵井的现象，使用寿命长；其解决了受采场原端帮的涌水问题，能够及时跟进内排土场；施工简单，成本较低。采场疏干水需经过疏干水处理厂处理完毕后才可利用或排放，而该系统的涌水是经渗漏过滤后的清水，洒水车可直接利用，这样既可节约疏干水处理费用，又可缩短洒水车加水运距，有效降低了生产成本。
在实际施工中的施工方法如下：
(1)确定出水位置的各出水点，计算涌水量，根据涌水量设计并确定蓄水仓20的容积和水泵31的型号；
(2)对于不同层面的出水点，除了最底层出水点B2以外，在其他出水点的位置处安装辅助导流装置60；
(3)铺设第一隔水件21；
(4)逐节安装第一渗漏井管10，并在第一节第一渗漏井管10内安装水位传感器；每安装一节第一渗漏井管10，填充一部分块状砾石以支撑，剥离第一隔水件21外的排土场形成坑状，坑的深度随着第一渗漏井管10的逐节安装而填充；
(5)待达到设定蓄水仓20的容积时，安装水泥井管50；
(6)将第一隔水件21围合形成蓄水仓，并在蓄水仓上的排弃剥离物达到标高时安装水泵。
此外，根据使用需要，在排土平盘上布置绿化用水水管41、临时蓄水池水管42和洒水车加水站水管43等管路。
以某露天矿为例，每直接利用1m3水，就可节约疏干水处理费2.8元，节约洒水车运行费用6元左右。在一年中，该露天矿使用该内排土场涌水治理系统累计给洒水车加水850车，合计42500m3，42500*8.8＝37.4万元，实现经济效益为37.4万元。
以上所述实施例仅为清楚说明本实用新型所作的举例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (14)
1.一种内排土场涌水治理系统，其特征在于，包括第一渗漏井管、第一隔水件以及抽排装置；
所述第一渗漏井管设置于所述内排土场的出水位置处；
所述第一隔水件铺设于所述出水位置的外围，所述第一隔水件与所述第一渗漏井管之间形成蓄水仓，所述蓄水仓内设有用于过滤的充填物；
所述抽排装置将所述第一渗漏井管内的水抽排至排土平盘。
2.根据权利要求1所述的内排土场涌水治理系统，其特征在于，所述第一渗漏井管上设有若干个条形渗漏孔，若干个所述条形渗漏孔均匀间隔分布于所述第一渗漏井管上。
3.根据权利要求1所述的内排土场涌水治理系统，其特征在于，所述第一渗漏井管外壁设有过滤垫。
4.根据权利要求1所述的内排土场涌水治理系统，其特征在于，所述出水位置包括若干个出水点，若干个所述出水点位于同一层面，所述第一渗漏井管设置于最大出水点处，所述第一隔水件铺设于若干所述出水点的最大出水范围的外周。
5.根据权利要求1所述的内排土场涌水治理系统，其特征在于，还包括辅助导流装置；
所述出水位置包括若干个出水点，若干个所述出水点位于不同层面，所述第一渗漏井管设置于最底层出水点处，其余所述不同层面的所述出水点通过所述辅助导流装置与所述最底层出水点连通，所述第一隔水件铺设于所述最底层出水点的出水范围的外周。
6.根据权利要求5所述的内排土场涌水治理系统，其特征在于，所述辅助导流装置包括第二渗漏井管和导流管；
所述第二渗漏井管伸入除所述最底层出水点以外的所述不同层面的所述出水点内，所述第二渗漏井管上设有若干个渗水孔，所述第二渗漏井管通过所述导流管与所述最底层出水点连通。
7.根据权利要求1所述的内排土场涌水治理系统，其特征在于，所述充填物为采矿剥离物料。
8.根据权利要求1至7任一项所述的内排土场涌水治理系统，其特征在于，所述抽排装置包括水泵和抽水管，所述水泵设置于所述第一渗漏井管的底部，所述抽水管与所述水泵连接并延伸至所述第一渗漏井管外。
9.根据权利要求8所述的内排土场涌水治理系统，其特征在于，所述水泵的最大抽排量与所述出水位置的涌水量之比为2:1。
10.根据权利要求9所述的内排土场涌水治理系统，其特征在于，所述蓄水仓的容水量与所述水泵的最大抽排量之比为2:1。
11.根据权利要求8所述的内排土场涌水治理系统，其特征在于，所述抽排装置还包括分别与所述水泵电连接的启动开关和关停开关，所述启动开关设置于所述抽水管与所述水泵连接的一端上，所述关停开关设置于所述水泵的下端；
当所述第一渗漏井管内的水位高于所述启动开关时，所述启动开关启动所述水泵；当所述第一渗漏井管内的水位低于所述关停开关时，所述关停开关关停所述水泵。
12.根据权利要求8所述的内排土场涌水治理系统，其特征在于，所述抽水管的一端与所述水泵连接、另一端与用水水管连接，所述用水水管为绿化用水水管、临时蓄水池水管或洒水车加水站水管。
13.根据权利要求1至7任一项所述的内排土场涌水治理系统，其特征在于，所述第一渗漏井管的最高处不高于所述蓄水仓的最高处。
14.根据权利要求13所述的内排土场涌水治理系统，其特征在于，所述第一渗漏井管的顶端与水泥井管连通，所述第一渗漏井管与所述水泥井管的连接处设有第二隔水件，所述第二隔水件封闭所述蓄水仓的顶部。
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|---|---|---|---|---|
| CN106679735A (zh) * | 2017-03-24 | 2017-05-17 | 中国矿业大学(北京) | 一种矿排土场多水种实时监测装置及使用方法 |
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| CN108166477A (zh) * | 2018-01-09 | 2018-06-15 | 中国地质大学（武汉） | 一种水库滑坡智能降水井及水库滑坡智能降水防治方法 |
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2016
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