Способ рекультивации хвостохранилищ Советский патент 1991 года по МПК E21C41/32 

Изобретение относится к рекультивации земельных площадей, занятых отходами обогащения (хвостами), и может быть также использовано в горной промышленности для рекультивации отвалов токсичных пустых пород.

Цель изобретения - предохранение почвенного слоя от загрязнения путем уменьшения эрозии водоупорного слоя при рекультивации хвостохранилищ, содержащих токсичные отходы.

На фиг. 1 изображено рекультивируемое хвостохранилище в плане; на фиг. 2 - поперечное сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - фрагмент насыпных слоев к расчету их мощности.

Способ может быть реализован следующим образом.

На поверхность обвалованного хвостохранилища 1, содержащего отходы, вмещающие соли и токсичные вещества (например, серную кислоту, образующуюся при окислении пирита в отходах обогащения угля), укладывают слой 2 песчано-обломочной массы, являющейся буферным горизонтом между консервируемой массой хвостов и вышележащими слоями. Слой 2 устраняет

непосредственный контакт водонасыщен- ных хвостов с насыпаемых поверх них экраном, обрывает капиллярную кайму и исключает восходящую миграцию вредных

веществ в вышележащие слои. Величина

О Ю

00 Ю 4

со

мощности данного слоя не требует строго ограниченных пределов в связи с использованием крупного песчано-обломочного материала, исключающего восходящее капиллярное движение воды. Опыт показывает, что с учетом общих условий отсыпки буферного слоя 2 и возможного частичного проникновения в него при искусственном уплотнении материала из смежных слоев, оптимальная мощность слоя 2 обычно составляет 0,4 м. Поверх слоя 2 укладывают водоупорный слой 3, который обеспечивают герметизацию хвостохранилища, Указанный слой создают из глины. Исходя из опыта сооружения противофильтрационных экранов в прудах-накопителях, дамбах и других объектах, мощность водоупорного слоя 3 принимают равной 1,3 м. При этом в процессе укладки водоупорного слоя 3 создают уклон от центра хвостохранилища к его границам. Величину уклона выбирают из условия обеспечения самотечного движения воды к дренажным канавам.

Формирование водоупорного слоя 3 с уклоном до 2° от центра к его границам требует минимального объёма работ и расхода материала. Затем на водоупорный слой 3 отсыпают дренажный слой 4, состоящий из песчано-обломочной массы, поверх которой размещают почвенную массу, состоящую из слоя суглинков 5 и слоя чернозема 6, после чего поверхность рекультивируемого участка тщательно планируют (чтобы уклон не превышал 1,5°) и по периметру участка с внутренней стороны вала 7, оконтуривающего рекультивируемое хвостохранилище, выполняют дренажную канаву 8, дном которой является поверхность водоупорного слоя. Ширина канавы должна обеспечивать нормальный сток ин- фильтрующейся воды.

При формировании дренажного слоя 4 предварительно определяют его оптимальную мощность. Расчет ведут из условия соблюдения необходимых качественных и количественных характеристик элементов водного баланса, которые устанавливают по

данным гидрометобсерватории и режимно- балансовых наблюдений. Для расчета используют формулу

A m ,

m

где I - расстояние от оси дренажной канавы до линии водораздела рекультивируемого хвостохранилища, м:

w- инфильтрационное питание, м/сут;

k - коэффициент фильтрации, м/сут;

h - уровень воды в дренажной канаве, м;

Am - резервная мощность дренажного слоя песчано-обломочной массы (0,3-0,4 м).

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ рекультивации хвостохрани- лищ, включающий размещение на их поверхности дренажного слоя из песчано-обломочной массы, водоупорного слоя, затем слоя почвенной массы, выполнение системы дренажных водоотводящих канав, отличающийся тем, что, с целью предохранения почвенного слоя от загрязнения путем уменьшения эрозии водоупорного слоя при рекультивации хвостохранилищ. содержащих токсичные отходы, между слоем почвенной массы и водоупорным слоем дополнительно укладывают слой песчано-обмолочной массы, при этом водоупорный слой укладывают с уклоном до 2° от центра рекультивируемого хвостохранилища к его границам, мощность m дренажного слоя песчано-обломочной массы, укладываемой над водоупорным слоем,

определяют из соотношения

m

Vl2w

m

где I - расстояние от оси дренажной канавы до линии водораздела рекультивируемого хвостохранилища, м;

w- инфильтрационное питание, м/сут; k - коэффициент фильтрации, м/сут; уровень воды в дренажной канаве, м Am - резервная мощность дренажного слоя песчано-обломочной массы (до 0,3-0,4 м).

Г1

чт cs n

C5

eo

CSi

/ f

////// /// //; s/s/MTTs

8

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для рекультивации отвалов. Цель - предохранение почвенного слоя от загрязнения путем уменьшения эрозии водоупорного слоя при рекультивации хвостохранилищ, содержащих токсичные отходы. На поверхности хвостохранилища размещают дренажный слой из песчано-обломочной массы, водоупорный слой и слой почвенной массы и выполняют систему дренажных водоотвода- щих канав. Между слоем почвенной массы и водоупорным слоем дополнительно укладывают слой песчано-обломочной массы. Водоупорный слой укладывают с уклоном до 2° от центра хвостохранилища к его границам. Мощность дополнительного слоя песчано- обломочной массы определяют из соответствующего соотношения. 3 ил. -S Ё