СПОСОБ ОТВЕДЕНИЯ СТОКОВ СОЛЕОТВАЛА ПРИ ЕГО РЕКУЛЬТИВАЦИИ Российский патент 2023 года по МПК E21C41/32 E21F15/00 E02D17/20 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в калийной отрасли при рекультивации поверхности солеотвала.

Известен способ рекультивации откосов солеотвала, включающий устройство водозащитного покрытия в виде двух слоев дренажных матов из геосинтетических материалов с прокладкой между ними гидроизоляционного слоя, например, бентонитовых матов, с креплением покрытия к откосу при помощи коррозионностойких шпилек (Пат. RU 2654102 C1, Е21С 41/32 Способ рекультивации откосов солеотвала / И.М. Бутырский, Т.В. Воронкова, С.П. Вострецов // Акционерное общество «ВНИИ Галургии». RU 2017107419 C1; 16.05.2018).

Недостатками данного способа является отсутствие решений по отведению образующихся стоков из тела солеотвала и с поверхности рекультивированного откоса.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ формирования солеотвала, включающий рекультивацию откосов солеотвала путем устройства на нем водозащитного покрытия и почвенно-растительного грунта, раздельное отведение рассолов с тела солеотвала и пресной воды с откосов солеотвала (SU 1800027 A1, Е21С 41/00 Способ формирования солеотвала / С.Ю. Корбут, С.Ф. Шемет, Г.П. Иванов, Н.И. Фомин//Белорусский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института галургии, SU 4937314 A, 07.03.1993).

Недостатками данного способа является:

- необходимость формирования солеотвала террасами, что уменьшает полезный объем солеотвала;

- оборудование каждой террасы коллектором для отвода стоков, что потребует высоких материальных и эксплуатационных затрат;

- отсутствием решений по сбору и отведению дренажных стоков солеотвала после завершения работ по устройству водозащитного покрытия.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в значительном снижении воздействия на окружающую среду солеотходов при размещении их на солеотвале за счет рекультивации откоса солеотвала и организации раздельного отведения рассолов из тела солеотвала и стока пресной воды с поверхности рекультивированного откоса.

Указанный технический результат обеспечивается тем, что в способе отведения стоков солеотвала при его рекультивации, включающем устройство водозащитного покрытия и почвенно-растительного слоя на откосе солеовала, раздельное отведение рассолов из тела солеотвала и пресной воды с его откосов, производят гидроизоляцию существующей рассолосборной канавы для отвода рассолов, при этом ее дно и откосы покрывают противофильтрационным экраном и защитным слоем, после чего в ее русле устраивают контурный дренаж, затем над контурным дренажем укладывают гидроизолирующую перемычку, герметично соединяя ее с краями водозащитного покрытия и противофильтрационного экрана рассолосборной канавы, а для отвода пресной воды формируют водоотводный канал, укладывая на поверхность перемычки слой глинистого грунта, и далее покрывают защитным неразмываемым слоем русло образовавшегося водоотводного канала.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена конструктивная схема откоса солеотвала перед началом выполнения работ по раздельному отведению стоков солеотвала, на фиг. 2 и 3 приведена технологическая последовательность производства работ по раздельному отведению дренирующих рассолов из тела солеотвала и стока пресной воды с поверхности его откоса.

На чертежах обозначено:

1 - солеотвал;

2 - ограждающая дамба;

3 - рассолосборная канава;

4 - упорная призма из солеотходов;

5 - выравнивающий слой солеотходов;

6 - водозащитное покрытие;

7 - дренирующие рассолы;

8 - противофильтрационный экран;

9 - защитный слой;

10 - трубчатый коллектор;

11 - контурный дренаж;

12 - гидроизолирующая перемычка;

13 - слой глинистого грунта;

14 - защитный неразмываемый слой;

15 - балластная призма;

16 - водоотводный канал;

17 - почвенно-растительный слой;

18 - сток пресной воды;

Δh₁ - высота контурного дренажа.

Численные значения Δh₁ устанавливают при проектировании солеотвала на основании результатов фильтрационных расчетов по обеспечению разгрузки дренирующих рассолов солеотвала с учетом общей схемы дренирования основания солеотвала.

Способ осуществляется следующим образом.

Технические решения предлагаемого способа отведения стоков солеотвала учитывают то, что ограждающая дамба 2 и рассолосборная канава 3 существуют как необходимые защитные сооружения по периметру солеотвала 1, на этапе его формирования.

Далее для выравнивания поверхности откоса солеотвала и подготовке его к рекультивации выполняют работы по устройству упорной призмы из солеотходов 4 у подошвы откоса солеотвала 1 и отсыпке на нее выравнивающего слоя солеотходов 5.

После подготовки откоса солеотвала, на его поверхность монтируют водозащитное покрытие 6. Водозащитное покрытие должно покрывать откос солеотвала, а также поверхность упорной призмы из солеотходов 4 для предотвращения попадания пресного стока с поверхности водозащитного покрытия в тело солеотвала 1 (Фиг. 1).

Строительно-монтажные работы, необходимые для организации раздельного отведения рассолов из тела солеотвала и пресной воды с откоса солеотвала, выполняют в два этапа.

На первом этапе, отображенном на фиг. 2, для организации отвода дренирующих рассолов 7 из тела солеотвала 1 производят гидроизоляцию рассолосборной канавы 3, включающую устройство по дну и откосу рассолосборной канавы противофильтрационного экрана 8, со стороны ограждающей дамбы 2 солеотвала 1. Противофильтрационный экран состоит, например, из полиэтиленовой мембраны или геосинтетического бентонитового мата. Над противофильтрационным экраном 8 выполняется устройство защитного слоя 9, состоящего из грунта и геотекстиля.

Затем выполняют работы по устройству контурного дренажа 11. Сначала отгибают край водозащитного покрытия 6, покрывающий упорную призму из солеотходов 5. Затем в русле рассолосборной канавы 3 формируют контурный дренаж 11, состоящий из щебеночной призмы и трубчатого коллектора 10 с дренажными отверстиями. Для защиты трубчатого коллектора 10 от засорения дренажных отверстий частицами солеотходов, его обматывают тканым геотекстилем. При помощи контурного дренажа 11 дренирующие рассолы 7 выводятся за пределы площадки солеотвала 1.

На втором этапе, отображенном на фиг. 3, для организации стока пресной воды 18 с поверхности откоса солеотвала 1, формируют водоотводный канал 16. Для этого устраивают гидроизолирующую перемычку 12 по поверхности щебеночной призмы контурного дренажа 11 следующим образом: отогнутый край водозащитного покрытия 6 укладывают внахлест на поверхность гидроизолирующей перемычки 12 и герметично их соединяют. Затем гидроизолирующую перемычку 12 аналогичным образом соединяют с противофильтрационным экраном 8 рассолосборной канавы 3 на откосе ограждающей дамбы 2. Гидроизолирующая перемычка состоит из полиэтиленовой мембраны или геосинтетического бентонитового мата.

После формирования гидроизолирующей перемычки 12 на ее поверхность укладывают слой глинистого грунта 13. Дно и откосы образовавшегося водоотводного канала 16 покрывают защитным неразмываемым слоем 14, который дополнительно усиливают балластной призмой 15, состоящей из крупного щебня или бутового камня, для предотвращения выпора дренирующих рассолов 7 из тела солеотвала 1. После чего на поверхность водозащитного покрытия 6 укладывают и крепят почвенно-растительный слой 17. Формирование балластной призмы 15 также необходимо для повышения устойчивости почвенно-растительного слоя, который в нее упирается.

По почвенно-растительному слою 17 сток пресной воды 18 с поверхности откоса солеотвала 1 поступает в русло водоотводного канала 16 и далее выводится за пределы площадки солеотвала 1.

Использование предлагаемого способа обеспечит снижение негативного воздействия солеотходов на объекты окружающей среды путем гидроизоляции откосов солеотвала, а также раздельного отведения за пределы площадки солеотвала его дренирующих рассолов и пресного стока с рекультивированных откосов.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в калийной отрасли при рекультивации поверхности солеотвала. Способ отведения стоков солеотвала включает устройство водозащитного покрытия и почвенно-растительного слоя на откосе солеотвала, раздельное отведение рассолов из тела солеотвала и пресной воды с его откосов. Для отвода дренирующих рассолов из тела солеотвала формируют рассолосборную канаву и производят ее гидроизоляцию, при этом дно и откосы покрывают противофильтрационным экраном и защитным слоем. После чего в русле рассолосборной канавы устраивают контурный дренаж в виде дренажной призмы, состоящей из щебня и трубчатого коллектора с дренажными отверстиями, который покрывают тканым геотекстилем. Над контурным дренажем укладывают гидроизолирующую перемычку, герметично соединяя ее с краями водозащитного покрытия и противофильтрационного экрана рассолосборной канавы. Гидроизолирующая перемычка состоит из полиэтиленовой мембраны или геосинтетического бентонитового мата. Для отвода пресной воды с откоса солеотвала формируют водоотводный канал, укладывая на поверхность гидроизолирующей перемычки слой глинистого грунта, который покрывают защитным неразмываемым слоем. Защитный неразмываемый слой дополнительно усиливают балластной призмой, состоящей из крупного щебня или бутового камня, для предотвращения выпора дренирующих рассолов из тела солеотвала. Технический результат заключается в значительном снижении воздействия на окружающую среду солеотходов при размещении их на солеотвале. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ отведения стоков солеотвала при его рекультивации, включающий устройство водозащитного покрытия и почвенно-растительного слоя на откосе солеотвала, раздельное отведение рассолов из тела солеотвала и пресной воды с его откосов, отличающийся тем, что для отвода рассолов производят гидроизоляцию существующей рассолосборной канавы, при этом дно и откосы покрывают противофильтрационным экраном и защитным слоем, после чего в ее русле устраивают контурный дренаж, затем над контурным дренажем укладывают гидроизолирующую перемычку, герметично соединяя ее с краями водозащитного покрытия и противофильтрационного экрана рассолосборной канавы, после чего формируют водоотводный канал для отвода пресной воды, укладывая на поверхность перемычки слой глинистого грунта, и далее покрывают защитным неразмываемым слоем русло образовавшегося водоотводного канала.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для выравнивания поверхности откоса солеотвала при подготовке его к рекультивации выполняют работы по устройству упорной призмы из солеотходов у подошвы откоса солеотвала и отсыпке на нее выравнивающего слоя солеотходов.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что защитный слой рассолосборной канавы состоит из грунта и геотекстиля.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что контурный дренаж выполняют в виде дренажной призмы, состоящей из щебня и трубчатого коллектора с дренажными отверстиями, который покрывают тканым геотекстилем.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что гидроизолирующая перемычка и противофильтрационный экран рассолосборной канавы состоит из полиэтиленовой мембраны или геосинтетического бентонитового мата.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что защитный неразмываемый слой дополнительно усиливают балластной призмой, состоящей из крупного щебня или бутового камня.