Гидроотвал отходов промышленных предприятий
Владельцы патента RU 2440455:
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский федеральный университет (СФУ) (RU)
Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при складировании отходов промышленных предприятий. Гидроотвал отходов промышленных предприятий содержит первичную дамбу обвалования. Дамба размещена на основании гидроотвала и образует его первый ярус. Вдоль дамбы расположен дренажный слой, снабженный дренажной трубой. Вторичные дамбы наращивания размещены на пляже намыва и образуют последующие ярусы гидроотвала. На поверхности каждого намытого пляжа яруса до возведения очередной вторичной дамбы уложены продольные и поперечные дренажные ленты. В ярусах выполнены в виде скважин вертикальные дрены. Дрены соединяют продольные и поперечные дренажные ленты между собой и с дренажным слоем. Единая пространственная дренажная система эффективно обезвоживает намытые отходы и повышает прочность намытого массива. 1 ил.
Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при складировании отходов промышленных предприятий, например хвостов рудообогащения, золошлаков тепловых электростанций, шламов и шлаков металлургических и иных производств.
Известен гидроотвал отходов промышленных предприятий, включающий первичную ограждающую дамбу, размещенную на основании и образующую первичную емкость и первый ярус массива складируемых отходов; на днище первичной емкости, в том числе на внутреннем откосе первичной дамбы, устроен противофильтрационный экран, а вдоль этой дамбы над экраном расположен самотечный дренаж, отводящий фильтрационные стоки из гидроотвала. По мере возведения последующих ярусов гидроотвала на поверхность пляжа, намытого из складируемых отходов, преимущественно из наиболее крупных фракций, вдоль первичной (основной) дамбы отсыпают вторичные дамбы, вдоль которых прокладывают вторичные дренажные линии (Гидротехнические сооружения. Справочник проектировщика / Под общей редакцией В.П.Недриги. М.: Стройиздат, 1983, с.510, рис.21.1).
Недостатком этого технического решения является то, что дренажная система требует устройства отдельного водоотвода из каждой вторичной дренажной линии, что не позволяет объединить все дренажи - первичный и вторичные - в единую дренажную систему и не исключает обильного водонасыщения внешнего откоса многоярусной ограждающей дамбы, т.е. в итоге не достигается необходимая фильтрационная и статическая устойчивость дамбы.
Недостатком также является необходимость устройства многочисленных сливных труб от вторичных дрен, отводящих дренажные воды и пересекающих массив дамбы, возможность их деформирования и замерзания. Все это увеличивает затраты на создание гидроотвала, снижает его надежность и усложняет эксплуатацию.
Известен гидроотвал отходов промышленных предприятий, включающий первичную дамбу обвалования, размещенную на основании гидроотвала и образующую его первый ярус, прилегающий к ней дренажный слой, снабженный дренажной трубой, вторичные дамбы, каждая из которых размещена большей частью на пляже намыва и образует последующий ярус гидроотвала, ряд вторичных дамб снабжен понурами, которые по отношению друг к другу выполнены короткими и длинными и покрывают пляж намыва, на каждом длинном понуре размещена продольная дренажная лента (патент РФ №2261952, МПК Е02В 7/06, опубликован в 2005).
Недостатком данного технического решения является то, что дрены не образуют единую пространственную дренажную систему и не обеспечивают дренирование всего массива гидроотвала, т.е. не достигается эффективное обезвоживание намытых отходов и соответствующее повышение прочности намытого массива.
Техническим результатом изобретения является создание единой пространственной дренажной системы.
Задача для достижения технического результата решается тем, что в гидроотвале отходов промышленных предприятий, включающем первичную дамбу обвалования, расположенную на основании гидроотвала и образующую его первый ярус, прилегающий к ней дренажный слой, снабженный дренажной трубой, вторичные дамбы, которые размещены большей частью на пляже намыва и образуют последующие ярусы наращивания гидроотвала, и продольные дренажные ленты, выполненные на отдельных ярусах, согласно изобретению на поверхности каждого из остальных намытых ярусов до возведения вторичной дамбы уложены дополнительные продольные дренажные ленты, при этом на поверхности каждого намытого яруса также уложены и поперечные дренажные ленты, а в самих ярусах выполнены в виде скважин вертикальные дрены, соединяющие поперечные и продольные дренажные ленты между собой и с дренажным слоем.
Сущность технического решения заключается прежде всего в том, что устраиваемые поэтапно, по мере наращивания ярусов гидроотвала, продольные, поперечные и вертикальные дренирующие элементы в совокупности с дренажным слоем, снабженным дренажной трубой, образуют пространственную дренажную систему, осуществляющую эффективный сбор и отвод всех фильтрационных вод гидроотвала и тем самым обеспечивающую устойчивость сооружения, что особенно важно в суровых климатических условиях, когда промерзание обводненных наружных откосов существенно осложняет эксплуатацию гидрооотвалов.
Изобретение поясняется чертежом, на котором схематично изображен гидроотвал промышленных отходов на одном из этапов его возведения, поперечный разрез.
Гидроотвал включает первичную ограждающую дамбу 1, выполненную из карьерного грунта, размещенную на основании 2 гидроотвала и образующую его первый ярус, экран 3, расположенный на основании 2 и внутреннем откосе первичной дамбы 1, дренажный слой 4, включающий дренажную трубу, вторичные дамбы 5, 6, 7, размещенные на пляже 8 намыва отходов 9 и образующие последующие ярусы намыва. На поверхности каждого намытого яруса до возведения вторичной дамбы уложены продольные дренажные ленты 10 и поперечные дренажные ленты 11, в каждом из ярусов выполнены вертикальные дрены 12 в виде скважин, соединяющие дренажные ленты 10, 11 между собой и с дренажным слоем 4. В качестве материала дренажных лент и вертикальных дрен могут быть использованы сыпучие крупнозернистые грунтовые материалы (песок, гравий, щебень) и различные искусственные материалы и изделия (например, сборные блоки из пористого водопроницаемого бетона, геотекстиль).
Создание гидроотвала и его работа осуществляются следующим образом.
Намыв отходов 9 в первый ярус осуществляется после возведения первичной дамбы обвалования 1, создания экрана 3 и дренажного слоя 4, который задействуют путем открытия запорных устройств на дренажных выпусках (на чертеже не показаны) после покрытия дренажного слоя 4 слоем отходов 9. Намыв отходов 9 в каждый последующий ярус осуществляется после возведения соответствующей вторичной дамбы наращивания 5, 6, 7, продольных и поперечных дренажных лент 10, 11 и вертикальных дрен 12.
Фильтрационный сток из гидроотвала поступает в дренажные ленты 10, 11 и вертикальные дрены 12, соединенные между собой и с дренажным слоем 4 и в совокупности образующие единую пространственную дренажную систему, из которой фильтрат отводится за пределы гидроотвала.
Гидроотвал отходов промышленных предприятий, включающий первичную дамбу обвалования, расположенную на основании гидроотвала и образующую его первый ярус, прилегающий к ней дренажный слой, снабженный дренажной трубой, вторичные дамбы, которые размещены большей частью на пляже намыва и образуют последующие ярусы наращивания гидроотвала, и продольные дренажные ленты, выполненные на отдельных ярусах, отличающийся тем, что на поверхности каждого из остальных намытых ярусов до возведения вторичной дамбы уложены дополнительные продольные дренажные ленты, при этом на поверхности каждого намытого яруса уложены поперечные дренажные ленты, а в самих ярусах выполнены в виде скважин вертикальные дрены, соединяющие поперечные и продольные дренажные ленты между собой и с дренажным слоем.
