Способ устройства противофильтрационного экрана Советский патент 1981 года по МПК E02D3/12 

« Изобретение относится к устройству фотивофильтрационных отстсЛвш ков и шламонакопитепей высокоминералиэованных шахтных вод. Известен способ искусств«1ной кольматашш водопроницаемого грунта путем обработки его глинистыми мат иалшш, 1фи котором на песчаный грунт подают пульпу с концентрацией глинистых частил 2-3% по весу грунта. После осаждшия глины и высыхания слоя его подвергают всшааке на глубину 30-35 см с оборотом iiirmста, а затем на него подают пульпу с концентрацией гипистых частип 0,1-0,3% по весу грунта и выдерживаюг ее до оса ждения глинистых частиц И. Наиболее близок по технической бущвости и достигаемому эффекту к предлагаемому способ создания противофильтрадконного экрана для гфедотвршетшя .утечки, преимущественно из емкостей, в окружающий грунт промышленных стоков, нацррямер рассола, с использованием осолонпования, согласно которому экран выполняют из слоя соли, поверх которого укладывают покрытие из смеси глины с активной добавкой, например содой, наносимой на слой соли в виде пульпы . Недостатке известных способов явля ются низкие вепичиша водоне1фошща@)о сти, 1ФОЧНОСТИ и эластичности экранов, что не позволяет использовать их оря устройстве экранов для рассолохраншшщ и сосфужетсин эщэанов на склоновых участках различной футизны. Цепь изобретения - уменьшение водощюнипаемости экроаа, повьпиение его прочности и йлаетичносМЕ. Поставлеш{ая пель достигается тем, что согласно способу устройства противофйпьтрапионного экрана накопител, преимущест венно для хранения высокоминерализованных шахтных вод, путем укладки на поверхность слоев, сод жащих глину, предварительно укладывают древажный слой из смеси песка и гравия в соотношении соотйетствшно 70-90% и 1О.-30%

по весу, а затем последовательно слой, содержащий, вес. %:

Глинистый грунт72,5-73,8

Галитовые отходы

калийнодобываюшей

промышленности1,53-1,89

Гексаметафосфат

натрияО,ОО7-О,ОО8

Крга 1нийорганическую

жидкость0,О14-О,О15

ВодуОстальное,

и слой, содержащий, вес. %:

Глинистый грунт73,3-74,6

Галитовые отходы

калийнодобыаающей

промышленное ти0,51-0,57

Гексаметафосфат . натрияО,О1-О,012

ДУ Остальное;,

после чего укладывают слой глинистого грунта.

Устройство противофильтрационного .экрана по предлагаемому способу заключается в спекующ&л.

На подготовленный для экранирования участок укладывают дренажный слой, толщиной О,5-О,6 м, содержащий песок и гравий, взятые в указанных соотношениях. Устройство нижнего слабоводопроницаемого слоя осуществляют путем пцательногчэ перемешивания глинистого грунта с 1О%-ным водным раствором галитовых отходов до состояния однородной массы, к которой постепенно добавляют Гексаметафосфат натрия и кремнийорганическую жидкость. Перемешивание компо нентов осушествляют в бетоносмесителях цикличного действия. Прш 5товленную смесь транспортируют автотранспортом и укладывают в виде экрана слоем толшиной 2О-25 см на дренажный слой. Введение галитовых отходов и гексаметафосфата натрия можно осуществлять как в виде растворов, таки сухим способом. В последнем случае необходимое количество соли рассыпают на подготовленную для экрашфования поверхность распределителем грансостава и п)емешивают фрезерными орудиями с грунтом до получения однородной массы. Леремешива ние глинистых грунтов с солями необходимо производить при гос оптимальной влажности, равной . После перемешивания глинистого грунта с галитовь ми отходами и гексаметафосфатом натрий на пов хность экрана наносят кремнийорганическую жидкость, например, ГКЖ-t Полученную массу перемешивают и уплот няют катками до плотности 1,6О-1,65 г/смЯ

На укатанную поверхность укладывают второй слабопроницавулый слой, содержащий глинистый грунт, обработанный галитовыми отходами и гексаметафосфатом натрия по указанной технологии для верхнего слоя. Полученную грунтовую массу перемешивают и уплотняют до плотности 1,6О1,65 г/см . Толщина данного слоя составляет 2О-25 см.

В результате добавки галитовых отходо калийнодобывающей промышленности к связанным глинистым грунтам, в их коллоидном комплексе превалиругаошми катионами становятся ионы натрия и калия. В связи с г&л, что обшая удельная поверхность связных глинистых грунтов, обработанных по указанной технологии галитовыми отходами и гексаметафосфатом натрия, значительно повышается {до 21О23О м ), введение небольших количеств кремнийорганических,соединений способствует еще большему щзотивофильтраоионному эффекту. Это связано с тем, что высокомолекулярные органические соединения адсорбируются на поверхности минералов монтмориллонитовой группы, в результате чего возникает тончайшая водоотталкивающая полимерная пленка и в значительной степени происходит упрочнение всей коагуляционной структуры.

Пример . Изготавливают противофкльтрационный экранследующим образом. На защищаетлую поверхность укладывают дренажный спой тогашшой 0,5 м из смеси песка и гравия при их соотношении соответственно 8О% я 2О% по весу. Затем готовят смесь, содержешую, вес. %:

Суглинка 73,0

Галитовых отходов

калийнодобывающей

гфомышленности1,71

Гексаметафосфата натрия0,0075

Кремнийорганичёс кой

жидкости (ГКЖ-1Л)0,00145

Воды25,28105

Из такой смеси укладывают слой толЫиной 20 см, уплотняют его катком и на него укладывают второй слой, содержащий вес. %:

Среднего суглинка74,О

Галиговых отходов

калийнодобывающ

промышленное ти0,5 4

Гексаметафосфата

натрияО,О11

Воды25,449

После уплотнения этого слоя на него укладывают слой толщиной ЗО см из гликисгого грунта. Через устроенный таким образом экран фильтруют шахтную воду, минерализация которой составляет 25 г/л. В результате обработки глинистого грунта (суглинка) его свойства резко ме-. j кяются. Так, для естествашого суглинка и обработанного при приготовлении зашйтвых слоев экрана некоторые показатели оказываются соотвегственно равными: количество микроагрегатов 1, 14,0%; диспф- JQ (Сность - О,85 и :12,Q% ойцая пористость 45,Ъ и 35,О%; коэффициент пористости 0,85 и 0,60; объемный вес 1,37 и 1,67 г/см ; общая удельная поверхность 12О и 22О м . г; коэффициент фильтра- ,5 НИИ - 2О и 0,05 см/сут. Общая минерализация профильтровавшейся воды снижается с 25 до 0,5 г/л, а сцепление грунта возрастает с О,21О до О,44О кгс/см , Устраиваемый по предложенному способу противофильтрационный экран представляет собой сложную многокомпонентную коагуляционную эластичную структуру-, что позволяет устраивать такие экраны не только на выравненных и хорошо сплани- js рованных участках, но и на склонных различной крутизны, при заложении откосов 1:3-1:5, Кроме того, различные просадочные явления, встречающиеся в почвогрунтах при сооружении, шламонакопителей, не влияют на деформацию экрана, так как он хорошо выполаживается по рельефу местности, в то время как известные устройства в аналогичных условиях растрескиваются и разрущак)тся, что приводит к увеличению их проницаемости для воды или рассола. Формула изобретения Способ устройства противофильтрапионного экрана накопителей, преимуществен- Q 872642 но ш ст ч ум по пр сл ш по со и по гр пр N 6 для хранения/высокомвнерализ(ационных ахтных вод, путем укладок на пов фхно- ь слоев, содержащих глину, о т л и аюши.йся тем, что, с цепью еньшения водопроницаемости экрана, вышения его прочности и эластичности, едварительно укладывают дренаншый ой из смеси песка и гравия в соотноении соответственно 7О-9О% и 1О-ЗО% весу, а затем последовательно - слой, дфжащий, вес. %: Глинистый грунт 72,5-73,8 Галитовые отходы калийнодобывакхцей 1,53-1,89 промышленности Гексаметафосфат 0,ОО7-0,ОО8 натрия Кремнийорганическую O,O14-O,O15 -жидкость Остальное, Воду слой, содержащий, вес %: Глинистый грунт 73,3-74,6 Галитовые отходы калийнодобывающе 0,51-0,57 промышленное ти Гексаметафосфат 0,01-0,012 натрия Остальное, сле чего укладывают слой (Глинистого унта. Источники информации, инятые во внимание при 1. Авторское свидетельство СССР 454314, кл. Е О2 В 3/16, 19.О5.72. 2. Авторское сввдетельство СССР 163118. кл. Е 03 F 5/14, 19.O4.63.