一种防止尾矿坝地震液化的排渗系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种防止尾矿坝地震液化的排渗系统，其特征在于：它是由上部、下部两根排水连通管(2)和上部、下部两排槽孔排渗管(3)组合构成，所述的上部、下部两根排水连通管(2)埋设在初期坝(5)中距初期坝(5)的坝顶不同距离高度，排水连通管(2)的端部与坝肩截洪沟(1)相连，排水连通管(2)在初期坝(5)内测位置改变方向后沿平行于初期坝(5)的坝体方向布置，并通过三通管(12)与槽孔排渗管(3)联通。本实用新型专利技术通过增加水平排渗设施，降低坝体地下水浸润线，加快细粒尾矿的固结，以提高细粒筑坝尾矿库坝体稳定性和细粒尾矿堆积坝抗地震液化。

Seepage prevention system for preventing earthquake liquefaction of tailings dam

The utility model discloses a drainage system to prevent earthquake liquefaction of tailings dam, which is characterized by the upper and lower two drainage pipe (2) and the upper and lower two rows of hole drainage pipe (3) combination of upper and lower two of the drainage pipe (2) buried in the initial dam (5) from the initial dam crest (5) different height, the drainage pipe (2) and the end of the dam flood cutting channel (1) connected to the drainage pipe (2) in the initial dam (5) closed position after changing direction parallel to the initial dam (5) the party to the arrangement, and through the three tubes (12) and slot drainage pipe (3) of China unicom. The utility model can reduce the phreatic line of the dam and increase the consolidation of the fine tailings by increasing the horizontal drainage facilities, so as to improve the stability of the dam of the fine tailings dam and the seismic liquefaction of the fine tailings dam.

【技术实现步骤摘要】
一种防止尾矿坝地震液化的排渗系统
本技术属于尾矿筑坝
，具体涉及一种防止尾矿坝地震液化的排渗系统。
技术介绍
随着我国工业化对矿产资源需求的日益增加，开采出来的矿石经破碎、磨矿、分选等多道工序才能选出精矿，在此过程中排出大量尾矿。目前，尾矿的处置方式还是采用尾矿库地面堆存为主，目前统计到的尾矿库数量超过12000座，90％以上采用上游法堆坝。上游法尾矿坝一般采用水力冲填法筑坝，其稳定性较差。在尾矿库正常运行情况下，坝体浸润线以下为饱和尾砂区，在地震荷载作用下易发生液化破坏。1976年唐山地震曾导致大石河尾矿坝沉积滩发生大量的喷水冒砂现象，地震还导致天津碱厂尾矿库发生液化破坏，波及范围0.4km。采用上游法堆坝的尾矿粒度一般控制在-200目(0.075mm)含量不超过80％，特别是对于堆筑超过60m的高坝，对尾矿粒度要求更严格，对于-200目含量超过80％的尾矿，一般认为不适合用尾矿直接堆坝。采用细颗粒尾矿筑坝的最终堆积高度受到很大的限制。国内经验认为，细颗粒筑坝不宜超过30m，对于占地较大的尾矿库，显然不经济。随着选矿技术的进步及选矿回收率的提高，所产生的尾矿粒度越来越细，有色矿和一些超贫磁铁矿产生的尾矿-200目含量达到了85％，一些黄金尾矿甚至达到90％。浮选尾矿砂平均粒径在0.03mm左右，尾矿颗粒细。细颗粒尾矿筑坝力学强度低，固结时间长，堆坝速度较慢，对于大、中型矿山而言，堆坝速度将会影响矿山选厂的正常生产。采用细颗粒尾矿筑坝后，坝体内的排渗不畅造成坝体内的浸润线过高，使尾矿砂长期处于饱和状态，尾砂固结非常慢，不利于尾砂固结后强度提高，进而影响坝体的稳定性，有发生溃坝的潜在风险，当前发生的很多尾矿库灾害事故都是由于坝体内的浸润线过高引起的。细颗粒尾矿筑坝尾矿库，在坝前分散管排矿很难形成尾矿筑坝的滩面，尾矿库水上沉积坡度十分平缓，库水位处于较高的位置，沉积的矿泥不易固结，筑坝速度、调洪库容和坝高都不同程度地受到限制，坝体抗震稳定性差，在地震作用下容易发生坝体液化失稳等状况。在高地震烈度区，因细颗粒尾矿的抗液化能力弱，尤其不适合直接堆坝或不能堆筑高坝。对于细粒尾矿库，比较安全可靠的堆存方式为一次性筑坝，但堆存成本太高，堆存成本在20～26元/m3，而且对于土地资源日益紧缺的矿山，尾矿库的建设和运行成本在急剧上升，甚至影响到矿山的持续健康发展。尾矿库作为一个危险源，对于处于抗震设防烈度较高地区的细粒尾砂筑坝尾矿库，提高细粒尾矿抗地震液化性能和提高细粒尾矿筑坝的尾矿库动力稳定性显得尤为重要。
技术实现思路
本技术的目的就是针对细粒尾矿堆筑采用上游法筑坝存在的地震液化、失稳破坏问题，而提出一种防止尾矿坝地震液化的排渗系统。为实现本技术的上述目的，本技术一种防止尾矿坝地震液化的排渗系统采用以下技术方案实施：本技术一种防止尾矿坝地震液化的排渗系统，是由上部、下部两根排水连通管和上部、下部两排槽孔排渗管组合构成，所述的上部、下部两根排水连通管埋设在初期坝中距初期坝的坝顶不同距离高度，排水连通管的端部与坝肩截洪沟相连，排水连通管在初期坝内测位置改变方向后沿平行于初期坝的坝体方向布置，并通过三通管与槽孔排渗管联通。所述的槽孔排渗管外包土工布；所述的槽孔排渗管长≥45m，每排相邻的槽孔排渗管的间距为8m～12m。所述的上部排水连通管的埋深为下部排水连通管埋深的一半。本技术一种防止尾矿坝地震液化的排渗系统，通过增加水平排渗设施，降低坝体地下水浸润线，加快细粒尾矿的固结，以提高细粒筑坝尾矿库坝体稳定性和细粒尾矿堆积坝抗地震液化。附图说明图1为本技术应用中采用的第一层抗地震液化中粗砂排水垫层平面布置示意图；图2为图1中的A-A剖面图；图3为本技术应用中采用的抗地震液化中粗砂排渗层内埋设的槽孔排渗管与排水连通管连接剖面图；图4为本技术应用中采用的抗地震液化中粗砂排渗层中槽孔排渗管与排水连通管连接平面示意图；图5为本技术应用中采用的抗地震液化中粗砂排渗盲沟层中槽孔排渗管与尾砂堆积坝坡面排水沟示意图。图中标记为：1-坝肩截洪沟；2-排水连通管；3-槽孔排渗管；4-中粗砂排渗盲沟；5-初期坝；6-平台排水沟；7-尾矿模袋子坝；8-第一层抗地震液化中粗砂排渗层；9-第二层抗地震液化中粗砂排渗层；10-土工布；11-中粗砂排渗层；12-三通管。具体实施方式为进一步描述本技术，下面结合附图，对本技术一种防止尾矿坝地震液化的排渗系统及其应用作更详细的描述。工程实施例为我国某大型磷矿的超细粒尾矿库(磷矿浮选细粒尾矿)的增高扩容工程，工程所在地区为8级地震烈度设防。由图1所示的本技术应用中采用的第一层抗地震液化中粗砂排水垫层平面布置示意图并结合图2、图3、图4、图5看出，本技术一种防止尾矿坝地震液化的排渗系统是由上部、下部两根排水连通管2和上部、下部两排槽孔排渗管3组合构成，所述的上部、下部两根排水连通管2埋设在初期坝5中距初期坝5的坝顶不同距离高度，排水连通管2的端部与坝肩截洪沟1相连，排水连通管2在初期坝5内测位置改变方向后沿平行于初期坝5的坝体方向布置，并通过三通管12与槽孔排渗管3联通。所述的槽孔排渗管3外包土工布10；所述的槽孔排渗管3长≥45m，每排相邻的槽孔排渗管3的间距为8m～12m。本技术一种防止尾矿坝地震液化的排渗系统在实际应用中包括以下工艺、步骤实施：1)按照设计方案修建初期坝5、坝肩截洪沟1，所述的初期坝5采用碾压土石坝坝体；由于上游法尾矿坝所在地区地震抗震设防烈度为8级，确定第一层抗地震液化中粗砂排渗层8的埋深距初期坝5坝顶向下距离为8.4m，第二层抗地震液化中粗砂排渗层9的埋深为第一层抗地震液化中粗砂排渗层8埋置深度的一半，即4.2m。所述的第一层抗地震液化中粗砂排渗层8、第二层抗地震液化中粗砂排渗层9皆由中粗砂排渗层11及铺设在中粗砂排渗层11中的一排槽孔排渗管3构成；第一层抗地震液化中粗砂排渗层8宽≥50m，长同初期坝5轴线长度，厚0.5m～0.6m，在中粗砂排渗层11中铺设纵向的槽孔排渗管3，长45m左右。槽孔排渗管3通过三通管12与排水连通管2联通；所述的排水连通管2的一部分预埋在初期坝5中，排水连通管2的外端与坝肩截洪沟1相连，排水连通管2在初期坝5内测位置改变方向后沿平行于初期坝5的坝体方向布置；槽孔排渗管3外包土工布10，槽孔排渗管3和外包的土工布10必须耐腐蚀，槽孔排渗管3长≥45m，槽孔排渗管3的间距为8m～12m，槽孔排渗管3直径≥75mm、壁厚≥12mm，槽孔排渗管3通过三通管12与排水连通管2相连，排水连通管2将槽孔排渗管3收集的尾矿库里地下水导入坝肩截洪沟1，排出库外。2)当超细粒尾矿排放至初期坝5中预埋的第一层排水连通管2标高时，铺设第一层的中粗砂排渗层11，在中粗砂排渗层11中埋设槽孔排渗管3，形成第一层抗地震液化中粗砂排渗层8；在第一层抗地震液化中粗砂排渗层8铺设完成后，继续排放超细粒尾矿，当超细粒尾矿排放至初期坝5中预埋的第二层排水连通管2标高时，再铺设第二层抗地震液化中粗砂排渗层9中的中粗砂排渗层11，在中粗砂排渗层11中埋设槽孔排渗管3；3)第二层抗地震液化中粗砂排渗层9铺设完成后，再继续排放超细粒尾本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防止尾矿坝地震液化的排渗系统，其特征在于：它是由上部、下部两根排水连通管(2)和上部、下部两排槽孔排渗管(3)组合构成，所述的上部、下部两根排水连通管(2)埋设在初期坝(5)中距初期坝(5)的坝顶不同距离高度，排水连通管(2)的端部与坝肩截洪沟(1)相连，排水连通管(2)在初期坝(5)内测位置改变方向后沿平行于初期坝(5)的坝体方向布置，并通过三通管(12)与槽孔排渗管(3)联通。

【技术特征摘要】
1.一种防止尾矿坝地震液化的排渗系统，其特征在于：它是由上部、下部两根排水连通管(2)和上部、下部两排槽孔排渗管(3)组合构成，所述的上部、下部两根排水连通管(2)埋设在初期坝(5)中距初期坝(5)的坝顶不同距离高度，排水连通管(2)的端部与坝肩截洪沟(1)相连，排水连通管(2)在初期坝(5)内测位置改变方向后沿平行于初期坝(5)的坝体方向布置，并通过三通管...

【专利技术属性】
技术研发人员：张强，杨永生，毛权生，余克林，张程，王雨波，张雷，陶伟，房定旺，曹纪刚，吴鹏程，乐陶，唐凯，
申请(专利权)人：中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司，华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽,34