Способ создания экрана ложа хвостохранилища Советский патент 1988 года по МПК E02B3/16 

u.f

Изобретение относится к гидротехническому строительству,

Целью изобретения является снижение эксплуатационных затрат на хвое- товое хозяйство путем улучшения про- тивофильтрационных свойств экрана.

На фиг. 1 изображен экран, поперечный разрез; на фиг. 2 - то же, ви сверху.

В основании ложа 1 находятся пески. Экран состоит из водонепроницаемого 2 и защитного 3 слоев, В каче- 1;1тве водонепроницаемого слоя при соз Дании экрана ложа хвоетохранилища используются отходы обогащения - каолиновые глины, представленные в виде пульпы. После осаждения твердых частиц, образовавшийся слой аолина имеет коэффициент фильтра- 1 -1Сг -1-10 см/с, который обуславливается незначительной плотностью слоя. Коэффициент фильтрации каолиновых глин в целике составляет 1-10 -1 -10 см/с.

Последовательность формирования экрана следующая: сначала, при строительстве дамб А хвостохранилища :(фиг. 1) в их теле устраиваются водосливные сооружения 5 (фиг, 1). В качертве водосливных сооружений применяют трубы, диаметр которых зависит от объема осветленной воды (W) :После отстоя пульпы и времени сли- ва (Т).

Таким образом, диаметр водослив ных сооружений (d) определяется из выражения

iLwr

Aj-.t-v

(1) 40

t - время слива осветленной воды

из карты хвостохранилища, V - скорость истечения осветленной воды через водосливное окно, м/с.

Высота укладки труб, служащих в качестве водосливных сооружений ( ) и имеющих заслонку со стороны низового откоса дамбы, должна быть равной высоте намытого водонепроницаемого слоя после осаждения твердых

частиц (h ), который определяется из выражения

Ьн

(-, -Ь

макс ллин

)+k, м (2)

где акс максимальная относительна отметка ложа хвоетохрани- лища, MJ

мин минимальная относительная отметка ложа хвостохранилища , м;

k - минимальная высота водонепроницаемого слоя, обеспечивающая необходимые фильтрационные свойства экрана.

Формирование экрана ложа хвостохранилища выполняется следующим образом.

После завершения строительства |дамб производится намыв водонепрони- цаемого слоя посредством землеснаря- да 6 (фиг. 2), находящегося на действующем хвостохранилище 7 (фиг. 2), и системы пульпопроводов 8, которые в последующем будут использоваться для транспортирования отходов обогащения обогатительной фабрики 9 (фиг. 2) при эксплуатации хвостохра- нилищ.

Для достижения высоты водонепронив М

цаемого слоя требуемого значения h при объемном соотношении в пульпе твердого к Жидкому 1:3-1:5 общий объем пульпы составляет

Qn (3-5)h:;,.s,,

м(3)

вы

где h - средняя высота водонепроницаемого слоя, м, 5д - площадь ложа хвостохранилища, м .

Пос-ле заполнения хвостохранилища необходимым объемом пульпы, который позволяет создать заданную величину h-fg , в течение нескольких суток производят осветление воды. Затем открывают водосливные сооружения и производят слив воды, после чего на образовавшуюся поверхность путем напыления наносят сополимер метакриловой кислоты с метакриламидом. Необходимость использования сополимера вызвана тем, что глиносодержащие растворы при сушке приобретают некоторую хрупкость. Использование в качестве пластификатора сополимера придает им эластичность, что позволяет в конечном итоге сохранить монолитность создаваемого экрана и избежать его растрескивания.

После нанесения сополимера производят естественную сушку до 40-60%

влажности. При такой влажности на поверхности водонепроницаемого слоя образуется твердьй структурный каркас, который и является основной частью водонепронрщаемого слоя экрана и обладает всеми необходимыми качествами, предъявляемыми СНиП к экранам гидротехнических сооружений.

Таким образом, только в процессе сушки водонепроницаемого экрана, сложенного из каолиновых отходов обогащения, происходит самоуплотнение до величины, при которой коэффициент фильтрации удовлетворяет требованиям СНиП. Исходя из этого, создание экрана ложа при Непосредственном заполнении хвостохранилища отходами обогащения представляется не эффективным.

По достижении влажности 40-60% и образования твердого водонепроницаемого слоя для его предохранения от разрушения намывают защитный слой из песка, мощность которого находится из вьфажения

hj (0,6-0,8)k.

Слив осветленной воды после намы- а защитного слоя производить нецелесообразно в связи с последзпощим заполнением хвостохранилища отходами обогащения и использованием осветленной воды в цикле оборотного водоснабжения ,

Пример,. Создание экрана ложа хвостохранилища рассмотрено на примере строительства хвостохранилища равнинного типа, :

В основании ложа находятся цески, имеющие коэффициент фильтрации 2-10 см/с, что не удовлетворяет требованиям СНиП, согласно которых коэффициент фильтрации (КФ) должен быть не более 1-10 см/с,

В качестве водонепроницаемого слоя при создании ложа хвостохранили- ща использованы отходы обогащения иль менитовой руды - каЪлиновые глины, имеющие коэффи1щент фильтрации при влажности 40-60% К-, 10 -10 см/с, которые поступают по пульпопроводу из старого хностохранилища, находящегося на расстоянии 500 м от создаваемого. При это для перекачки пульпы используется землеснаряд,

В последующем пульпопровод будет использован для транспортирования

отходов обогащения с обогатительной фабрики.

Формирование экрана ложа хвосто хранилища производится следующим об- разом,

В процессе строительства дамб хвостохранилища в их теле устраивают водосливные сооружения, представ-

0 ляющие собой металлические трубы, диаметр которых определяется из выражения (1) и при W 1,28 мпн-м, t 259200 с, V 1,0 м/с, d составляет 1,25 м,

5 осветленной воды определяется при среднем соотношении твердого компонента к жидкому 1:4 и общем объеме пульпы (, определяемом из выражения (3), Исходя из параметров

0 хвостохранилища (площади 1 млн-м) и средней толщины водонепроницаемого слоя (Vi.j 0,40 м) Оп млн м ,

Время слива осветленной воды (t) принималось равным 3 суток, ско5 рость истечения V 1 м/с.

Высота укладки труб определяется из вьфажения (2) и при 250,8 м, мин 250,3 м, К 0,3 м равна 0,80 м,

0 Намыв водонепроницаемого слоя производится после завершения строительства дамб с помощью землеенаряда, находящегося на действующем хвосто- хранилище, и системы пульпопроводов

5 ПО достижении средней высоты слоя h 0,40 м,

После заполнения вхвостохранили- ра объемом пульпы Q 1,28 млн м в течение 2 суток производится освет0 ление воды. Затем с помощью заслонок, которые имеют водосливные сооружения в течение 3 суток производят слив . воды.

Далее на образовавпгуюся поверхность

5 с помощью установки, оборудованной на базе автомобиля БелАЗ-540 и состоящее из резервуара, компрессора, гидромонитора-оросителя, путем напыпе- ния при движении по периметру карт

0 хвостохранилища наносят раствор, состоящий из сополимера метакриловой кислоты с метакриламидом 0,2-1,0% (мета- криловая кислота 0,08-0,4%, метакрил- амид 0,12-0,6%) и воды - 99,8-99,0%,

5 Раствор готовят следующим образом. На промплощадке горнообогатительного комбината ,в металлической емкости объемом 3000 л предварительно готовится раствор смеси в следующей последовательности. Сначала емкость заполняется технической водой (2994- 2970 л), а затем в этот объем добавляют 6-30 кг сополимера метакриловой кислоты с метакриламидом (метакриловой кислоты 2,4-12 кг, метакри.памида 3,6-18 кг). В промышленности сополимер выпускается под техническим наз- ва;нием Метас. Сополимер метакри- лорой кислоты обладает хорошим струк- ту| ообразую1дим свойством в процент- но соотношении компонентов 50-60 к 0-40.

I Введение сополимера за счет его структуры, придает крану эластич- норть при сушке, что позволяет избе- жа(гь его растрескивания и наруптения герметичности,

I После перемешивания в течение З-б мин осуществляют отбор 2-4 проб и производят химический контроль приготовленного состава, который должен со ртветствовать указанному соотноше- ни|о ингредиентов.

Коэффициент фильтрации определялся в приборе Ф-1М, водопроницаемость определялась в кольце объемом 150см а Ьасход профильтровавшейся воды на- хорился по повышению уровня воды в oAjHOM пьезометре или по понижению в др1угом. Размеры колец и пьезометричес ки|х; трубок были выбраны в соответст- ви с исследуе1-Ф.м материалом (каоли- отходы обогащения), обладающим сл&бопронйцаемыми свойствами.

Дпя определения коэффициента фильт ,ии (Кд,) с участков I-IV отбирались 5 |сонтрольных проб с линейными раз- 10x10x10 см, по которым определялось его значение,

Как показывают результаты эксперимента наилучшими фильтрационными свойствами обладает экран, обработан- |НЫЙ составом метакриловой кислоты с метакриламидом - 1,0% (метакриловая кислота О,4%5 метакриламид 0,6%),

вода - 99%. Расход пластификатора составляет 1,0-1J, 2 л/м .

Затем производится естественная сушка слоя до влажности 40-60% После просушки на поверхности образуется твердьм структурный каркас каолиновых глин толщиной 5-10 см, водонепроницаемый слой приобретает оптимальные параметры (К 10 и способен работать как экран, исключающий фильтрацию вод из хвостохрани лища о

По окончании сздики намывается за- пдитньй слой из песка высотой (h,j), мощность которого составляет 0,7К и равен 0,2 м.

По сравнению с прототипом предлагаемый способ позволяет уменьшить фильтрацию воды через экран ложа хвостохранилище 4 снизить эксплуата- 1щонные затраты на хвостовое хозяйство.

Формула изобретения

Способ создания экрана, ложа хвос- тохранилища, включающий намыв водонепроницаемого слоя из хвостов обогащения до создания требуемой толщины с последующей естественной сушкой, отличающийся тем, что, с целью снижения эксплуатационных затрат на хвостовое хозяйство путем ул 1шения противофильтрационных свойств экрана, в дамбах предварително устраивают водосливные сооружения, а водонепроницаемый слой намывают из глиносодержащего раствора с массовым соотношением 1:3-1:5, затем после осаждения хвостов обогащения удаляют осветленную воду, придают слою эластичность посредством распьшения О,2-1,0%-ного раствора сополимера метакриловой кислоты с метакриламидом, при этом естествен- ьгую сушку производят до 40-60%-ной влажности.

Х I I I I I I I 1 I I I I I 1 //

Изобретение относится к гидротехническому строительству. Цель изобретения - снижение эксплуатациу//г////лт ш .-. ш ////// /////////////// ///I/// А У//У/// /////////////// /// /л тиад- и ий. , то- ом № 3, оиL онных затрат на хвостовое хозяйство путем улучшения противофильтрацион нык свойств экрана. При осуществлении способа создания экрана ложа хвое тохранилища производят строительст- во дамб 4. В теле дамб 4 устраивают водосливные сооружения (ВС) 5. Между дамбами 4 формируют водонепроницаемый слой 2 путем намыва глино- содержащего раствора с массовым соотношением 1:3-1:5. Над ВС возводят защитный слой 3. После осаждения хвостов обогащения удаляют осветленную воду. Придают ВС эластичность посредством распыления 0,2- i1,0%-Horo раствора сополимера мета- криловой кислоты с метакриламидом. Затем производят естественную сушку до 40-60% влажности. При такой влажности на поверхности водонепроницаемого слоя образуется твердый струк- турньш каркас, который и является основной частью водонепроницаемого слоя экрана. 2 ил. / (g (Л 00 со СП оо со т ш У//У

v

X

m

H±E

Составитель И.Клибанская Редактор Т.Парфенова Техред М.Ходанич Корректор М.Пожо

/

/

n-TM

ffi

вы

(Pu9.2