Способ складирования токсичных рассолов в условиях многолетней мерзлоты

 

Изобретение относится к охране окружающей среды от загрязнения жидкими отходами горных, химических и других производств. Цель - повышение эффективности складирования за счет уменьшения емкости поверхностных накопителей и повыщение экологической надежности складирования токсичных рассолов. Способ складирования токсичных рассолов в условия.ч многолетней мерзлоты включает сбор и аккумуляцию рассолов (Р) в поверхностных накопителях. Затем осуп1сствляют подготовку мерзлого коллектора, прилегающего к горной выработке. Это производят путем порционной закачки в выработку Р. Затем производят выкачку Р через горную выработку . Закачку Р производят ниже базиса поверхности массива до прекращения растекания Р в массиве после их замерзания . В осенне-зимний период .в выработку для подготовки прилегающего массива закачивают Р с концентрацией, равной концентрации насыщения. В летний период закачивают Р, нагретые атмосферным воздухо.м. I з.п. ф-лы, 1 ил. i

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ди 4 В 65 G 5 00

1В4 АР/

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOlVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4159223/22-03 (22) 10.12.86 (46) 07.11.88. Бюл. № 41 (71) Якутский научно-исследовательский и проектный институт алмазодобывающей промышленности (72) В. М. Зуев, А. М. Порохняк, А. В. Дроздов, В. В. Сергиевский и В. В. Заборовский (53) 621.642.37 (088.8) (56) Семенюк В. Д., Батюк В. П., Стасюк Н. П., Евстратов В. Н. Складирование отходов химических производств.—

М.: Химия, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 1234513, кл. Е 02 В 7/06, 1984. (54) СПОСОБ СКЛАДИРОВАНИЯ ТОКСИЧНЫХ РАССОЛОВ В УСЛОВИЯХ

МНОГОЛЕТНЕЙ МЕРЗЛОТЫ (57) Изобретение относится к охране окружающей среды от загрязнения жидкими отходами горных, химических и других

ÄÄSUÄÄ 1435505 А1 производств. Цель — повышение эффективности складирования за счет уменьшс шя емкости поверхностных накопителей н повышение экологической надежности складирования токсичных рассолов. Способ складирования токсичных рассолов в условиях многолетней мерзлоты включает сбор и аккумуляцию рассолов (Р) в поверхностных накопителях. Затем осуьцсствляют подготовку мерзлого коллектора, прилегающего н горной выработке. Это производят путем порционной закачки в выработку P. Затем производят выкачку P через горную выработку. Закачку Р производят ниже базиса поверхности массива до прекращения растекания P в массиве после их замерзания. В осенне-зимний период в выработку для подготовки прилегающего массива закачивают Р с концентрацией, равной концентрации насыщения. В летний период закачивают Р, нагретые атмосферным воздухом. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1435505

И зобретение относится к охране окружающей среды от загрязнения жидкими от одами горных, химических и других про, .зводств и может быть использовано для складирования токсичных рассолов в условиях многолетней мерзлоты.

Цель изобретения — повышение эффективности складирования за счет уменьшения емкости поверхностных накопителей и повышение экологической надежности складирования рассолов.

Распространенным является представение о многолетнемерзлых породах, кяк б относительно однородном массиве полукалъных пород, сцементированных льдом, полностью заполняющим трещины и поры, то превращает этот массив в водоупор для залегающих ниже BhicoKQHBIIopHbrx подземных вод.

В результате изучения многолетнемерзлых пород установлено, что в массиве многолетнемерзлых пород имеется достаточное количество естественных коллекторов (тре,щин и пор), не заполненных льдом и об разованных в результате криогенных воздействий на породы. При средней льдистости массива 4Я суммарные пористость и трещиноватость его составляют 7-9Я, в том числе эффективная трещиноватость, определяющая емкостные параметры массива, оценивается в 1-1,5Я.

При складировании рассолов происходит вьпцелачивание льда, цементирующего массив многолетнемерзлых пород и за счет этого постепенное разбавление рассолов.

Разбавление происходит до тех пор, пока ,температура замерзания разбавленных рассолов не сравняется с температурой, вмещаю1цего многолетнемерзлого массива. В дальнейшем разбавленные рассолы замерзают и их растекание в породах пре кращается. По периферии участка закачки

:образуется постоянная ледопородная завеса, огряждаюгцая водонасыщенную зону.

Для закачки рассолов выбирают участки, отличающиеся повышенной структурной нарушенностью и располагающиеся в пределах геологических структур, благоприятных для отводя закачиваемых пород от охраняемого объекта (например, крылья складчатой структуры или моноклинали с падением в слоев в сторону, противоположную от источника формирования отходов).

Водоносные комплексы связаны друг с другом.

На чертеже изображена схема осуществления способа.

Осушение карьера 1 осуществляют способом открыто 0 водоотлива по трубопро .сдам 2. Дренажные воды временно, в период с ноября по мярт (когда темпера. тура воздуха не превы1няет -25 C), аккумулируются в поверхностном накопителе 3.

Место расположения участк:: зака 1ки выбрано в зоне проявления глуб;.,;-ного ряз5

5э лома западно-северо-западного «ростирания. Общее падение пород осадочного комплекса составляет 3-5 на северо-запад от карьера. Высотная абсолютная отметка площади участка выше долин водотоков района месторождения. Подошва многолетнемерзлых пород располагается непосредственно над верхнекембрийским водоносным горизонтом 4. Породы участка закачки по фильтруемости и льдистости расположены зонами 5-8, где зона 8 — монолитное основание многолетнемерзлых пород.

Для закачки рассолов в естественные коллекторы многолетнемерзлых пород пройдена горная выработка 9 в виде поглоыающей скважины на глубину выше подошвы многолетнемерзлых пород. Забой скважины находится в плотных породах, переслаивающихся маломощными и редкими прослоями пород. Выше разрез представлен, в основном, глинистными известняками и мергелями. Для организации закачки рассолов скважина оборудована фильтровой колонной 10.

Из накопителя 3 рассол перекачивают к горной поглощают,ей выработке 9 по трубопроводу 11. Закачку рассолов в естественные коллекторы многолетнемерзлых пород ведут свободным наливом в период с марта по сентябрь. Причем закачивают рассолы ниже базиса эрозии 12 для обеспечения экологической надежности способа. Предварительно осуществляют подготовку прискважинного массива, закачивая рассолы небольшими порциями, после чего за счет выщелачивания льда в прискважинной зоне приемистость скважины значительно увеличилясь.

Закачиваемые рассолы, растекаясь по локальным пустотам, и конечном счете образуют обводненную зону 13. Проведенные экспериментальные исследования позволяют условно разделить участок складирования токсичных рассолов на зону загрязнения механическими частицами 14; -ону выщелачивания льда и разбавления рассолов 15; зону замерзания разбавленных рассолов 16. .ля контроля за процессом растекания рассолов в многолетнемерзлом массиве по площади вокруг поглощающей горной выработки 9 пробурены контрольно-наблюдательные скважины 17. Кроме того, организован геофизический контроль за формированием обводненной зоны. В качестве основных методов контроля используют методы переходных процессов и вертикальное электр озон ди р о в а н не.

На стадии подготовки массива многолетнемерзлых пород и ри закачке высокоминерализованных рассолов повыц;ение уровня в наблюдательной скважине 17 и низкие скорости его падения после прекращения закячек свидетельствуют о неподготовленности прискважинного массива к приему закачиваемых рассолов. После выще1435505

Формула изобретения ( и

Составитель В Шишкин

Редактор H. Бобкова Техред И. Верес Корректор В. Гирняк

Заказ 5601/1 8 Тираж 787 Г1о дни с нос

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 лачивания льда и увеличения приемистости горной выработки 9 уровень воды в контрольной скважине 17 не только не повышается, но постепенно понижается.

1. Способ складирования токсичных рассолов в условиях многолетней мерзлоты, включающий сбор и аккумуляцию рассолов в поверхностных накопителях, закачку рассолов в естественные коллекторы миоголетнемерзлых пород через горную выработку на участках массива с повышенной трещиноватостью, в зонах глубинных разломов — через горную выработку, пройденную выше подошвы многолетнемерзлых пород, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности складирования за счет уменьшения емкости поверхностных накопителей и повышения экологической надежности складирования рассолов, предварительно производят подготовку мерзлого коллектора, прилегающего к горной выработке, путем порционной закачки в выработку рассолов, причем закачку последних производят ниже базиса эрозии поверхности массива до прекращения растекания рассолов в массиве после их замерзания.

2. Способ по п. I, отличающийся тем, что в осенне-зимний период в выработку для подготовки прилегающего массива закачивают рассолы с концентрацией, равной

15 концентрации насыщения, а в летний период — рассолы, нагретые атмосферным воздухом.