[发明专利]尾矿库中快速降低浸润线的充气截水减渗系统及方法

说明书

本发明公开了尾矿库中快速降低浸润线的充气截水减渗系统，属于尾矿坝排渗技术领域，包括监测预警系统、充气系统和排水系统；监测预警系统包括埋置在尾矿库中的渗压计或测压管和微电脑处理系统，渗压计或测压管与微电脑处理系统相连，微电脑处理系统与充气系统和排水系统分别相连；充气系统包括空气压缩机和充气管；所述的排水系统包括阳极电极和阴极排水管。本发明还公开了尾矿库中快速降低浸润线的充气截水减渗方法。本发明利用微电脑控制系统，根据系统的设定，在适当时刻自动启动充气系统和排水系统，减少人为响应时间，提高了应急效率。

技术领域

本发明属于尾矿坝排渗技术领域，具体涉及尾矿库中快速降低浸润线的充气截水减渗系统及方法。

背景技术

我国如今已成为一个矿业大国，12种大宗矿产每年尾矿排放量约3亿t(全球矿石开采品位逐年下降，提取同等数量的金属所需矿石量增加，尾矿比例和数量也逐年增大)，除小部分作为矿山充填或综合利用外，有相当部分尾矿采用构筑尾矿库的方式储存。

尾矿库作为矿山的三大基础工程之一，也是金属、非金属矿山的重大危险源，在世界93种事故、公害的隐患中，尾矿库事故名列第18位。目前为止，我国有1.2万多座尾矿库，其中不乏危库和病库。自2005年以来，我国尾矿库溃坝事故达40多起，给下游人民生命财产和周边环境带来巨大的灾难。

尾矿坝溃坝的重要原因之一是浸润线过高，特别是在洪水季的暴雨天气中，浸润线会迅速升高，严重影响尾矿坝的安全性。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供尾矿库中快速降低浸润线的充气截水减渗系统，利用上截下排的思想，使用双重措施，快速降低尾矿库浸润线，对于提高尾矿库稳定性，保障人民生命财产安全具有重要意义；本发明的另一目的在于提供尾矿库中快速降低浸润线的充气截水减渗方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

尾矿库中快速降低浸润线的充气截水减渗系统，包括监测预警系统、充气系统和排水系统；所述的监测预警系统包括埋置在尾矿库中的渗压计或测压管和微电脑处理系统，所述的渗压计或测压管与微电脑处理系统相连，微电脑处理系统与充气系统和排水系统分别相连；所述的充气系统包括空气压缩机和充气管；所述的排水系统包括阳极电极和阴极排水管。微电脑控制系统将测得的浸润线数据与预先设定的警戒线(可参考GB50863-2013尾矿设施设计规范中给出的浸润线的最小埋深)进行对比。当渗压计或测压管测得的浸润线数据超过警戒线之后，警报器发出警报，同时自动启动充气系统和排水系统。

进一步地，所述的充气管为多孔管，管身规则设置开孔，每个开孔对应一铁盖板，铁盖板一侧通过转轴与充气管连接，另一侧通过磁铁与充气管连接。

进一步地，当所述的充气管未充气时，铁盖板紧贴在孔洞上，防止尾矿砂进入充气管，当充气管充气后，在气压作用下铁盖板自动打开充气。

进一步地，所述的充气管的开孔直径可为12～15mm。

进一步地，所述的充气管预先埋置在尾矿库上侧，在干滩面上竖直打入充气管或者在子坝坝面上倾斜打入充气管；所述的充气管截断初始浸润线。

进一步地，所述的阳极电极和阴极排水管的数量相等，分别接在电源的正负极上，其中，所述的阴极排水管布置在充气管的下侧。

进一步地，尾矿库中快速降低浸润线的充气截水减渗方法，包括如下步骤：

1)安装监测预警系统，将渗压计或测压管预先埋入尾矿库中合适位置处，并将渗压计或测压管接入微电脑控制系统；

2)在尾矿库上侧，干滩面上或子坝坝面处按间距钻孔打入一层或多层充气管，使充气管截断初始浸润线，将充气管接入空气压缩机；

3)在尾矿库上侧，干滩面上按间距成对打入阳极电极和阴极排水管，将阳极电极和阴极排水管分别接在电源的正负极上；