本發明涉及濕排尾礦，尤其涉及一種降低濕排尾礦庫浸潤線的結構及方法。

背景技術：

1、尾礦庫作為礦山企業選礦后廢棄物的集中堆放場所，其安全穩定運行對周邊環境和人員安全至關重要。在眾多影響尾礦庫安全的因素中，浸潤線的高度扮演著決定性角色。浸潤線指的是尾礦庫壩體橫剖面上穩定滲流的自由水面線在壩體橫斷面上的位置。當浸潤線位置過高時，壩體土的抗剪強度降低，可能導致壩體失穩。在雨水較多或排水不暢的情況下，浸潤線上升，壩體承受的孔隙水壓力增大，有效應力減小，容易引發滑坡等事故。浸潤線過高還可能使壩體出現滲漏、管涌等現象，進一步削弱壩體的穩定性，若不及時處理，管涌可能逐漸擴大，最終導致壩體潰決。在濕排尾礦庫中，由于尾礦通常處于飽和狀態，水分在尾礦顆粒間的孔隙中滲透，形成復雜的滲流場，使得浸潤線的控制難度顯著增加。對于濕排尾礦庫浸潤線的控制顯得更為重要。

2、現有專利cn202310709531.7公開了一種尾礦庫排滲方法，包括外管施工、內管施工、虹吸管施工、供電組件連接以及傳感器安裝步驟。上述準離利用液位傳感器來間接觀測導排井內的水位，成本較低，操作簡單，并且有利于降低尾礦庫壩體浸潤線，減少壩體滲透壓力，提高尾礦壩的動力穩定性，還有防堵塞、運行成本低以及可觀測井內水位等優點。上述專利通過設置導排井將尾礦庫內的水排出，來達到降低浸潤線的目的。但是僅通過在壩體上設置導排井進行排水，對降低壩體浸潤線的效果比較差。

3、現有專利cn202011141395.9公開了一種尾礦庫排滲降低浸潤線裝置，包括：浸潤線觀測孔、排水溝、虹吸導水管、浸潤線監測裝置以及遠程監控平臺；虹吸導水管一端插入浸潤線觀測孔內，另一端沿堆積壩坡體的坡面向下伸入相鄰的排水溝中，且虹吸導水管位于排水溝的一端低于浸潤線觀測孔的一端；本發明沿尾礦庫的上游向下游方向，設置在初期壩和初期壩上游的堆積壩之間的坡體上，施工簡單、操作方便，利用流體力學的虹吸原理，將滲水最終引導至坡面的排水溝中；同時實現了對浸潤線水位數據的實時監測，實現及時快速的對排水調控，調至排水與滲水量相等實現不間斷排水。上述專利利用浸潤線觀測孔進行壩體排水，雖然能夠將觀測孔內的水排出，但是壩體向觀測孔內滲入的速度比較慢，對壩體排水的效率比較低。

技術實現思路

1、本發明的目的是提供一種降低濕排尾礦庫浸潤線的結構及方法，解決現有的濕排尾礦庫浸潤線降低效果差、效率低的問題。

2、為實現上述目的，本發明提供了一種降低濕排尾礦庫浸潤線的結構，包括設置在堆積壩內部的排滲結構和設置在庫體內部的排水結構，排水結構與排滲結構連接；排滲結構包括過水段和均流段，過水段位于堆積壩的底部，均流段位于初期壩的底部，過水段的進水端與排水結構的出水端連接，過水段的出水端與均流段的進水端連接，均流端的出水端與外部排水溝連接；所述過水段為采用排水涵拼裝成的階梯型結構，所述均流段為采用過水涵拼裝成的水平結構。

3、優選的，所述排水涵的進水端設置有對排水結構或上游排水涵進行定位的定位臺，排水涵的出水端上部設置有擋水的第一擋板，排水涵與排水結構之間、排水涵與排水涵之間密封連接，排水涵上設置有將排水涵固定在基礎上的固定孔。

4、優選的，所述排水涵的頂端均勻的設置有若干個進水孔，堆積壩內的水通過進水孔進入排水涵內，排水涵的內部設置有第一階梯和第二階梯，第一階梯和第二階梯均傾斜設置，第一階梯、第二階梯的傾斜方向相反，第一階梯、第二階梯的上表面上均設置有若干個傾斜的臺階面，第一階梯上臺階面的傾斜方向與第一階梯的傾斜方向相同，第二階梯上臺階面的傾斜方向與第二階梯的傾斜方向相同。

5、優選的，所述排水涵的頂端設置有安裝筒，安裝筒的內部設置有排滲管，排滲管的側壁上均勻的設置有若干個滲水孔，堆積壩內部的水通過滲水孔進入排滲管內，排滲管的底端設置有排水閥，排滲管通過排水閥與排水涵連通，排滲管的底部設置有定位板，排滲管通過定位板與安裝筒連接，排滲管的底端插入安裝筒的內部，排滲管的頂端設置有將排滲管的頂端開口進行密封封閉的蓋板。

6、優選的，所述排水閥包括設置在排滲管底部的固定板，固定板的中心設置有錐形的排水孔，排水孔的內部設置有將排水孔進行封堵的錐塞，錐塞的頂部設置有連接板，連接板位于固定板的上方，連接板上設置有導桿，固定板上設置有使導桿穿過的通孔，導桿與固定板密封滑動連接，連接板與固定板之間設置有對連接板施加向上彈力的彈簧，彈簧套設在導桿的外部，排滲管內的水克服彈簧的彈力后，將錐塞從排水孔處移出，排滲管內積水從排水孔排入排水涵。

7、優選的，所述排滲管為監測管，排滲管的底端設置有電磁閥，排滲管通過電磁閥與排水涵連接，排滲管的蓋板上設置有安裝孔，安裝孔內安裝有抽氣管，抽氣管與外部的負壓設備連接，負壓設備與控制器連接，排滲管內設置有監測排滲管內液位的液位傳感器，液位傳感器與控制器連接。

8、優選的，所述排水涵的上方設置有將排水涵的頂部進行覆蓋的支撐框，支撐框固定在排水涵的頂部，支撐框上設置有使堆積壩內水通過的孔洞，支撐框與排水涵之間填充有過濾砂，過濾砂的底端與排水涵的頂部之間設置有第二過濾布，支撐框的上方設置有將支撐框進行覆蓋的第一過濾布；排滲管的外部設置有第一外管，第一外管固定在支撐框上，第一外管上設置有使堆積壩內水通過的通孔，第一外管的外部設置有第一過濾層，第一外管與排滲管之間設置有第二過濾層，排滲管與第二過濾層之間設置有第三過濾層。

9、優選的，所述過水涵的底部一端設置有連接塊，過水涵的底部另一端設置有與連接塊相適配的連接槽，相鄰的過水涵通過連接塊和連接槽密封拼接；過水涵的內部設置有第一臺階和第二臺階，第一臺階與第二臺階均從過水涵的進水端向出水端方向逐漸向上傾斜設置，第一臺階與第二臺階的上表面上設置有若干個均流柱。

10、優選的，所述排水結構包括排水管，排水管設置在庫體的底部，排水管的出水端與過水段頂端的排水涵密封連接，排水管上設置有若干個集水管，集水管的底部與排水管連接，集水管側壁上均勻的設置有若干個使庫體內積水排入集水管的集水孔，集水管的外部設置有罩設集水管的第二外管，第二外管固定在排水管上，第二外管上設置有使庫體內水通過的通孔，第二外管與集水管之間設置有濾材。

11、基于上述降低濕排尾礦庫浸潤線的結構的降低浸潤線的方法，包括以下步驟：

12、s1、在基礎上進行放線、開挖，形成基坑；

13、s2、在基坑的底端進行過水涵的鋪設，過水涵的連接塊插入連接槽內，相鄰過水涵之間通過密封膠進行密封，過水涵通過地釘固定在基坑內；

14、s3、在過水涵的一側鋪設排水涵，排水涵從底端向頂端進行鋪設，排水涵的底部放置在過水涵的連接塊上，排水涵與過水涵之間通過密封膠密封連接，相鄰排水涵之間通過密封膠密封連接，地釘通過排水涵的固定孔將排水涵固定在基坑內；將排滲管的底端插入安裝筒內，排滲管固定在排水涵的上方；在排水涵的上方鋪設第二過濾布，在第二過濾布的上方鋪設過濾砂，并在過濾砂的上方罩設支撐框，在支撐框的上方覆蓋第一過濾布；在排滲管的外部包覆第三過濾層，在排滲管的外部罩設第一外管，第一外管固定在支撐框上，在第一外管的外部包覆第一過濾層，在第一外管與第三過濾層之間填充第二過濾層；

15、s4、在庫體的基坑內鋪設排水管，排水管的出水端與排水涵密封固定連接；在排水管的上方插入集水管，在集水管的外表面包裹過濾層，在集水管的外部罩設第二外管，第二外管固定在排水管上，在第二外管與集水管之間填充濾材，在第二外管的外表面上包裹過濾層；在過水涵上方建設初期壩，在排水涵上方建設堆積壩；

16、s5、庫體內的水通過第二外管、濾材進入集水管內，集水管內的水流入排水管內，排水管內的水流入排水涵內；堆積壩內的滲水通過第一過濾層、第一外管、第二過濾層、第三過濾層進入排滲管內，水在排滲管內進行收集，當積水的重量超過彈簧的彈力后，連接板帶動錐塞向下移動，排滲管內的積水通過排水孔流入排水涵內排出；堆積壩內的滲水通過第一過濾布、支撐框、第二過濾布和進水孔直接進入排水涵內；排水涵內的水通過過水涵排出；

17、s6、作為監測管的排滲管內的液位傳感器對監測管內的液位進行監測，對堆積壩內的浸潤線進行監測，排滲管內液位超過設定值后，電磁閥打開，將監測管內積水排入排水涵內；排水完成后，電磁閥關閉，開啟負壓設備，通過抽氣管對監測管抽負壓，加快堆積壩內水進入排滲管內，降低堆積壩浸潤線。

18、本發明所述的降低濕排尾礦庫浸潤線的結構及方法的優點和積極效果是：

19、1、本發明在堆積壩內部設置排滲結構，在庫體內部設置排水結構，排滲結構用于將堆積壩內的滲水排出，已經第堆積壩的浸潤線高度；排水結構用于將庫體內的積水排出，從而減少庫體內的積水向堆積壩內的滲入，有利于降低堆積壩的浸潤線高度。

20、2、本發明在排水涵內設置傾斜方向相反的第一階梯、第二階梯并設置傾斜的臺階面，使得水流在沿著排水涵豎向流動的過程中，發生橫向的流動，水流在橫向和豎向的流動之間穿插，有利于降低水力勢能，減輕水流對下游的沖刷。

21、3、本發明在排水涵的頂端固定設置有安裝筒，安裝筒的內部設置有排滲管，排滲管的底端插入安裝筒內。排滲管的側壁上均勻的設置有若干個滲水孔，堆積壩內部的水通過滲水孔進入排滲管內，有利于降低堆積壩的浸潤線高度。

22、4、在排滲管內設置抽氣管和液位傳感器，抽氣管與外部的負壓設備連接，通過液位傳感器反饋監測管內液位的高度，達到設定高度后，負壓設備啟動，對排滲管抽負壓，加快堆積壩內滲水的排出，加快降低堆積壩的浸潤線高度，提高壩體穩定性。

23、下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。