СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ФИЛЬТРАЦИИ ИЗ ХВОСТОХРАНИЛИЩА Российский патент 1996 года по МПК E02B3/16 

Изобретение относится к строительству хвостохранилищ (шламохранилищ) в горной промышленности, энергетике и других отраслях народного хозяйства.

Известен способ противофильтрационной защиты подземных вод экранированием ложа шламохранилища с помощью пластового экрана [1] Способ применяется при расположении сооружений шламохранилища в сильно проницаемых грунтах большой мощности и низком бытовом уровне подземных вод. При большой мощности фильтрующей толщи защита подземных вод от загрязнений представляет значительные трудности и надежно может быть осуществлена только с помощью водонепроницаемого экрана. В условиях высокого уровня напорных подземных вод способ не обеспечивает надежность противофильтрационной защиты.

Известна конструкция шламонакопителя [2] предназначенного для улучшения эксплуатационных качеств путем уменьшения вероятности загрязнения грунтовых вод биологически окисляемыми компонентами жидкой фазы отходов. Шламонакопитель включает ограждающие дамбы, противофильтрационный экран из нескольких слоев малопроницаемого материала с дренажной прослойкой между ними, связанной с коллектором сброса дренажных вод в шламонакопитель. Конструкция не позволяет использовать ее для условий мощного подстилающего горизонта хорошо водопроводных пород с напорным водоносным слоем высокого уровня стояния. В таком случае возможен дренаж подземных вод в дренажную прослойку между экранирующими слоями из нижерасположенного водоносного слоя, что приведет к снижению противофильтрационного эффекта экрана.

Наиболее близким по своим существенным признакам к заявляемому способу является способ предотвращения фильтрации жидкости из содержащего вредные примеси водоема и устройство для его осуществления [3] Способ включает создание в расположенном между размещенными на наклонных и горизонтальных участках чаши водоема двумя экранами проницаемом слое избыточного давления технически чистой воды на наклонных участках и сжатого воздуха на горизонтальных участках под днищем водоема. Недостатком способа является сложность сооружения, связанная с необходимостью устройства трех слоев, отличающихся свойствами материалов и использования при эксплуатации двух агентов: воды и воздуха.

Цель настоящего изобретения упрощение технологии и повышение эффективности предотвращения фильтрации.

Указанная цель достигается тем, что в способе предотвращения фильтрации из хвостохранилища, включающем создание чаши хвостохранилища, устройство противофильтрационного экрана по днищу и бортам чаши, бурение и обустройство водопонижающих скважин вокруг хвостохранилища, чашу хвостохранилища располагают ниже уровня подземных вод и при строительстве уровень подземных вод снижают ниже днища чаши хвостохранилища, а при эксплуатации восстанавливают до первоначального уровня по мере подъема поверхности укладываемого материала хвостохранилища, при этом уровень подземных вод во внешнем контуре поддерживают выше уровня подземных вод внутреннего контура на 1,0-1,5 метра.

На графическом приложении показан общий вид хвостохранилища.

Способ включает создание чаши хвостохранилища 1, устройство противофильтрационного экрана 2 на днище 3 и бортах 4 чаши хвостохранилища, линию водопонижающих скважин 5, внешний контур подземных вод 6, внутренний контур подземных вод 7, уровень подземных вод при строительстве 8 и в конце эксплуатации 9, проектная поверхность хвостохранилища 10.

Порядок исполнения способа предотвращения фильтрации из хвостохранилища включает выемку пород из чаши хвостохранилища 1, устройство противофильтрационного экрана 2 по днищу 3 и бортам 4 чаши хвостохранилища. Выемка чаши хвостохранилища и устройство экрана осуществляется под защитой линии водопонижающих скважин 5, из которых производится откачка подземных вод и, как результат, понижение уровня подземных вод во внешнем контуре 6 и внутреннем контуре 7 до уровня в период строительства 8 и постепенное, по мере подъема поверхности укладываемого материала хвостохранилища, восстановление подземных вод до уровня в конце эксплуатации 9 при проектной поверхности хвостохранилища 10. В период эксплуатации хвостохранилища при размещении в чаше складируемых материалов уровень подземных вод во внутреннем контуре тела хвостохранилища поднимается по мере подъема уровня подземных вод во внутреннем контуре, уровень подземных вод во внешнем контуре за экраном чаши хвостохранилища должен поддерживаться на 1-1,5 м выше этого уровня изменением режима откачки. Это обеспечивает противодавление воды во внешнем контуре, препятствует инфильтрации из чаши хвостохранилища и распространению загрязняющих веществ в окружающие подземные воды. Назначение противофильтрационного экрана по дну и бортам чаши хвостохранилища состоит в ограничении водоперетока из внешнего во внутренний контур. Контроль уровней и качества подземных вод осуществляется через наблюдательные скважины, оборудованные пьезометрами.

Расчетный экономический эффект от применения заявляемого способа составляет до 40 руб. на 1 м² укладываемого экрана по удешевлению стоимости материалов, в ценах до 1.01.92 г. Экологический эффект от использования способа не обсчитывался.

Источники информации
1. Недрига В.П. Инженерная защита подземных вод от загрязнения промышленными стоками. М. Стройиздат, 1976, с.24, рис. 10,г.

2. Описание к авторскому свидетельству N 1666621, кл. Е 02 В 3/16, Бюл. N 28 от 30.07.91.

3. Описание к авторскому свидетельству N 1535923 кл. Е 02 В 3/16 Бюл. N 2 от 15.01.90.

Использование: в гидротехническом строительстве, в частности при строительстве хвостохранилищ, (шламохранилищ); в горной промышленности, энергетике и других отраслях народного хозяйства. Сущность изобретения: Способ предотвращения фильтрации из хвостохранилища включает заполнение чаши хвостохранилища 1, устройство противофильтрационного экрана 2 по днищу 3 и бортам 4 чаши, а также устройство водорегулирующих скважин 5 вокруг хвостохранилища. При осуществлении способа уровень подземных вод во внешнем контуре 6 поддерживают выше уровня подземных вод во внутреннем контуре 7 на 1,0-1,5 м, а подъем уровня подземных вод во внешнем контуре осуществляют с опережением по мере наращивания высоты укладываемого тела хвостохранилища. 1 ил.

Способ предотвращения фильтрации из хвостохранилища, включающий заполнение чаши хвостохранилища, устройство противофильтрационного экрана по днищу и бортам чаши, устройство водорегулирующих скважин вокруг хвостохранилища, отличающийся тем, что уровень подземных вод во внешнем контуре чаши поддерживают выше уровня подземных вод в ее внутреннем контуре на 1,0 1,5 м, а подъем уровня подземных вод во внешнем контуре чаши осуществляют с опережением относительно внутреннего контура по мере наращивания высоты укладываемого тела хвостохранилища.