Способ сооружения дамбы хвостохранилища

 

Изобретение относится к горному делу, а именно к способам сооружения многоярусной дамбы обвалования хвостохранилища. Цель изобретения - повышение скорости сооружения дамбы, эффективное расширение ее для возможности увеличения высоты дамбы и объема укладки вскрышных пород в ее тело, а также увеличение емкости для хранения хвостов. Возведение отвальных въездов 3 и отсыпку пионерных насыпей 4 в каждом этагге строительства производят вдоль дамбы по обе стороны от продольной ocii 2 до формирования ядра. На отвальных въездах 3 и на пионерных насыпях 4 прокладывают временные железнодорожные пути 5 и тупики , а формирование ядра дамбы и расширение пионерных насыпей 4 в упорную призму осуществляют одновременно. Разгрузку транспортируемых железнодорожным транспортом скрышных пород производят непосредственно в тело дамбы на каждом ярусе. Кроме того, по мере формирования пионерных насыпей 4 в упорную призму расширяют и отвальные въезды. По мере расширения упорных призм и отвальных въездов 3 переносят железнодорожные пути 5. Наращивание дамбы сверх проектных параметров производят за счет расширения упорной призмы с внешней стороны дамбы на всех ярусах и картового намыва хвостов по периметру дамбы. 6 ил., 2 з.п. ф-лы. ел о 4D ю СА) ч N

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 02 В 7/06 е ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

- о

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4619812/15 (22) 14.12.88 (46) 23.02.91, Бюл. М 7 (71) Научно-исследовательский горнорудный институт (72) С.М.Фатеев, Ю.И,Чирков, В.П.Волощенко, В.Г.Волынец, Л.Н,Балабат и А.И.Белик (53) 627.8 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 949177, кл, Е 02 В 3/10, 1.986.

Проект ТЭОреконструкции объединенного хвостового хозяйства ЮГОКа и НКГОКа с целью поддержания мощности комбинатов. Институт "Южгипроруд", чертеж 01Т30-2423-ГТ-ГО, 1988, (54) СПОСОБ СООРУЖЕНИЯ ДАМБЫ ХВОСТОХРАНИЛИЩА (57) Изобретение относится к горному делу, а именно к способам сооружения многоярусной дамбы обвалования хвостохранилища. Цель изобретения — повышение скорости сооружения дамбы, эффективное расширение ее для возможности увеличения высоты дамбы и объема укладки... Ы, „1629377 А1 вскрышных пород в ее тело, а также увеличение емкости для хранения хвостов, Возведение отвальных въездов 3 и отсыпку пионерных насыпей 4 в каждом этапе строительства производят вдоль дамбы по обе стороны от продольной оси 2 до формирования ядра. На отвальных въездах 3 и на пионерных насыпях 4 прокладывают временные железнодорожные пути 5 и тупики, а формирование ядра дамбы и расширение пионерных насыпей 4 в упорную призму осуществляют одновременно. Разгрузку транспортируемых железнодорожным транспортом скрышных пород производят непосредственно в тело дамбы на каждом ярусе. Кроме того, по мере формирования пионерных насыпей 4 в упорную призму расширяют и отвальные въезды. По мере расширения упорных призм и отвальных въездов 3 переносят железнодорожные пути 5. Наращивание дамбы сверх проектных параметров производят за счет расширения упорной призмы с внешней стороны дамбы на всех ярусах и картового намыва хвостов по периметру дамбы. 6 ил., 2 э.п. ф-лы.

1629377

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к способам сооружения многоярусных дамб обвалования хвостохранилища.

Цель изобретения — повышение скорости сооружения дамбы, эффективное расширение ее для возможного увеличения высоты дамбы и объема укладки вскрышных пород в ее тело, а также увеличение емкости для хранения хвостов.

На фиг.1 изображена стадия отсыпки отвальных въездов и пионерных насыпей первого яруса по обе стороны от оси дамбы; на фиг.2 — дамба, поперечное сечение; на фиг,3 — момент сооружения дамбы на уровне возведения отвального въезда и пионерной насыпи со второго на третий ярус. дамбы; на фиг,4 — схема развития железнодорожных путей на отвальных въездах и пионерных насыпях по мере расширения отсыпки упорной призмы и отвального въезда; на фиг.5 — дамба, сооружаемая по предлагаемому способу; на фиг.б — технология наращивания высоты дамбы сверх проектных величин.

Способ заключается в следующем. Подготавливают дно чаши хвостохранилища. К выбранному месту строительства дамбы обвалования хвостохранилища прокладывают железнодорожные пути 1 от разрабатываемого карьера, На расстоянии одной экскаваторной заходки проектируемого участка дамбы с обеих сторон от ее продольной оси

2 прокладывают параллельно последней железнодорожные пути 1, Затем вдоль.путей этого участка делают приямок для разгрузки вскрышных пород, транспортируемых думпкарами из карьера. С помощью экскаваторов из вскрышных пород отсыпают(при необходимости послойноукатывают до требуемой плотности) отвальный въезд 3 с подъемом 30, для железнодорожных составов. В основание отвального въезда 3 отсыпают скальные породы вскрыши для обеспечения безопасности движения. После достижения высоты отвального въезда

3, равной высоте первого яруса дамбы, отсыпают пионерную насыпь 4. Вдоль пути 5 на пионерной насыпи 4 устраивают приямок для разгрузки вскрышных пород. В основание пионерной насыпи также отсыпают скальные породы, По мере продвижения отсыпки насыпи отвального въезда 3 к пионерной насыпи 4 на них прокладывают временные железнодорожные пути 5. Таким образом сооружают отвальные въезды 3 и пионерные насыпи 4 по.обе стороны от оси

2 отдельного участка дамбы на первом ее ярусе. Затем пионерные насыпи 4 первого яруса расширяют с помощью экскаваторов

20» вскрышными породами пионерной насы40

55

30 в упорные призмы б (фиг.3), перелопачивая вскрышные породы, которые подвозят по железнодорожному пути 5, проложенному на отвальных въездах 3, Одновременно с расширением пионерных насыпей 4 в упорные призмы 6 по второму железнодорожному пути 5 (на пионерной насыпи 4) подвозят материал для возведения ядра 7 дамбы (фиг.3), который укладывают другим экскэватором. В основании ядра 7 при необходимости сооружают зуб 8 дамбы и дренажную систему 9 (согласно требованиям СНиП Ш1 — 87 и СНиП Ш-8-88), В качестве материала для ядра 7 дамбы может использоваться как суглинок из вскрышных пород карьера, так и суглинок из специально разрабатываемого карьера.

Суглинок также подвозят железнодорожным транспортом, между суглинком ядра 7 пи 4 экскаватором укладывают переходной слой 10 из кварцитной крошки отсева.

По мере расширения пионерной насыпи

4 и упорной призмы б к краю ширины дамбы расширяют и отвальные въезды 3. Для этого через расстояние, равное шагу экскаваторной заходки (в зависимости от типа применяемого экскаватора оно различно), прокладывают железнодорожные пути 5 на отвальных въездах 3 и железнодорожные тупики 11 (фиг.2) на пионерных насыпях 4.

В зависимости от необходимых скоростей сооружения дамбы для расширения отвальных въездов используют либо специальный экскаватор, либо экскаватор с пионерной насыпи 4, После расширения упорной призмы б первого яруса до проектных размеров путем отсыпки вскрышных пород с доставкой их из карьера железнодорожным транспортом откос яруса формируется под углом естественного откоса, который характерен для отсыпанных на откосе вскрышных пород.

Отсыпку материала экрана 12 ведут также экскаваторами, а доставляют материал железнодорожным транспортом. В качестве экскаватора для формирования экрана 12 следует использовать драглайны с большим разлетом стрелы. При отсыпке материала экрана 12 необходимо послойно катком укатывать его для придания требуемой плотности и противофильтрационных свойств.

При формировании поперечного профиля дамбы вскрышные породы, укладываемые в ее тело, должны заранее определяться графиком. учитывающим перспективу разрабатываемых вскрышных пород на отдельных участках карьера по объемам, структурному составу и годам.

16?9377

При этом упорную призму 6 с внутренней стороны от оси дамбы следует возводить из более прочных скальных и полускальных вскрышных пород. Породы, теряющие прочность при намокании, отсыпают в упорную призму 6 со стороны ниж него бьефа за пределами зоны ее насыщения. В основании их предварительно, перед отсыпкой первого яруса, устраивают горизонтальный дренаж 9. включающий продольные и поперечные канавы, заполненные кварцитной щебенкой.

Они служат для отвода за внешние пределы дамбы профильтровавшейся через экран 12 воды.

Таким образом сооружают все конструктивные элементы первого яруса дамбы. . Для сооружения последующих ярусов дамбы с уровня первого, второго и последующих ярусов возводят отвальные въезды 3 и пионерные насыпи 4 и производят операции аналогично как при сооружении первого яруса дамбы. Исключение составляет только система дренажа, которую строят только в основании дамбы.

Этапом строительства дамбы является либо сооружение первого яруса по всему ее периметру (ыа равнинной площадке), либо только на отдельных участках с учетом профиля местности площадки. После сооружения первого яруса дамбы как на отдельных . участках, так и по всему периметру образования чаша хвостохранилища должна быть готова к приему пульпы.

Вторым и последующим этапами сооружения дамбы является сооружение всех конструктивных элементов второго и последующих верхних ярусов дамбы, позволяющих вести работы по заполнению пульпой чаши хвостохранилища до соответствующей высоты дамбы.

В перспективе возможна разработка более совершенной технологии обогащения железных руд, которая позволит вовлечь в отработку некондиционные, для нынешнего периода, руды. Следовательно, s обвалованном дамбой хвостохранилище появится потребность дополнительного (сверх проектной высоты дамбы) складирования хвостов, Предлагается следующая технология наращивания дамбы сверх проектных вели чин (фиг.6). Поскольку емкость хвостохранилища можно увеличить за счет высоты гребня дамбы, то увеличение высоты дамбы требует расширения основания нижнего и всех вышележащих ее ярусов. Осуществить это в действующей многоярусной дамбе можно эа счет расширения упорной призмы 6 с внешней и намыва ее с внутренней сторон.

Для наращивания каждого дополнительного яруса 13 (сверх проектной высоты дамбы) требуется наращивание ширины упорной призмы 6 величиной не менее 1,5 ширины откоса яруса дамбы. При этом обеспечива5 ется возможность прокладки железнодорожных путей на дополнительно наращиваемые ярусы дамбы. Последние сооружаются без ядра, но с переходным слоем

10 из кварцитной кромки и экраном 12, оба

10 отсыпаются с внутренней стороны дамбы.

Для уменьшения фильтрации воды из хвостохранилища через дополнительные яруса дамбы по ее периметру на расстоянии радиуса разгрузки драглайном с большим

15 вылетом стрелы возводится дамба вторичного обваловэния. По протяженности ее делят на участки, ограничивающие ее бока.

После отсыпки драглайном боковых насыпей образуются карты, внутрь которых нали20 вают пульпу. Предварительно в дамбе вторичного обвалования устраивают колодцы. Через них вода из карты вытекает в чашу хвостохранилища (частично фильтруется через экран в тело дамбы первичного обвало25 вания). В результате картирования хвостохранилища создают дополнительный слой из хвостов, снижающий фильтрацию воды через экран и все тело дамбы. При этом повышается надежность дамбы по

30 сравнению с первоначальной проектной за счет повышения устойчивости внутренних откосов дополнительных ярусов дамбы.

Способ наращивания дамбы (фиг.6) заключается в следующем. После принятия

35 решения о наращивании дополнительных ярусов 13 дамбы по сравнению с проектными расширяют упорную призму 6 на каждом ярусе на величину 1,5 ширины откоса яруса во внешнюю сторону от чаши хвостохрани40 лища, Для этого на внешней берме 14 в 15 м от откоса каждого яруса прокладывают железнодорожные пути вдоль яруса (частично они имеются, так как при отсыпке верхних ярусов ими пользовались для доставки

45 вскрышных пород в тело яруса). В 3 м от внешней нитки рельсового пути вдоль него делают приямок для разгрузки вскрышных пород, доставляемых думпкарными вертушками, За приямком устанавливают экскава50 тор и отсыпают им вскрышную породу под откос яруса, расширяя во внешнюю сторону дамбы упорную призму 15 до величины, равной не менее 1,5 ширины откоса яруса (27 м). Затем на верхнем ярусе, вдоль сере55 дины ширины яруса, прокладывают железнодорожный путь, а вдоль него в 3 м делают приямок. Доставляют вскрышные породы думпкэрами и разгружают. Затем экскаватором отсыпают отвальный въезд под углом подъема ЗОО, После достижения им высоты, 1629377 равной высоте дополнительного яруса 13, начинают отсыпать пионерную насыпь шириной, достаточной для сооружения двухпутевого железнодорожного пути и установки экскаваторов у каждого из путей, По отвальному въезду и пионерной насыпи укладывают эти пути. Вдоль них на новом-ярусе делают приямок для разгрузки вскрышных пород.. С помощью одного экскаватора сооружают упорную призму 6, расширяя пионерную насыпь 4 во внешнюю сторону дамбы. С помощью другого экскаватора расширяют упорную призму во внутреннюю сторону дамбы, отсыпают им переходной слой 10 из кварцитной крошки и экран 12 из суглинка.

При необходимости аналогично сооружают второй дополнительный ярус, повторяя все операции по расширению упорных призм на каждом ярусе во внешнюю сторону дамбы.

До начала расширения упорной призмы первого яруса дамбы при увеличении ее высоты за проектные величины необходимо реконструировать дренажную систему, поскольку она может быть засыпана вскрышными породами.

Формула изобретения

1. Способ сооружения дамбы хвостохранилища; выполненной с зубами ядром, упорными призмами с обеих" сторон ядра, включающий возведение на каждом ярусе отвальных въездов, отсыпку пионерных насыпей и расширение их в упорную призму, транспортирование железнодорожным транспортом вскрышных пород до основа5 ния дамбы, разгрузку вскрышных пород, формирование заходок насыпей и откосов ярусов, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости сооружения дамбы, эффективного расширения ее для возмож10 ности увеличения высоты дамбы и объема укладки вскрышных пород в ее тело, а также увеличения емкости для хранения хвостов, возведение отвальных въездов -и отсыпку пионерных насыпей в каждом этапе строй15 тельства производят вдоль дамбы по обе стороны от оси да формирования ядра на отвальных въездах и на пионерных йасы их прокладывают соо ветс венно железнодсрожные пути и тупики, а формирование ядра

20 и расширение пионерных насыпей в упорную призму осуществляют одновремею«о, при этом разгрузку транспортируемых вскрышных пород железчодорожным транспортом производят непосредственно

25 в дамбу на каждом ярусе:

2. Способ по п.1, отличающийся . тем, что по мере расширения пионерных насыпей в упорную призму. расширяют и отвальные въезды.

30 3. Способ по пп,1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что по мере расширения упорных призм и отвальных въездов производят перенос железнодорожных путей.

1629377

1629377

Составитель B. Баидаков

Редактор И. Шмакова Техред М.Моргентал Корректор Н. Король

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101