[发明专利]用于降低湿排尾矿库浸润线的结构及设计方法

说明书

本发明提供了一种用于降低湿排尾矿库浸润线的结构及设计方法，属于尾矿库设计及结构技术领域，用于降低湿排尾矿库浸润线的结构包括坝体本体及防渗层，坝体本体设于地面上；防渗层数量若干，防渗层设于坝体本体内且与坝体本体紧密贴合，若干防渗层相间隔设置，防渗层水平或者平行于干滩面铺设，若干防渗层一端与地面相连，若干防渗层的另一端位于同一斜线上，斜线经过初期坝靠近防渗层一侧内坡面与初期坝底面的交点。本发明提供的用于降低湿排尾矿库浸润线的结构，设置防渗层形成等效底坡线，增大了尾矿库底坡，从而降低了浸润线。用于降低湿排尾矿库浸润线的结构的设计方法，方便用于降低湿排尾矿库浸润线的结构的参数确定，保证施工的精确性。

技术领域

本发明属于尾矿库设计及结构技术领域，更具体地说，是涉及一种用于降低湿排尾矿库浸润线的结构及设计方法。

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。国内外现有尾矿设施，绝大多数是传统湿排尾矿库，在我国，湿排尾矿库占比超过95％。尾矿库渗流场中的自由液面称为“浸润线”。尾矿坝稳定性是尾矿库安全度的主要衡量指标，尾矿库浸润线埋深浅，容易发生溃坝。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于降低湿排尾矿库浸润线的结构及设计方法，旨在解决尾矿库浸润线埋深浅，容易发生溃坝。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种用于降低湿排尾矿库浸润线的结构，包括坝体本体及防渗层，坝体本体设于地面上；防渗层数量若干，防渗层设于坝体本体内且与坝体本体紧密贴合，若干防渗层相间隔设置，防渗层水平或者平行于干滩面铺设，若干防渗层一端与地面相连，若干防渗层的另一端位于同一斜线上，斜线形成等效底坡线，斜线经过初期坝靠近防渗层一侧内坡面与初期坝底面的交点。。

作为本申请另一实施例，防渗层包括防滑层和不透水层，防滑层数量为两个，防滑层与坝体本体相贴合；不透水层设于两个防滑层中间。

作为本申请另一实施例，防渗层通过铆钉与地面相连。

作为本申请另一实施例，相邻防渗层的间距不大于30m。

作为本申请另一实施例，防渗层不少于三个。

提供一种用于降低湿排尾矿库浸润线的结构的设计方法，包括以下步骤：

(1)根据尾矿库的特点确定浸润线的设计位置；

(2)参考浸润线的设计位置，计算确定防渗层前端形成的等效底坡线与水平方向的夹角θ；

(3)确定铺设防渗层的数量及各个防渗层的位置间隔。

作为本申请另一实施例，通过浸润线位置h与夹角θ的关系式，计算不同的夹角θ对应的不同的浸润线位置h，将计算得到的浸润线位置h与浸润线的设计位置对比，确定夹角θ。

作为本申请另一实施例，浸润线位置h与夹角θ的关系式为：

其中，θ为等效底坡线与水平方向的夹角，s为浸润线上的任意一点N对应的等效底坡线上的点M到点O的距离，点O为浸润线与水面线的交点对应的等效底坡线上的点，c为与θ有关的常数，通过迭代法确定。

作为本申请另一实施例，c为：

其中，h₀₁为沉积滩与水面线的交点位置处，浸润线到等效底坡线的水深，即O位置地下水位位置，s₀₁为零。

作为本申请另一实施例，迭代法的迭代公式为：

其中，β为初期坝的内坡与水平面的夹角，j为自然数。