СПОСОБ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ОТКОСОВ СОЛЕОТВАЛОВ Российский патент 2016 года по МПК E21C41/32 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано на калийных предприятиях преимущественно для рекультивации откосов солеотвалов.

Известен способ изоляции солеотвалов на калийных предприятиях путем торкретирования их поверхности глинисто-солевым шламом, который образуется в процессе переработки сильвинитовой руды на обогатительных фабриках, - до формирования покрытия толщиной 10-20 мм (RU патент 2273735 C1, публикация 10.04.2006 Способ изоляции солеотвалов на калийных рудниках).

Известен также способ защиты солеотвалов калийных предприятий от водной эрозии, включающий предварительную обработку их поверхности с последующим нанесением защитного покрытия из смеси солевых отходов и обезвоженного галопелитового шлама в соотношениях 1:0,2-4 (SU авт. свид. 1087097 A1, публикация 23.04.1984, Бюл. №15 Способ защиты солеотвалов калийного производства от водной эрозии).

Недостаток перечисленных выше способов недостаточная эффективность их по защите солеотвалов от воздействия атмосферных осадков

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту по отношению к предлагаемому изобретению, является способ рекультивации откосов солеотвалов - прототип, (SU, авт. свид. 1652570 A1, публикация 30.05.1991, Бюл. №20), предусматривающий укладку и укрепление в продольном и поперечном направлениях полотнищ гидроизоляционного материала с шагом 5-10 м. в зависимости от крутизны откосов. В качестве гидроизоляционного материала используют полиэтиленовые полотнища с анкерными ребрами. На откосах солеотвала полотнища укладывают ребрами вниз, а на дне и откосах сформированных микробассейнов - ребрами вверх, ориентируя их поперек склонов. Крепление полотнищ на откосах солеотвалов осуществляют магнезиальным вяжущим. Между уложенными полотнищами через 1-2 года формируются замкнутые микробассейны выщелачивания за счет растворения солеотходов атмосферными осадками. Затем производят гидроизоляцию днища и откосов микробассейнов выщелачивания. В сформированные емкости укладывают потенциально плодородный грунт, вносят удобрения и производят посев многолетних зональных луговых трав (SU 1652570 A1 Способ рекультивации откосов солеотвалов).

Недостатки известного способа (прототипа): повышенная трудоемкость работ, связанная с большим объемом ручных работ по устройству противо-фильтрационных экранов, особенно после формирования на откосах солеотвалов микробассейнов выщелачивания, пониженная производительность работ, связанная с ожиданием начала работ продолжительностью от одного до двух лет - время, необходимое для формирования микробассейнов выщелачивания, повышенная стоимость, связанная с использованием в качестве противофильтрационного экрана более дорогостоящего материала - полиэтиленовых полотнищ с анкерными ребрами.

Задачей изобретения является снижение трудоемкости и стоимости выполняемых работ и повышение их производительности.

При осуществлении способа поставленная задача решается путем укладки на подготовленную поверхность откосов солеотвалов внахлест геотекстильных полотнищ, пропитанных битумно-полимерной эмульсией (жидкой резиной), после высыхания которой сверху устанавливают контрбарьеры, закрепляют и ориентируют их в горизонтальном направлении поперек откосов с шагом 10 м (при крутизне откосов от 15 до 25°) или 5 м (при крутизне откосов от 30 до 40°). Затем формируют противофильтрационный экран из полиэтиленовых полотнищ. Стыковые соединения полиэтиленовых полотнищ осуществляют путем их сварки или склеивания жидкой резиной. По завершению этих работ на сформированный экран производят отсыпку потенциально плодородного и плодородного грунтовых слоев, после чего вносят удобрения и осуществляют посев многолетних зональных луговых трав.

Способ осуществляют следующим образом. На подготовленную поверхность откосов солеотвалов укладывают тканые геотекстильные полотнища, пропитанные битумно-полимерной эмульсией (жидкой резиной). Пропитку, укладку и соединения полотнищ между собой осуществляют одновременно путем использования специального устройства (а.с. 1511317). После полного высыхания эмульсии (примерно через сутки) устанавливают контрбарьеры, ориентируя их в горизонтальном направлении поперек откосов с шагом 10 м (при крутизне откосов от 15 до 25°) или 5 м (при крутизне откосов от 30 до 40°).

Пример. Расположение контрбарьеров на откосах солеотвала показано на чертеже. На откосе солеотвала 1 с крутизной 35° укладывают тканые геотекстильные полотнища 2 (стеклоткань марки ЭЗ-200) с перекрытием швов не менее 20 см и пропитывают их битумно-полимерной эмульсией (например, ЭБПК-2/62). Пропитка, укладка и соединение геотекстильных полотен между собой осуществляется одновременно с применением специального устройства (передвижной пропиточной ванны), работающего в паре с автогудронатором. После высыхания эмульсии поперек склона устанавливают контрбарьеры 3 с шагом 10 м (при крутизне откосов от 15 до 25°) или 5 м (при крутизне откосов от 30 до 40°) и закрепляют их металлическими стержнями 7 (арматурой диаметром 10-12 мм и длиной 50 см). Затем формируют противофильтрационный экран из полиэтиленовых листов 4 толщиной 1,5 мм. Стыковые соединения 8 полиэтиленовых полотнищ осуществляют путем их сварки или склеивания жидкой резиной. На сформированный экран отсыпают потенциально плодородный 5 и плодородный 6 грунтовые слои, после чего осуществляют посев многолетних зональных луговых трав.

Рекультивация откосов солеотвалов сократит количеств рассолов, образующихся на занимаемых ими площадях под воздействием атмосферных осадков (до 6000 м³ с одного гектара в год) и, таким образом, ограничит их вредное влияние на окружающую природную среду, вследствие фильтрации рассолов в подземные и поверхностные водотоки.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано на калийных предприятиях для рекультивации откосов солеотвалов. Техническим результатом является снижение трудоемкости и стоимости выполняемых работ по рекультивации откосов солеотвалов и повышение их производительности. Для этого на подготовленную поверхность откосов укладывают внахлест геотекстильные полотнища, пропитанные битумно-полимерной эмульсией (жидкой резиной), после полного высыхания эмульсии сверху устанавливают и закрепляют контр-барьеры, ориентируя из поперек откосов с шагом 5-10 м в зависимости от их крутизны, после чего формируют противофильтрационный экран из полимерных материалов и производят отсыпку потенциально плодородного и плодородного грунтовых слоев. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ рекультивации откосов солеотвалов, включающий технический и биологический этапы рекультивации путем внесения удобрений и посадки растений, отличающийся тем, что на подготовленную поверхность откосов укладывают внахлест геотекстильные полотнища, пропитанные битумно-полимерной эмульсией (жидкой резиной), после высыхания которой сверху устанавливают и закрепляют контр-барьеры, ориентируя их поперек откосов с шагом 5-10 м в зависимости от их крутизны, после чего формируют противофильтрационный экран из полимерных материалов и производят отсыпку потенциально плодородного и плодородного грунтовых слоев.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при крутизне откосов 15-25° шаг установки контрбарьеров - 10 м, при крутизне откосов 30-40° шаг установки контрбарьеров - 5 м;

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве полимерных материалов используют полиэтиленовые листы, изготовленные из полиэтилена низкой плотности (LDPE) толщиной 1,5 мм.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что крепление контрбарьеров на откосах выполняют арматурными стержнями диаметром 10-12 мм и длиной 50 см.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве геотекстильных полотнищ используют тканый геотекстиль, например стеклоткань или геоспан;

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перекрытие геотекстильных полотнищ в процессе их укладки - не менее 20 см.