CN213926571U - 一种墙面式排渗系统及尾矿坝 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及尾矿坝排渗领域，尤其涉及一种墙面式排渗系统及尾矿坝。本实用新型公开的一种墙面式排渗系统包括：沿排渗方向间隔布置的多个墙面式管网体，每个所述墙面式管网体包括多个排渗单元和多个连接套管，每个所述排渗单元通过所述连接套管相互连通；每个所述排渗单元包括多根排渗管和多个管接头；导水管，所述导水管的出水端通向外界，所述导水管的进水端与位于所述墙面式管网体的底部连通。本申请的墙面式排渗系统及尾矿坝旨在解决目前尾矿坝的排渗设施迎水面与水流相交角度小、以及排渗效率低下的技术问题。

Description

一种墙面式排渗系统及尾矿坝

技术领域

本实用新型涉及尾矿坝排渗领域，尤其涉及一种墙面式排渗系统及尾矿坝。

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。

尾矿库内蓄积的水体向尾矿坝体内入渗，渗透水流在尾矿坝体下游坡或基础土层内渗出，坝体内入渗位置与渗出位置之间会存在一个渗流自由水面，在此自由水面之上的尾矿呈现非饱和状态，此自由水面之下的尾矿为饱和状态。这个自由水面称为尾矿坝的浸润面。浸润面在尾矿坝稳定计算剖面上表现为浸润线。尾矿坝坝体内的浸润线位置影响坝体的渗透稳定、抗滑稳定和地震动力稳定。浸润线位置越高，坝体稳定性越差。为有效提升坝体的稳定性，必须尽可能降低坝体的浸润线，在尾矿坝体内设置排渗设施是降低浸润线的主要措施。

决定排渗设施排渗效果的主要因素有排渗设施迎水面面积，迎水面与渗透水流方向之间的夹角，排渗设施的透水性，尾矿砂的透水性等。排渗设施迎水面面积越大，迎水面与渗透水流方向之间的夹角越大，即越接近于垂直，排渗设施和尾矿砂的透水性越好，则排渗设施的效果越好，尾矿坝内的浸润线降低相应越明显，尾矿坝的稳定性越高。对于某座确定的尾矿坝，采用常见的排渗设施，则尾矿砂的透水性基本保持不变，常见排渗设施的透水性一般差别也不大，因此对排渗效果影响较大的只有排渗设施迎水面面积和迎水面与渗透水流方向之间的夹角两个因素。其中，排渗设施迎水面面积是主要的影响因素，迎水面与渗透水流方向之间的夹角是次要的影响因素。

目前采取的降低尾矿坝浸润线的措施有管井降水、排渗盲沟、辐射井等型式，其共同特征是，排渗设施迎水面不是排渗设施的最大断面，排渗设施的迎水面大部分与渗透水流方向成小角度相交，因此导致排渗效率明显较低，严重影响了排渗设施的排渗效果。

鉴于此，有必要提出一种墙面式排渗系统及尾矿坝以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种墙面式排渗系统及尾矿坝，本实用新型的墙面式排渗系统及尾矿坝旨在解决目前尾矿坝的排渗设施迎水面与水流相交角度小、以及排渗效率低下的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种墙面式排渗系统，包括：

沿排渗方向间隔布置的多个墙面式管网体，每个所述墙面式管网体包括多个排渗单元和多个连接套管，每个所述排渗单元通过所述连接套管相互连通；每个所述排渗单元包括多根排渗管和多个管接头，其中，所述多根排渗管和多个管接头在同一平面内拼接形成一个平面的框体；其中，所述排渗管的管壁上设置有多个贯通所述管壁的透水孔，所述透水孔处设置有过滤网，所述墙面式管网体的各个端部呈封堵状态；

导水管，所述导水管的出水端通向外界，所述导水管的进水端与位于所述墙面式管网体的底部连通。

优选地，每个所述墙面式管网体包括一个或多个排渗管网墙面；其中，每个所述排渗管网墙面由多个所述排渗单元通过所述连接套管在同一个平面内拼接形成。

优选地，所述排渗管包括竖直设置的第一排渗管、水平设置的第二排渗管和倾斜设置的第三排渗管，所述第一排渗管、第二排渗管和第三排渗管的相接处通过所述管接头彼此连通；

或者，

所述排渗管包括竖直设置的第一排渗管、水平设置的第二排渗管和设置在所述第一排渗管和所述第二排渗管围绕形成的方框内的X型排渗管，所述第一排渗管、第二排渗管和X型排渗管的相接处通过所述管接头彼此连通。

优选地，所述第一排渗管和所述第二排渗管的端部均伸出于所述框体，且均为螺纹结构；所述连接套管的端部设有与所述排渗管的端部配合的螺纹结构；所述连接套管用于连接相邻的各个所述排渗单元，以将多个所述排渗单元拼接成所述排渗管网墙面。

优选地，所述墙面式管网体还包括多个封堵帽，所述封堵帽用于封堵位于所述墙面式管网体端部的管接头的连接端口或所述排渗管的自由端。

优选地，所述排渗管的外壁面上设置有螺旋槽，多个所述透水孔设置于所述螺旋槽内并贯穿所述排渗管的管壁。

优选地，所述过滤网为设置于所述排渗管的管壁内的至少一层不锈钢网。

优选地，所述导水管的进水端设置有多个进水支管，所述进水支管与位于所述墙面式管网体底部的所述管接头或所述排渗管连通。

此外，本实用新型还提供一种尾矿坝，其特征在于，包括坝体、放置在所述坝体外的放矿管以及如前所述的墙面式排渗系统，所述墙面式管网体预埋于所述坝体内。

优选地，所述坝体包括初期坝和与所述初期坝连接的堆积坝，所述墙面式管网体预埋于所述堆积坝内。

本申请的方案中，通过多个墙面式管网体构建一个墙面式排渗系统，各排渗管管壁的透水孔协同发挥排渗作用，以提高排渗效率。排渗系统各组件可在工厂内标准化生产，便于控制质量，现场组装效率高，并且后续可在竖直方向加高，在坝轴线方向加宽，形成尾矿堆积坝全断面排渗。后期尾矿回采时，也可以逐段拆卸，重复利用。同时，采用墙面式管网体形式，排渗管形成的迎水面排渗面积较大，迎水面与尾矿堆积坝体内渗透水流方向接近于垂直，可明显增强排渗效果。而且，由多根排渗管和多个管接头组成的排渗单元内形成有孔格，可任由堆积坝顶放矿管排放的尾矿通过，不影响尾矿的排放和有序沉积，不影响尾矿堆积坝体的沉积特征。本实用新型能够有效提高排渗设施的排渗效率，且安装简单，可重复利用，成本较低，适合大规模生产。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的墙面式排渗系统的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例的排渗单元的装配示意图；

图3为本实用新型另一实施例的排渗单元的装配示意图；

图4为本实用新型一实施例的墙面式管网体的结构示意图；

图5为本实用新型实施例的排渗管的局部结构示意图；

图6为本实用新型实施例的排渗管的横截面示意图；

图7为本实用新型实施例的连接套管的横截面示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

附图标号说明：

100-初期坝、200-堆积坝、300-浸润线；

400-墙面式管网体、410-排渗单元、420-排渗管、421-管壁、422-螺旋槽、 423-透水孔、424-不锈钢网、430-第一排渗管、440-第二排渗管、450-第三排渗管、460-X型排渗管、470-管接头、480-套管、481-连接套管、490-排渗管网墙面；

500-封堵帽、600-放矿管、700-导水管、800-孔格。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

请参照附图1至附图7，尾矿坝的坝体包括初期坝100和堆积坝200，坝体内入渗位置与渗出位置之间存在一个渗流自由水面，称为尾矿坝的浸润面。浸润面在尾矿坝稳定计算剖面上表现为浸润线300。尾矿坝坝体内的浸润线 300的位置影响坝体的渗透稳定、抗滑稳定和地震动力稳定。浸润线300位置越高，坝体稳定性越差。为提高排渗效率，尽可能降低坝体的浸润线300，本实用新型提供一种墙面式排渗系统，包括：

沿排渗方向间隔布置的多个墙面式管网体400，每个墙面式管网体400包括多个排渗单元410和多个连接套管481，每个排渗单元410通过连接套管481 相互连通；每个排渗单元410包括多根排渗管420和多个管接头470，其中，多根排渗管420和多个管接头470在同一平面内拼接形成一个平面的框体；其中，排渗管420的管壁421上设置有多个贯通管壁421的透水孔423，所述透水孔423 处设置有过滤网，墙面式管网体400的各个端部呈封堵状态；

导水管700，导水管700的出水端通向外界，导水管700的进水端与位于墙面式管网体400的底部连通。

其中，墙面式管网体400埋设于堆积坝200内，且墙面式管网体400沿排渗方向自上游至下游间隔地布置，布置有密布的透水孔423来收集堆积坝200中的渗水，并由导水管700排出至外界。导水管700为封闭式管道，不设孔洞，坡向下游，坡比约2％，以将排渗系统内收集的渗水导向初期坝100下游；另外，导水管700还可以连接抽水泵以提供抽水负压。透水孔423处的过滤网用于防止尾矿颗粒穿入。

此外，传统排渗装置一旦安装完毕，排渗效果基本确定，且会随着时间的推移发生淤堵，排渗效果会逐渐变差，排渗效果基本没有可以进一步提升的空间。而本实用新型可通过后续增加排渗单元410的方式在竖直方向加高，在坝轴线方向加宽，形成尾矿堆积坝200全断面排渗。

本申请的方案中，通过多个墙面式管网体400构建一个多级的墙面式排渗系统，各排渗管管壁的透水孔的渗水孔协同发挥排渗作用，以提高排渗效率。排渗系统各组件可在工厂内标准化生产，便于控制质量，现场组装效率高，并且后续可在竖直方向加高，在坝轴线方向加宽，形成尾矿堆积坝200全断面排渗。后期尾矿回采时，也可以逐段拆卸，重复利用。同时，采用墙面式管网体400形式，排渗管420形成的迎水面排渗面积较大，迎水面与尾矿堆积坝 200体内渗透水流方向接近于垂直，可明显增强排渗效果。而且，由多根排渗管420和多个管接头470组成的排渗单元410内形成有孔格800，可任由堆积坝 200顶放矿管600排放的尾矿通过，不影响尾矿的排放和有序沉积，不影响尾矿堆积坝200体的沉积特征。本实用新型能够有效提高渗设施的排渗效率，且安装简单，可重复利用，成本较低，适合大规模生产。

请继续参考图4，作为本实用新型的可选实施方式，每个墙面式管网体400 包括一个或多个排渗管网墙面490；其中，每个排渗管网墙面490由多个排渗单元410通过连接套管481在同一个平面内拼接形成。

其中，多个排渗管网墙面490之间可以通过套管480进行连通，从而形成一个立体的墙面式管网体400，以增强单个墙面式管网体400的排渗效果。可以理解是，多个排渗管网墙面490之间也可以仅通过支管进行固定，支管仅仅增强多个排渗管网墙面490之间的稳固性，从而形成一个立体的墙面式管网体 400，多个排渗管网墙面490之间并不连通，单个排渗管网墙面490直接导入导水管700。

具体的，在本实施例中，每个墙面式管网体400包括多个排渗管网墙面 490，且多个排渗管网墙面之间通过连接套管481进行连通。可以理解的是，在其他实施方式中，墙面式管网体400也可以仅由单个排渗管网墙面490组成。

在又一实施方式中，多个排渗管网墙面490之间也可以不通过连接套管 481进行连通，每个排渗管网墙面490可以采取独立排列的形式沿排渗方向间隔布置。

请再次参考图2，作为本实用新型的一种具体的实施方式，排渗管420包括竖直设置的第一排渗管430、水平设置的第二排渗管440和倾斜设置的第三排渗管450，第一排渗管430、第二排渗管440和第三排渗管450的相接处通过管接头470彼此连通；其中，管接头470为五通接头、六通接头或八通接头，第三排渗管450的倾斜角为45度。竖直设置的第一排渗管430与水平设置的第二排渗管440通过管接头470形成了一个矩形框体，而倾斜设置的第三排渗管450设置在所述矩形框体的对角线位置，其数量可以为一个或两个。同时，第三排渗管450与第一排渗管430和第二排渗管440之间形成有供放矿管600排放的尾矿通过孔格800。

请继续参考图3，作为本实用新型的另一种具体的实施方式，排渗管420 包括竖直设置的第一排渗管430、水平设置的第二排渗管440和设置在第一排渗管430和第二排渗管440围绕形成的方框内的X型排渗管460，第一排渗管 430、第二排渗管440和X型排渗管460的相接处通过管接头470彼此连通。其中，管接头470为四通接头或五通接头，X型排渗管460为一体铸造管或通过多根排渗管420焊接形成X形管。竖直设置的第一排渗管430与水平设置的第二排渗管 440通过管接头470形成了一个矩形框体，而X型排渗管460设置在所述矩形框体的对角线位置，同时，X型排渗管460与第一排渗管430和第二排渗管440之间形成有供放矿管600排放的尾矿通过孔格800。

可以理解的是，在其他实施方式中，所述排渗管420组成的框体也可以是菱形，或者其它形状通过连接套管481在同一个平面内拼接形成一个排渗管网墙面490即可。

作为本实用新型的一种优选地实施方式，第一排渗管430和第二排渗管 440的端部均伸出于框体，且均为螺纹结构；连接套管481的端部设有与排渗管420的端部配合的螺纹结构；连接套管481用于连接相邻的各个排渗单元 410，以将多个排渗单元410拼接成排渗管网墙面490。

作为本实用新型的优选实施方式，排渗管420的外壁面上设置有螺旋槽 422，多个透水孔423设置于螺旋槽422内并贯穿排渗管420的管壁421。螺旋槽422的设置便于将周围的水汇集到透水孔423内。为了防止尾矿颗粒进入透水孔423内，需要对透水孔423进行过滤。具体地，过滤网为设置于排渗管420的管壁421内的至少一层不锈钢网424。不锈钢网424的网隙为0.019-0.038mm。进一步地，排渗管420的管壁421可以为塑胶软管。一方面便于设置不锈钢网424，另一方面能够适应相邻管接头470之间的位置误差问题。此外，排渗管420除两端部采用圆形以便连接外，中间部分可由圆管型变为扁平型或多叶扁平型式，以增大排渗管420与尾砂接触面积，从而达到增加排渗效果的目的。

作为本实用新型的具体实施方式，墙面式管网体400还包括多个封堵帽 500，封堵帽500用于封堵位于墙面式管网体400端部的管接头470的连接端口或排渗管420的自由端。封堵帽500可以呈瓶盖状，且封堵帽500的开口端设有内螺纹，以便与管接头470或排渗管420配合。其中，为方便导水管700的连接，导水管700的进水端可以设置有多个进水支管(图中未标示)，每个进水支管 (图中未标示)连通一个位于墙面式管网体400的底层的管接头470或者排渗管420。导水管700的出水端可以通向排水沟或污水处理系统。

此外，本实用新型还提供一种尾矿坝，其特征在于，包括坝体、放置在坝体外的放矿管600以及如前的墙面式排渗系统，坝体包括初期坝100和与初期坝100连接的堆积坝200，墙面式管网体400预埋于堆积坝200内。

本实用新型的尾矿库由于预埋有如上的墙面式排渗系统，排渗效率高、维护起来比较方便。排渗系统各组件可在工厂内标准化生产，便于控制质量，现场组装效率高，并且后续可在竖直方向加高，在坝轴线方向加宽，形成尾矿堆积坝200全断面排渗。后期尾矿回采时，也可以逐段拆卸，重复利用。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种墙面式排渗系统，其特征在于，包括：

沿排渗方向间隔布置的多个墙面式管网体，每个所述墙面式管网体包括多个排渗单元和多个连接套管，每个所述排渗单元通过所述连接套管相互连通；每个所述排渗单元包括多根排渗管和多个管接头，其中，所述多根排渗管和多个管接头在同一平面内拼接形成一个平面的框体；其中，所述排渗管的管壁上设置有多个贯通所述管壁的透水孔，所述透水孔处设置有过滤网，所述墙面式管网体的各个端部呈封堵状态；

导水管，所述导水管的出水端通向外界，所述导水管的进水端与位于所述墙面式管网体的底部连通。

2.根据权利要求1所述的墙面式排渗系统，其特征在于，每个所述墙面式管网体包括一个或多个排渗管网墙面；其中，每个所述排渗管网墙面由多个所述排渗单元通过所述连接套管在同一个平面内拼接形成。

3.根据权利要求2所述的墙面式排渗系统，其特征在于，所述排渗管包括竖直设置的第一排渗管、水平设置的第二排渗管和倾斜设置的第三排渗管，所述第一排渗管、第二排渗管和第三排渗管的相接处通过所述管接头彼此连通；

或者，

所述排渗管包括竖直设置的第一排渗管、水平设置的第二排渗管和设置在所述第一排渗管和所述第二排渗管围绕形成的方框内的X型排渗管，所述第一排渗管、第二排渗管和X型排渗管的相接处通过所述管接头彼此连通。

4.根据权利要求3所述的墙面式排渗系统，其特征在于，所述第一排渗管和所述第二排渗管的端部均伸出于所述框体，且均为螺纹结构；所述连接套管的端部设有与所述排渗管的端部配合的螺纹结构；所述连接套管用于连接相邻的各个所述排渗单元，以将多个所述排渗单元拼接成所述排渗管网墙面。

5.根据权利要求1所述的墙面式排渗系统，其特征在于，所述墙面式管网体还包括多个封堵帽，所述封堵帽用于封堵位于所述墙面式管网体端部的管接头的连接端口或所述排渗管的自由端。

6.根据权利要求2所述的墙面式排渗系统，其特征在于，所述排渗管的外壁面上设置有螺旋槽，多个所述透水孔设置于所述螺旋槽内并贯穿所述排渗管的管壁。

7.根据权利要求2所述的墙面式排渗系统，其特征在于，所述过滤网为设置于所述排渗管的管壁内的至少一层不锈钢网。

8.根据权利要求2至7任意一项所述的墙面式排渗系统，其特征在于，所述导水管的进水端设置有多个进水支管，所述进水支管与位于所述墙面式管网体底部的所述管接头或所述排渗管连通。

9.一种尾矿坝，其特征在于，包括坝体、放置在所述坝体外的放矿管以及如权利要求1至8任意一项所述的墙面式排渗系统，所述墙面式管网体预埋于所述坝体内。

10.根据权利要求9所述尾矿坝，其特征在于，所述坝体包括初期坝和与所述初期坝连接的堆积坝，所述墙面式管网体预埋于所述堆积坝内。

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