用于降低湿排尾矿库浸润线的结构及设计方法技术

本发明专利技术提供了一种用于降低湿排尾矿库浸润线的结构及设计方法，属于尾矿库设计及结构技术领域，用于降低湿排尾矿库浸润线的结构包括坝体本体及防渗层，坝体本体设于地面上；防渗层数量若干，防渗层设于坝体本体内且与坝体本体紧密贴合，若干防渗层相间隔设置，防渗层水平或者平行于干滩面铺设，若干防渗层一端与地面相连，若干防渗层的另一端位于同一斜线上，斜线经过初期坝靠近防渗层一侧内坡面与初期坝底面的交点。本发明专利技术提供的用于降低湿排尾矿库浸润线的结构，设置防渗层形成等效底坡线，增大了尾矿库底坡，从而降低了浸润线。降低湿排尾矿库浸润线的结构的设计方法，方便用于降低湿排尾矿库浸润线的结构的参数确定，保证施工的精确性。

The structure and design method for reducing the saturation line of wet tailing reservoir

【技术实现步骤摘要】
用于降低湿排尾矿库浸润线的结构及设计方法
本专利技术属于尾矿库设计及结构
，更具体地说，是涉及一种用于降低湿排尾矿库浸润线的结构及设计方法。
技术介绍
尾矿库是指筑坝拦截谷口或围地构成的，用以堆存金属或非金属矿山进行矿石选别后排出尾矿或其他工业废渣的场所。国内外现有尾矿设施，绝大多数是传统湿排尾矿库，在我国，湿排尾矿库占比超过95％。尾矿库渗流场中的自由液面称为“浸润线”。尾矿坝稳定性是尾矿库安全度的主要衡量指标，尾矿库浸润线埋深浅，容易发生溃坝。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于降低湿排尾矿库浸润线的结构及设计方法，旨在解决尾矿库浸润线埋深浅，容易发生溃坝。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种用于降低湿排尾矿库浸润线的结构，包括坝体本体及防渗层，坝体本体设于地面上；防渗层数量若干，防渗层设于坝体本体内且与坝体本体紧密贴合，若干防渗层相间隔设置，防渗层水平或者平行于干滩面铺设，若干防渗层一端与地面相连，若干防渗层的另一端位于同一斜线上，斜线形成等效底坡线，斜线经过初期坝靠近防渗层一侧内坡面与初期坝底面的交点。。作为本申请另一实施例，防渗层包括防滑层和不透水层，防滑层数量为两个，防滑层与坝体本体相贴合；不透水层设于两个防滑层中间。作为本申请另一实施例，防渗层通过铆钉与地面相连。作为本申请另一实施例，相邻防渗层的间距不大于30m。作为本申请另一实施例，防渗层不少于三个。提供一种用于降低湿排尾矿库浸润线的结构的设计方法，包括以下步骤：(1)根据尾矿库的特点确定浸润线的设计位置；(2)参考浸润线的设计位置，计算确定防渗层前端形成的等效底坡线与水平方向的夹角θ；(3)确定铺设防渗层的数量及各个防渗层的位置间隔。作为本申请另一实施例，通过浸润线位置h与夹角θ的关系式，计算不同的夹角θ对应的不同的浸润线位置h，将计算得到的浸润线位置h与浸润线的设计位置对比，确定夹角θ。作为本申请另一实施例，浸润线位置h与夹角θ的关系式为：其中，θ为等效底坡线与水平方向的夹角，s为浸润线上的任意一点N对应的等效底坡线上的点M到点O的距离，点O为浸润线与水面线的交点对应的等效底坡线上的点，c为与θ有关的常数，通过迭代法确定。作为本申请另一实施例，c为：其中，h01为沉积滩与水面线的交点位置处，浸润线到等效底坡线的水深，即O位置地下水位位置，s01为零。作为本申请另一实施例，迭代法的迭代公式为：其中，β为初期坝的内坡与水平面的夹角，j为自然数。本专利技术提供的用于降低湿排尾矿库浸润线的结构及设计方法的有益效果在于：与现有技术相比，本专利技术用于降低湿排尾矿库浸润线的结构在坝体本体内设置若干防渗层，若干防渗层一端与地面相连，另一端位于同一斜线上，斜线形成等效底坡线。因为浸润线的埋深与尾矿库的地形直接相关，在其他条件不变的情况下，随着尾矿库底坡增大，尾矿库的浸润线埋深变低。设置防渗层形成等效底坡线，相当于改变了尾矿库地形，增大了尾矿库底坡，从而降低了浸润线。同时设置若干防渗层形成了非渗流区，减小了尾矿库放矿水的渗流面积，从而减小了入渗量，有利于降低浸润线。从而采用较为简单的、低成本的结构降低了浸润线。本专利技术用于降低湿排尾矿库浸润线的结构的设计方法，根据设计的浸润线位置，通过计算确定等效底坡线与水平方向的夹角，从而方便精确施工，确保浸润线的降低。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的用于降低湿排尾矿库浸润线的结构的示意图；图2为本专利技术实施例提供的渗透层的结构示意图；图3为图1中的A局部放大图。图中：1、防滑层；2、不透水层；3、防渗层；4、地面；5、铆钉；6、水面线；7、浸润线；8、等效底坡线；9、初期坝；10、坝体本体。具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请一并参阅图1及图2，现对本专利技术提供的用于降低湿排尾矿库浸润线7的结构及设计方法进行说明。所述用于降低湿排尾矿库浸润线7的结构，包括坝体本体10及防渗层3，坝体本体10设于地面4上；防渗层3数量若干，防渗层3设于坝体本体10内且与坝体本体10紧密贴合，若干防渗层3相间隔设置，防渗层3水平或者平行于干滩面铺设，若干防渗层3一端与地面4相连，若干防渗层3的另一端位于同一斜线上，斜线形成等效底坡线8，斜线经过初期坝9靠近防渗层3一侧与初期坝9底面的交点。本专利技术提供的用于降低湿排尾矿库浸润线7的结构，与现有技术相比，在坝体本体10内设置若干防渗层3，若干防渗层3一端与地面4相连，另一端位于同一斜线上，斜线形成等效底坡线8。因为浸润线7的埋深与尾矿库的地形直接相关，在其他条件不变的情况下，随着尾矿库底坡增大，尾矿库的浸润线7埋深变低。设置防渗层3形成等效底坡线8，相当于改变了尾矿库地形，增大了尾矿库底坡，从而降低了浸润线7。同时设置若干防渗层3形成了非渗流区，减小了尾矿库放矿水的渗流面积，从而减小了入渗量，有利于降低浸润线7。从而采用较为简单的、低成本的结构降低了浸润线7。增加防渗层3，使得坝体本体10内的渗流量减小，有利于坝体本体10的尾矿砂固结，增加尾矿库的坝体本体10的稳定性。本实施例中，尾矿坝分为初期呗和尾矿堆积坝，本实施例中的坝体本体10为尾矿堆积坝，尾矿堆积坝常采用尾矿砂等材料堆积。作为本专利技术提供的用于降低湿排尾矿库浸润线7的结构的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，防渗层3包括防滑层1和不透水层2，防滑层1数量为两个，防滑层1与坝体本体10相贴合；不透水层2设于两个防滑层1中间。本实施例中，在不透水层2上下两面设置防滑层1，防滑层1便于尾矿砂与防渗层3紧密结合在一起，可有效防止防渗层3移位，增加坝体的整体稳定性。作为本专利技术提供的用于降低湿排尾矿库浸润线7的结构的一种具体实施方式，请参阅图3，防渗层3通过铆钉5与地面4相连。安装方便简单。作为本专利技术提供的用于降低湿排尾矿库浸润线7的结构的一种具体实施方式，参阅图1至图3，相邻防渗层3的间距不大于30m。本实施例中，相邻防渗层3的间距d不大于30m，有利于增加坝体本体10的强度，形成等效底坡线8。作为本专利技术提供的用于降低湿排尾矿库浸润线7的结构的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，防渗层3不少于三个。作为本专利技术提供的用于降低湿排尾矿库浸润线7的结构的设计方法的一种具体实施方式，请参阅图1，包括以下步骤：(1)根据尾矿库的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于降低湿排尾矿库浸润线的结构，其特征在于，包括：/n坝体本体，设于地面上；/n防渗层，数量若干，设于所述坝体本体内且与所述坝体本体紧密贴合，若干所述防渗层相间隔设置，所述防渗层水平或者平行于干滩面铺设，若干所述防渗层一端与地面相连，若干所述防渗层的另一端位于同一斜线上，所述斜线形成等效底坡线，所述斜线经过初期坝靠近所述防渗层一侧内坡面与初期坝底面的交点。/n

【技术特征摘要】
1.用于降低湿排尾矿库浸润线的结构，其特征在于，包括：
坝体本体，设于地面上；
防渗层，数量若干，设于所述坝体本体内且与所述坝体本体紧密贴合，若干所述防渗层相间隔设置，所述防渗层水平或者平行于干滩面铺设，若干所述防渗层一端与地面相连，若干所述防渗层的另一端位于同一斜线上，所述斜线形成等效底坡线，所述斜线经过初期坝靠近所述防渗层一侧内坡面与初期坝底面的交点。


2.如权利要求1所述的用于降低湿排尾矿库浸润线的结构，其特征在于，所述防渗层包括：
防滑层，为两个，与所述坝体本体相贴合；
不透水层，设于两个所述防滑层中间。


3.如权利要求1所述的用于降低湿排尾矿库浸润线的结构，其特征在于，所述防渗层通过铆钉与所述地面相连。


4.如权利要求1所述的用于降低湿排尾矿库浸润线的结构，其特征在于，相邻所述防渗层的间距不大于30m。


5.如权利要求1所述的用于降低湿排尾矿库浸润线的结构，其特征在于，所述防渗层不少于三个。


6.如权利要求1-5任一权利要求所述的用于降低湿排尾矿库浸润线的结构的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)根据尾矿库的特点确定浸润线的设计位置；
(2)参考浸润线的设计位置，计算确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：李强，甄丰豪，牛红凯，武璧泽，高松，葛俊颖，
申请(专利权)人：石家庄铁道大学，
类型：发明
国别省市：河北;13