CN213358768U - 尾矿库回水井取水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种尾矿库回水井取水装置，回水井包括多层沿竖向间隔分布的回水管，所述取水装置包括：浮筒，漂浮在尾矿库的库内水面；两根进水软管，一根进水软管的一端设置在浮筒的上侧，另一端与上层的回水管连通，另一根进水软管的一端设置在浮筒的下侧，另一端与下层的回水管连通，通过与下层的回水管连通的进水软管向回水井中供水；当库内水位上升至或超过上层的回水管位置时，两根进水软管在浮筒的一端相互交换位置，通过与上层的回水管连通的进水软管向回水井中供水。同时在井内封堵下层回水管。本实用新型公开的取水装置全程水上作业，封堵作业安全，封堵无阻碍、封堵效果好。

Description

尾矿库回水井取水装置

技术领域

本实用新型涉及尾矿库回水技术领域，具体地说，涉及尾矿库回水井取水装置。

背景技术

尾矿库是用以贮存金属、非金属矿山进行矿石选别后排出尾矿的场所。尾矿库的主要构筑物包括尾矿坝(通常由尾矿堆筑而成)、排洪构筑物、回水构筑物等。尾矿库的库内水是矿山选矿厂的主要用水水源，回水井通常为钢筋混凝土结构，钢筋混凝土结构的回水井由于其结构简单、安全性高、适应性强、基础要求低等特点，被矿山作为首选的尾矿库库内取水构筑物。

回水井必须保证供水足量、连续，从而保证选厂的连续生产。由于矿山选厂生产为一连续过程，尾矿坝随着时间逐年升高，库内水位以及水位以下的尾矿(通常位于水面至少5m以下的位置)也随时间不断上升。如图1、图2所示，库内回水井10需要在不同标高设置取水口20分层取水，以适应库内水位的升高，从取水口20取水作为选矿厂的主要用水水源，回水井中的回水通过下方的流出孔40流出以供生产使用。同时由于水下尾矿也在升高，水下尾矿淹没的进水口需要封堵保证不泄露尾矿。也就是说：在库内水面和尾矿高度的实时变化期间，库内水面和尾矿之间始终需要有一层或多层进水口进水，以保证供水的连续性，而尾矿以下进水口则要及时封堵。

取水口20多为窗口式或者框架式，通常取水口大多数为窗口式，简称为窗口，即在钢筋混凝土井筒筒壁上预留直径200m-500mm的圆孔，每一层圆孔个数根据流量要求设置，通常为2个-8个，各层取水口(窗口)间距1m-5m。库内水位有可能恰好处在窗口高度，此时为明流流态(堰流)，也有可能在各层窗口之间，水位淹没窗口，依靠水下窗口进(取)水，此时为半压力流或压力流流态。框架式为井架式结构，在其上竖向间隔布置有多层回水管。

窗口封堵多采用塞子30(木制塞子、橡胶塞子、混凝土塞子)外包土工织物封堵。

如上所述为保证连续性供水，当库水位上升至某一层窗口之前，库水位与水下尾矿之间必须有一层或者多层窗口进水保证选厂生产，直至库水位上升至所述某一窗口处，则可以由所述某一窗口及其下方的窗口向回水井供水。而所述某一窗口下方的窗口则需要在当尾矿上升至临近时被封堵，由于窗口位于水下，且处于向回水井中供水状态，则人员不得不在库水位以下作业。因此存在以下问题：

1、水下作业，操作困难。水下作业受水流、清晰度、泥沙、浮力等环境影响操作困难，而且尾矿水中重金属离子浓度高，操作人员需要佩戴相当繁冗的防护措施，加大操作难度。

2、维护成本高，特别是上升速度快的尾矿库，需要经常下水封堵窗口，潜水作业需要专业人员及特种设备，运行成本高。

3、操作人员存在安全风险。特别是有些尾矿库水下尾矿砂面离水面近，尾矿砂颗粒细、大大增加操作人员的安全风险，一旦陷入，无法自拔。

4、实施效果差，水下操作困难，封堵质量差，封堵不严，漏水漏砂现象严重。

实用新型内容

为解决以上问题，本实用新型提供一种尾矿库回水井取水装置，所述回水井包括多层沿竖向间隔分布的回水管，取水装置包括：

浮筒，漂浮在尾矿库的库内水面；

两根进水软管，一根进水软管的一端设置在浮筒的上侧，另一端与上层的回水管连通，另一根进水软管的一端设置在浮筒的下侧，另一端与下层的回水管连通，通过与下层的回水管连通的进水软管向回水井中供水；

其中，当库内水位上升至或超过上层的回水管位置时，与上层的回水管连通的进水软管的所述一端切换至浮筒的下侧，与下层的回水管连通的进水软管的所述一端切换至浮筒的上侧，通过与上层的回水管连通的进水软管向回水井中供水。

优选地，所述回水井的多层沿竖向间隔分布的回水管均为窗口形式，还包括窗口预埋管，所述窗口预埋管的外径与窗口的内径相同，所述窗口预埋管同轴埋设于窗口内。

优选地，所述浮筒可翻转地漂浮在尾矿库的库内水面，当库内水位上升至或超过上层的窗口位置时，使得与上层的回水管连通的进水软管的所述一端随浮筒翻转至浮筒的下侧，与下层的回水管连通的进水软管的所述一端随浮筒翻转至浮筒的上侧，通过与上层的回水管连通的进水软管向回水井中供水。

优选地，所述窗口预埋管是两端具有法兰的管体，一端的法兰位于回水井内，另一端的法兰位于回水井外，两根进水软管的所述另一端分别具有与窗口预埋管的法兰连接的法兰。

优选地，进水软管为柔性管，材质包括橡胶、金属丝、树脂类、塑料中的一种或多种。

优选地，浮筒为筒状，材质包括钢、木、树脂类、塑料、橡胶中的一种或多种。

优选地，浮筒的规格为直径0.5m-2m，长度为1m-3m。

优选地，进水软管与浮筒的连接方式是捆绑、机械连接、焊接、预埋卡扣连接中的一种或多种。

优选地，对应回水井一层设置的窗口数量，对应的设置有相同数量的尾矿库回水井取水装置。

本实用新型通过窗口预埋管-浮筒-进水软管组合成的取水装置，可应用于广大金属及非金属矿山尾矿库回水井(塔)日常生产回水运行管理中。具有以下突出的有益效果：

(1)全程水上作业，安全风险小，尤其是解决了封堵时水下作业时操作人员的人身安全问题，极具实用价值；

(2)整个装置均可重复使用，制造、使用及维护成本低；

(3)取水操作简单、易于组装、高效节能；

(4)在回水井中干燥环境下作业，封堵无阻碍、封堵效果好、无漏水漏砂现象；

(5)整个装置结构简单、构件均为常规件，易于采购。

附图说明

通过结合下面附图对其实施例进行描述，本实用新型的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。

图1是表示回水井的纵向剖视图；

图2是表示图1的A-A向剖视图；

图3是表示本实用新型实施例的尾矿库回水井取水装置的示意图；

图4是表示库水位到达上层窗口时，进水软管未切换位置的示意图；

图5是表示库水位到达上层窗口后，进水软管切换位置后的示意图。

具体实施方式

下面将参考附图来描述本实用新型所述的尾矿库回水井取水装置的实施例。本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式或其组合对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。此外，在本说明书中，附图未按比例画出，并且相同的附图标记表示相同的部分。

本实施例的尾矿库回水井取水装置包括窗口预埋管1、浮筒2、两根进水软管。其中，窗口预埋管1可以是两端具有法兰5的管体，窗口预埋管1的外径与窗口的内径相同，长度与窗口长度相当，可在施工回水井时同轴浇筑在窗口内，也可在后期改造时同轴埋入到窗口内，使得一端的法兰位于回水井内，一端的法兰位于回水井外。所述窗口预埋管1首选为钢制，但不局限于此，也可以是其他树脂类、塑料等材质制成。浮筒2为筒状，材质可为钢、木、树脂类、塑料、橡胶等，可根据实际情况设置配重，保证浮筒及配件可以漂浮在水面，且方便翻转。优选地，浮筒2的规格为直径0.5m-2m，长度1m-3m。不过此处并不限制浮筒的形状，其也可以是例如柱形、球型、方形等，当然相对来说，筒形更容易翻转，优选为筒形，下文中以筒形为例来说明。浮筒2的翻转可以是通过人工翻转，也可以是通过在所述浮筒上设置电机以对浮筒提供翻转驱动力。

进水软管的单侧或者两侧带法兰，进水软管及法兰规格可以与窗口预埋管1的法兰一致，长度并无限制要求，可以根据实际情况自行确定，进水软管为柔性管，材质可为橡胶、金属丝、树脂类、塑料等。两根进水软管的一端分别固定在浮筒2的上侧和下侧。为方便说明此处以第一进水软管31、第二进水软管32为例来说明，如图3，第一进水软管31的一端固定在浮筒2的上侧，第二进水软管32的一端固定在浮筒2的下侧。固定方式可以是捆绑、机械连接、焊接、预埋卡扣连接等。两根进水软管的另一端(带法兰端)与上下层两个窗口预埋管1的法兰分别对应连接。具体说，是将浮筒下侧的第二进水软管32的另一端与下层的窗口的法兰连接，将浮筒上侧的第一进水软管31的另一端与上层的窗口的法兰连接。当需要向回水井内进水时，则使得进水软管以及与其连通的窗口都位于库内水位以下，则可以向回水井内进水。当不需要进水时，翻转浮筒使进水软管位于浮筒上侧，则进水软管无法向与其连通的窗口供水。需要说明的是，进水软管与窗口预埋管1之间的法兰连接仅是一种示例性的，还可以是例如插接，螺纹连接等形式，本实施例并不限制进水软管与窗口预埋管1之间的连接形式。

通过以上的尾矿库回水井取水装置，将浮筒2置于回水井周边的库内水中，浮筒2依靠浮力悬浮于库内水面上，使得与下层的窗口的法兰连接的第二进水软管32位于浮筒2的下侧，与上层的窗口的法兰连接的第一进水软管31位于浮筒2的上侧。由于下层的窗口以及与其连通的第二进水软管32都位于库内水位下，则可以通过该第二进水软管32向回水井中供水。而此时与上层的窗口连通的第一进水软管31位于浮筒2的上侧，无论上层的窗口是位于水位以下还是水位以上，都不能经上层的窗口向回水井内供水。当库内水位上升到上层的窗口位置时，则可以翻转浮筒2，使得第二进水软管32位于浮筒2的上侧，则此时与第二进水软管32连通的下层的窗口不能再向回水井进水，而由于第一进水软管31翻转到位于浮筒2的下侧，且库内水位已上升到上层的窗口位置，则第一进水软管31可向回水井供水。而下层的窗口则可以在尾矿未上升到该位置之前进行封堵，由于该窗口不进水，操作人员可以进入回水井内部，在干燥的环境中作业，用法兰盲板与窗口预埋管1的法兰连接或者焊接，保证封堵质量。

需要说明的是，浮筒下侧的进水软管可以先安装，以保证进水，而与上层窗口连接的浮筒上侧的进水软管可以是在当水位接近上层窗口时再安装，可以保证窗口与进水软管连接工作在水面以上完成即可。也可以根据实际情况事先在浮筒上侧、下侧同时固定两根进水软管分别与上、下两层窗口连接。

另外，以上是以一个尾矿库回水井取水装置来说明的，可以是针对一层的窗口数量，对应的设置相同数量的尾矿库回水井取水装置。可以同时控制浮筒的翻转，以使得一层的窗口部分或者全部进行供水或停止供水。

下面说明一下采用如上所述的尾矿库回水井取水装置的尾矿库回水井取水方法，其中，一些示例性的构件尺寸如下：窗口预埋管DN300，长350mm，两端带法兰，钢制浮筒，直径1.5m，长度2.5m。进水软管采用DN300高分子聚乙烯管道，长5m，一侧带法兰，法兰规格为DN300。其他结构如上所述，在此不再叙述，方法包括以下步骤：

步骤S1，浮筒依靠浮力悬浮于回水井(塔)周边的库内水面上，与下层的窗口连通的进水软管的所述一端置于浮筒下侧，与上层的窗口连通的进水软管的所述一端置于浮筒上侧，与下层的窗口连通的进水软管向回水井中供水。如图4所示，第二进水软管32的一端置于浮筒下侧，第一进水软管31的一端置于浮筒上侧，第二进水软管32向回水井中供水。

步骤S2，当库水位上升至上层窗口后，与上层的窗口连通的进水软管的所述一端切换至浮筒下侧，与下层的窗口连通的进水软管的所述一端切换至浮筒上侧，由与上层的窗口连通的进水软管向回水井供水。例如，翻转浮筒2，如图5所示，第一进水软管31的一端翻转至浮筒下侧，第二进水软管32的一端翻转至浮筒上侧。原浮筒上侧的第一进水软管31的一端的进水口位于水面以下，可以进水，原浮筒下侧的第二进水软管32的一端的进水口位于水面以上，停止进水。当然，也可以先仅安装位于浮筒下侧的进水软管，在库水位接近上层窗口时，才在浮筒上侧与上层窗口之间连接一根进水软管，该操作在水面以上就可以完成，然后再进行翻转浮筒。

步骤S3，进行封堵作业，操作人员可以从回水井(塔)顶部进入到回水井(塔)内部，在回水井(塔)内，利用临时管道7(例如尺寸为DN300，长1m的胶皮管)连接正在进水的上层窗口内侧法兰进行导水，从而可以使得封堵能够在干燥的环境中进行；

步骤S4，用法兰盲板6(例如尺寸为DN300)与下层的窗口的法兰连接，也可以采用焊接方式，封堵下层的窗口；

步骤S5，将与封堵完毕窗口(即下层窗口)连接的进水软管与窗口连接的所述另一端拆卸下来，连接到目前正在进水的上层窗口的上一层窗口上。需要说明的是，也可以将与封堵完毕窗口连接的进水软管完全拆卸下来，暂时不用。在尾矿库内的库水位即将到达正在进水的上层窗口的上一层窗口时，再将其连接到上层窗口的上一层窗口和浮筒上侧之间；

重复以上步骤S1至S5，可以逐层向上封堵需要封闭的窗口，并且不会造成供水间断。

另外，需要说明的是，虽然本实施例是以浮筒为例来说明，但本实施例并不限制其仅能由浮筒来完成，也可以是不能翻转的浮船，将进水软管分别连接在浮船的上方和下方，可以是通过人工或者机械传动的方式来切换进水软管的位置。例如，当库水位达到上层窗口，则人工或者机械传动的方式将上方的进水软管的进水口换到浮船下方，将下方的进水软管的进水口换到浮船上方。所述机械传动可以是例如通过直线推杆与进水软管的一端连接，通过往复运动改变进水软管的进水口是否浸入水中。

另外，以上是以取水口为窗口式来说明的，但本实用新型并不限于此，如果是框架式的结构，则是回水井包括多层沿竖向间隔分布的回水管，回水管与进水软管连通即可，在此不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种尾矿库回水井取水装置，所述回水井包括多层沿竖向间隔分布的回水管，其特征在于，所述取水装置包括：

浮筒，漂浮在尾矿库的库内水面；

两根进水软管，一根进水软管的一端设置在浮筒的上侧，另一端与上层的回水管连通，另一根进水软管的一端设置在浮筒的下侧，另一端与下层的回水管连通，通过与下层的回水管连通的进水软管向回水井中供水；

其中，当库内水位上升至或超过上层的回水管位置时，与上层的回水管连通的进水软管的所述一端切换至浮筒的下侧，与下层的回水管连通的进水软管的所述一端切换至浮筒的上侧，通过与上层的回水管连通的进水软管向回水井中供水。

2.根据权利要求1所述的尾矿库回水井取水装置，其特征在于，所述回水井的多层沿竖向间隔分布的回水管均为窗口形式，还包括窗口预埋管，所述窗口预埋管的外径与窗口的内径相同，所述窗口预埋管同轴埋设于窗口内。

3.根据权利要求2所述的尾矿库回水井取水装置，其特征在于，

所述浮筒可翻转地漂浮在尾矿库的库内水面，当库内水位上升至或超过上层的窗口位置时，使得与上层的回水管连通的进水软管的所述一端随浮筒翻转至浮筒的下侧，与下层的回水管连通的进水软管的所述一端随浮筒翻转至浮筒的上侧，通过与上层的回水管连通的进水软管向回水井中供水。

4.根据权利要求2所述的尾矿库回水井取水装置，其特征在于，

所述窗口预埋管是两端具有法兰的管体，一端的法兰位于回水井内，另一端的法兰位于回水井外，两根进水软管的所述另一端分别具有与窗口预埋管的法兰连接的法兰。

5.根据权利要求1所述的尾矿库回水井取水装置，其特征在于，

进水软管为柔性管，材质包括橡胶、金属丝、树脂类、塑料中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的尾矿库回水井取水装置，其特征在于，

浮筒为筒状，材质包括钢、木、树脂类、塑料、橡胶中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的尾矿库回水井取水装置，其特征在于，

浮筒的规格为直径0.5m-2m，长度为1m-3m。

8.根据权利要求1所述的尾矿库回水井取水装置，其特征在于，

进水软管与浮筒的连接方式是捆绑、机械连接、焊接、预埋卡扣连接中的一种或多种。

9.根据权利要求2所述的尾矿库回水井取水装置，其特征在于，

对应回水井一层设置的窗口数量，对应的设置有相同数量的尾矿库回水井取水装置。

Images