[发明专利]具有刮泥功能的排水固结装置

说明书

本发明公开了一种具有刮泥功能的排水固结装置，主要包括集水管、锥形头、薄壁套管和刮泥板，通过提拉刮泥板使刮泥板沿集水管的轴向运动，从而可以在无需将集水管从尾矿泥浆中提起的情况下即可实现集水管外壁泥皮的刮除；在刮泥皮的时候通过薄壁套管将集水管周围的泥皮隔离开来，从而有助于刮泥板顺利实现集水管外壁泥皮的刮除。本发明在刮泥皮时，不影响集水管本体的正常工作，能够在集水管本体工作的同时去除泥皮，无需将集水管本体从尾矿泥浆中取出再进行去泥皮操作，减少了去泥皮的工序，降低了人力、物力以及时间成本，保证了排水固结的连贯性。

技术领域

本发明涉及排水固结设备技术领域，尤其涉及一种具有刮泥功能的排水固结装置。

背景技术

尾矿库是指筑坝拦截谷口或围地构成的，用以堆存尾矿或其他工业废渣的场所，是矿山企业生产配套的基础设施，同时也是一个具有高势能的人造泥石流危险源。由于特殊的尾矿堆排工艺及贮存环境，造成尾矿库内常年积水严重、矿泥固结程度极低、坝体浸润线偏高，以致坝体坍塌、岩溶区排泥库泥浆泄漏甚至溃坝等尾矿库灾害事故频发。

无论是上游式尾矿堆积坝由于渗透破坏造成的溃坝、坍塌事故，或是岩溶区排泥库的泥浆泄漏事故，究其原因均为库内尾矿的排水固结缓慢。一方面，大多数上游式尾矿库均采用水力输送、湿法贮存尾矿，尾矿泥浆具有低渗透性、高孔隙比、高含水率的特点，最高含水率可达300%以上；另一方面，库内尾矿堆积体由于缺乏有效的排水通道，造成库内积水严重，大量的库内积水无法及时排出，尤其是大型尾矿库，即使尾矿库停用，深层的尾矿泥仍要经过很长的时间才能完成固结，固结周期相当漫长。

为了加速尾矿库泥浆的排水固结，缩短固结周期，从而降低尾矿库灾害事故的风险，实现尾矿库资源化利用，需要采取行之有效的排水固结措施。

采用传统的排水固结技术处理尾矿库泥浆时，必然会遇到下述工程难题：尾矿泥颗粒极细，经自重沉降作用形成的沉积型淤泥质尾矿泥自身的渗透性低，渗流速率缓慢，不利于水分从竖向排水体（主要为集水管）排出；随着排水过程的进行，尾矿泥的孔隙水压力逐渐消散，土体有效应力增加，尾矿泥开始朝着固结的方向发展，表现为变得更加密实，尾矿泥的渗透系数逐渐降低，排水速率愈缓慢；在排水过程中，尾矿泥的细小颗粒在渗流作用下逐渐向排水体聚集，在排水体周围形成一圈低渗透性的泥皮，造成排水通道堵塞，严重影响排水效果。

在以上列出的排水固结难题中，尾矿泥因为自身固结而导致的渗透系数改变是难以避免的，排水体周围泥皮的形成无疑是阻碍排水固结的主要因素，同时泥皮的去除现如今只能依靠人为提起集水管后手动操作去除。因此，迫切需求一种在排水速率变缓慢时能够自行刮除泥皮恢复排水进程的排水固结装置。

发明内容

针对以上不足，本发明提供一种具有刮泥功能的排水固结装置，可以在不提起集水管的情况下实现集水管外壁的泥皮的刮除。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种具有刮泥功能的排水固结装置，包括有集水管以及位于所述集水管下端的空心的锥形头，所述集水管底端与所述锥形头的上端面相连，且所述集水管与所述锥形头的内部相连通；所述集水管的外围设置有薄壁套管，所述集水管与所述薄壁套管之间具有缝隙，所述薄壁套管为多管套入结构形式，所述薄壁套管的最下面的套管的底端与所述锥形头的上端面固定连接；所述集水管上端设置有管帽，所述管帽上开设有出水口以及设置有上定滑轮组，所述锥形头的内部设置有下定滑轮组，所述下定滑轮组位于所述上定滑轮组的下方，所述下定滑轮组和所述上定滑轮组之间设置有牵引线，所述牵引线中间一处与所述薄壁套管的最上面的套管的顶端固定连接，通过牵引所述牵引线以实现所述薄壁套管的伸缩；还包括有圆环状的刮泥板，所述刮泥板套设在所述集水管外围且所述刮泥板的内径等于所述集水管的外径，所述刮泥板设置于所述集水管的底部，所述刮泥板的下端面通过回弹件与所述锥形头的上端面相连接，所述刮泥板的上端面设置有提拉线。