本發(fā)明涉及一種尾礦庫滲濾液抽排系統(tǒng)及其施工方法，屬于礦山基建施工領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

尾礦庫通過筑壩或圍地方式構(gòu)成，是用以堆存金屬或非金屬礦山尾礦、或其他工業(yè)廢渣的場所。從選礦廠排入尾礦庫的尾礦中往往含有毒性物質(zhì)或重金屬離子，為避免含有毒害物質(zhì)污染地下水，須在尾礦庫內(nèi)鋪設(shè)防滲膜做防滲處理。

現(xiàn)實(shí)中，尾礦庫內(nèi)鋪設(shè)的大面積防滲膜，可能存在制造缺陷、運(yùn)輸破損以及焊接破壞、切割破壞、地基刺穿破壞等多種導(dǎo)致防滲膜發(fā)生滲漏的因素，而且，礦山服務(wù)期越長，滲漏位置越多，滲濾液由尾礦庫底部向更深處以及尾礦庫四周擴(kuò)散，不可避免地污染地下水體和周邊環(huán)境。因此，需要對膜下的滲濾液進(jìn)行及時收集和外排。滲漏現(xiàn)象往往出現(xiàn)在尾礦堆積、防滲膜受力后，然而，尾礦庫中堆積大量的尾礦，給滲濾液抽排帶來困難。

目前，常用的滲濾液滲漏檢測和抽排方法為地下水檢測法。地下水檢測法是在尾礦庫的壩體外側(cè)設(shè)置集水井，通過抽取集水井的水來檢測防滲膜是否滲漏并抽排滲濾液。然而，地下水檢測法存在如下缺點(diǎn)：由于設(shè)置在庫外，發(fā)現(xiàn)滲漏的時間有較長滯后；而且設(shè)置的集水井?dāng)?shù)量不會太多，不能保證滲濾液一定會流入集水井，而增加集水井?dāng)?shù)量，費(fèi)用較高。因此，需要對現(xiàn)有的滲漏液檢測及抽排方法加以改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的是提供一種尾礦庫滲濾液抽排系統(tǒng)，通過輻射狀設(shè)置的排滲管收集滲濾液，并匯集于存儲池中，通過水泵將滲濾液排出，解決了尾礦庫防滲層下滲濾液不易排出的難題，并具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、安全可靠的優(yōu)點(diǎn)。同時，本發(fā)明還提供了一種尾礦庫滲濾液抽排系統(tǒng)的施工方法，公開了施工中過程控制的要點(diǎn)。

為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明包括如下技術(shù)方案：

一種尾礦庫滲濾液抽排系統(tǒng)，包括，

存儲池，設(shè)置于所述尾礦庫內(nèi)地勢低洼處的防滲層下，緊靠壩體迎水坡面，用以收集滲濾液；

排滲管，位于所述尾礦庫防滲層下，一端與所述存儲池相連，另一端以所述存儲池為中心呈輻射狀布設(shè)，所述排滲管上間隔設(shè)置有進(jìn)水孔；

水泵，設(shè)置于所述存儲池內(nèi)，與水管的一端連接，所述水管鋪設(shè)于所述壩體的迎水坡面上，另一端延伸至壩頂。

優(yōu)選為，所述排滲管上覆蓋有礫石或碎石。

進(jìn)一步，所述存儲池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步，所述存儲池為錐形結(jié)構(gòu)，底部鋪設(shè)防滲層，內(nèi)部填充顆粒物。

優(yōu)選為，所述顆粒物為礫石或碎石。

優(yōu)選為，所述顆粒物由下而上依次為中砂、礫石或碎石、中砂。

進(jìn)一步，所述尾礦庫滲濾液抽排系統(tǒng)還包括有導(dǎo)管，所述導(dǎo)管固定設(shè)置于所述壩體的迎水坡面上，一端伸入所述存儲池內(nèi)，另一端延伸至所述壩頂，所述水泵、水管置于所述導(dǎo)管內(nèi)，位于所述存儲池內(nèi)的所述導(dǎo)管的管壁上設(shè)置有進(jìn)水孔。

優(yōu)選為，設(shè)置有進(jìn)水孔段的所述導(dǎo)管的管壁上包裹有濾水層。

優(yōu)選為，所述導(dǎo)管上覆蓋有防滲層。

相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種所述的尾礦庫滲濾液抽排系統(tǒng)的施工方法，包括如下步驟：

S1：開挖所述存儲池基坑，以及所述排滲管所需的溝槽；

S2：布設(shè)所述存儲池、鋪設(shè)所述排滲管，并安放所述水泵、固定所述水管；

S3：在所述排滲管及所述存儲池上方鋪設(shè)防滲層。

本發(fā)明由于采用以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)或積極效果：本發(fā)明通過輻射狀設(shè)置的排滲管收集滲濾液，并匯集于存儲池中，通過水泵將滲濾液排出，施工方便、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、操作簡單、成本低廉，解決了尾礦庫防滲層下滲濾液不易排出的難題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的尾礦庫滲濾液抽排系統(tǒng)的平面示意圖；

圖2為圖1中沿A-A斷面圖；

圖3為本發(fā)明第二實(shí)施例提供的尾礦庫滲濾液抽排系統(tǒng)的平面示意圖；

圖4為圖3中沿B-B斷面圖；

圖5為圖3中沿C-C斷面圖；

圖6為本發(fā)明第三實(shí)施例提供的尾礦庫滲濾液抽排系統(tǒng)的施工方法的流程圖。

圖中標(biāo)號如下：

滲濾液抽排系統(tǒng)100；存儲池110；顆粒物111；排滲管120；水泵130；水管131；防滲層140、141、142；導(dǎo)管150；

壩體200；壩體迎水坡面210；壩頂220。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明提供的尾礦庫滲濾液抽排系統(tǒng)及其施工方法作進(jìn)一步詳細(xì)說明。結(jié)合下面說明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實(shí)施例的目的。

實(shí)施例一

請參閱圖1和圖2，其中圖1為本實(shí)施例所提供的尾礦庫滲濾液抽排系統(tǒng)100的平面示意圖，圖2為圖1中沿A-A斷面圖。下面將結(jié)合圖1、圖2對本發(fā)明的要點(diǎn)做進(jìn)一步說明。

尾礦庫是通過筑壩攔截谷口或圍地而成，礦石經(jīng)選礦廠選出有價值的精礦后的“廢渣”排入尾礦庫中。結(jié)合圖1、和圖2所示，尾礦庫滲濾液抽排系統(tǒng)100包括存儲池110、排滲管120、水泵130。其中，存儲池110位于尾礦庫的底部低洼處的防滲層140下，并靠近壩體200底部迎水坡面210的外側(cè)；排滲管120位于尾礦庫內(nèi)的防滲層140下，一端與存儲池110相連，另一端以存儲池110為中心呈輻射狀布設(shè)，排滲管120上間隔設(shè)置有進(jìn)水孔，而且排滲管120具有一定坡度，便于滲濾液匯入存儲池110；水泵130，設(shè)置于存儲池110內(nèi)，水泵130與水管131的一端連接，水管131的另一端延伸至壩頂220。作為舉例，其中的存儲池110可以采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，為了增加存儲池110頂板的承載能力，存儲池110中還可以間隔設(shè)置支撐柱或支撐板，甚至可以設(shè)置隔墻，隔墻將存儲池110分為多個相互連通的池體。為了更好地收集滲濾液，排滲管120上覆蓋有礫石或碎石121。

尾礦庫滲濾液抽排系統(tǒng)100的工作方式為：當(dāng)尾礦庫內(nèi)鋪設(shè)的防滲層140出現(xiàn)破損時，尾礦庫內(nèi)的液體由破損處進(jìn)入防滲層140下的土壤中，隨著滲濾液的增多，滲濾液流淌至呈輻射狀鋪設(shè)的排滲管120中，然后匯集到存儲池110中，而后通過水泵130經(jīng)水管131將滲濾液抽出，進(jìn)而檢測滲濾液的成分。該滲濾液抽排系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、安全可靠，并可以長期使用。

水泵130在長期使用過程中，可能出現(xiàn)故障，因此需要設(shè)置水泵維修時的取出通道。優(yōu)選為，如圖2所示，尾礦庫滲濾液抽排系統(tǒng)100還設(shè)置有HDPE導(dǎo)管150，優(yōu)選的實(shí)施方式為，導(dǎo)管150固定于壩體200的迎水坡面210上，一端伸入存儲池110內(nèi)，另一端延伸至壩頂220，水泵130、水管131均設(shè)置于導(dǎo)管150內(nèi)。在維修時，水泵130可通過繩索從導(dǎo)管150中取出。另外，為了使存儲池110內(nèi)的滲濾液順利進(jìn)入導(dǎo)管150中，位于存儲池110內(nèi)的導(dǎo)管150的管壁上設(shè)置有進(jìn)水孔。

實(shí)施例二

請參閱圖3、圖4和圖5，圖3本實(shí)施例所提供的尾礦庫滲濾液抽排系統(tǒng)100的平面示意圖，圖4為圖3沿B-B斷面圖，圖5為圖3沿C-C斷面圖。下面將結(jié)合圖3至圖5對本實(shí)施例做進(jìn)一步闡述。

結(jié)合圖3至圖5，并參照圖1和圖2，尾礦庫滲濾液抽排系統(tǒng)100和前述實(shí)施例類似，均包括存儲池110、排滲管120、水泵130。且導(dǎo)管150及防滲層142的設(shè)置方式與實(shí)施例一中相同。區(qū)別之處在于：存儲池110為椎體狀，上大下小，存儲池110底部鋪設(shè)有防滲層141，防滲層141與尾礦庫底部的防滲層140的結(jié)合處密封設(shè)置，中間填充顆粒物111，顆粒物111既可以對上部的防滲層140及尾礦起到支撐作用，同時顆粒物111之間的縫隙又可以容納滲濾液。

本實(shí)施例中存儲池110通過鋪設(shè)防滲層141和填充顆粒物111構(gòu)成，施工方便，成本低廉；設(shè)置導(dǎo)管150，從而可以將水泵130通過繩索取出，方便水泵維修，同時還能保護(hù)水泵130和水管131。

顆粒物111為碎石或礫石。為了不刺穿防滲層140、141，優(yōu)選的實(shí)施方式為，顆粒物111由下而上依次為中砂、礫石或碎石、中砂。即在防滲層140、141與碎石或礫石之間，均設(shè)置有中砂，從而起到保護(hù)防滲層140、141的作用。

防滲層140與導(dǎo)管150結(jié)合處，需做好密封措施，可以用膠粘結(jié)。優(yōu)選的實(shí)施方式為，導(dǎo)管150上覆蓋防滲層142直至壩頂220，防滲層140、142之間的結(jié)合處密封設(shè)置。這樣可以有效防止尾礦庫內(nèi)的液體沿導(dǎo)管150的外表面進(jìn)入存儲池110中。

存儲池110內(nèi)的中砂或碎石若由導(dǎo)管150上的進(jìn)水孔進(jìn)入導(dǎo)管150后，會對水泵130造成損壞，因此，優(yōu)選的實(shí)施方式為，設(shè)置有進(jìn)水孔段的導(dǎo)管150上覆蓋濾水層，濾水層可為土工布或空隙細(xì)小的編織物，過濾存儲池110內(nèi)的滲濾液，防止顆粒物111進(jìn)入導(dǎo)管150，從而保護(hù)水泵130。

實(shí)施例三

請參閱圖6，圖6為本實(shí)施例提供的尾礦庫滲濾液抽排系統(tǒng)的施工方法的流程圖。結(jié)合圖1至圖6，6對尾礦庫滲濾液抽排系統(tǒng)的施工方法做進(jìn)一步說明。該施工方法包括如下步驟：

S1：開挖存儲池110的基坑以及排滲管120所需的溝槽。在尾礦庫的底部低洼處，并靠近壩體200底部迎水坡面210的外側(cè)，開挖存儲池110的基坑。排滲管120一端與存儲池110相連，另一端以存儲池110為中心呈輻射狀布設(shè)，因此，排滲管120的溝槽亦以存儲池110為中心呈輻射狀布設(shè)，并與存儲池基110坑連通。

S2：設(shè)置存儲池110以及排滲管120，并安放水泵130、水管131。

在存儲池110為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時，開挖基坑后，可通過立模、現(xiàn)澆的方式澆筑存儲池110，也可將預(yù)制的存儲池110直接放入基坑。然后鋪設(shè)排滲管110、放置水泵130、固定水管131，并布設(shè)排滲管120，在排滲管120溝槽中填充碎石或礫石。在設(shè)置有導(dǎo)管150時，亦鋪設(shè)好導(dǎo)管150。

在存儲池110由防滲層141和顆粒物111構(gòu)成時，先對基坑進(jìn)行找平處理，然后鋪設(shè)底層防滲層141，設(shè)置水泵110、固定水管131、填充顆粒物111，并布設(shè)排滲管120，在排滲管120溝槽中填充碎石或礫石。

S3：在排滲管120及存儲池110上方鋪設(shè)防滲層140。在導(dǎo)管150外設(shè)置防滲層142時，并一起鋪設(shè)防滲層142。本發(fā)明中，防滲層140、141、142的原料可為：混凝土-聚合物、瀝青-聚合物、合成橡膠及熱塑性塑膠膜等。其中，熱塑性塑膠膜可為：聚氯乙烯(PVC)、氯磺?；垡蚁?Hypalon)、氯化聚乙烯(CPE)、增塑聚烯烴(EP)和高密度聚乙烯(HDPE)等。熱塑性塑膠膜墊層的鋪設(shè)應(yīng)從底部向高位延伸，不易拉得太緊，應(yīng)留有1％～2％的余幅，以備局部下沉拉伸，相鄰兩幅應(yīng)搭接1m以上。

綜上所述，本發(fā)明公開的技術(shù)方案中，在尾礦庫內(nèi)呈輻射狀鋪設(shè)排滲管120，可以有效收集由尾礦庫的防滲層140滲漏至土壤中的滲濾液，并將滲濾液匯集至相連的存儲池110中，通過水泵130抽排至壩頂預(yù)定的區(qū)域，從而實(shí)現(xiàn)對滲濾液的檢測和抽排，結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、安全可靠。本發(fā)明還公開了多種結(jié)構(gòu)形式的存儲池110，可采用鋼筋混凝土預(yù)制件，減少現(xiàn)場施工量；也可采用設(shè)置防滲層141、填充顆粒物111的形式，就地取材、成本低廉。本發(fā)明中，通過設(shè)置導(dǎo)管150，保護(hù)水泵130、水管131，同時還可在水泵130需要維修時，作為取出水泵130的通道。本發(fā)明還公開了尾礦庫滲濾液抽排系統(tǒng)的施工方法，施工簡潔、要點(diǎn)明晰。

上述描述僅是對本發(fā)明較佳實(shí)施例的描述，并非對本發(fā)明范圍的任何限定，本發(fā)明領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)上述揭示內(nèi)容做的任何變更、修飾，均屬于權(quán)利要求書的保護(hù)范圍。

技術(shù)特征：

1.一種尾礦庫滲濾液抽排系統(tǒng)，其特征在于，包括，

存儲池，設(shè)置于所述尾礦庫內(nèi)地勢低洼處的防滲層下，緊靠壩體迎水坡面，用以收集滲濾液；

排滲管，位于所述尾礦庫防滲層下，一端與所述存儲池相連，另一端以所述存儲池為中心呈輻射狀布設(shè)，所述排滲管上間隔設(shè)置有進(jìn)水孔；

水泵，設(shè)置于所述存儲池內(nèi)，與水管的一端連接，所述水管鋪設(shè)于所述壩體的迎水坡面上，另一端延伸至壩頂。

2.如權(quán)利要求1所述的尾礦庫滲濾液抽排系統(tǒng)，其特征在于，所述排滲管上覆蓋有礫石或碎石。

3.如權(quán)利要求1所述的尾礦庫滲濾液抽排系統(tǒng)，其特征在于，所述存儲池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

4.如權(quán)利要求1所述的尾礦庫滲濾液抽排系統(tǒng)，其特征在于，所述存儲池為椎體結(jié)構(gòu)，底部鋪設(shè)防滲層，內(nèi)部填充顆粒物。

5.如權(quán)利要求4所述的尾礦庫滲濾液抽排系統(tǒng)，其特征在于，所述顆粒物為礫石或碎石。

6.如權(quán)利要求4所述的尾礦庫滲濾液抽排系統(tǒng)，其特征在于，所述顆粒物由下而上依次為中砂、礫石或碎石、中砂。

7.如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的尾礦庫滲濾液抽排系統(tǒng)，其特征在于，所述尾礦庫滲濾液抽排系統(tǒng)還包括有導(dǎo)管，所述導(dǎo)管固定設(shè)置于所述壩體迎水坡面上，一端伸入所述存儲池內(nèi)，另一端延伸至所述壩頂，所述水泵、水管置于所述導(dǎo)管內(nèi)，位于所述存儲池內(nèi)的所述導(dǎo)管的管壁上設(shè)置有進(jìn)水孔。

8.如權(quán)利要求7所述的尾礦庫滲濾液抽排系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)置有進(jìn)水孔段的所述導(dǎo)管的管壁上包裹有濾水層。

9.如權(quán)利要求7所述的尾礦庫滲濾液抽排系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)管上覆蓋有防滲層。

10.如權(quán)利要求1至7任一所述的尾礦庫滲濾液抽排系統(tǒng)的施工方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：開挖所述存儲池基坑，以及所述排滲管所需的溝槽；

S2：布設(shè)所述存儲池、鋪設(shè)所述排滲管，并安放所述水泵、固定所述水管；

S3：在所述排滲管及所述存儲池上方鋪設(shè)防滲層。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了一種尾礦庫滲濾液抽排系統(tǒng)，屬于礦山基建施工領(lǐng)域。本發(fā)明提供的尾礦庫滲濾液抽排系統(tǒng)包括存儲池、與存儲池相連并呈輻射狀布設(shè)的排滲管、設(shè)置于存儲池內(nèi)的水泵，通過所述排滲管收集滲濾液，并匯集于所述存儲池中，通過所述水泵將滲濾液排出，本發(fā)明具有施工方便、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，并解決了尾礦庫防滲層下滲濾液不易排出的難題。本發(fā)明還公開了一種尾礦庫滲濾液抽排系統(tǒng)的施工方法。

技術(shù)研發(fā)人員：吳先勇;陳意;魏群;權(quán)振龍;肖紅;閻明

受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海外經(jīng)集團(tuán)控股有限公司

文檔號碼：201610728848

技術(shù)研發(fā)日：2016.08.26

技術(shù)公布日：2016.12.07