本技術(shù)屬于礦山尾礦庫(kù)排洪系統(tǒng)治理，適合對(duì)尾礦庫(kù)原排洪系統(tǒng)損壞后的排水系統(tǒng)進(jìn)行改造，以重新構(gòu)建排洪系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、尾礦庫(kù)排洪系統(tǒng)的主要功能就是控制庫(kù)區(qū)集水區(qū)域洪水安全、有效排出庫(kù)外，防止洪水誘發(fā)導(dǎo)致的潰壩事故，對(duì)尾礦庫(kù)的安全運(yùn)行起至關(guān)重要的作用。

2、目前，對(duì)于匯水面積較大的尾礦庫(kù)排洪多數(shù)采用“排水井+排水涵管”型式的排洪系統(tǒng)，尤其對(duì)于運(yùn)行年限較長(zhǎng)的尾礦庫(kù)，排洪系統(tǒng)的安全保障十分重要，一旦排洪系統(tǒng)出現(xiàn)安全隱患，如排水井井身傾斜、排水涵管結(jié)構(gòu)損壞等，需要及時(shí)進(jìn)行排洪系統(tǒng)治理。

3、當(dāng)前，礦山尾礦庫(kù)排洪系統(tǒng)治理比較普遍的方案為新建一套排洪系統(tǒng)，但新建一套完整的排洪系統(tǒng)施工周期長(zhǎng)、難度大，難以滿足排洪系統(tǒng)搶險(xiǎn)治理的時(shí)效性，而且對(duì)企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本負(fù)荷較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的就是針對(duì)在用尾礦庫(kù)排洪系統(tǒng)損壞后，新建排洪系統(tǒng)施工周期長(zhǎng)、難度大等問(wèn)題，通過(guò)對(duì)尾礦庫(kù)原排洪系統(tǒng)中的排水涵管進(jìn)行改造，而提供一種在用尾礦庫(kù)中重新構(gòu)建排洪系統(tǒng)的組合結(jié)構(gòu)。

2、為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的上述目的，本實(shí)用新型一種在用尾礦庫(kù)中重新構(gòu)建排洪系統(tǒng)的組合結(jié)構(gòu)采用以下技術(shù)方案實(shí)施：

3、本實(shí)用新型一種在用尾礦庫(kù)中重新構(gòu)建排洪系統(tǒng)的組合結(jié)構(gòu)是由鋼質(zhì)刃角沉井、消力井、樁基礎(chǔ)、環(huán)形承臺(tái)、新排洪井組合構(gòu)成；鋼質(zhì)刃角沉井布設(shè)在原排水涵管的一側(cè)上方，消力井布設(shè)在鋼質(zhì)刃角沉井的內(nèi)下方，消力井的底側(cè)與原排水涵管連通；樁基礎(chǔ)呈圓環(huán)形布設(shè)在鋼質(zhì)刃角沉井外圍；環(huán)形承臺(tái)澆鑄并支撐在樁基礎(chǔ)之上；新排洪井構(gòu)建、支撐在環(huán)形承臺(tái)上；所述的鋼質(zhì)刃角沉井的刃腳處焊接角鋼。

4、所述的鋼質(zhì)刃角沉井為c35鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；設(shè)新排洪井內(nèi)徑記為r，根據(jù)《尾礦設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》(gb?50863-2013)計(jì)算，則鋼質(zhì)刃角沉井的內(nèi)徑為1.5～2.0r，壁厚δ為0.35～0.5m，高度3.0～5.5m；鋼質(zhì)刃角沉井的刃角焊接角鋼，角鋼尺寸∠(200～500)mm*(200～500)mm*(9～12)mm，即：角鋼尺寸∠200mm*200mm*9mm～∠500mm*500mm*12mm，以∠200mm*200mm*10mm～∠500mm*500mm*10mm為佳。在此結(jié)構(gòu)參數(shù)下，既能滿足下沉要求，又能達(dá)到設(shè)計(jì)的強(qiáng)度要求、排水量要求。

5、進(jìn)一步地，所述的樁基礎(chǔ)為c40鉆孔灌注樁，樁身直徑在500～700mm范圍，布樁區(qū)域直徑為2r～4r，樁長(zhǎng)l＝10～20m。

6、進(jìn)一步地，所述的新排洪井為c35鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)徑1.8～2.3m，壁厚0.27～0.34m。

7、進(jìn)一步地，所述的環(huán)形承臺(tái)為c35鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)直徑d1與消力井直徑相同，外直徑d2＝3～5r，高度h＝2～3m。

8、進(jìn)一步地，在消力井底部澆筑c20混凝土墊層5，墊層5厚度45～55cm，一般為50cm。

9、進(jìn)一步地，所述的樁基礎(chǔ)沿消力井周圍和原排水涵管兩側(cè)對(duì)稱布置，樁基礎(chǔ)須進(jìn)入下方基礎(chǔ)持力層。

10、為提高地基穩(wěn)定性，滿足重新構(gòu)建排洪系統(tǒng)的可靠性要求，沿鋼質(zhì)刃角沉井外圍環(huán)向內(nèi)外分層布置注漿孔，自外向內(nèi)依次采用傾斜注漿，采用孔口封閉、自下而上的上行式孔內(nèi)阻塞注漿；注漿完成后，注漿體滲透系數(shù)不小于1呂榮，注漿體強(qiáng)度不小于2mpa；

11、在實(shí)際應(yīng)用中，在消力井基坑的下部還設(shè)有墊層。

12、本實(shí)用新型一種在用尾礦庫(kù)中重新構(gòu)建排洪系統(tǒng)的組合結(jié)構(gòu)采用以上技術(shù)方案后，具有下列積極效果：

13、(1)本實(shí)用新型通過(guò)鋼質(zhì)刃角沉井對(duì)原排水涵管進(jìn)行改造，在注漿區(qū)域通過(guò)注漿孔進(jìn)行注漿施工，提高地基穩(wěn)定性，再進(jìn)一步通過(guò)樁基礎(chǔ)提高基礎(chǔ)穩(wěn)定性，鋼質(zhì)刃角沉井下沉至原排水涵管正上方后，將鋼質(zhì)刃角沉井結(jié)構(gòu)優(yōu)化為消力井，然后修建環(huán)形承臺(tái)和新建排洪井達(dá)到排洪系統(tǒng)治理的目的，有效縮短施工周期，在保障排洪系統(tǒng)安全可靠性的同時(shí)，提高經(jīng)濟(jì)效益。

14、(2)本實(shí)用新型利用庫(kù)內(nèi)尾砂的流變性質(zhì)，通過(guò)鋼質(zhì)刃角沉井自重下沉，在鋼質(zhì)刃角沉井內(nèi)建立院排水涵管改造施工空間，具有操作性強(qiáng)、施工可靠的優(yōu)點(diǎn)。

15、(3)本實(shí)用新型在原排水涵管的基礎(chǔ)上利用沉井改造，能有效縮短施工周期，降低施工成本，既能滿足尾礦庫(kù)正常排尾的要求，也能保證強(qiáng)降雨季節(jié)排洪的需要，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

16、(4)本實(shí)用新型通過(guò)樁基礎(chǔ)、環(huán)形承臺(tái)等結(jié)構(gòu)，同傳統(tǒng)排洪井的單一基礎(chǔ)相比，基礎(chǔ)穩(wěn)定性提高，更具有安全可靠性。

技術(shù)特征：

1.一種在用尾礦庫(kù)中重新構(gòu)建排洪系統(tǒng)的組合結(jié)構(gòu)，其特征在于：它是由鋼質(zhì)刃角沉井(1)、消力井(4)、樁基礎(chǔ)(6)、環(huán)形承臺(tái)(7)、新排洪井(8)組合構(gòu)成；鋼質(zhì)刃角沉井(1)布設(shè)在原排水涵管(9)的一側(cè)上方，消力井(4)布設(shè)在鋼質(zhì)刃角沉井(1)的內(nèi)下方，消力井(4)的底側(cè)與原排水涵管(9)連通；樁基礎(chǔ)(6)呈圓環(huán)形布設(shè)在鋼質(zhì)刃角沉井(1)外圍；環(huán)形承臺(tái)(7)澆鑄并支撐在樁基礎(chǔ)(6)之上；新排洪井(8)構(gòu)建、支撐在環(huán)形承臺(tái)(7)上；所述的鋼質(zhì)刃角沉井(1)的刃腳處焊接角鋼(2)。

2.如權(quán)利要求1所述的一種在用尾礦庫(kù)中重新構(gòu)建排洪系統(tǒng)的組合結(jié)構(gòu)，其特征在于：設(shè)新排洪井(8)內(nèi)徑r，則鋼質(zhì)刃角沉井(1)的內(nèi)徑為1.5～2.0r，壁厚δ為0.35～0.5m，高度3.0～5.5m。

3.如權(quán)利要求2所述的一種在用尾礦庫(kù)中重新構(gòu)建排洪系統(tǒng)的組合結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述的角鋼尺寸∠(200～500)mm*(200～500)mm*(9～12)mm。

4.如權(quán)利要求1所述的一種在用尾礦庫(kù)中重新構(gòu)建排洪系統(tǒng)的組合結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述的樁基礎(chǔ)(6)為c40鉆孔灌注樁，樁身直徑在500～700mm范圍，樁長(zhǎng)l＝10～20m。

5.如權(quán)利要求2所述的一種在用尾礦庫(kù)中重新構(gòu)建排洪系統(tǒng)的組合結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的環(huán)形承臺(tái)(7)為c35鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)直徑d1與消力井(4)直徑相同，外直徑d2＝3～5r，高度h＝2～3m。

6.如權(quán)利要求1所述的一種在用尾礦庫(kù)中重新構(gòu)建排洪系統(tǒng)的組合結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的新排洪井(8)為c35鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)徑1.8～2.3m，壁厚0.27～0.34m。

7.如權(quán)利要求1所述的一種在用尾礦庫(kù)中重新構(gòu)建排洪系統(tǒng)的組合結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的樁基礎(chǔ)(6)沿消力井(4)周圍和原排水涵管(9)兩側(cè)對(duì)稱布置，樁基礎(chǔ)(6)須進(jìn)入下方基礎(chǔ)持力層。

8.如權(quán)利要求1所述的一種在用尾礦庫(kù)中重新構(gòu)建排洪系統(tǒng)的組合結(jié)構(gòu)，其特征在于:在消力井(4)的底部澆筑c20混凝土墊層(5)，

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開(kāi)了一種在用尾礦庫(kù)中重新構(gòu)建排洪系統(tǒng)的組合結(jié)構(gòu)，由鋼質(zhì)刃角沉井(1)、消力井(4)、樁基礎(chǔ)(6)、環(huán)形承臺(tái)(7)、新排洪井(8)組合構(gòu)成；鋼質(zhì)刃角沉井(1)布設(shè)在原排水涵管(9)的一側(cè)上方，消力井(4)布設(shè)在鋼質(zhì)刃角沉井(1)的內(nèi)下方，消力井(4)的底側(cè)與原排水涵管(9)連通；樁基礎(chǔ)(6)呈圓環(huán)形布設(shè)在鋼質(zhì)刃角沉井(1)外圍；環(huán)形承臺(tái)(7)澆鑄并支撐在樁基礎(chǔ)(6)之上；新排洪井(8)構(gòu)建、支撐在環(huán)形承臺(tái)(7)上；鋼質(zhì)刃角沉井(1)的刃腳處焊接角鋼(2)。本技術(shù)在原排水涵管的基礎(chǔ)上利用沉井改造，能有效縮短施工周期，降低施工成本，既滿足尾礦庫(kù)正常排尾的要求，也保證強(qiáng)降雨季節(jié)排洪的需要，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

技術(shù)研發(fā)人員：胡超,朱君星,魏有林,丁成功,吳江偉,扈秀宇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究總院股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240220
技術(shù)公布日：2025/1/6