Способ предотвращения загрязнения подземных вод промышленными отходами из хранилищ

 

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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„.SU„„313О

3 5Р Е 02 В 3/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3615249/29-15 (22) 04.07.83 (46) 23. 12. 84. Бюл. У 47 (72) B.È.Ôoìåíêo, В.П.Петриченко, Л.Д.Чучелин и В.С.Кузькин (53) 629.19(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 489841, кл. Е 02 В 3/16, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

У 715699, кл. Е 02 В 3/16, 1976.

3. Изучить влияние технических водоемов, хранилищ промотоков и дренажных мероприятий на изменение гидрогеологической обстановки и качество подземных вод в горнодобывающих районах Минчермета.-Отчет ВИОГЕМ, Белгород, I 980,,с. 131 — 132 (прототип). (54)(57) 1. СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД ПРОМЫШЛЕННЫМИ

ОТХОДАМИ ИЗ ХРАНИЛИЩ, включающий строительство дренажных стволов по периметру хранилища, сооружение из них дренажных скважин в водоносном горизонте и отвод дренируемой жидкости, о т л.и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения трудоемкости и энергозатрат, а также умень-. шения масштабов загрязнения, строительство стволов осуществляют до заполнения хранипища промышленными 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.

2. Способ по п, 1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целию защиты от загрязнения нескольких водоносных горизонтов, сооружение дренажных скважин осуществляют под углом, пересекая эти горизонты.

3. Способ по п.2, о т л и ч а ю. шийся тем, что, с целью поддержания депрессионной воронки в каждом водоносном горизонте в заданных пределах, обеспечивающих минимальное осушение горизонтов, осуществляют регулирование расхода дренируемой жидкости задвижками, установленными на устье каждой скважины. же выше его путем создания Гидрозавесы э NoTop закачквают воду перехваченную нюхе по течению 2).

Однако этот способ сложный и трудоемкий, так как требуется перекачивать большие объемы воды. 25 !

1акболее близким к изобретению является способ предотвращения загрязнения подземных вод промышленными отходами иэ хранилищ, включающий с роительство дренажных стволов по периметру хранилища, сооружение на них дренажных скважин в водоносном грунте и отвод дренируемой жидкости, Дренаж фильтрационных вод источни35 ка загрязнения производят кустами лучевых горизонтальных скважин, пройденных нз вертикальных стволов, расположенных вдоль внешнего контура источника загрязнения (33 .

Недостатками известного способа являются трудоемкость его осуществления иэ-за необходимости проходки глубоких стволов, значительные затраты. на откачку воды " больших глубин

45 и большая площадь загрязнения водоносного горизонта по периметру хвостохранилища.

Цель изоберетения — снижение трудоемкости и энергозатрат, а также уменьшение масштабов загрязнения.

Цель достигается тем, что согласно способу предотвращения загрязнения подземных вод промьппленными отходами кэ хранилищ, включающему строительство дренажных стволов по периметру хранилища, сооружение из них дрейажных скважин в водоносном горизонте и отвод дренируемой жид2О

I1 1130646

Изобретение относится к горному делу,, а именна к способам охраны подземных вод от загрязнения при эксплуатации хвостохранилнщ и других накопителей.

Известен способ возведения противо Ьильтр ационных заве с, включающий бурение скважин и нагнетание твердеющих растворов, причем перед на— гнетанием производят заполнение пус- 1п тот грунта кне ртным материалом 1, 1$ .

Недостатками способа являются высокая трудоемкость в связи с бурением скважин по густой сетке и большок расход тампонажного раствора.

Известен также способ предотвращения загрязнения грунтовых вод, включающий перехват фильтрационных вод ниже накопителя отходов, а так— кости, строительство стволов осуществляют до заполнения хранилища промшленными отходами у основания его бортов, сооружение дренажных скважин производят в направлении от хранилища к водоносному горизонту, а дренируемую жидкость отводят но водоводу в нижний бьеф хранилища.

Дпя 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 осушение горизонтов, осуществляют регулирование расхода дренируемой жидкости задвижками, уста. новленными на устье каждой скважины.

На фиг. показана фаза сооружения основания дренажного ствола (вертикальный разрез); на фиг.2 фаза бурения дренажных скважин; на фкг. 3 — фаза оборудования дренажных скважин фильтровыми колоннами, на фиг. 4 — фаза обвязки дренажных скважин с водоводом; на фиг. 5— дренажная система, в плане на

У фиг. 6 — фаза работы дренажной системы после завершения строительства и заполнения хранилища; на фиг. 7— фаза бурения дренажных скважин под углом; на фиг. 8 — фаза работы дренажной системы прн подсечении нескольких водондсных горизонтов.

Способ предотвращения загрязнения подземных вод промышленными отходамн иэ хранилищ осуществляют следующим образом.

До заполнения хранилища I промышлениыми отходами вдоль его бортов 2 у их подошвы 3 проходят основания дренажных стволов 4, армированных бетонной крепыш 5, с эумпфами 6. В стволах 4 на полках 7 устанавливают буровое оборудование 8 (фиг.2), бурят необходимое количество дренажных скважин 9 в сторону водоносного горизонта 10 и оборудуют их финьтровыми колоннами 11 (фиг.З).

Затем буровое оборудование 8 демонтируют и извлекают на поверхность.

На устья фильтровых колонн 11 (фиг.4) устанавливают оголовки 12 с запорными вентилями )3, которые через патрубки 14 соединяют с коллек20

Использование изобретения позволяет снизить стоимость строительства дренажных стволов путем уменьшения глубины и количества сооружаемых стволов и сокращением количествя насосов, которыми оборудуют эти стволы

40 для откачки дренируеиой жидкости, Кроме того, дренажная вода по горизонтальным скважинам движется от

4э относительно чистых подземных вод к загрязненным фильтрационным водам, в результате чего снижается общая площадь загрязнения водоносного горизонта.

3 11306 тором 15, а последний через соединительную трубу 16 - с водоводом 17, 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 4 через сопряжение 20 (фиг;6) устанавливают трубу 2l,высотой, превышающей уровень жидкости 22 в хранилище 1 после его эалолнения. Места стыковки тщательно герметизируют. В верхней части трубы 21 устанавливают грузоподъемные средства 23, делают дверь (не показана) и крышу 24 °

Внутри устанавливают лестницу 25.

После этого производят заполнение хранилища жидкостью 26 и открывают эапорные вентили 13, которыми регу-. лируют необходимый уровень депрессионной воронки 27 (фиг.6 ).

При наличии в геологическом разрезе двух (28 и 29) нли нескольких водоносных горизонтов (фиг.7), которые необходимо предохранить от

25 загрязнения, система защиты устраивается аналогичным способом с той лишь разницей„ что дренажные скважины 9 бурят под углом о =0 — 90 о пересекая водоносные горизонты

28 и 29.

Бурение наклонных скважин может быть осуществлено буровой установкой до угла 0(= +10, а более при о

à() +) 0 - другой установкой. Оборудование наклонных дренажных скважин 9 фильтровыми колоннами 11 и обеспечение гидравлической связи их с водоводом 17 производят путем, аналогичным вышеописанному.

П р и и е р. Хвостохранилище сооружается в балке глубиной 25 и, шириной 200 м н длиной 1000 м, которая должна быть затоплена промьпиленными отходами на высоту 20 м.

Под дном балки на глубине 3 м saлегают глины, являющиеся подошвой песчаного водоносного горизонта.

Для предотвращения загрязнения водоносного горизонта Ilo дну храни46 4 лища у основания его бортов сооружают, например, с помощью экскава" торов десять дренажных стволов глубиной 3-4 м, диаметром 3,5 м с зумпфами глубиной 1-1,5 м на расстоянии

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, располагая 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, контролирчемый по наблюдательным скважинам 30 (фиг.5), расположенным по лучу 31 посередине между дренажными стволами 4, бып направлен к стволам, а проходимая дренируемая жидкость по водоводу сбрасывается в нижний бьеф плотины хранилища.

) 130646

1130646 о

1)30646

Составитель И.Иоргунова

Техред Л.Коцюбняк Корректор И.Эрдейи

Редактор А.Козориз

Заказ 9590/24 Тираж 643

ВНИИПН Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l 33035, Москва, Ж-.35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4