专利名称：一种尾矿坝的防化学淤堵排渗装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及工业选矿厂遗弃尾矿或火力发电行业堆积残物而形成的尾矿坝的排渗技术领域，更具体涉及一种防止尾矿坝的排渗过程中发生化学淤堵的排渗装置。通过在排渗系统中设置防淤槽，以保证土工织物始终浸没于防淤槽水位线以下，从而有效防止排渗管发生化学淤堵。
背景技术：
尾矿坝是冶金工业各类选矿厂、火力发电厂基建的重要设施，是保证各类选矿厂、火力发电厂正常生产的重要环节。由于坝内存有大量的尾矿砂和水，坝体--旦溃决，坝内的尾矿砂和水就将以泥石流的形式涌出，造成的后果将不堪设想。现在，随着各类厂矿和电厂的建设和生产规模的日益增大，选矿厂排出的尾矿量及发电厂排出的灰渣量也急剧增加，所以导致许多有关尾矿坝及灰渣坝安全和环保问题日益突出，尾矿坝的出险、坍塌、溃坝等恶性事故时有发生。此外，由于扩大库容和延长服务年限等历史遗留的问题，尾矿坝带病运行，存在较多隐患。上述存在安全隐患的一个很重要的原因是尾矿坝的排渗措施不力，排渗效果不好，造成坝体压力过大，发生渗漏现象。当前对此主要釆取的技术措施是采用土工织物作为滤层的水平排渗管来降低水位。此种方法存在的缺陷是在饱和与非饱和交替变化条件下无纺土工织物出现化学淤堵现象。这将导致尾矿坝的排渗效果差，坝体浸润线升高，水从坝坡面上渗出，有的还产生集中渗漏和管涌破坏，严重地影响坝体的安全。根据淤堵机理土工织物淤堵主要是发生化学反应而引起的化学淤堵现象。其化学淤堵的条件是在饱和与非饱和交替变化条件下无纺土工织物会发生比较明显的化学淤堵现象，这主要是
在非饱和条件下空气中的02加快了 Fe(0H)3的生成速度，导致Fe(0H):,凝胶粘附在土工织物的纤维上出现淤堵现象。然而在持续的饱和渗流条件下，无纺土工织
3物不会发生化学淤堵。
发明内容
本发明的目的是在于提供了一种尾矿坝的防化学淤堵排渗装置，该装置结 构简单，使用方便。该排渗装置主要实施于尾矿坝的排渗系统中，避免了作为 滤层的土工织物的淤堵现象。
为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施 本发明基于发生化学淤堵的机理提出了一套新的排渗系统，此系统在坝体
水位较高时，地下渗水在水压差作用下能通过水平排渗管自行排到坝外；在坝
体水位较低时，防淤槽通过贮存一定水量(防淤槽水位)来保证捆绑在排渗管 上的土工织物始终处于防淤槽水位线(防淤槽水位线)以下，使土工织物不与 空气接触，从而有效防止土工织物的化学淤堵。 一种尾矿坝的防化学淤堵排渗装置，该排渗装置包括排渗管、渗水槽、渗
水孔、土工织物、防淤槽。其特征在于排渗管为圆形管道，其作用在于排出 坝体内的水。渗水槽和渗水孔是在排渗管上开的条形水槽和在水槽中开的圆形 小孔，其作用在于让坝体内的地下渗水更好渗入排渗管中，以便地下渗水能顺 利排到坝外。土工织物是包裹在渗水槽和渗水孔外面的一层合成纤维，其作用 在于能起到过滤作用、还可以防止细小颗粒通过排渗管流出，所以也有很好的 隔离作用。防淤槽为长方形的无盖封闭箱体，其作用在于在水位低时能贮存 一定的水量，以防土工织物发生淤堵。
土工织物(市场推有购置)是合成纤维经过纺织或经胶结、热压针刺等无 纺工艺制成的工程用巻材。合成纤维的主要原料有聚丙烯、聚酯、聚酰胺(现有 技术合成)等。此发明所使用的是滤水型土工织物(既能允许水通过，又能防止 细粒土随水流失)。
为了使地下渗水能通过排渗管顺畅流出坝体外，本发明在排渗管的起始段 设置渗水槽和渗水孔。
为了防止细小颗粒的流出，又能使水渗入排渗管，本发明在排渗管的渗水 槽和渗水孔部位包裹一层土工织物。
为了防止土工织物发生化学淤堵，并且保证尾矿坝的正常排水，本发明在排渗管外面增加防淤槽，同时让排渗管倾斜一个角度放置，此角度既要保证绑 有土工织物的排渗管部位始终处于防淤槽水位线以下，又要能使坝体内的地下 渗水能顺利地自流到坝外。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果
1) 能防止了土工织物发生化学淤堵，保证了坝体的正常排水。
2) 防止了细小颗粒通过排渗管流出坝体。
3) 通过排水加固，降低了坝体的浸润线。
4) 排水通畅、降低了尾矿坝的运行风险。
5) 时效高、成本低。
图1为 一种尾矿坝的防化学淤堵排渗装置排水示意图。
图2为一种尾矿坝的防化学淤堵排渗装置示意图。
图3为一种尾矿坝排渗管剖面图。
图中标号对应的名称为
l一排渗管、2—防淤槽、3—浸润线、4—堆积坝、5—渗水孔、6—渗水槽、 7—土工织物、8—防淤槽水位线。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细阐述
根据图l、图2、图3可知，该排渗装置包括排渗管l、渗水槽6、渗水孔5、 土工织物7、防淤槽2、浸润线3、堆积坝4、防淤槽水位线8。 一种尾矿坝的防化 学淤堵排渗装置，其连接关系和作用是
一种尾矿坝的防化学淤堵排渗装置的排渗管l为圆形管道，在管道的端部 布设渗水槽6，其作用在于保证水流能及时顺畅的排出坝体。同时在渗水槽6中 凿取圆形的渗水孔5，其作用在于让坝体内的水更好渗入排渗管l中，以便地下 渗水能顺利排到坝外。另外，在排渗管1的渗水槽6和渗水孔5部位包裹一层合成 纤维的土工织物7，其作用在于起过滤和隔离作用，以保证细小颗粒通过排渗管l流出坝外，从而防止坝体发生结构性破坏。
一种尾矿坝的防化学淤堵排渗装置的防淤槽2，此防淤槽2为无盖长方形箱 体，在箱体前端的一定高度开一个与排渗管l管径大小相同的圆形孔，以使排渗 管1能倾斜布置于防淤槽2中，其倾斜度要能保证包有土工织物7的排渗管1始终 处于防淤槽2水位线以下。其作用在于既能在水位较高时能使水通过防淤槽2 排入坝体，又能在低水位时贮存一定的水量(即防淤槽水位8)，保证土工织物 始终处于水位以下，不与空气接触，以防土工织物7发生化学淤堵。
尾矿和灰渣的不断堆积形成堆积坝4，在堆积坝4中某一纵剖面所得的水位 线就是坝体的浸润线3。
防淤槽水位线8是防淤槽所能贮存的最大水量时的水位线，也是地下排渗 水排渗的最低水位线，当坝体的浸润线3低于防淤槽水位线8时，坝体的地下排 渗水不能进入防淤槽2，从而不能通过水平排渗管把地下排渗水排出坝体。因此， 此时防淤槽2的水位达到最低水位(即防淤槽水位线的水位)。防淤槽水位线8 的作用在于使排渗管1上的土工织物7始终处于水中，从而防止土工织物7在饱和 与非饱和交替变化条件下出现化学淤堵。
尾矿坝的排渗装置主要由排渗管l、渗水槽6、渗水孔5、 土工织物7和防淤 槽2组成，首先在圆形排渗管1端部布设渗水槽6，同时在渗水槽6中间隔一定距离 凿取圆形的渗水孔5，然后用土工织物7把渗水槽6严密包裹起来，以防止细粒土 通过渗水槽6和渗水孔5流失。然后将排渗管1倾斜布置于无盖长方形箱体的防淤 槽2中，其倾斜度既要能保证土工织物7始终处于防淤槽水位线8以下，又要保证 坝内水能顺利排出坝体。其倾斜度可视使用需要确定。
权利要求
1、一种尾矿坝的防化学淤堵排渗装置，包括排渗管(1)、防淤槽(2)、渗水孔(5)、渗水槽(6)、土工织物(7)，其特征在于排渗管(1)为圆形管道，在管道的端部布设渗水槽(6)，在渗水槽(6)中凿取圆形的渗水孔(5)，在排渗管(1)的渗水槽(6)和渗水孔(5)部位包裹一层合成纤维的土工织物(7)，防淤槽(2)为无盖长方形箱体，在箱体前端开一个与排渗管(1)管径大小相同的圆形孔。
2、 根据权利要求l所述的一种尾矿坝的防化学淤堵排渗装置，其特征在于 所述的排渗管(1)倾斜布置于防淤槽(2)中。
3、 根据权利要求l所述的一种尾矿坝的防化学淤堵排渗装置，其特征在于 所述的排渗管(1)端部布设渗水槽(6)。
4、 根据权利要求l所述的一种尾矿坝的防化学淤堵排渗装置，其特征在于-所述的土工织物(7)把渗水槽(6)包裹，将排渗管(1)倾斜布置于无盖长方 形箱体的防淤槽(2)中。
全文摘要
本发明公开了一种尾矿坝的防化学淤堵排渗装置，包括排渗管、防淤槽、渗水孔、渗水槽、土工织物，其特征在于排渗管为圆形管道，在管道的端部布设渗水槽和渗水孔，用土工织物将渗水槽部位严密包裹。防淤槽为无盖长方形箱体，在箱体前端开一个与排渗管管径大小相同的圆形孔。将排渗管倾斜放置于无盖长方形箱体的防淤槽中，倾斜的角度既要能防止土工织物发生化学淤堵，又要保证坝体能正常排水。本发明结构简单，时效高、成本低、使用方便，保证土工织物不在饱和与非饱和之间交替变化，从而防止了土工织物发生化学淤堵。通过此排渗装置对坝体的排水加固，保证了排水的通畅，有效降低了坝体的浸润线，从而降低了尾矿坝的运行风险。
文档编号E02D3/00GK101629417SQ20091006362
公开日2010年1月20日 申请日期2009年8月14日 优先权日2009年8月14日
发明者冒海军, 超 张, 王光进 申请人:中国科学院武汉岩土力学研究所