一种尾矿库闭库细粒径软弱区域固结的系统技术方案

本技术涉及一种尾矿库闭库细粒径软弱区域固结的系统，包括多个真空泵、排水滤管，所述真空泵与排水滤管连接，所述排水滤管铺设在细粒径软弱区域表面，还包括设置在排水滤管下方的排水板，所述排水板沿竖直方向设置在土层中，所述排水滤管与排水板的顶部连通，所述排水板的四周设置有黏土密封墙，所述排水滤管的上方覆盖有隔离层，所述排水滤管上设置控制阀，通过控制阀调节排水板的排水。本技术采用第一排水板与第二排水板相结合的固结系统，能够通过第一排水板先对库尾细粒径软弱区域的浅层快速排水固结，再通过第二排水板对其深层进行排水固结，提高了细粒径尾砂排水和固结速度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及尾矿库闭库后固结，尤其涉及一种尾矿库闭库细粒径软弱区域固结的系统。

技术介绍

1、尾矿库是储存矿山进行矿石选别后排出尾矿的场所。我国尾矿库数量多，具有规模小、以上游式筑坝为主和尾矿粒度偏细等特点。近年来，国内尾矿库的数量呈大幅下降的趋势，一定数量尾矿库逐步进行闭库期。

2、按照国家管理部门相关规定和各地方政府要求，尾矿库闭库后库内不应存水，库尾排干水后通常要求覆土复绿，一般上游式尾矿库库尾堆存的尾矿具有粒径细、渗透系数小、承载力低和压缩性高等特征，库尾区域自然晾干固结需要几年甚至十几年时间，人员和机械设备不能在短时间内正常进入，而闭库周期一般只有1～2年，难以满足闭库施工要求。传统的库尾快速加固方案多采用抛石挤淤，但该方案取料对生态环境破坏较大，生态和经济成本较高，且抛石挤淤处理深度有限，无法完全解决闭库后细粒径区域不均匀沉降带来的地表构筑物开裂等问题。中国专利技术专利申请cn114775574a公开了一种电渗联合水平排水板加固吹填土排水系统及施工方法，能够有效加快软土排水固结速率，显著提高深层软土加固效果。但是，该方法需要设置围堰，不适用于尾矿库闭库细粒径软弱区域的固结。

3、此外，尾矿库闭库细粒径软弱区域表层承载力差，需要先对浅层排水固结，待该区域地表满足承载力要求后再对深层排水固结，避免出现塌陷。因此，亟需一种尾矿库闭库细粒径软弱区域固结的系统，能够高效、经济地解决闭库工程中快速固结库尾细粒径软弱区域尾砂的问题，并符合生态环保要求。

技术实现思路

1、本技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种尾矿库闭库细粒径软弱区域固结的系统，以解决尾矿库闭库细粒径软弱区域表层承载力差，需要先对浅层砂粒进行排水固结，再对深层砂粒排水固结，并快速固结库尾细粒径软弱区域的问题。

2、本技术采用的技术方案如下：

3、一种尾矿库闭库细粒径软弱区域固结的系统，包括多个真空泵、排水滤管，所述真空泵与排水滤管连接，所述排水滤管铺设在细粒径软弱区域表面，还包括设置在排水滤管下方的排水板，所述排水板沿竖直方向设置在土层中，所述排水滤管与排水板的顶部连通，所述排水板的四周设置有黏土密封墙，所述排水滤管的上方覆盖有隔离层，所述排水滤管上设置控制阀，通过控制阀调节排水板的排水。

4、进一步地，所述隔离层从下往上依次为土工布和薄膜，所述薄膜为土工膜。如此，土工布与排水滤管及细粒径软弱区域表面接触，能够保护薄膜，避免破损；薄膜用于密封地表，便于后续形成真空排水。此外，隔离层也能防止雨水的浸入，提高排水的效率。

5、进一步地，所述排水板包括第一排水板和第二排水板。所述第一排水板和第二排水板均沿竖直方向设置在细粒径软弱区域土层中，所述第一排水板的长度小于第二排水板。第一排水板长度为5m～10m，其设置在尾矿库闭库细粒径软弱区域浅层土层中，用于浅层排水；第二排水板长度大于10m，其能够设置在尾矿库闭库细粒径软弱区域深层土层中，用于深层排水。通过控制阀调节第一排水板和第二排水板的排水，根据施工需要实现第一排水板单独排水或第二排水板单独排水。在尾矿库闭库细粒径软弱区域先对浅层排水固结，以提高地基表层承载力，避免设备和人员塌陷。

6、在本申请的一些实施例中，所述第一排水板和第二排水板均成排设置，相邻的两排第二排水板之间设置一排第一排水板，或相邻的两排第一排水板之间设置一排第二排水板。如此，使第一排水板和第二排水板均匀分布，有助于提高尾矿库闭库细粒径软弱区域固结效率。

7、进一步地，所述排水滤管包括主排水滤管和分支排水滤管，两根纵向设置的主排水滤管与两根横向设置的主排水滤管依次首尾连接成矩形，分支排水滤管呈s形间隔设置，分支排水滤管的两端分别与纵向设置的主排水滤管连接。

8、进一步地，所述分支排水滤管与其相邻的两个第一排水板或者第二排水板连通。如此，不仅有助于抽真空时实现快速导水，而且便于排水滤管的铺设施工。

9、进一步地，所述黏土密封墙设置在尾矿库闭库细粒径软弱区域的土层中；所述黏土密封墙优选为搅拌桩。黏土密封墙不仅能够提高细粒径软弱区域的强度，而且黏土密封墙用于将尾矿库闭库细粒径软弱区域的四周密封，与隔离层一起密封形成真空，便于真空泵工作时将水抽出。

10、分别将第一排水板和第二排水板竖直设置在尾矿库闭库细粒径软弱区域的土层中，将排水滤管铺设在地表，设置黏土密封墙和隔离层能够将尾矿库闭库细粒径软弱区域密封，从而通过真空泵将细粒径软弱区域的水排出，第一排水板的长度小于第二排水板，便于将抽浅层真空时排水，第二排水板用于抽深层真空时排水；通过控制阀能够调节第一排水板和第二排水板的排水，能够实现先对浅层排水固结，以提高地基表层承载力，避免设备和人员塌陷，再对深层排水固结；黏土密封墙与隔离层一起将细粒径软弱区域密封，便于真空泵工作时形成真空将水抽出，从而提高细粒径软弱区域的固结速度，此外黏土密封墙还能够提高细粒径软弱区域的强度，避免出现塌陷。

11、与现有技术相比，本技术的有益效果为：

12、(1)本技术采用第一排水板和第二排水板相结合的固结系统，能够先对库尾细粒径软弱区域的浅层快速排水固结，再对其深层进行排水固结，提高了细粒径尾砂排水和固结速度。

13、(2)向库尾细粒径软弱区域的土层中设置黏土密封墙，便于真空泵工作时形成真空将水抽出，从而提高排水固结速度，此外黏土密封墙还能够提高细粒径软弱区域的强度，避免出现塌陷。

14、(3)解决闭库后该区域不均匀沉降带来的地表构筑物开裂等问题，满足细粒径区域实施覆土复绿和设置滩面排水沟等措施的地基要求；本技术施工方法简单，并切实做到了保护环境和生态治理。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种尾矿库闭库细粒径软弱区域固结的系统，包括多个真空泵(1)、排水滤管(4)，所述真空泵(1)与排水滤管(4)连接，所述排水滤管(4)铺设在细粒径软弱区域表面，其特征在于，还包括设置在排水滤管下方的排水板，所述排水板沿竖直方向设置在土层中，所述排水滤管(4)与排水板的顶部连通，所述排水板的四周设置有黏土密封墙(5)，所述排水滤管(4)的上方覆盖有隔离层，所述排水滤管(4)上设置有控制阀，通过控制阀调节排水板的排水。

2.根据权利要求1所述的尾矿库闭库细粒径软弱区域固结的系统，其特征在于，所述隔离层从下往上依次为土工布(6)和薄膜(7)。

3.根据权利要求2所述的尾矿库闭库细粒径软弱区域固结的系统，其特征在于，所述薄膜(7)为土工膜。

4.根据权利要求1所述的尾矿库闭库细粒径软弱区域固结的系统，其特征在于，所述排水板包括第一排水板(2)和第二排水板(3)，所述第一排水板(2)的长度小于第二排水板(3)。

5.根据权利要求4所述的尾矿库闭库细粒径软弱区域固结的系统，其特征在于，所述第一排水板(2)远离排水滤管(4)的一端距离细粒径软弱区域表面5m～10m，第二排水板(3)远离排水滤管(4)的一端距离细粒径软弱区域表面大于10m。

6.根据权利要求4所述的尾矿库闭库细粒径软弱区域固结的系统，其特征在于，所述第一排水板(2)和第二排水板(3)均成排设置，相邻的两排第二排水板(3)之间设置一排第一排水板(2)或相邻的两排第一排水板(2)之间设置一排第二排水板(3)。

7.根据权利要求1所述的尾矿库闭库细粒径软弱区域固结的系统，其特征在于，所述排水滤管(4)包括主排水滤管(401)和分支排水滤管(402)，主排水滤管(401)呈矩形设置，分支排水滤管(402)呈S形间隔设置，分支排水滤管(402)的两端与主排水滤管(401)连接。

8.根据权利要求7所述的尾矿库闭库细粒径软弱区域固结的系统，其特征在于，所述分支排水滤管(402)上设置有控制阀。

9.根据权利要求1～8任一项所述的尾矿库闭库细粒径软弱区域固结的系统，其特征在于，所述黏土密封墙(5)沿竖直方向设置在尾矿库闭库细粒径软弱区域的地表下方。

10.根据权利要求9所述的尾矿库闭库细粒径软弱区域固结的系统，其特征在于，所述黏土密封墙(5)为搅拌桩。

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【技术特征摘要】

1.一种尾矿库闭库细粒径软弱区域固结的系统，包括多个真空泵(1)、排水滤管(4)，所述真空泵(1)与排水滤管(4)连接，所述排水滤管(4)铺设在细粒径软弱区域表面，其特征在于，还包括设置在排水滤管下方的排水板，所述排水板沿竖直方向设置在土层中，所述排水滤管(4)与排水板的顶部连通，所述排水板的四周设置有黏土密封墙(5)，所述排水滤管(4)的上方覆盖有隔离层，所述排水滤管(4)上设置有控制阀，通过控制阀调节排水板的排水。

2.根据权利要求1所述的尾矿库闭库细粒径软弱区域固结的系统，其特征在于，所述隔离层从下往上依次为土工布(6)和薄膜(7)。

3.根据权利要求2所述的尾矿库闭库细粒径软弱区域固结的系统，其特征在于，所述薄膜(7)为土工膜。

4.根据权利要求1所述的尾矿库闭库细粒径软弱区域固结的系统，其特征在于，所述排水板包括第一排水板(2)和第二排水板(3)，所述第一排水板(2)的长度小于第二排水板(3)。

5.根据权利要求4所述的尾矿库闭库细粒径软弱区域固结的系统，其特征在于，所述第一排水板(2)远离排水滤管(4)的一端距离细粒径软弱区域表面5m～10m，...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐微，谭杰骥，程敏，陶东良，
申请(专利权)人：长沙有色冶金设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：