一种干式尾矿库的排洪系统的制作方法

本发明涉及干式尾矿库排洪领域，尤其涉及一种适应于上游法干式尾矿库的排洪系统。

背景技术：

上游法干式尾矿库排洪形式通常采用排洪竖井加排洪涵管的中心排洪方式，即排洪竖井的井身和井座采用钢筋混凝土结构建成，排洪竖井与钢筋混凝土排洪涵管相连，再通过排洪涵管将洪水导出库外。尾矿库遇到洪水工况时，一般最高洪水水位在3～5米，洪水通过排洪竖井井身上回水孔泄流，由于洪水水位的高度小，回水孔的面积小，导致排洪竖井的泄流量长期处于中或低流量阶段，急需提高排洪竖井的泄流量。

另外，回水孔与回水孔之间不能排水，只能靠蒸发。由于目前常用的排洪竖井的下泄流量小，导致洪水滞留的库区内的时间较长，在排洪竖井周围，干尾矿被长时间浸泡，形成饱和尾矿，库内容易形成不稳定浸润线，或在库区内形成饱和尾矿的软弱夹层。因此，应采取措施增加排洪竖井处的洪水水深，从而提高排洪竖井的泄流能力，保证库区内的洪水尽快排出干净。目前可采取方法是加大滩面坡度或增加排洪竖井的直径，但这些方法不仅严重损失库容，而且排洪竖井建设成本大，施工难度高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种干式尾矿库的排洪系统，其构造简单、节约成本、工作可靠、施工方便。

本发明的技术方案是：

一种干式尾矿库的排洪系统，包括排洪竖井、调洪集水池、回水孔、反滤层，具体结构如下：

排洪竖井的外围修建调洪集水池，排洪竖井采用金属结构井身和钢筋混凝土井座的上下组合结构，井身开回水孔，井身周围设反滤层。

所述的干式尾矿库的排洪系统，井身分段加高，每年冬季加高一次，根据尾矿每年堆积高度的不同加高，每段均采用标准管段加高，标准管段之间连接采用螺栓连接；排洪竖井和调洪集水池同时加高，且井身加高后的顶部高度不超过调洪集水池的池顶高度。

所述的干式尾矿库的排洪系统，每年冬季排洪竖井加高同时，采用尾矿填充原调洪集水池，并在滩面上形成新的调洪集水池；填充原调洪集水池时，标准管段外侧反滤层加高，保证反滤层高出池底2～3米。

所述的干式尾矿库的排洪系统，排洪竖井露出调洪集水池的高度为4～5米，露出部分的下面2～3米设反滤层。

所述的干式尾矿库的排洪系统，反滤层由不同粒级的砂石颗粒组成。

所述的干式尾矿库的排洪系统，回水孔为梅花形布置。

所述的干式尾矿库的排洪系统，回水孔外侧与法兰板连接，法兰板与回水孔连接处的外侧包覆土工布。

所述的干式尾矿库的排洪系统，法兰板为环形钢板，法兰板与回水孔采用螺栓连接，法兰板的外层焊接钢筋网。

所述的干式尾矿库的排洪系统，调洪集水池建于尾矿库滩面排洪竖井处，调洪集水池的平面面积为8000～10000m²，调洪集水池深度5～8m；调洪集水池底部坡降至排洪竖井，坡度大于1％，调洪集水池的边坡坡度为1：2～4，边坡表面设置固化剂增强边坡抵抗洪水冲刷力。

所述的干式尾矿库的排洪系统，排洪系统适应于上游法干式尾矿库的排洪形式。

本发明的设计思想是：

干式尾矿库是堆存尾矿干基的场所，而尾矿干基通长为一般废弃物，排洪竖井可采用金属结构井身。尾矿库滩面最低处，排洪竖井处设一个调洪集水池。洪水发生时，由调洪集水池先收集洪水，由于调洪集水池的容量有限，所以快速增大排洪竖井处的洪水水深，而排洪竖井的高度又不高出调洪集水池顶高，使得排洪竖井进入井口堰流的状态，增大泄流量。另外，排洪竖井的周围设有反滤层，这样不但避免了尾矿干基被洪水冲入排洪竖井的现象，而且能排空排洪竖井周围的所有洪水。本发明不但增加大了排洪竖井的下泄流量和库区的调洪库容，缩短了排洪时间，减少了库区内洪水的入渗，并且能排空尾矿库内的所有洪水，避免出现饱和尾矿软弱夹层和不稳定浸润线现象，提高了尾矿库的安全度。

本发明上游法干式尾矿库的排洪形式优于原有的排洪形式，其优点和有益效果是：

1、采用本发明在洪水工况时，调洪集水池收集雨水，迅速地提高了洪水工况的洪水水深，排洪竖井的下泄流量达到井口堰流的状态，提高了排洪竖井的泄流能力，大幅缩短了排洪时间，减少洪水的入渗，避免产生饱和尾矿软弱夹层和不稳定浸润线的现象，提高了库区的安全度。

2、本发明排洪竖井采用金属结构井身，分段加高，降低排洪竖井的建设成本。

3、本发明排洪竖井外侧有一定高度的反滤层，洪水不但能全部排空，而且保证了排水质量澄清，避免了尾矿被洪水冲入排洪竖井的情况。

4、当原设计的滩面坡度不变时，应用本发明可增大库区的调洪库容，延长尾矿库的干滩长度，提升了尾矿库的安全度。当原设计的滩面坡度变小时，在调洪库容不变的情况下，应用本发明也可提高尾矿库库容，增加尾矿库的服务年限。

5、在上游法干法尾矿库的排洪系统中应用本发明，不但施工方便，而且可降低成本，提高原有干法尾矿库的安全性，并为坝体的加高或改造提供条件。

附图说明

图1是干式尾矿库的排洪系统平面示意图。

图2是干式尾矿库的排洪系统剖面示意图。

图3是干式尾矿库的排洪系统加高剖面示意图。

图4是回水孔封堵剖面图。

图5是法兰板平面图。

图中，1、排洪竖井；2、调洪集水池；3、回水孔；4、反滤层；5、标准管段；6、法兰板；7、土工布；8、钢筋网。

具体实施方式

如图1-图5所示，本发明干式尾矿库的排洪系统的具体结构如下：

排洪竖井1的外围修建调洪集水池2，排洪竖井1采用金属结构井身和钢筋混凝土井座，井身开回水孔3，回水孔3为梅花形布置。回水孔3外侧与法兰板6连接，法兰板6与回水孔3连接处的外侧包覆土工布7。法兰板6为环形钢板，法兰板6与回水孔3采用螺栓连接，法兰板6的外层焊接钢筋网8(图4、图5)。

排洪竖井1露出调洪集水池2的高度为4～5米，露出部分的下面2～3米设反滤层4，反滤层4由不同粒级的砂石颗粒组成。排洪竖井1井身采用分段加高，井身每年冬季加高一段，每段均采用标准管段5加高，标准管段5之间连接采用螺栓连接，井身加高的高度不超过调洪集水池2的池顶高度(图2、图3)。

调洪集水池2建于尾矿库滩面排洪竖井1处，调洪集水池2的平面面积因调洪库容的要求可适当调整，调洪集水池2的平面面积一般为8000～10000m²为宜，调洪集水池2深度5～8m为宜。调洪集水池2底部坡降至排洪竖井1，坡度大于1％，调洪集水池2的边坡坡度一般为1：2～4，边坡表面设置固化剂增强边坡抵抗洪水冲刷力。每年冬季排洪竖井1加高同时，采用尾矿填充原调洪集水池2，并在滩面上形成新的调洪集水池2。填充原调洪集水池2时，标准管段5外侧反滤层4也加高，保证反滤层高出池底2～3米。

结果表明，本发明尤其适用于上游法干法尾矿库的排洪系统，调洪集水池收集洪水，这种排洪形式可快速加大排洪竖井处的洪水水深，使得排洪竖井迅速达到井口堰流的状态，提高和增大泄流能力，减少排洪时间，而且可将尾矿库内所有洪水全部排空、排尽，减少了库区内洪水的入渗，避免因为洪水的入渗深度大而出现的饱和尾矿软弱夹层或不稳定浸润线等影响尾矿库安全的现象。排洪竖井为分段加高，减少和降低了排洪竖井建设成本。