Накопитель водосодержащих отходов

 

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а точнее к накопителям водосодержащих отходов, аварийное растекание которых представляет собой опасность для населенных пунктов, предприятий и/или окружающей среды. Накопитель включает земляную емкость 1, образованную ограждающей дамбой 3, пересекающей понижение местности 4, две нагорные канавы 5, оканчивающиеся быстротоками 6 в нижнем бьефе дамбы 3, и дорогу 7 в виде насыпи 8, пересекающей понижение 4 в нижнем бьефе дамбы 3 на расстоянии от нее и образующей дополнительную земляную емкость 9. В плане дорога 7 в пределах понижения 4 выполнена между дамбой 3 и быстротоками 6, а ее насыпь 8 выполнена глухой или содержит трубу с задвижкой на выходе, при этом высота h насыпи 8 подобрана из соотношения V_д = Fh ≥ V_в, где V_д - объем дополнительной земляной емкости, определяющийся как функция F высоты h насыпи дороги; V_в - расчетный объем аварийного вытекания разжиженных отходов из накопителя в нижний бьеф ограждающей дамбы. Конструкция накопителя повышает безопасность как при складировании отходов, так и в процессе эксплуатации за счет аккумулирования всего расчетного объема аварийного вытекания отходов. 2 ил.

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а точнее к накопителям водосодержащих отходов, аварийное растекание которых представляет собою опасность для населенных пунктов, предприятий и/или окружающей среды.

Известен накопитель водосодержащих отходов, включающий земляную емкость, образованную ограждающей дамбой, пересекающей понижение местности, нагорную канаву, концевой участок которой в плане выполнен в пределах понижения в нижнем бьефе ограждающей дамбы и на расстоянии от нее, и дороги в виде насыпи, пересекающей понижение местности в нижнем бьефе ограждающей дамбы и образующей в пределах понижения дополнительную емкость, при этом в пределах дополнительной емкости насыпь выполнена с водопропускным отверстием, а концевой участок нагорной канавы в плане выполнен между ограждающей дамбой и дорогой (хвостохранилище Надеждинского никелевого завода НГМК, технический проект, генплан, черт, N 114-9-2, Гидропроект, Красноярск, 1974).

Недостатком известного накопителя является его недостаточная безопасность при эксплуатации вследствие того, что дополнительная земляная емкость, образующаяся в нижнем бьефе ограждающей дамбы насыпью дороги, не приспособлена для длительного задержания в себе всего расчетного объема аварийного вытекания разжиженных отходов, которые подобно селевому потоку перетекают из накопителя в нижний бьеф ограждающей дамбы. Это происходит из-за того, что объем дополнительной земляной емкости не сообразован с объемом аварийного вытекания разжиженных отходов, постоянно увеличивающимся водою, поступающей из нагорной канавы, а также за счет того, что через водопропускное отверстие в насыпи дороги разжиженные отходы перетекают в нижний бьеф насыпи.

Технический результат от использования изобретения исключается в повышении безопасности при эксплуатации накопителя.

Этот технический результат достигается тем, что в накопителе водосодержащих отходов, включающем земляную емкость, образованную ограждающей дамбой, пересекающей понижение местности, нагорную канаву, концевой участок которой в плане выполнен в пределах понижения в нижнем бьефе ограждающей дамбы и на расстоянии от нее, и дорогу в виде насыпи, пересекающей понижение местности в нижнем бьефе ограждающей дамбы и образующей в пределах понижения дополнительную земляную емкость, согласно изобретению в плане дорога в пределах понижения местности выполнена между ограждающей дамбой и концевым участком нагорной канавы, а насыпь дороги, образующая дополнительную емкость, выполнена глухой или с возможностью перекрытия ее водопропускного отверстия, при этом высота h насыпи дороги подобрана из соотношения V_д = F(h) ≥ V_в где V_д - объем дополнительной земляной емкости, определяющийся как функция F от высоты h насыпи дороги; V_в - расчетный объем аварийного вытекания разжиженных отходов из накопителя в нижнем бьефе ограждающей дамбы.

Изобретение поясняется чертежами, где: на фиг. 1 схематично изображен накопитель, план; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1.

Накопитель водосодержащих отходов включает земляную емкость 1, образованную в границах 2 ограждающей дамбой 3, пересекающей понижение местности 4, две нагорные канавы 5, концевой участок каждой из которых выполнен в виде быстротока 6 в пределах понижения местности 4 в нижнем бьефе ограждающей дамбы 3 и на расстоянии от нее, и дороги 7 в виде насыпи 8, пересекающей понижение местности 4 в нижнем бьефе ограждающей дамбы 3 и образующей в пределах понижения 4 дополнительную земляную емкость в ее границах 10. В плане дорога 7 в пределах понижения местности 4 выполнена между ограждающей дамбой 3 и быстротоками 6, а ее насыпь 8, образующая дополнительную емкость 9, выполнена глухой, при этом высота h насыпи 8 подобрана таким образом, что объем V_д дополнительной земляной емкости 9 равен или превышает расчетный обьем V_в аварийного вытекания разжиженных отходов из накопителя в нижний бьеф ограждающей дамбы.

Накопитель эксплуатируют следующим образом.

Складирование твердых зернистых отходов, например, хвостов 11 осуществляют гидравлическим путем с образованием отстойного прудка 12, являющегося элементом системы оборотного водоснабжения предприятия горной промышленности (не показано). Вода поверхностного стока в бортах понижения 4 перехватывается нагорными канавами 5 и, минуя дополнительную емкость 9, отводится в нижний бьеф, где она по быстротокам 6 сбрасывается в естественное русло 13. Посредством дренажного устройства 14, расположенного в понижении 4 между ограждающей дамбой 3 и насыпью 8 и выполненного, например, в виде водозаборных скважин 15, осуществляют перехват загрязненных вод, фильтрующих из хвостохранилища, и их подачу в оборотную систему водоснабжения предприятия. Весь объем возможного аварийного вытекания V_в (на фиг. 2 граница аварийного вытекания показана пунктиром), напоминающий сель и включающий в себя хвосты, материал размыва дамбы 3 и воду отстойного прудка 12, аккумулируется в дополнительной емкости 9 между ограждающей дамбой 3 и глухой насыпью 8. Потребный объем аккумуляции (объем V_д дополнительной емкости 9), определяют как функцию F от высоты h насыпи 4, а расчетный объем аварийного вытекания V_в определяют, например, по рекомендации ОНИЛ СПбГТУ исходя из двухгодичного слоя намыва хвостов.

При эксплуатации накопителя вода поверхностного стока с площади, ограниченной ограждающей дамбой 3, нагорными канавами 5 и насыпью 8, инфильтрует через тело насыпи 8 и основание 16 в нижний бьеф насыпи 8, а при необходимости эта вода пропускается металлической трубой, снабженной на выходе задвижкой (труба и задвижка на чертеже не показаны). В случае аварийного вытекания из накопителя разжиженных хвостов задвижку на металлической трубе закрывают, а между насыпью 8 и быстротоками 6 выполняют дополнительное дренажное устройство 17, воду из которого подают в оборотную систему водоснабжения предприятия.

Основное дренажное устройство 14 может быть сразу выполнено в нижнем бьефе насыпи 8 на месте дренажного устройства 17. В этом случае в верхнем бьефе насыпи 8 может быть образован прудок 18 осветленной воды (на фиг. 1 возможный прудок осветленной воды показан пунктиром).

Нагорные канавы 5 обычно являются границами охранной зоны накопителя, на территории которой все работы должны согласовываться с надзорными органами.

Использование изобретения повысит безопасность при эксплуатации накопителя водосодержащих отходов за счет аккумулирования всего расчетного объема аварийного вытекания разжиженных отходов из накопителя в дополнительной земляной емкости, образованной насыпью дороги в нижнем бьефе ограждающей дамбы.

Формула изобретения

Накопитель водосодержащих отходов, включающий земляную емкость, образованную ограждающей дамбой, пересекающей понижение местности, нагорную канаву, концевой участок которой в плане выполнен в пределах понижения в нижнем бьефе ограждающей дамбы и на расстоянии от нее, и дорогу в виде насыпи, пересекающей понижение местности в нижнем бьефе ограждающей дамбы и образующей в пределах понижения дополнительную земляную емкость, отличающийся тем, что в плане дорога в пределах понижения местности выполнена между ограждающей дамбой и концевым участком нагорной канавы, а насыпь дороги, образующая дополнительную емкость, выполнена глухой или с возможностью перекрытия ее водопропускного отверстия, при этом высота h насыпи дороги подобрана из соотношения V_д = F(h) ≥ V_в, где V_д - объем дополнительной земляной емкости, определяющийся как функция F высоты h насыпи дороги; V_в - расчетный объем аварийного вытекания разжиженных отходов из накопителя в нижний бьеф ограждающей дамбы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2