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(duì)膜下的滲濾液進(jìn)行及時(shí)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(shí)間有較長滯后;而且設(shè)置的集水井?dāng)?shù)量不會(huì)太多,不能保證滲濾液一定會(huì)流入集水井,而增加集水井?dāng)?shù)量,費(fèi)用較高。因此,需要對(duì)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(chǔ)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(shí),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(chǔ)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(chǔ)池相連,另一端以所述存儲(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步,所述存儲(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)池基坑,以及所述排滲管所需的溝槽;
S2:布設(shè)所述存儲(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)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(hào)如下:
滲濾液抽排系統(tǒng)100;存儲(chǔ)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(duì)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(qǐng)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(duì)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(jià)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(chǔ)池110、排滲管120、水泵130。其中,存儲(chǔ)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(chǔ)池110相連,另一端以存儲(chǔ)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(chǔ)池110;水泵130,設(shè)置于存儲(chǔ)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(chǔ)池110可以采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),為了增加存儲(chǔ)池110頂板的承載能力,存儲(chǔ)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(chǔ)池110分為多個(gè)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(shí),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(chǔ)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(shí)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(chǔ)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(shí),水泵130可通過繩索從導(dǎo)管150中取出。另外,為了使存儲(chǔ)池110內(nèi)的滲濾液順利進(jìn)入導(dǎo)管150中,位于存儲(chǔ)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(qǐng)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(duì)本實(shí)施例做進(jìn)一步闡述。
結(jié)合圖3至圖5,并參照?qǐng)D1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(chǔ)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(chǔ)池110為椎體狀,上大下小,存儲(chǔ)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(duì)上部的防滲層140及尾礦起到支撐作用,同時(shí)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(chǔ)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(shí)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(chǔ)池110中。
存儲(chǔ)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(huì)對(duì)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(chǔ)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(qǐng)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(duì)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(chǔ)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(chǔ)池110的基坑。排滲管120一端與存儲(chǔ)池110相連,另一端以存儲(chǔ)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(chǔ)池110為中心呈輻射狀布設(shè),并與存儲(chǔ)池基110坑連通。
S2:設(shè)置存儲(chǔ)池110以及排滲管120,并安放水泵130、水管131。
在存儲(chǔ)池110為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時(shí),開挖基坑后,可通過立模、現(xiàn)澆的方式澆筑存儲(chǔ)池110,也可將預(yù)制的存儲(chǔ)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(shí),亦鋪設(shè)好導(dǎo)管150。
在存儲(chǔ)池110由防滲層141和顆粒物111構(gòu)成時(shí),先對(duì)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(chǔ)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(shí),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)、氯磺酰化聚乙烯(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(chǔ)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(duì)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(chǔ)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(shí)還可在水泵130需要維修時(shí),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(duì)本發(fā)明較佳實(shí)施例的描述,并非對(duì)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。