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CN114277906B - 矿坑边坡残余水的疏排系统和施工方法 - Google Patents

矿坑边坡残余水的疏排系统和施工方法 Download PDF

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CN114277906B
CN114277906B CN202111450220.0A CN202111450220A CN114277906B CN 114277906 B CN114277906 B CN 114277906B CN 202111450220 A CN202111450220 A CN 202111450220A CN 114277906 B CN114277906 B CN 114277906B
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褚振尧
李晓俊
姚恒
刘干
张秋园
王志国
梁爽
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Yuanbaoshan Open Pit Coal Mine Of Inner Mongolia Pingzhuang Coal Industry Group Co ltd
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Yuanbaoshan Open Pit Coal Mine Of Inner Mongolia Pingzhuang Coal Industry Group Co ltd
Ccteg Shenyang Engineering Co ltd
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Abstract

本发明的实施例提出一种矿坑边坡残余水的疏排系统和施工方法,其中,所述矿坑边坡残余水的疏排系统包括:渗水层、防渗层、预设滤水组件和集水池;所述渗水层沿所述平缓面、所述上坡面和所述下坡面的表面铺设,所述防渗层铺设在平缓面上,所述防渗层的一部分延伸至所述渗水层内,所述防渗层的至少一部分与所述上坡面的至少一部分之间形成集水区,所述预设滤水组件设置所述集水区内,所述预设滤水组件包括倾斜设置的导水管和设置在所述导水管的外壁的过滤层,所述导水管的外壁上设有多个渗水孔,所述导水管的下端与所述集水池连通。因此,本发明实施例的矿坑边坡残余水的疏排系统具有排水的效率和及时性高、边坡稳定性好的优点。

Description

矿坑边坡残余水的疏排系统和施工方法
技术领域
本发明涉及矿山排土场护坡技术领域,具体涉及一种矿坑边坡残余水的疏排系统和采用该矿坑边坡残余水的疏排系统的施工方法。
背景技术
矿坑残余水是内排土场建立时的主要充水水源,从而会造成所建立的内排土场的水位及水压不断提高,对内排土场边坡稳定产生巨大影响,由于地下水的浸润作用降低了边坡岩土强度,特别是降低了弱层抗剪强度。地下水水压对边坡岩体的浮托作用和侧压力的加载促进了边坡破坏。另外,残余水也可能使排土场形成管涌、冲蚀空洞等情况,从而进一步破坏内排土场稳定性。所以在形成内排土场前,必须采取一定的措施对坑内残余水进行疏干、导流、排出等措施进行治理,以确保内排土场的安全稳定。
相关技术中,矿坑边坡残余水的疏排系统多是针对普通矿区,采用多个集水井将水收集,通过高压水泵抽至矿区外,但是针对河道或江道渗水对坡面涌水量极大,通过设置集水井的数量来提高涌水的收集,增设的集水井会增添边坡不稳定性。
发明内容
本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的:
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的实施例提出一种矿坑边坡残余水的疏排系统和采用该矿坑边坡残余水的疏排系统的施工方法。该矿坑边坡残余水的疏排系统提高了排水的效率和及时性,提升了边坡稳定性。
本发明实施例的矿坑边坡残余水的疏排系统,所述矿坑边坡邻近富水区,所述矿坑边坡的边坡坡面包括平缓面、上坡面和下坡面,所述上坡面沿所述平缓面的一端向上延伸,所述下坡面沿所述平缓面的另一端向下延伸;所述矿坑边坡包括:渗水层、防渗层、预设滤水组件和集水池;所述渗水层沿所述平缓面、所述上坡面和所述下坡面的表面铺设,所述防渗层铺设在平缓面上,所述防渗层的一部分延伸至所述渗水层内,所述防渗层的至少一部分与所述上坡面的至少一部分之间形成集水区,所述预设滤水组件设置所述集水区内,所述预设滤水组件包括倾斜设置的导水管和设置在所述导水管的外壁的过滤层,所述导水管的外壁上设有多个渗水孔,所述导水管的下端与所述集水池连通。
本发明实施例的矿坑边坡残余水的疏排系统通过防渗层与矿坑边坡之间形成集水区,将富水区渗入矿坑边坡的边坡坡面的渗水进行收集,被收集的渗水通过过滤层将渗水进行过滤,并通过导水管将渗水排至集水池。通过导水管可以及时的将残余水排出,采用导水管进行排水,其每天的排水量远大于采用疏干、井盲沟的排水量。此外,与采用盲沟排水的方式相比,本发明实施例的矿坑边坡残余水的疏排系统采用预设滤水组件不开挖排水沟且减少了设置的集水池的数量(因为排水沟排水收到坑壁的阻力相对大于管壁,在相同时间内排水沟的排水路程有限,所以通常增加集水池来缩短排水沟的长度),收集的渗水通过导水管将其排出,导水管的管壁承受了渗水的作用力,减少甚至避免了将渗水直接对矿坑边坡的压力的作用,进而提升了矿坑边坡的稳定性。与此同时,排水沟经过长期的冲刷,排水沟的沟壁会出现局部的损害,长时间的冲刷会出现使矿坑边坡的局部出现塌方,进而导致出现大面积的滑坡的可能性。而本发明矿坑边坡残余水的疏排系统通过设置的导水管,渗水直接是对导水管进行冲刷,进而提升了矿坑边坡的稳定性。
因此,本发明实施例的矿坑边坡残余水的疏排系统具有排水的效率和及时性高、边坡稳定性好的优点。
在一些实施例中,所述导水管设置在所述平缓面靠近所述上坡面的部分上,所述导水管沿着所述平缓面的长度方向延伸。
在一些实施例中,导水管倾斜的角度不小于4‰°。
在一些实施例中,所述导水管的内径为500mm-700mm。
在一些实施例中,所述渗水孔的孔径为20mm-22mm。
在一些实施例中,所述渗水孔的开孔率为30%-32%。
在一些实施例中,所述导水管的数量为多个,所述预设滤水组件的横截面沿着所述导水管的倾斜方向,所述导水管的个数增加,以适应靠近所述导水管的下端的排水量大于前端排水量的需求。
在一些实施例中,所述过滤层包括由内而外依次敷设的滤网、碎石层和石笼网,所述滤网设在所述导水管的外周壁上,所述碎石层设在所述滤网上,所述石笼网罩设在所述碎石层的外周。
在一些实施例中,滤网的孔径为3mm-15mm。
在一些实施例中,所述碎石层的粒径为100mm-300mm。
在一些实施例中,所述导水管网的孔径为80mm-100mm。
在一些实施例中,所述石笼网的表面设有镀锌层。
在一些实施例中,所述渗水层包括滤料层和砂砾层,所述滤料层设置在所述预设滤水组件的周围以便所述预设滤水组件埋设在所述滤料层下,所述砂砾层的一部分设置在所述滤料层的表面以便所述滤料层埋设在所述砂砾层下。
在一些实施例中,所述砂砾层的厚度为4m-8m。
在一些实施例中,所述防渗层包括上防渗膜层和下防渗膜层,所述上防渗膜层和下防渗膜层中的每一者的上表面和下表面均设有粘土层,所述上防渗膜层与所述上坡面围成所述集水区。
在一些实施例中,所述上防渗膜层和所述下防渗膜层中的每一者均为土工膜层;
在一些实施例中,所述粘土层的厚度为0.3m-0.8m。
在一些实施例中,所述上防渗膜层包括依次相连的第一段和第二段,所述第一段水平铺设在所述平缓面上,所述第一段位于所述过滤层的下方,所述上坡面和所述第一段中的每一者与所述第二段之间均具有夹角,所述第一段、所述第二段和所述上坡面之间构成了所述集水区。
在一些实施例中,所述上防渗膜层还包括第三段,所述第三段适用于埋设在回填土内。
在一些实施例中,所述下防渗膜层包括依次设置的第四段和第五段,所述第四段水平设置在所述平缓面上,所述第四段的一端与所述第二段的下表面相抵接,所述第四段的另一端与所述第五段依次相连,所述第五段与所述第二段平行设置且所述第五段与所述第二段之间的距离为8m-12m。
在一些实施例中,所述下防渗膜层还包括第六段,所述第六段适用于埋设在回填土内且与所述第三段行设置。
在一些实施例中,所述矿坑边坡残余水的疏排系统还包括预设井,所述预设井沿上下方向贯穿所述平缓面和/或上坡面,所述预设井的下端设置在所述防渗层的下方,所述预设井的上端延伸至所述渗水层的上方。
在一些实施例中,预设井内设有滤水管,该滤水管包括护壁管段、滤水管段和沉淀管段,其中滤水管段开孔率为:
其中:d为孔径,a为孔间距。
在一些实施例中,所述预设井设置在邻近所述导水管的下端的区域。
在一些实施例中,所述预设井的数量为多个。
在一些实施例中,所述预设井内竖直方向设有多层格栅。
在一些实施例中,还包括排水管和设置在排水管的一端的抽水泵,所述排水管的所述一端与所述集水池相通,所述排水管的另一端沿所述边坡坡面向上延伸且与外界相通,将所述集水池内的水通过所述排水管和抽水泵排至外界。
在一些实施例中,所述平缓面的水平高度不高于所述富水区的底部的水平高度,所述上坡面与所述富水区之间具有透水层,所述预设滤水组件设置在邻近所述富水区设置。
在一些实施例中,所述富水区为临近河流或湖泊的潜水含水地层,或者,所述富水区为渗透系数不小于50m/d且含水层厚度不小于15m的含水层。
在一些实施例中,所述边坡坡面距所述河流或者湖泊为300m-3000m。
一种上述任一项的矿坑边坡残余水的疏排系统的施工方法,包括:
(1)在所述上坡面下邻近富水区的底部的水平面的区域进行修坡形成平缓面;
(2)在所述平缓面上依次铺设防渗层和一部分的过滤层,将导水管安装在过滤层上,在导水管上方在堆积剩余一部分的过滤层;
(3)将渗水层铺设在边坡坡面和所述防渗层上。
附图说明
图1是本发明一个实施例的矿坑边坡残余水的疏排系统横断面的示意图;
图2是图1中A部分的放大图;
图3是图2中B部分的放大图;
图4是本发明一个实施例的预设滤水组件的结构示意图;
图5是本发明一个实施例的矿坑的平面示意图;
图6是本发明一个实施例的滤水管与防渗层相连的示意图。
附图标记:
矿坑边坡残余水的疏排系统100;
矿坑边坡1;上坡面11;平缓面12;下坡面13;
渗水层2;滤料层21;砂砾层22;
防渗层3;上防渗膜层31;第一段311;第二段312;第三段313;下防渗膜层32;第四段321;第五段322;第六段323;
预设滤水组件4;导水管41;过滤层42;滤网421;碎石层422;石笼网423;
预设井5;格栅51;滤水管52;
集水池6;回填土7;集水区8;疏干井9;
富水区200,富水区的底部201。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
下面参考图1至图6描述本发明实施例的一种矿坑边坡残余水的疏排系统100和采用该矿坑边坡残余水的疏排系统100的施工方法。
本发明实施例的矿坑边坡残余水的疏排系统100,矿坑边坡1邻近富水区200,矿坑边坡1的边坡坡面包括平缓面12、上坡面11和下坡面13,上坡面11沿平缓面12的一端向上延伸,下坡面13沿平缓面12的另一端向下延伸,矿坑边坡1包括:渗水层2、防渗层3、预设滤水组件4和集水池6。
如图2至图4所示,渗水层2沿平缓面12、上坡面11和下坡面13的表面铺设,防渗层3铺设在平缓面12上,防渗层3的一部分延伸至渗水层2内,防渗层3的至少一部分与上坡面11的至少一部分之间形成集水区8,预设滤水组件4设置集水区8内,预设滤水组件4包括倾斜设置的导水管41和设置在导水管41的外壁的过滤层42,导水管41的外壁上设有多个渗水孔,导水管41的下端与集水池6连通。可以理解是,导水管(倾斜设置)41的上端位置相对导水管41的下端要高些,集水池6的底部低于导水管41的下端,以保证渗水(渗水包括雨水+富水区200渗水和地下水)顺利的排出。具体地,导水管41倾斜的不小于角度为4‰°。导水管41内的渗水可以通过在重力的作用下自然流淌至集水池6内。
本发明实施例的矿坑边坡残余水的疏排系统100通过防渗层3与矿坑边坡1之间形成集水区8,将富水区200渗入矿坑边坡1的边坡坡面的渗水进行收集,被收集的渗水通过过滤层42将渗水进行过滤,并通过导水管41将渗水排至集水池6。通过导水管41可以及时的将残余水排出,采用导水管41进行排水,其每天的排水量远大于采用暗井的盲沟的排水量。此外,与采用盲沟排水(需要在矿坑边坡1挖出排水沟,排水沟的沟壁需要承受水对侧壁的作用力,提升了矿坑边坡1发生滑坡的可能性)的方式相比,本发明实施例的矿坑边坡残余水的疏排系统100采用预设滤水组件4不需开挖排水沟且减少了设置的集水池6的数量(因为排水沟排水收到坑壁的阻力相对大于管壁,在相同时间内排水沟的排水路程有限,所以通常增加集水池6来缩短排水沟的长度),收集的渗水通过导水管41将其排出,导水管41的管壁承受了渗水的作用力,减少甚至避免了将渗水直接对矿坑边坡1的压力的作用,进而提升了矿坑边坡1的稳定性。与此同时,排水沟经过长期的冲刷,排水沟的沟壁会出现局部的损害,长时间的冲刷会出现使矿坑边坡1的局部出现塌方,进而导致出现大面积的滑坡的可能性。而本发明矿坑边坡残余水的疏排系统100通过设置的导水管41,渗水直接是对导水管41进行冲刷,进而提升了矿坑边坡1的稳定性。
因此,本发明实施例的矿坑边坡残余水的疏排系统100具有排水的效率、及时性高和边坡稳定性好的优点。
如图2和图5所示,导水管41设置在平缓面12靠近上坡面11的部分上,导水管41沿着平缓面12的长度方向延伸。
本发明实施例的矿坑边坡残余水的疏排系统100通过将导水管41设置在平缓面12靠近上坡面11的部分上,因为渗水会在上坡面11与平缓面12连接的区域处聚集,随着渗水的增多,水位会不断的提升,将导水管41设置在平缓面12且靠近上坡面11的部分上(即设置在集水区的靠下的位置),可以保证聚集渗水及时且尽可能多的被排出。
可选地,导水管41的内径为500mm-700mm;本发明实施例的矿坑边坡残余水的疏排系统100通过设置导水管41的内径为500mm-700mm,为渗出的水及时的排出提供合适的管径,又不会因为导水管41的内径过大导致管材的浪费。
可选地,渗水孔的孔径为20mm-22mm;本发明实施例的矿坑边坡残余水的疏排系统100通过设置渗水孔的孔径为20mm-22mm,可以将渗水及时的排出。此外,又不至于因孔径过大降低导水管41的整体强度。
可选地,导水管的开孔率为30%-32%;可以保证渗水可以顺畅、及时性的渗入导水管41;又不至于出现开孔率过大导致的导水管41的强度不标的问题。
可选地,导水管41的数量为多个,导水管41的数量为多个,预设滤水组件4的横截面沿着导水管41的倾斜方向,导水管41的个数增加,以适应靠近导水管41的下端的排水量大于前端排水量的需求。换而言之,导水管41的数量为多个,多个导水管41的长度并不完全的相同。因为按照导水管41内水体流动的方向,水流量沿着导水管41的前端至后端过程不断的增加,设置多个导水保证导水管41前端的渗水随之水体的流动过程流量增大,进而导致渗水排出不及时的问题。因为本发明实施例的矿坑边坡残余水的疏排系统100可以保证导水管41的前端及后端的水均可以及时排出。
如图2和图4所示,过滤层42包括由内而外依次敷设的滤网421、碎石层422和石笼网423,滤网421设在导水管41的外周壁上,碎石层422设在滤网421上,石笼网423罩设在碎石层422的外周。
本发明实施例的矿坑边坡残余水的疏排系统100中的过滤层42包括由内而外依次敷设的滤网421、碎石层422和石笼网423,通过石笼网423可以对碎石层422中的碎石进行固定,保证碎石不会因渗水的冲刷出现移位,提升了碎石层422的稳定性;设置的碎石层422可以对渗水中的较大的固体颗粒进行过滤,最后再通过滤网421的拦截碎石层422和泥沙等,防止碎石进入导水管41内,防止了导水管41因长期的使用出现碎石或泥沙在导水管41内的堆积造成的导水管41的堵塞,进而提升了导水管41的使用寿命。
可选地,滤网的孔径为3mm-15mm。具有对渗水中泥沙过滤效果好的优点。
可选地,碎石层422的粒径为100mm-300mm。具有对渗水中泥沙过滤效果好的优点。
可选地,石笼网421的孔径为80mm-100mm。具有对碎石的固定效果好的优点。
可选地,石笼网423的表面设有镀锌层。本发明实施例的矿坑边坡残余水的疏排系统100通过将石笼网423的表面设有镀锌层,可以提升石笼网423的耐酸碱的腐蚀的能力,进而提升使用寿命。
如图2和图4所示,渗水层2包括滤料层21和砂砾层22,滤料层21设置在预设滤水组件4的周围以便预设滤水组件4埋设在滤料层21下,砂砾层22的一部分设置在滤料层21的表面以便滤料层21埋设在砂砾层22下。
本发明实施例的矿坑边坡残余水的疏排系统100通过滤料层21和砂砾层22可以使矿坑边坡1上的渗水更容易排至集水区8,降低渗水对上坡面11的作用力。滤料层21起到过滤渗水的作用,可以进一步提升进入导水管41的渗水的洁净程度。
可选地,砂砾层22的厚度为4m-8m。通过设置的砂砾层22可以提升矿坑边坡1的稳定性。
如图1和图2所示,防渗层3包括上防渗膜层31和下防渗膜层32,上防渗膜层31和下防渗膜层32中的每一者的上表面和下表面均设有粘土层(未示出),上防渗膜层31与上坡面11围成集水区8。
本发明实施例的矿坑边坡残余水的疏排系统100通过设置上防渗膜层31和下防渗膜层32可以进一步提升防渗层3对渗水的一个拦截效果,进一步降低部分渗水流至下坡面13对下坡面13进行的冲刷,从而提升了矿坑边坡1的稳定性。设置粘土层可以对通过上防渗膜层31和下防渗膜层32进行粘结,防止上防渗膜层31和下防渗膜层32在施工及使用过程中出现滑移。
可选地,上防渗膜层31和下防渗膜层32中的每一者均为土工膜层。土工膜层具有延展性高、耐腐蚀及施工方便的优点。
可选地,粘土层的厚度为0.3m-0.8m。粘土层厚度为0.3m-0.8m具有防滑移效果好的同时,还起到一定的辅助防渗层3进一步提升防渗的效果。
如图2和图3所示,上防渗膜层31包括依次相连的第一段311和第二段312,第一段311水平铺设在平缓面12上,第一段311位于过滤层42的下方,上坡面11和第一段311中的每一者与第二段312之间均具有夹角,第一段311、第二段312和上坡面11之间构成了集水区8。例如,第一段311、第二段312和上坡面11可以形成V型或者U型的集水区8,可以提升集水区8内集水的水位。此外,本发明实施例的矿坑边坡残余水的疏排系统100可以通过整个上坡面11进行渗水,降低了渗水不能及时排出对上坡面11产生压力,提高了上坡面11结构的稳定性。
可选地,上防渗膜层31还包括第三段313,第三段313沿第二段312的方向向上延伸,并将第三段313适用于埋设在回填土7内,以防止集水区8因排水不畅导致的集水区8内水位突然激增,使渗水流入下坡面13,所以设置的第三段313具有进一步提升矿坑边坡1稳定性的作用。
可选地,下防渗膜层32包括依次设置的第四段321和第五段322,第四段321水平设置在平缓面12上,第四段321的一端与第二段312的下表面相抵接,第四段321的另一端与第五段322依次相连,第五段322与第二段312平行设置且第五段322与第二段312之间的距离为8m-12m;设置下防渗膜层32可以进一步的拦截上防渗膜层31漏出的渗水,防止渗水流入下坡面13,所以设置的第三段313具有进一步提升矿坑边坡1稳定性的作用。
可选地,下防渗膜层32还包括第六段323,第六段323适用于埋设在回填土7内且与第三段313平行设置。
如图2和图3所示,该矿坑边坡残余水的疏排系统100还包括预设井5,预设井5沿上下方向贯穿平缓面12和/或上坡面11,预设井5的下端设置在防渗层3的下方,预设井5的上端延伸至渗水层2的上方。
预设井5内设有滤水管52和排水泵(未示出),该滤水管52包括由上至下依次设置的护壁管段(未示出)、滤水管段(未示出)和沉淀管段(未示出),其中滤水管段开孔率为:
其中:d为孔径,a为孔间距。
本发明实施例的矿坑边坡残余水的疏排系统100通过设置预设井5,可以通过预设井5将部分渗水排出,具有辅助导水管41排水的作用。此外,通过预设地预设井5在使用过程中对预设滤水组件4进行维修。此外,本发明实施例的矿坑边坡残余水的疏排系统100通过设置滤水管段和沉淀管段可以增加排水泵的使用寿命。
具体地,防渗层3为土工布层,土工布层与预设井5连接的区域胶结(例如,图6所示),提升了防渗水的效果。
可选地,预设井5设置在邻近导水管41的下端的区域。方便对预设滤水组件4进行维修。
可选地,预设井5的数量为多个。设置多个预设井5方便多点位对预设滤水组件4进行维修。
可选地,预设井5内竖直方向设有多层格栅51。具体地,每层格栅51之间的间距为0.5m。本发明实施例的矿坑边坡残余水的疏排系统100通过设置的格栅51对预设井5的井壁起到维稳的作用,防止预设井5因受到挤压出现变形的问题。
如图5所示,矿坑边坡残余水的疏排系统100还包括排水管(未示出)和设置在排水管的一端的抽水泵(未示出),排水管的一端与集水池6相通,排水管的另一端沿边坡坡面向上延伸且与外界相通,将集水池6内的水通过排水管和抽水泵排至外界。
本发明实施例的矿坑边坡残余水的疏排系统100通过排水管和抽水泵将集水池6内的水及时排出,使在矿坑边坡1上的水排至矿坑外部,提升了矿坑边坡1的稳定性。
如图1至图3所示,平缓面12的水平高度不高于富水区的底部201的水平高度,上坡面11与富水区200之间具有透水层,预设滤水组件4设置在邻近富水区200设置。换言之,平缓面12与富水区的底部201位于同一水平面,或者,平缓面12的水平高度低于富水区的底部201。可以理解的是,上防渗膜层31的第一段311设置的水平高度不高于富水区的底部201的水平高度。
本发明实施例的矿坑边坡残余水的疏排系统100通过平缓面12与富水区的底部201位于同一水平面,可以保证富水区200的横断面所在的渗水可以尽可能的依靠防渗层3拦截,进而较少甚至避免了渗水流至下坡面13。由此,进一步提升矿坑边坡1的稳定性。
可选地,富水区200为所述富水区为所述富水区为临近河流或湖泊的潜水含水地层。例如,元宝山露天煤矿中东南方向临英金河和老哈河,据统计,三年最大日流量175749m3/d(7322m3/h),矿坑总排水的95%,采用常规导水管41道+盲沟方式远远达不到要求。
在其他实施例中,所述富水区还可以为渗透系数不小于50m/d且含水层厚度不小于15m的含水层。
可选地,边坡坡面距河流或者湖泊为300m-3000m。
如图5所示,矿坑边坡残余水的疏排系统100还包括疏干井9,疏干井9邻近边坡坡面的上沿设置,疏干井9的下端延伸至透水层。本发明实施例的矿坑边坡残余水的疏排系统100通过疏干井9配合预设滤水组件4排水,可以进一步提升疏排水的及时性,提升排水效果。
一种任一项上述的矿坑边坡残余水的疏排系统100的施工方法,包括
(1)在上坡面11下邻近富水区的底部201的水平高度的区域进行修坡形成平缓面12;
(2)在平缓面12上依次铺设防渗层3和一部分的过滤层42,将导水管41安装在过滤层42上,在导水管41上方在堆积剩余一部分的过滤层42;
(3)将渗水层2铺设在防渗层3上和铺设有防渗层3的剩余的边坡坡面上。
因此,本发明实施例的矿坑边坡残余水的疏排系统100的施工方法提高了排水的效率、及时性和边坡稳定性。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或彼此可通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种矿坑边坡残余水的疏排系统,其特征在于,所述矿坑边坡邻近富水区,所述矿坑边坡的边坡坡面包括平缓面、上坡面和下坡面,所述上坡面沿所述平缓面的一端向上延伸,所述下坡面沿所述平缓面的另一端向下延伸;所述矿坑边坡包括:
渗水层,所述渗水层沿所述平缓面、所述上坡面和所述下坡面的表面铺设,所述平缓面的水平高度不高于所述富水区的底部的水平高度,所述上坡面与所述富水区之间具有透水层;
防渗层,所述防渗层铺设在平缓面上,所述防渗层的一部分延伸至所述渗水层内,所述防渗层的至少一部分与所述上坡面的至少一部分之间形成集水区,其中,所述防渗层包括上防渗膜层和下防渗膜层,所述上防渗膜层和下防渗膜层中的每一者的上表面和下表面均设有粘土层,所述上防渗膜层与所述上坡面围成所述集水区,所述上防渗膜层包括依次相连的第一段和第二段,所述第一段水平铺设在所述平缓面上,所述上坡面和所述第一段中的每一者与所述第二段之间均具有夹角,所述第一段、所述第二段和所述上坡面之间构成了所述集水区;
预设滤水组件,所述预设滤水组件设置所述集水区内,所述预设滤水组件包括倾斜设置的导水管和设置在所述导水管的外壁的过滤层,所述导水管的外壁上设有多个渗水孔,所述预设滤水组件设置在邻近所述富水区设置,所述第一段位于所述过滤层的下方;和
集水池,所述导水管的下端与所述集水池连通。
2.根据权利要求1所述的矿坑边坡残余水的疏排系统,其特征在于,所述导水管设置在所述平缓面靠近所述上坡面的部分上,所述导水管沿着所述平缓面的长度方向延伸。
3.根据权利要求1所述的矿坑边坡残余水的疏排系统,其特征在于,所述过滤层包括由内而外依次敷设的滤网、碎石层和石笼网,所述滤网设在所述导水管的外周壁上,所述碎石层设在所述滤网上,所述石笼网罩设在所述碎石层的外周。
4.根据权利要求1所述的矿坑边坡残余水的疏排系统,其特征在于,所述渗水层包括滤料层和砂砾层,所述滤料层设置在所述预设滤水组件的周围以便所述预设滤水组件埋设在所述滤料层下,所述砂砾层的一部分设置在所述滤料层的表面以便所述滤料层埋设在所述砂砾层下。
5.根据权利要求1所述的矿坑边坡残余水的疏排系统,其特征在于,所述上防渗膜层和所述下防渗膜层中的每一者均为土工膜层;所述粘土层的厚度为0.3m-0.8m。
6.根据权利要求5所述的矿坑边坡残余水的疏排系统,其特征在于,
所述上防渗膜层还包括第三段,所述第三段适用于埋设在回填土内;
所述下防渗膜层包括依次设置的第四段和第五段,所述第四段水平设置在所述平缓面上,所述第四段的一端与所述第二段的下表面相抵接,所述第四段的另一端与所述第五段依次相连,所述第五段与所述第二段平行设置且所述第五段与所述第二段之间的距离为8m-12m;
所述下防渗膜层还包括第六段,所述第六段适用于埋设在回填土内且与所述第三段平行设置。
7.根据权利要求1所述的矿坑边坡残余水的疏排系统,其特征在于,还包括预设井,所述预设井沿上下方向贯穿所述平缓面和/或上坡面,所述预设井的下端设置在所述防渗层的下方,所述预设井的上端延伸至所述渗水层的上方。
8.根据权利要求1所述的矿坑边坡残余水的疏排系统,其特征在于,还包括排水管和设置在排水管的一端的抽水泵,所述排水管的所述一端与所述集水池相通,所述排水管的另一端沿所述边坡坡面向上延伸且与外界相通,将所述集水池内的水通过所述排水管和抽水泵排至外界。
9.根据权利要求1-8任一项所述的矿坑边坡残余水的疏排系统,其特征在于,所述富水区为临近河流或湖泊的潜水含水地层;或者,所述富水区为渗透系数不小于50m/d且含水层厚度不小于15m的含水层;所述边坡坡面距为300m-3000m。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述的矿坑边坡残余水的疏排系统的施工方法,其特征在于,包括:
(1)在所述上坡面下邻近富水区的底部的水平面的区域进行修坡形成平缓面;
(2)在所述平缓面上依次铺设防渗层和一部分的过滤层,将导水管安装在过滤层上,在导水管上方在堆积剩余一部分的过滤层;
(3)将渗水层铺设在边坡坡面和所述防渗层上。
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