一种新型尾矿坝同步排渗加固装置.pdf

本实用新型公开一种新型尾矿坝同步排渗加固装置，该装置包括由初期坝和初期坝上侧的尾矿堆积坝组成的上游法堆坝的尾矿坝，尾矿堆积坝内设置一组或一组以上的连续砂井装置，连续砂井装置垂直于尾矿堆积坝底面；排渗花管与连续砂井装置相连接，也位于尾矿堆积坝内，在水平面上垂直于尾矿堆积坝横轴线，并且管端伸出尾矿堆积坝外10厘米。该装置能实现排渗花管和连续砂井装置的水力连通。本实用新型的优点在于：能加速尾矿脱水固结，大大降低尾矿坝浸润线，显著提高尾矿坝的安全稳定性，从而消除上游法堆坝的尾矿坝因排渗不良导致的隐患。

权利要求书
1.  一种新型尾矿坝同步排渗加固装置，其特征在于：该装置包括上游法堆坝的尾矿坝，上游法堆坝的尾矿坝包括初期坝(1)和初期坝上侧的尾矿堆积坝(2)；尾矿堆积坝(2)内设置一组或一组以上的连续砂井装置(3)，连续砂井装置(3)垂直于尾矿堆积坝(2)底面；排渗花管(4)与连续砂井装置(3)相连接，也位于尾矿堆积坝(2)内，在水平面上垂直于尾矿堆积坝(2)横轴线，并且管端伸出尾矿堆积坝(2)外。

2.  根据权利要求1所述新型尾矿坝同步排渗加固装置，其特征在于：连续砂井装置(3)包括一排多组组布袋砂井(5)，布袋砂井(5)由无纺土工布包裹砂砾石构成。

3.  根据权利要求1所述新型尾矿坝同步排渗加固装置，其特征在于：排渗花管(2)外面包裹一层无纺土工布。

说明书一种新型尾矿坝同步排渗加固装置
技术领域
本实用新型涉及矿山安全装置，尤其是一种新型尾矿坝同步排渗加固装置。
背景技术
我国是一个矿业大国，矿山年排放尾矿达6亿吨。除小部分作为矿山充填或综合利用外，绝大部分堆存于尾矿库。尾矿库就是贮存尾矿的各种设施的联合体，也是维持矿山正常生产的必要设施。
据统计，截至2008年底，全国共有尾矿库12655座，每年还在以300多座的规模在新增。其中，危、险、病库占总数的39％；我国是全世界拥有尾矿库数量最多、尾矿库事故隐患率最高的国家之一。在世界上的各种重大灾害中，尾矿库灾害仅次于发生地震、霍乱、洪水和氢弹等而居于第18位。它一旦发生事故，必将对下游地区人民的生命和财产造成巨大危害，对环境造成严重污染。因此，尾矿库的安全稳定性极为重要，其中，尾矿库的安全主要取决于尾矿坝的安全稳定性，因此，尾矿坝的安全稳定技术一直是矿山安全技术领域重点研究的对象之一。
上游法堆坝的尾矿坝是指采用土、石等材料构建初期坝，然后以初期坝为基础，利用尾矿通过水力冲积均匀向上放矿，一级一级地向着库内方向上升，一般堆积坡度在1∶3.5～1∶5。采用尾矿堆坝的原因主要是为了降低尾矿坝的造价，如果不采用尾矿堆坝而代之以土石坝，则工程量浩大故造价是惊人的高。我国上游法堆坝的尾矿坝数量占尾矿堆积坝的90％以上，是国内尾矿堆积坝的主流形式。
上游法堆坝这种独特的工艺形式决定了上游式尾矿堆积坝的稳定性取决于沉积干滩面的颗粒组成及其固结程度。为确保并改善尾矿堆积坝的安全稳定性，需降低坝体浸润线，加速尾矿脱水固结，因此，必须在尾矿坝内设置排渗设施。排渗设施能及时将尾矿坝体内的渗水导出，降低坝体浸润线，加速尾矿固结，保证尾矿坝有足够的相对干燥的坝壳，显著提高尾矿坝的稳定性。
据2003～2004年国家安全生产监督管理总局开展的调查显示，由于尾矿堆积坝缺乏排渗设施或者排渗设施失效的占尾矿坝安全病患60％以上，由此可见，加强对尾矿堆积坝排渗设施的补建、消除尾矿坝事故隐患、病患已迫在眉睫。
目前对已建的尾矿坝排渗设施进行补建时多注重在水平方向进行，即依靠机械钻进设备在尾矿堆积坝内造水平孔，将水平排渗管送入坝体内。该方法收集、输送渗水的水头差较小，故水力影响范围非常有限，所以降低浸润线效果不明显，对尾矿坝稳定性改善力度不大，并且布置密度较大才能起到排渗加固作用，一般在垂直面上间距3～5m布置一层，每层(水平面上)排水管水平间距5～10米，因而造价较高。较少进行垂直方向的排渗，并且因管材采用塑料排渗花管，管径小，而且主要依靠管壁上的花孔收集渗水，渗流面积有限，故收集渗水作用不强。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种新型尾矿坝同步排渗加固装置，该装置能消除尾矿坝因排渗不良导致的病患，加速尾矿脱水固结，降低尾矿坝浸润性，提高尾矿坝的安全稳定性。
本实用新型的技术方案为：一种新型尾矿坝同步排渗加固装置，该装置包括上游法堆坝的尾矿坝，上游法堆坝的尾矿坝包括初期坝和初期坝上侧的尾矿堆积坝；尾矿堆积坝内设置一组或一组以上的连续砂井装置，连续砂井装置垂直于尾矿堆积坝底面；排渗花管与连续砂井装置相连接，也位于尾矿堆积坝内，在水平面上垂直于尾矿堆积坝横轴线，并且管端伸出尾矿堆积坝外。连续砂井装置包括一排多组布袋砂井，布袋砂井由无纺土工布包裹砂砾石构成。排渗花管外面包裹一层无纺土工布。
本实用新型的优点在于：能加速尾矿脱水固结，大大降低尾矿坝浸润线，显著提高尾矿坝的安全稳定性，从而消除上游法堆坝的尾矿坝因排渗不良导致的病患。它克服了传统装置的缺陷，将集渗、排渗能力强大的连续砂井装置与排渗花管相结合，对尾矿坝进行同步排渗，既扩大了垂直方向上的渗流面积从而大大提升垂直方向渗水收集能力，又加大水平排渗管输送渗水的能力，从而显著降低尾矿坝浸润性，加速尾矿脱水固结，大大提高尾矿坝的安全稳定性。该排渗加固装置具有造价低、节省能源(在重力作用下渗水自流)、管理维护简便等独特的优越性，具有较好的推广运用价值。
附图说明
图1为本实用新型新型尾矿坝同步排渗加固装置结构示意图；
图2为本实用新型新型尾矿坝同步排渗加固装置A-A剖视图；
图3为本实用新型新型尾矿坝同步排渗加固装置的排渗花管结构示意图；
图4为本实用新型新型尾矿坝同步排渗加固装置的布袋砂井示意图。
具体实施方式
一种新型尾矿坝同步排渗加固装置，该装置包括上游法堆坝的尾矿坝，上游法堆坝的尾矿坝包括初期坝1和初期坝上侧的尾矿堆积坝2；尾矿堆积坝2内设置一组连续砂井装置3，连续砂井装置3垂直于尾矿堆积坝2底面，连续砂井装置3包括一排6组布袋砂井5，布袋砂井5由无纺土工布包裹砂砾石构成。排渗花管4与连续砂井装置3相连接，也位于尾矿堆积坝2内，在水平面上垂直于尾矿堆积坝2横轴线，并且管端伸出尾矿堆积坝2外10厘米；排渗花管4外面包裹一层无纺土工布。
排渗花管4和连续砂井装置3，都是指采用“机械设置”的办法即通过机械钻进设备在尾矿坝内造水平孔和垂直孔，将排渗花管4、连续砂井装置3送入尾矿堆积坝2内，并对接，实现排渗花管4和连续砂井装置3的水力连通。
排渗花管4沿坝横轴线方向水平间距可定为20m一组，沿垂直方向上间距定为5m～10m。排渗花管2纵坡降2～3％。排渗花管2外采用聚乙烯绳包裹一层无纺土工布。管壁上开孔呈梅花形布置。