СПОСОБ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД КАРТ НАМЫВА Российский патент 1995 года по МПК E21C41/26 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано в гидромеханизации открытых горных разработок для обезвоживания карт намыва горных пород, преимущественно несвязанных тонкодисперсных, в т.ч. с канцерогенными включениями.

Известен способ обезвоживания горных пород карт намыва, заключающийся в формировании, в огражденном дамбами контуре намываемого массива прудка-отстойника, установке в нем шандорного колодца со сливным коллектором отвода воды за контуры массива через колодец и коллектор [1] Основными недостатками данного способа являются низкая степень обезвоживания намытых массивов тонкодисперсных пород и низкая степень осветления сбрасываемой воды за контуры массива.

Известен также способ обезвоживания горных пород карт намыва, принятый за прототип, заключающийся в формировании, в огражденном дамбами контуре намываемого массива, наслонного дренажа по типу обратного фильтра, установке под ним системы водослива и отводе по ней фильтрующейся через дренаж воды за контуры массива [2] Основными недостатками данного способа являются низкая интенсивность и экологичность обезвоживания массивов гидроотвалов тонкодисперсных пород, особенно с канцерогенными включениями.

Стояла задача разработать такой способ обезвоживания горных пород карт намыва, который обеспечил бы активизацию процесса водоотдачи массива, повысив интенсивность и экологичность обезвоживания намытых тонкодисперсных пород.

Существенным для решения стоящей перед нами задачи является то, что в известном способе, заключающемся в формировании, в огражденном дамбами контуре намываемого массива, наслонного дренажа по типу обратного фильтра, установке под ним системы водослива и отводе по ней фильтрующейся через дренаж воды за контуры массива внутри карты намыва устанавливают на опорах перфорированные элементы, на них укладывают дренажный слой из кускового сорбента, на который намывают массив тонкодисперсных пород, после чего высаживают на поверхность массива влагоемкую культуру растений; в полости, образованной под массивом, создают разрежение; в полость, образованную под массивом, нагнетают рабочий агент.

На чертеже представлен поперечный разрез карты намыва, по которой осуществляется рекомендуемый способ.

Она включает оградительные дамбы 1, установленные по контуру карты намыва, опоры 2 внутри карты намыва, на которые устанавливают по всей площади основания карты горизонтально к поверхности основания перфорированные элементы металлические решетки 3, воздушную полость 4 под решетками 3, водоотводную канавку 5 на основании карты для сбора и отвода воды за контуры карты, дренажный слой 6 из кассет с кусковым сорбентом, покрывающий решетки 3, намытый массив 7 тонкодисперсных пород, покрывающий слой 6, влагоемкую культуру 8, высаженную на поверхности массива 7.

Способ осуществляется следующим образом.

По контуру основания карты намыва, например сапропеля, устраивают оградительные дамбы 1 из бетонных плит, предварительно спланировав основание и отрыв на нем водоотводной канавы 5. Далее на поверхности основания устанавливают вертикальные опоры 2 таким образом, чтобы установить на них горизонтально по всей площади карты решетки 3, сформировав под ней полость 4. Сверху на решетки 3 укладывают и фиксируют дренажный слой 6 из кассет с кусковым сорбентом (например, цеолит, сженый сапропель, активированный уголь и т. д. ). Затем на слой 6 намывают массив 7 из сгущенного сапропеля расчетной мощности. В период отстоя карты в полости 4 создают разрежение путем отсасывания воздуха из нее центробежным вентилятором (не показан). Причем вследствие температурного и барического градиента под массивом (в дренаже) и намытом массиве породы массива 7 отдают влагу с большой интенсивностью на большей площади, одновременно фильтруя и связывая ее канцерогенные элементы и уменьшая их (частиц и элементов) содержание в осветляемой воде.

По мере дренирования карты в теплый период на поверхности массива сапропеля высаживают влагоемкие культуры растений с небольшим вегетационным периодом и большими влагопоглощающей способностью и продуцированием зеленой массы (например, зеленый салат, амарант), корневая система которых в осмотическом режиме также отбирает влагу из массива, что вкупе с разрежением под массивом уменьшает время осушения сапропеля.

Для приведения массива 7 сапропеля в кондиционный товарный вид по влагосодержанию (до 60% ) или для активизации процесса переработки сапропеля в биогумус (с помощью червей) под массив в полость 4 нагнетают тем же вентилятором рабочий агент, например теплый воздух. При этом также из-за нахождения больших объемов сапропеля на большой площади под тепловой подушкой сокращаются непроизводительные потери тепла в атмосферу и интенсифицируется процесс влагоотдачи массива пород.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает:
увеличение интенсивности обезвоживания намытых массивов тонкодисперсных пород за счет ускорения процесса водоотдачи массива при большем градиенте фильтрации, большей поверхности влагоотдачи и одновременном биовлагопоглощении;
сокращение площадей под карты намыва за счет ускорения обезвоживания массива и его отгрузки в товарном виде и уменьшение связанных с этим эксплуатационных затрат на подачу и складирование горной массы на последующие карты;
возможность дополнительного продуктивного использования экологически приемлемой дренируемой воды с растворенными полезными компонентами от сапропеля;
возможность управления процессом водоотдачи и активизации массива путем формирования расчетной величины разрежения воздуха, термической дозы нагнетаемого воздуха под массивом;
попутное продуктивное производство зеленой массы;
уменьшение пыления тонкодисперсных пород с поверхности карт намыва за счет закрепления ее культурами растений.

Сущность изобретения: в контуре карты намыва устраивают оградительные дамбы, на основании карты устанавливают вертикальные опоры, на которые по всей площади карты фиксируют горизонтально расположенные решетки с уложенным на них дренажным слоем из кассет с кусковым сорбентом. На дренажный слой намывают массив горных пород, а из полости под массивом откачивают воздух, создавая разрежение под массивом. В теплый период на поверхности массива высаживают влагоемкие культуры растений с небольшим вегетационным периодом. Для приведения массива в товарный вид по влагосодержанию и дальнейшей интенсификации влагоотдачи массивом, а также для активизации процесса переработки массива /в случае биопродуцирования производных/ под массив нагнетают рабочий агент, например теплый воздух. 2 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. СПОСОБ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД КАРТ НАМЫВА, заключающийся в формировании в огражденном дамбами контуре намываемого массива, наклонного дренажа по типу обратного фильтра, установке под ним системы водослива и отводе по ней фильтрующейся через дренаж воды за контуры массива, отличающийся тем, что внутри контура устанавливают на опорах перфорированные элементы, на них укладывают дренажный слой из кускового сорбента, на который намывают массив тонкодисперсных пород, после чего высаживают на поверхности массива влагоемкую культуру растений. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в полости, образованной под массивом, создают разряжение. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в полость, образованную под массивом, нагнетают рабочий агент.