[发明专利]一种研究排渗管排渗效果的方法及渗透装置

说明书

本发明专利公开了一种研究排渗管排渗效果的方法及渗透装置，通过测量材料的基本参数：如尺寸、重量、开孔率、渗透系数等；测量排渗管综合渗透系数；进行对比实验；实验后测量不同深度处砂土的原位干密度及对应渗透系数；测量排渗管使用之后的质量并对其内外表面的不同位置进行定性；测量排渗管使用后的综合渗透系数及过滤材料的渗透系数；测量过滤材料烘干后的质量；数据分析。该方法能够系统的对比研究不同的因素对排渗管组件排渗效果的影响；能够定性和定量研究排渗管的淤堵位置、形态和淤堵程度等，能够研究淤堵排渗管长期淤堵周期特性，具有很强的实用性和广泛的适用性。

技术领域

本发明涉及一种研究方法及渗透装置，具体涉及一种研究排渗管排渗效果的方法及渗透装置，属于尾矿坝排渗技术领域。

背景技术

尾矿库是指筑坝拦截谷口或围地构成的，用以堆存金属或非金属矿山进行矿石选别后排出尾矿或其他工业废渣的场所。尾矿库是一个具有高势能的人造泥石流危险源，存在溃坝危险，一旦失事，容易造成重特大事故。我国大多数尾矿库颗粒较细，渗透性较差，尾矿库内含水量较大，尾矿库容易液化，大大降低了坝体抗压强度，有可能造成滑坡和子坝外坡透水现象，更严重者导致垮坝，给人民群众生命财产带来巨大危害。

目前，一般通过设置排渗系统达到降低浸润线提高尾矿坝稳定性的目的，最常用的排渗装置是排渗管，一般是UPVC花管外包土工布制作而成，具有构造简单，施工方便，耐久性好等优点，但是这也具有一个致命的缺点，就是土工布容易发生淤堵，进而导致排渗管的排渗效果大幅降低甚至失效，为了降低浸润线只能重新铺设排渗管，代价较大。

所以，需要研发一种新型排渗管，来有效的解决排渗管淤堵的问题。如专利号为201810101071.9的专利《尾矿库中可更换过滤芯排渗装置及过滤芯更换方法》，所提出的可更换芯排渗管，由外层花管、紧贴外层花管内壁的过滤芯，以及套在过滤芯中的内层花管组成(见附图2)。

针对新型的排渗管，需要一套系统合理的方法来研究新型排渗管的排渗效果及其淤堵机理，对其排渗效果和淤堵机理进行定量定性评价，揭示其排渗和淤堵机理，以促进新型排渗管的研发进程。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种研究排渗管排渗效果及淤堵机理，能够对比研究不同因素对排渗管排渗效果的影响，能够定性和定量研究排渗管的淤堵位置、形态和程度的研究方法及渗透装置。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种研究排渗管排渗效果的方法，包括以下步骤：

S1、将过滤材料置于嵌套的内层排渗管、外层排渗管之间，形成排渗管组件后，插入带排渗介质的渗透装置中；

S2、测量过滤材料、内层排渗管、外层排渗管、排渗管组件、排渗介质的基本参数；

S3、通过径向渗流实验，测量排渗管组件使用前的综合渗透系数；

S4、通过对比试验，测量排渗量、渗透装置中的水压分别随时间的变化；

S5、试验后，测量排渗介质、排渗管组件、过滤材料的试验参数；

S6、通过径向渗流实验，测量排渗管组件使用后的综合渗透系数；

S7、观测排渗管组件的外表面，定性描述淤堵形态和淤堵位置分布；

S8、结合上述基本参数、试验参数、综合渗透系数及排渗量、渗透装置中的水压分别随时间的变化，进行数据分析。

上述步骤S1中的基本参数，包括：

A1、过滤材料的渗透系数K1，质量M1、厚度D0、等效孔径R_gl及长、宽；

A2、外层排渗管的内径R1_wps、外径R2_wps、开孔段长度L1、开孔大小R3_wps以及开孔率n_wps；