一种尾矿库大口径虹吸式砂井及其施工方法技术

本发明专利技术的一种尾矿库大口径虹吸式砂井及其施工方法，包括砂井主体、虹吸管、集水箱，所述砂井主体为大口径砂井，所述虹吸管从大口径砂井中部穿出后与集水箱连接。本发明专利技术砂井降低了虹吸作用发生时需要的液面差高度需求，适用性更广；水头稳定、有效防止了水塞效应导致的水头减少或断流现象；采用虹吸技术节约能源与人工成本，整体结构简单易于施工；自动化程度高，可以自动化完成排水作业。可以自动化完成排水作业。可以自动化完成排水作业。

【技术实现步骤摘要】
一种尾矿库大口径虹吸式砂井及其施工方法


[0001]本专利技术涉及尾矿排渗
，具体涉及一种有效降低浸润线高度的尾矿库大口径虹吸式砂井及其施工方法。

技术介绍

[0002]我国多数尾矿库采用上游法筑坝工艺。其显著特点是随着尾矿堆筑高度的不断加大，尾矿坝坝体内浸润线也相应抬升，导致坝面溢出水位升高，易引发坝体渗流破坏，降低坝体的抗震稳定性，需最大可能地加强尾矿库排渗系统的建设，以最大限度地降低坝坡浸润线高度，增大坝体的干燥部分或适当增加尾矿池内的干滩长度。当前主要排渗技术主要包括盲沟排渗、管井排渗、虹吸排渗、辐射井技术。
[0003]目前采用虹吸排渗存在以下问题：根据标准大气压计算虹吸柱最大理论高度为10m，而在实际工程中运用中，虹吸管的高度一般不超过6m，所能达到的最大高度也不超过8m；水在其中的充盈程度过低将使虹吸无法进行、现有虹吸井技术多是将水引至井口附近后再排出，导致对水位要求高、且现有虹吸井技术易发生气塞现象，导致水头减小甚至断流。然而尾矿库的浸润线的埋深设计要求通常至少是8米以上，如图1所示，采用传统虹吸方式浸润线降升降难以达到设计要求。受限于此，如公开号为CN115522530A、名称为一种尾矿库大口径排渗砂井结构及其施工应用方法的专利技术专利申请中，该大口径砂井的地下水抽排只能采用专利中的气动抽提排水装置或传统的潜水泵抽排。抽排过程中，随着浸润线的降低和升高要频繁的关闭、开启抽排装置，存在抽排装置的日常维护及检修频繁、抽排过程中能耗高等问题，给矿山企业带来了很大麻烦。
[0004]若采用水平排渗管与该大口径砂井进行联合排渗，如图2所示，又存在水平排渗管长度过长、施工难度大、工程造价高、排渗效率低等问题。
[0005]因此，有必要提供一种新的尾矿库大口径虹吸式砂井来解决上述问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种尾矿库大口径虹吸式砂井，有效解决尾矿库虹吸式砂井结构中采用传统虹吸方法存在深度有限、易发生气塞等问题。
[0007]为实现上述技术目的，本专利技术方案之一提供一种尾矿库大口径虹吸式砂井，包括砂井主体、虹吸管、集水箱，所述砂井主体为大口径砂井，所述虹吸管从大口径砂井中部穿出后与集水箱连接。
[0008]优选地，所述大口径砂井中部位置标高的次级坝排水孔进行横向打孔处理形成放置虹吸管的水平加固通道。
[0009]优选地，所述大口径砂井内进行护壁施工形成井壁。
[0010]优选地，所述水平加固通道包括导向管、硬质导水管、软质导水管、连接扣以及密封阀塞，所述硬质导水管与软质导水管通过连接扣连接套设于导向管内，连接扣连接位置处的软质导水管端部设置密封阀塞。
[0011]优选地，所述虹吸管包括水平段、竖直段，所述水平段从与井壁连通的水平加固通道穿出，竖直段伸入大口径砂井内。
[0012]优选的，所述大口径砂井内设置液位感应器。
[0013]优选地，所述集水箱上设置进水阀、单向排气阀、出水阀，进水阀与液位感应器电连接，虹吸管水平穿出后的端部与出水阀连接。
[0014]优选地，所述集水箱的顶部低于次级坝排水孔位置。
[0015]优选地，所述尾矿库大口径虹吸式砂井包括如下的施工方法形成：S1:在从砂井中部位置标高的次级坝排水孔位置进行横向打孔，横向钻进到合适位置并不与井壁连通，并等待井壁完成；
[0016]S2:大口径砂井井壁内滤材的组装；
[0017]S3：井壁完成后，横向钻孔与井壁的联通，在排水孔位置的导向管外部做好封堵措施防止浆液从导向管外壁与砂体的接触位置渗出，将提前准备好完成连接的硬质导水管与软质导水管沿导向管深入；
[0018]S4：软质导水管进入足够长度后，井上作业人员对软质导水管进行打捞，在井口将软质导水管与砂井部件进行组装；
[0019]S5：组装完毕后一边将砂井部件放入，一边从排水孔处进行退管，即拉动硬质管外露部分，使软质导水管在井内过长部分拉出；
[0020]S6：完成组件安装后填入砂砾石，完成砂井部分安装；
[0021]S7：将硬质管封堵端的封堵装置取出，安装集水箱组件，并将硬质排水管与集水箱的进水管连接，完成安装。
[0022]优选的，所述S3中，硬质导水管不与软质导水管连接的一端先进行封堵，防止护壁浆液从导水管涌出，软质导水管与硬质导水管连接部各有连接扣的一半，连接扣与软管上的密封阀塞进行嵌套，防止密封阀塞滑动，同时也可增强软硬管之间的连接紧密性与密封性。
[0023]本专利技术的有益效果是：本专利技术通过上述设计得到用于有效降低浸润线的尾矿库大口径虹吸式砂井，采用上述结构由于横向管道距离足够长，可以使得水中逸逃的溶解气体均匀分布于横向管道顶部，并随水流缓慢被带出，防止发生气塞现象影响水头，防止出现断流现象；相比传统虹吸井的启动方式，本专利技术的虹吸启动控制主要由坝体上的集水箱控制，不用刻意控制井内的水位，不会被井内水位过低而影响，进而导致排渗装置失效；相比传统虹吸井技术，可以达到更深的排渗深度，起到更好的排渗效果，应用面更广。
[0024]综上所述，本专利技术尾矿库用虹吸式砂井具有防堵塞作用，排渗稳定且能够保证水头稳定防止气塞作用的发生，极具实用性。
附图说明
[0025]图1：现有技术中浸润线示意图；
[0026]图2：现有技术中水平排渗管与该大口径砂井进行联合排渗浸润线示意图；
[0027]图3：本专利技术实施例施工结构示意图；
[0028]图4：本专利技术实施例装置的结构示意图；
[0029]图5：本专利技术实施例的软质导水管、硬质导水管的结构示意图；
[0030]图6：本专利技术实施例中的连接扣连接示意图。
[0031]图中：砂井
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1，集水箱
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2；
[0032]井壁
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101，滤材
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102；
[0033]液位传感器
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201，虹吸管
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202，进水阀门
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203，单向排气阀
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204，出水阀
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205，排水段
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206，次级坝排水孔
‑
207；
[0034]密封阀塞
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301，导向管
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302，硬质导水管
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303，软质导水管
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304，连接扣
‑
305。
具体实施方式
[0035]为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0036]实施例一，如图3
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图5所示，本专利技术的一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种尾矿库大口径虹吸式砂井，其特征在于：砂井包括砂井主体、虹吸管、集水箱，所述砂井主体为大口径砂井，所述虹吸管从大口径砂井中部穿出后与集水箱连接。2.根据权利要求1所述的一种尾矿库大口径虹吸式砂井，其特征在于：所述大口径砂井中部位置标高的次级坝排水孔进行横向打孔处理形成放置虹吸管的水平加固通道。3.根据权利要求2所述的一种尾矿库大口径虹吸式砂井，其特征在于：所述虹吸管包括导向管、硬质导水管、软质导水管、连接扣以及密封阀塞，所述硬质导水管与软质导水管通过连接扣连接套设于导向管内，连接扣连接位置处的软质导水管端部设置密封阀塞。4.根据权利要求3所述的一种尾矿库大口径虹吸式砂井，其特征在于：所述虹吸管包括水平段、竖直段，所述水平段从与井壁连通的水平加固通道穿出，竖直段伸入大口径砂井内，所述大口径砂井内设置液位感应器。5.根据权利要求4所述的一种尾矿库大口径虹吸式砂井，其特征在于：所述集水箱上设置进水阀、单向排气阀、出水阀，进水阀与液位感应器电连接，虹吸管水平穿出后的排水段与出水阀连接。6.根据权利要求5所述的一种尾矿库大口径虹吸式砂井，其特征在于：所述集水箱的顶部低于次级坝排水孔位置。7.一种如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志平，粟子渺，李世文，庞路阳，
申请(专利权)人：湖南中天青鼎工程科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：