Способ гидравлической укладки горных пород в отвалы и хвостохранилища Советский патент 1982 года по МПК E21C41/00 E02D3/10 

(5) СПОСОБ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ УКЛАДКИ ГОРНЫХ ПОРОД В. ОТВАЛЫ И ХВОСТОХРАНИЛИЩА

I Ч

Изобретение относится к горному делу, а более конкретно к открытым горным работам, может быть использовано для гидроскладирования вскрышных пород и продуктов переработки полезных ископаемых (хвостов) в отвалы и хвостохранилища и может применяться при воздействии грунтовых сооружений в гидротехническом строительстве, а также при намыве породных массивов под гражданское и промышленное строительство.

Известен способ возведения намывных гидротехнических сооружений картами. При этом намываемая площадь плотины разбивается на отдельные участки - карты намыва, заполняемые последовательно вдоль длинной оси плотины. Намыв осуществляется путем организованного выпуска пульпы из распределительных пульпопроводов и принудительного ограничения контуров возводимой плотины,обвалованием. Перед началом намыва отсыпается

первичное обвалование, а в процессенамыва производят наращивание дамб обвалования.-Первичное обвалование отсыпается из приврзного грунта или грунта, полученного при подготовке основания плотины. Последующее наращивание дамб обвалования выполняется из грунта, намытого в боковые зоны плотины TilНаиболее близким к предлагаемому п-р технической сущности является способ гидравлической укладки горных пород в отвалы и хвостохранилища, включающий сооружение внешних водонепроницаемых экранированных дамб первичного обвалования гидроотвала с последующим их наращиванием, разделение на отдельные карты намыва, - проведение периферийных дренажных систем, намыв горных пород на площади гидроотвала отдельными картами, сброс и отвод воды с территории намыва через дренажные системы Г2. 392 Однако существующие способы намыва не позволяют производить укладку грунта с последовательным, планомерным (наперед рассчитанным) отчуждением земельной площади, используемой временно, например, под посевы, поскольку пригодны они только для случаев, когда вся площадь, отведенная под размещение отвала, уже занята намытыми ранее породами, и лишь преследуется цель ускорения их консолидации и подготовкизамытой пло14ади к рекультивации. Цель изобретения - повышение эффективности гидроукладки горных пород в отвалы и хвостохранилища путем сокращения земельнь1х площадей.. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу проводят дополнительную центральную дренажную систему внутри отвала для интенсификации процесса отвода вод, а кар ты намыва отделяют друг от друга дополнительными водонепроницаемыми дамбами без экрана, при этом намыв пород проводят тонкими слоями до расчетной отметки, а.последовательность заполнения карт устанавливают в зависимости от скорости консолидации намытых слоем горных пород На фиг. 1 дана схема общего вида гидроотвала, разделенного на карты намыва и их порядок (очередность) .заполнения грунтом; на сЬиг, 2 разрез А-А на фиг.1. Предлагаемый способ осуществляют на площади гидроотвала 1, .разделенного центральной собирательной дренажной канавой 2 на две равные половины 3 каждая из которых разбита на карты намыва (номера карт намы ва обозначены I, II, III, IV и т.д имеющие шандорные колодцы 5 с водосбросными трубами 6, дамбы 7 отвалования. Пульпа на карты намыва поcfVnaeT по магистральному пульпопро воду 8 и замывается через быпуска 9 Принцип осуществления предлагаемого способа состоит в следующем. На площади, отведенной под гидро отвал, сначала производят проходку центральной собирательной дренажной канавы, затем делают предварительную разметку карт намыва и сооружаю их, но не на всей территории будуще го гидроотвала, .а только сначала строят то количество (например,четы ре карты),которое в данных природно климатических и горно-геологических условиях и для данного состава грунтов достаточны, чтобы обеспечить нормальный, бесперебойный и ритмичный режим гидроукладки горной массы и создать условия интенсивной водоотдачи, осушения и консолидации намываемых грунтов на каждой карте. После этого на карту I намывают тонкий слой породы первого яруса (например, 0,,5 м), затем переключают подачу пульпы на карту II, где также намывают слой необходимой толщины в. ярусе. Далее, если за время работы на карту II, грунт на карте I обезводился и уплотнился, т.е. карта I пришла в состояние готовности к очередному намыву, пульпу снова подают на эту карту и намывают второй слой яруса.Если же карта I к этому моменту оказаЛась не готовой, пульпу подают на карту III и намывают на ней необходимый слой первого яруса. Теперь, если за период работы на карту III, грунт на карте I полностью обезводился и уплотнился, переключают пульпу на карту I и намывают на ней второй слой яруса. С карты I подача пульпы производится опять же на готовую карту, где грунт консолидировался (например, на карту II), или, если та.ковой из числа действующих Не окажется, тогда обваловывают новую карту и вводят ее в работу (например, карту IV). Таким образом (только по мере крайней необходимости) производят постепенное отчуждение земельной площади, отведенной под гидроотвал, картами намыва. Известно, что заполнение гидроотвалов (карт намыва) грунтом происходит значительно быстрее, чем осушение и консолидация намытого в них грунта. Поэтому предлагаемый способ гидроскладирования основан на варьировании картами намыва и выборе оптимальнь1х размеров их площадей, толщины намываемых породных слоев в ярусах, очередности намыва грунта по картам и методов раскладки на них пульпы с учетом фильтрационных свойств складируемых грунтов в конкретных гидролого-климатических и горно-геологических условиях района работ. Поскольку на одном месторбждении разрабатываемые вскрышные породы могут иметь различных физико-механический состав, то консолидация их на разных картах одного и того )хе гидроотвала происходит не одинаково Так, например, при разработке участков с песчаными породами намыв на карты производится по схеме I - II - 1П- I II III-.1 11- п П л 111-... То есть в обороте (в работе) задействовано всего лишь три карты до за полнения их до верхней, конечной от метки (знаки -, ,5 , п соответствуют порядковым номерам намываемых ярусов на картах, а указывает цикл намыва карт). После запол нения первых трех карт переходят на карты IV, V, VI по той же схеМе, т.е. IV - V - VI IV V г V VI- IV п V..n VI и т.д. Для других пород, например глинистых, в одновременную работу необ ходимо включать большее число карт (например, сразу пять или шесть),но опять же не занимать всю территорию гидроотвала до тех пор, когда введе ное в работу минимальное число карт не заполнится грунтом до конечной расчетной отметки.. Возможны случаи, когда гидроукладка производится не по строго ритмичному порядку а, например, по схеме I - II - III - IV-«- II I - IV и т.д. Это может про исходить в случае, если, например верхний глинистый слой, разрабатыва емый в первую очередь при вскрытии месторождения, намыт на карты I и IV, и консолидация поэтому в них длится дольше, чем на других картах Тогда грунт намывают- на те карты, где произошла полная консолидация. . Используя данный способ можно вести намыв ярусов различной мощности, чтобы достичь необходимую очередность консолидации карт и строго определенный порядок их заполнения горной массой. По окончании намь1ва грунта на карты I, II, а затем на III и IV (попарно) и т.д. до их конечных расчетных отметок в образовавшемся пустом промежутке между ними (по оси главного дренажа), возводят аналогичные карты намыва, что и на продол ных, боковых участках гидроотвала, и подключают их в работу (в оборот) с уже существующими. Но это делается не в самую последнюю очередь, а тогда, и с таким расчетом, чтобы за счет ввода дополнительных карт намы86ва улучшить варьирование операции намыва и как бы оттянуть за счет этого время неизбежного отчуждения пока еще не занятых земель на территории гидроотвала, пригодных для производства сельскохозяйственных работ, т.е. улучшить динамику отчуждения территории гидроотвала. Основной технико-экономический эффект от йнедрения предлагаемого способа гидравлической укладки горных пород в отвалы и хвостохранилища сострит в том, что он позволяет намывать породные массивы из грунтов с низкими фильтрационными свойствами в минимально короткие сроки с постоянным отчуждением земельной , отведенной под отвал.Причем данный способ создает условия благоприятной динамики отчуждения, позволяет в минимально короткие сроки осушать и консолидировать по частям замываемую территорию гидроотвала и постепенно сдавать ее под рекультивацию и дальнейшее землепользование, что, в конечном счете, расширяет область применения гидромеханизации в горном деле, как наиболее эффективного вида работ, например, при вскрытии месторождений полезных ископаемых. Полный экономический эффект от реализации предлагаемого изобретения возможно определить только с учетом конкретных горногеологических и природных условий района, где он будет использован по сумме дифференцированных технико-экономических эффектов от применения гидромеханизированных работ и гидроукладки пород в отвалы, а также от эффекта, использования тех земель в сельском хозяйстве, которые на основе этого способа отчуждаются не сразу, а постепенно, и возвращаются в землепользование после рекультивации в минимально короткие сроки. Формула изобретения Способ гидравлической укладки орных пород в отвалы и хвостохраилища, включающий сооружение внеших водонепроницаемых экранированных амб первичного обвалования гидротвала с последующим их наращиваним, разделение на отдельные карты амыва, проведение периферийных i.

дренажных систем, намыв горных пород на площади гидроотвала отдельными картами, сброс и отвод воды с территории намыва через дренажные системы, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности гидроукладки Торных пород в отвалы путем сокращения земельных площадей, проводят дополнительную центральную дренажную систему внутри отвала для интенсификации процесса отвода вод, а карты намыва отделяют друг от друга дополнительными водонепроницаемыми дамбами без экрана.

iRTlilit/lii.iililililiiiliiiblil liltlihhltliliiilililililililil.lilii

1111М11Ч1Ч11111ЧР

:

;i:rv ::rv7 : v

пЦ

Pat.f

,: /KiVji iyKf fiifflifffSi fiff fifif

при этом намыв пород производят тонкими слоями до расчетной отметки, а последовательность заполнения карт устанавливают в зависимости от скорости консолидации намытых слоев горных пород.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

А

-

IXWITIll4i4l4ll444 J

;1ТГ11 1ПЧ11 ТППУ

f

S

/

-«

/Ы.1.1.1И.Ы.1,Ы||.1.Ы.1.

Iliiiiv;

:ш.

7и11|Н1Ч1|ЧМЧЧМ11Ч1

аг2