尾矿库渗滤液抽排系统及其施工方法与流程

本发明涉及一种尾矿库渗滤液抽排系统及其施工方法，属于矿山基建施工领域。

背景技术：

尾矿库通过筑坝或围地方式构成，是用以堆存金属或非金属矿山尾矿、或其他工业废渣的场所。从选矿厂排入尾矿库的尾矿中往往含有毒性物质或重金属离子，为避免含有毒害物质污染地下水，须在尾矿库内铺设防渗膜做防渗处理。

现实中，尾矿库内铺设的大面积防渗膜，可能存在制造缺陷、运输破损以及焊接破坏、切割破坏、地基刺穿破坏等多种导致防渗膜发生渗漏的因素，而且，矿山服务期越长，渗漏位置越多，渗滤液由尾矿库底部向更深处以及尾矿库四周扩散，不可避免地污染地下水体和周边环境。因此，需要对膜下的渗滤液进行及时收集和外排。渗漏现象往往出现在尾矿堆积、防渗膜受力后，然而，尾矿库中堆积大量的尾矿，给渗滤液抽排带来困难。

目前，常用的渗滤液渗漏检测和抽排方法为地下水检测法。地下水检测法是在尾矿库的坝体外侧设置集水井，通过抽取集水井的水来检测防渗膜是否渗漏并抽排渗滤液。然而，地下水检测法存在如下缺点：由于设置在库外，发现渗漏的时间有较长滞后；而且设置的集水井数量不会太多，不能保证渗滤液一定会流入集水井，而增加集水井数量，费用较高。因此，需要对现有的渗漏液检测及抽排方法加以改进。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提供一种尾矿库渗滤液抽排系统，通过辐射状设置的排渗管收集渗滤液，并汇集于存储池中，通过水泵将渗滤液排出，解决了尾矿库防渗层下渗滤液不易排出的难题，并具有结构简单、成本低廉、安全可靠的优点。同时，本发明还提供了一种尾矿库渗滤液抽排系统的施工方法，公开了施工中过程控制的要点。

为解决以上技术问题，本发明包括如下技术方案：

一种尾矿库渗滤液抽排系统，包括，

存储池，设置于所述尾矿库内地势低洼处的防渗层下，紧靠坝体迎水坡面，用以收集渗滤液；

排渗管，位于所述尾矿库防渗层下，一端与所述存储池相连，另一端以所述存储池为中心呈辐射状布设，所述排渗管上间隔设置有进水孔；

水泵，设置于所述存储池内，与水管的一端连接，所述水管铺设于所述坝体的迎水坡面上，另一端延伸至坝顶。

优选为，所述排渗管上覆盖有砾石或碎石。

进一步，所述存储池为钢筋混凝土结构。

进一步，所述存储池为锥形结构，底部铺设防渗层，内部填充颗粒物。

优选为，所述颗粒物为砾石或碎石。

优选为，所述颗粒物由下而上依次为中砂、砾石或碎石、中砂。

进一步，所述尾矿库渗滤液抽排系统还包括有导管，所述导管固定设置于所述坝体的迎水坡面上，一端伸入所述存储池内，另一端延伸至所述坝顶，所述水泵、水管置于所述导管内，位于所述存储池内的所述导管的管壁上设置有进水孔。

优选为，设置有进水孔段的所述导管的管壁上包裹有滤水层。

优选为，所述导管上覆盖有防渗层。

相应地，本发明还提供了一种所述的尾矿库渗滤液抽排系统的施工方法，包括如下步骤：

S1：开挖所述存储池基坑，以及所述排渗管所需的沟槽；

S2：布设所述存储池、铺设所述排渗管，并安放所述水泵、固定所述水管；

S3：在所述排渗管及所述存储池上方铺设防渗层。

本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点或积极效果：本发明通过辐射状设置的排渗管收集渗滤液，并汇集于存储池中，通过水泵将渗滤液排出，施工方便、结构稳定、操作简单、成本低廉，解决了尾矿库防渗层下渗滤液不易排出的难题。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的尾矿库渗滤液抽排系统的平面示意图；

图2为图1中沿A-A断面图；

图3为本发明第二实施例提供的尾矿库渗滤液抽排系统的平面示意图；

图4为图3中沿B-B断面图；

图5为图3中沿C-C断面图；

图6为本发明第三实施例提供的尾矿库渗滤液抽排系统的施工方法的流程图。

图中标号如下：

渗滤液抽排系统100；存储池110；颗粒物111；排渗管120；水泵130；水管131；防渗层140、141、142；导管150；

坝体200；坝体迎水坡面210；坝顶220。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提供的尾矿库渗滤液抽排系统及其施工方法作进一步详细说明。结合下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

实施例一

请参阅图1和图2，其中图1为本实施例所提供的尾矿库渗滤液抽排系统100的平面示意图，图2为图1中沿A-A断面图。下面将结合图1、图2对本发明的要点做进一步说明。

尾矿库是通过筑坝拦截谷口或围地而成，矿石经选矿厂选出有价值的精矿后的“废渣”排入尾矿库中。结合图1、和图2所示，尾矿库渗滤液抽排系统100包括存储池110、排渗管120、水泵130。其中，存储池110位于尾矿库的底部低洼处的防渗层140下，并靠近坝体200底部迎水坡面210的外侧；排渗管120位于尾矿库内的防渗层140下，一端与存储池110相连，另一端以存储池110为中心呈辐射状布设，排渗管120上间隔设置有进水孔，而且排渗管120具有一定坡度，便于渗滤液汇入存储池110；水泵130，设置于存储池110内，水泵130与水管131的一端连接，水管131的另一端延伸至坝顶220。作为举例，其中的存储池110可以采用钢筋混凝土结构，为了增加存储池110顶板的承载能力，存储池110中还可以间隔设置支撑柱或支撑板，甚至可以设置隔墙，隔墙将存储池110分为多个相互连通的池体。为了更好地收集渗滤液，排渗管120上覆盖有砾石或碎石121。

尾矿库渗滤液抽排系统100的工作方式为：当尾矿库内铺设的防渗层140出现破损时，尾矿库内的液体由破损处进入防渗层140下的土壤中，随着渗滤液的增多，渗滤液流淌至呈辐射状铺设的排渗管120中，然后汇集到存储池110中，而后通过水泵130经水管131将渗滤液抽出，进而检测渗滤液的成分。该渗滤液抽排系统结构简单、成本低廉、安全可靠，并可以长期使用。

水泵130在长期使用过程中，可能出现故障，因此需要设置水泵维修时的取出通道。优选为，如图2所示，尾矿库渗滤液抽排系统100还设置有HDPE导管150，优选的实施方式为，导管150固定于坝体200的迎水坡面210上，一端伸入存储池110内，另一端延伸至坝顶220，水泵130、水管131均设置于导管150内。在维修时，水泵130可通过绳索从导管150中取出。另外，为了使存储池110内的渗滤液顺利进入导管150中，位于存储池110内的导管150的管壁上设置有进水孔。

实施例二

请参阅图3、图4和图5，图3本实施例所提供的尾矿库渗滤液抽排系统100的平面示意图，图4为图3沿B-B断面图，图5为图3沿C-C断面图。下面将结合图3至图5对本实施例做进一步阐述。

结合图3至图5，并参照图1和图2，尾矿库渗滤液抽排系统100和前述实施例类似，均包括存储池110、排渗管120、水泵130。且导管150及防渗层142的设置方式与实施例一中相同。区别之处在于：存储池110为椎体状，上大下小，存储池110底部铺设有防渗层141，防渗层141与尾矿库底部的防渗层140的结合处密封设置，中间填充颗粒物111，颗粒物111既可以对上部的防渗层140及尾矿起到支撑作用，同时颗粒物111之间的缝隙又可以容纳渗滤液。

本实施例中存储池110通过铺设防渗层141和填充颗粒物111构成，施工方便，成本低廉；设置导管150，从而可以将水泵130通过绳索取出，方便水泵维修，同时还能保护水泵130和水管131。

颗粒物111为碎石或砾石。为了不刺穿防渗层140、141，优选的实施方式为，颗粒物111由下而上依次为中砂、砾石或碎石、中砂。即在防渗层140、141与碎石或砾石之间，均设置有中砂，从而起到保护防渗层140、141的作用。

防渗层140与导管150结合处，需做好密封措施，可以用胶粘结。优选的实施方式为，导管150上覆盖防渗层142直至坝顶220，防渗层140、142之间的结合处密封设置。这样可以有效防止尾矿库内的液体沿导管150的外表面进入存储池110中。

存储池110内的中砂或碎石若由导管150上的进水孔进入导管150后，会对水泵130造成损坏，因此，优选的实施方式为，设置有进水孔段的导管150上覆盖滤水层，滤水层可为土工布或空隙细小的编织物，过滤存储池110内的渗滤液，防止颗粒物111进入导管150，从而保护水泵130。

实施例三

请参阅图6，图6为本实施例提供的尾矿库渗滤液抽排系统的施工方法的流程图。结合图1至图6，6对尾矿库渗滤液抽排系统的施工方法做进一步说明。该施工方法包括如下步骤：

S1：开挖存储池110的基坑以及排渗管120所需的沟槽。在尾矿库的底部低洼处，并靠近坝体200底部迎水坡面210的外侧，开挖存储池110的基坑。排渗管120一端与存储池110相连，另一端以存储池110为中心呈辐射状布设，因此，排渗管120的沟槽亦以存储池110为中心呈辐射状布设，并与存储池基110坑连通。

S2：设置存储池110以及排渗管120，并安放水泵130、水管131。

在存储池110为钢筋混凝土结构时，开挖基坑后，可通过立模、现浇的方式浇筑存储池110，也可将预制的存储池110直接放入基坑。然后铺设排渗管110、放置水泵130、固定水管131，并布设排渗管120，在排渗管120沟槽中填充碎石或砾石。在设置有导管150时，亦铺设好导管150。

在存储池110由防渗层141和颗粒物111构成时，先对基坑进行找平处理，然后铺设底层防渗层141，设置水泵110、固定水管131、填充颗粒物111，并布设排渗管120，在排渗管120沟槽中填充碎石或砾石。

S3：在排渗管120及存储池110上方铺设防渗层140。在导管150外设置防渗层142时，并一起铺设防渗层142。本发明中，防渗层140、141、142的原料可为：混凝土-聚合物、沥青-聚合物、合成橡胶及热塑性塑胶膜等。其中，热塑性塑胶膜可为：聚氯乙烯(PVC)、氯磺酰化聚乙烯(Hypalon)、氯化聚乙烯(CPE)、增塑聚烯烃(EP)和高密度聚乙烯(HDPE)等。热塑性塑胶膜垫层的铺设应从底部向高位延伸，不易拉得太紧，应留有1％～2％的余幅，以备局部下沉拉伸，相邻两幅应搭接1m以上。

综上所述，本发明公开的技术方案中，在尾矿库内呈辐射状铺设排渗管120，可以有效收集由尾矿库的防渗层140渗漏至土壤中的渗滤液，并将渗滤液汇集至相连的存储池110中，通过水泵130抽排至坝顶预定的区域，从而实现对渗滤液的检测和抽排，结构简单、成本低廉、安全可靠。本发明还公开了多种结构形式的存储池110，可采用钢筋混凝土预制件，减少现场施工量；也可采用设置防渗层141、填充颗粒物111的形式，就地取材、成本低廉。本发明中，通过设置导管150，保护水泵130、水管131，同时还可在水泵130需要维修时，作为取出水泵130的通道。本发明还公开了尾矿库渗滤液抽排系统的施工方法，施工简洁、要点明晰。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。