Способ предотвращения загрязнения подземных вод промышленными отходами из хранилищ Советский патент 1984 года по МПК E02B3/16 

111 Изобретение относится к горному делу, а именно к способам охраны по земных вод от загрязнения при эксплуатация хвостохранкпищ и других н копителей, Известен способ возведения проти вофильтрационньпс завес, вклзочакяций бурение скважин и нагнетание твердеющих растворов, причем перед нагнетанием производят заполнение пус тот грунта инертным материалом Ij. Недостатками способа являются высокая трудоемкость в связи с буре нием скважин по густой сетке и боль шой расход тампонажного раствора. Известен также способ предотвращения загрязнения грунтовых вод, включающий перехват фильтрационных вод ниже накопителя отходов, а также выше его путем создания гидрозавесы,, в которую закачивают воду, перехваченнзло низке по течению 23Однако этот способ сложный и тру доемкий,, так как требуется перекачи вать большие объемы воды. Наиболее близким к изобретению является способ предотвращения загрязнения подземных вод промышленнь ми отходами из хранилищ, включающий сгроительство дренажных стволов по периметру хранилища, сооружение на них дренанных скважин в водоносном грунте и отвод дренируемой жидкости . Дренаж фильтрационных вод источн ка загрязнения производят кустами лучевых горизонтальных скважин, про денных из вертикальных стволов, рас положенных вдоль внешнего контура и точника загрязнения 3J. Недостатками известного способа являются трудоемкость его осуществл ния из-за необходимости проходки гл боких стволов, значительные затраты на откачку воды с больших глубин и большая площадь загрязнения водоносного горизонта по периметру хвос тохранилища. . Цель изоберетения - снижение тру доемкости и знергозатрат, а также уменьшение масштабов загрязнения. Цель достигается тем, что соглас но способу предотвращения загрязнения подземных вод промьпплеиными отходами из , включающему строительство дренажных стволов по периметру хранилища, сооружение из них дренажных скважин в водоносном горизонте и отвод дренируемой жидкости, строительство стволов осуществляют до заполнения хранилища про вашлеиными отходами у основания его бортов, сооружение дренажных скважин производят в направлении от хранилища к водоносному горизонту , а дренируемую жидкость отводят по водоводу в нижний бьеф хранилища. Для защиты от загрязнения нескольких водоносных горизонтов сооружение дренажных скважин осуществляют под углом, пересекая эти горизонты. С целью поддержания депрессионной воронки в каждом водоносном горизонте в заданных пределах, обеспечивающих минимальное осущение горизонтов, осуществляют регулирование расхода дренируемой жидкости задвижками, установленными на устье каждой скважины. На фиг. 1 показана фаза сооружения основания дренажного ствола (вертикальный разрез); на фиг.2 фаза бурения дренажных скважин; на фиг. 3 - фаза оборудования дренажных скважин фильтровыми колоннами на фиг. 4 - фаза обвязки дренажных скважин с водоводом; на фиг. 5 дренажная система, в плане на фиг. 6 - фаза работы дренажной системы после заверщения строительства и заполнения хранилища; на фиг.7 фаза бурения дренажных скважин под углом; на фиг. 8 - фаза работы дренажной системь при подсечении нескольких водоносных горизонтов. Способ предотвращения загрязнения подземных вод промьяиленными отходами из хранилищ осуществляют следующим образом. До заполнения хранилища 1 промьшшенными отходами вдоль его бортов 2 у их подошвы 3 проходят основания дренажных стволов 4, армированных бетонной крепью 5, с зумпфами 6. В стволах 4 на полках 7 уста- . навливают буровое оборудование 8 (фиг.2, бурят необходимое количество дренажных скважин 9 в сторону водоносного горизонта 10 и оборудуют их фильтровыми колоннами И (фиг.З). Затем буровое оборудование 8 демонтируют и извлекают на поверхность. На устья фильтровых колонн 1I (фиг.4) устанавливают оголовки 12 с запорньми вентилями 13, которые через патрубки 14 соединяют с коллектором 15, а последний через соединительную трубу 16 - с водоводом 1 проходящим близ других дренажных стволов 4 к нижнему бьефу 18 храни лища 1, расположенному по другую сторону плотины 19 (фиг.5). На основание дренажного ствола через сопряжение 20 (фиг.6) устана ливают трубу 21, высотой, превьппающей уровень жидкости 22 в хранилище 1 после его заполнения. Места с ковки тщательно герметизируют. В верхней части трубы 21 устанавлива грузоподъемные средства 23, делают дверь (не показана) и крышу 24. Внутри устанавливают лестницу 25. После этого производят заполнение хранилища жидкостью 26 и открывают запорные вентили 13, которыми регу лируют необходимый уровень депрессионной воронки 27 (фиг.6). При наличии в геологическом раз резе двух (28 и 29) или нескольких водоносных горизонтов (фиг.7), которые необходимо предохранить от загрязнения, система защиты устраивается аналогичным способом с той лишь разницей, что дренажные скважины 9 бурят под углом о(. 0 - 90, пересекая водоносные горизонты 28 и 29. Бурение наклонных скважин может быть осуществлено буровой установкой до углаоС ±10°, а более при - другой установкой. Оборудование наклонных дренажных скважин 9 (| тьтровыми колоннами 1 и обеспечение гидравлической связи и с водоводом 17 производят путем, аналогичным вьщеописанному. Пример. Хвостохранилшве сооружается в балке глубиной 25 м, шириной 200 м и длиной 1000 м, которая должна быть затоплена промьшшенными отходами на высоту 20 м Под дном балки на глубине 3 м залегают , являющиеся подошвой песчаного водоносного горизонта. Дли предотвращения загрязнения водоносного горизонта по дну храни лища у основания его бортов сооружают, например, с помощью экскаваторов десять дренажных стволов глубиной 3-4 м, диаметром 3,5 м с зумпфами глубиной 1-1,5 м на расстоянии Ь 200 м один от другого. После бетонирования стенок и дна дренажных стволов в них монтируют буровую установку типа УЛБ-130 и бурят в каждом стволе по три скважины длиной по 100 м, располаг их -. веером с угловым шагом 60. Каждую скважину на всю длину оборудуют фильтровыми колоннами диаметром 108 132 мм. Скважины через коллектор и патрубок соединяют с водоводом диаметром 426 мм. На основание каждого дренажного ствола устанавливают вертикальную металлическую трубу диаметром 1200 мм, длиной 22 м. На устье скважины устанавливается задвижка типа Лудло диаметром 132 мм. Степень открытия задвижки регулируется таким образом, чтобы фильтрационный поток, контролируемый по наблюдательным скважинам 30 (фиг.Ь, расположенным по лучу 31 посередине между дренажными стволами 4, был направлен к стволам, а проходимая дренируемая жидкость по водоводу сбрасывается в нижний бьеф плотины хранилища . Использование изобретения позволяет снизить стоимость строительства дренажных стволов путем уйеньшения глубины и количества сооружаемых стволов и сокращением количестве насосов, которыми оборудуют эти стволы для откачки дренируемой жидкости. Кроме того, дренажная вода по горизонтальным скважинам движется от относительно чистых подземных вод К загрязненным льтрационным водам, в результате чего снижается общая площадь загрязнения водоносного горизонта.

1. СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ З ГРЯЗНЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД ПРОМЬШШЕННЫ ОТХОДАМИ ИЗ ХРАНИЛИЩ, включающий строительство дренажных стволов по периметру хранилища, сооружение из них дренажных скважин в водоносном горизонте и отвод дренируемой жидкости, отл.ич агощийся тем, что, с целью снижения трудоемкости и энергозатрат, а также уменьшения масштабов загрязнения, строительство стволов осуществляют до заполнения хранилища промышленными отходами у основания его бортов, сооружение дренажных скважин производят в направлении от хранилища к водоносному горизонту, а дренируем-ую жидкость отводят по водоводу в . нижний бьеф хранилища. 2.Способ по п. 1, о т л и чающийся тем, что, с целые защиты от загрязнения нескольких водоносных горизонтов, сооружение дренажных скважин осуществляют под углом, пересекая эти горизонты. 3.Способ по п.2, отличающийся тем, что, с целью поддержания депрессионной воронки в каждом водоносном горизонте в заданных пределах, обеспечивакмцих минимальное осушение горизонтов, осуществляют регулирование расхода дренируемой жидкости задвижками, установленными на устье каждой скважины. .1

// /

Фаг.З

./«

//