Гидроотвал с незамерзающей дренажной системой



Гидроотвал с незамерзающей дренажной системой
Гидроотвал с незамерзающей дренажной системой

 


Владельцы патента RU 2504614:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" (СФУ) (RU)

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности к возведению гидроотвалов промышленных отходов. Гидроотвал включает ограждающую дамбу, утепляющую дренажную пригрузку на низовом откосе дамбы и расположенные под пригрузкой дренаж и дренажный выпуск. Непосредственно над дренажом и дренажным выпуском размещен пульпопровод гидротранспортной системы для подачи на гидроотвал гидросмеси. Гидросмесь имеет положительную температуру промышленных отходов - пульпы. Обеспечивается повышение работоспособности и возможность функционирования гидроотвала при отрицательных температурах. 4 ил.

 

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при складировании отходов промышленных предприятий, например золошлаков тепловых электростанций, хвостов рудообогащения, шламов металлургических и иных производств в гидроотвалах - золошлакоотвалах, хвостохранилищах и шламонакопителях.

При устройстве гидроотвалов в суровых климатических условиях существенно важным является защита от промерзания дренажей, находящихся в ограждающей дамбе и массиве складируемых отходов. Происходящее при этом нарушение нормального фильтрационного режима приводит к уменьшению устойчивости дамбы и гидроотвала в целом, их деформациям и разрушению. Известны многочисленные примеры таких негативных процессов, приводящих к аварийным ситуациям (хвостохранилище №1 Норильского ГМК, золоотвал №1 Абаканской ТЭЦ и другие).

Известен гидроотвал отходов промышленных предприятий (патент РФ №2440455, МПК Е02В 7/06, опубл. 20.01.2012. Бюл. №2), в котором незамерзаемость дренажной системы достигается при таком ее расположении в толще намывного массива отходов, когда его промерзание со стороны низового откоса ограждающей дамбы не влияет на работоспособность дренажа. Но в данном техническом решении не решена задача предохранения от замерзания дренажных выпусков, пересекающих слой сезонного промерзания на низовом (внешнем) откосе ограждающей дамбы. Опасность такого промерзания постоянно сохраняется в периоды наиболее низких температур наружного воздуха и промерзающего слоя и, соответственно, при снижении теплоотдачи от фильтрационного потока.

Известен также гидроотвал, в котором использована утепленная дренажная пригрузка с незамерзающим дренажным выпуском (Сысоев Ю.М., Кузнецов Г.И. Проектирование и строительство золоотвалов. - М.: Энергоатомиздат, 1990, стр.187-189, рис.5.11). В этой конструкции предусмотрено применение греющего электрокабеля.

Недостатком известного технического решения является то, что в нем не используется тепло, содержащееся в гидросмеси (пульпе), подаваемой на гидроотвал по трубам гидротранспортной системы, существенно усложняется конструкция утепленного дренажа, возрастает стоимость его строительства и эксплуатации за счет затрат на прокладку кабеля и устройство других элементов системы электрообогрева и относительно высоких энергозатрат. Отрицательным фактором является также недостаточная надежность системы при повреждениях и отключениях электроснабжения.

В основу изобретения заложено создание такой конструкции дренажа и дренажного выпуска на гидроотвале в суровых климатических условиях, которая обеспечила бы незамерзаемость и, соответственно, работоспособность дренажа при минимальных затратах на его устройство и эксплуатацию за счет использования теплосодержания гидросмеси, подаваемой в гидроотвал.

Поставленная задача решается тем, что в гидроотвале с незамерзающей дренажной системой, включающем ограждающую дамбу, утепляющую дренажную пригрузку на низовом откосе дамбы и расположенные под пригрузкой дренаж и дренажный выпуск, согласно изобретению непосредственно над дренажом и дренажным выпуском размещен пульпопровод гидротранспортной системы для подачи на гидроотвал гидросмеси имеющих положительную температуру промышленных отходов (пульпы).

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен вариант гидроотвала с трубчатым дренажом в разрезе по нормали к оси дамбы (фиг.1а) и в разрезе по оси пульпопровода на участке дренажного выпуска (фиг.1б), а на фиг.2а, 2б показаны аналогичные разрезы для варианта гидроотвала с ленточным дренажом.

Предлагаемый гидроотвал с незамерзащей дренажной системой включает в себя ограждающую дамбу 1 гидроотвала, ленточный или трубчатый дренаж 2, дренажный выпуск 3, расположенные на основании 4. Непосредственно над дренажом и дренажным выпуском расположен пульпопровод 5, размещенный в грунте утепляющей пригрузки 6.

Создание незамерзающего дренажа гидроотвала и его работа осуществляются следующим образом. В процессе возведения ограждающей дамбы 1 на подготовленное основание 4 вдоль дамбы укладывается трубчатый или ленточный дренаж 2 и трубы дренажного выпуска 3. Над дренажом 2 и выпуском 3 укладывается пульпопровод 5, по которому на гидроотвал подается теплая пульпа (гидросмесь отходов). От контакта с холодным наружным воздухом система защищена утепляющей пригрузкой 6.

Фильтрационный сток из гидроотвала поступает в дренаж 2 и по дренажному выпуску 3 направляется в соответствующую емкость, в естественный водоем или на очистные сооружения. Одновременно по пульпопроводу 5 подается теплая пульпа. Совместное влияние тепла, содержащегося в фильтрате и в пульпе, обеспечивает незамерзаемость дренажа 2 и выпуска 3. Дополнительную тепловую защиту всей дренажной системы обеспечивает и утепляющая пригрузка 6, т.е. все отмеченное выше способствует тому, что глубина 7 сезонного промерзания пригрузки 6 не достигает дренажа 2.

Сущность технического решения заключается прежде всего в том, что трубопровод (пульпопровод), по которому подается на гидроотвал гидросмесь имеющих положительную температуру отходов промышленных предприятий (пульпа), прокладывается совместно с дренажом и дренажным выпуском. Благодаря этому тепловому воздействию и в сочетании с фильтрационным потоком, поступающим в дренаж, в грунте вокруг дренажа и выпуска поддерживается талая зона, в результате чего обеспечивается незамерзаемость всех элементов дренажа и, соответственно, устойчивость ограждающей дамбы, а следовательно, и надежность работы гидроотвала без дополнительных энергозатрат.

Гидроотвал с незамерзающей дренажной системой, включающий ограждающую дамбу, утепляющую дренажную пригрузку на низовом откосе дамбы и расположенные под пригрузкой дренаж и дренажный выпуск, отличающийся тем, что непосредственно над дренажом и дренажным выпуском размещен пульпопровод гидротранспортной системы для подачи на гидроотвал гидросмеси имеющей положительную температуру промышленных отходов - пульпы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области мелиоративного и водохозяйственного строительства. Способ возведения узкопрофильных дамб осуществляется подачей пульпы в намываемое сооружение одновременно из основного и двух распределительных пульпопроводов.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при возведении гидроотвалов для складирования отходов, например золоотвалов, хвостохранилищ и шламонакопителей обогатительных фабрик.

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано для обеспечения безопасного пропуска чрезвычайного паводкового расхода в условиях угрозы перелива воды через гребень грунтовой плотины.

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при возведении гидроотвалов для складирования отходов, например золоотвалов, хвостохранилищ и шламонакопителей обогатительных фабрик.

Изобретение относится к области гидротехнического строительства, а именно к эксплуатации сооружений в условиях северной строительно-климатической зоны. .

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при возведении каменно-земляных плотин в северной строительно-климатической зоне.

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при возведении каменно-земляных плотин в северной строительно-климатической зоне.

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может применяться для возведения высоких каменно-насыпных плотин. .

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при возведении и эксплуатации плотин из грунтовых материалов в северной строительно-климатической зоне.

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при возведении и эксплуатации плотин из грунтовых материалов в северной строительно-климатической зоне.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способам ведения горных работ. Техническим результатом является разделение укладываемых в отвал пород на различные типы, обеспечение сохранности полезных свойств складируемых пород, сокращение времени на подготовку отвала при его последующей разработке в качестве техногенного месторождения. Способ включает подготовку основания гидроотвала или хвостохранилища, отсыпку дамб обвалования и укладку пульпопроводов, устройство шандерных колодцев и отвод осветленных вод. При этом на боковых дамбах обвалования устраивают площадки, на которых располагают башенные экскаваторы или скреперные лебедки, посредством которых перемещают часть осаждаемых в верхней зоне гидроотвала горных пород в направлении, перпендикулярном оси намыва гидроотвала или хвостохранилища в направлении боковых дамб обвалования. 3 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано при строительстве противофильтрационных диафрагм грунтовых плотин. Способ включает обустройство промежуточных швов противофильтрационной диафрагмы на гребне отсыпаемых слоев грунтовой плотины по заранее спланированным откосам в невысоких грунтовых плотинах высотой менее 30 м. В качестве противофильтрационной диафрагмы используют бентонитовый мат (глиномат), с помощью которого устраивают зигзагообразную противофильтрационную диафрагму. Зигзагообразность диафрагмы обусловлена условиями производства работ по отсыпке упорных призм слоями толщиной не менее 3 м с организацией промежуточных горизонтальных швов внахлест параллельно склону, водонепроницаемость которых обеспечивают конструкцией узла стыковки, давлением грунта упорных призм и гидростатическим давлением воды. Дополнительно для удобства монтажа узла стыковки бентонитовых матов (глиноматов) могут быть применены 10 мм скобы. Использование изобретения позволит уменьшить материальные и финансовые затраты при возведении противофильтрационной диафрагмы. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области мелиоративного и водохозяйственного строительства. Цель изобретения - очистка водных объектов от донных отложений с одновременным возведением защитных дамб. Способ намыва земляных сооружений в виде узкопрофильных дамб заключается в подаче пульпы из торца основного пульпопровода и рассредоточенном выпуске пульпы, отбираемой из нижней части основного пульпопровода, из распределительных пульпопроводов. Намыв узкопрофильной дамбы осуществляют при помощи распределительного устройства, позволяющего осуществлять фракционирование и намывать боковые призмы из отсортированных фракций, а ядро дамбы намывать из оставшейся массы твердой фазы пульпы. Распределительное устройство представляет собой торцевой участок основного пульпопровода, к которому через раструб, жестко закрепленный в его нижней части, подсоединены два распределительных пульпопровода, расположенные параллельно основному пульпопроводу, с изменяемым расстоянием между ними. Перед входным отверстием в раструб жестко закреплен направляющий элемент серповидной формы, наклоненный под углом 25…30° в сторону защитной решетки. Направляющий элемент выполнен из листовой износостойкой стали толщиной 8…10 мм, высотой 50…70 мм, длиной, равной ширине входного отверстия раструба. Распределительное устройство имеет четыре вертикальные стойки высотой 1500…2000 мм и жестко закрепленные к ним опорные элементы в виде изогнутых швеллеров размером 150 мм с горизонтальными участками длиной 800…1200 мм. От горизонтальных участков швеллеров в передней части по ходу перемещения распределительного устройства отходят наклонные участки с углом наклона к продольной оси 45…55°, закрепленные на распределительных пульпопроводах, что обеспечивает самовыглубление распределительного устройства при перемещении с намытого участка. Снижается засорение защитной решетки раструба и повышается мобильность распределительного устройства при перебазировках. 6 ил.

Изобретение относится к области гидротехнического строительства, а именно к конструкциям плотин из местных материалов. Каменная плотина содержит противофильтрационный элемент в виде грунтоцементобетонного экрана, покрытого пленкой. Экран заглублен под напорную грань плотины. Он выполнен в виде наклонной плиты, опирающейся через наклонный скользящий шов на бетонную призму. Вблизи низовой грани грунтоцементобетонного экрана устроены галереи. Они расположены через каждые 20-40 м высоты и служат для контроля состояния экрана и для его ремонта. На контакте бетонной призмы со скальным основанием устроена железобетонная галерея для цементации скального основания. Обеспечивается повышение надежности противофильтрационного элемента, возможность работы плотины в условиях крайне низких температур, ремонт плотины без опорожнения водохранилища, 1 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для повышения эффективности разработки вскрышных пород карьеров гидромониторно-землесосным способом. Способ включает следующие процессы: возведение упорной призмы, сооружение разводящего пульпопровода, прием и намыв гидросмеси, формирование пруда-отстойника, осветление, накопление и хранение в нем технической воды, сброс, забор и возврат технически чистой воды в систему оборотного водоснабжения. Пруд-отстойник для хранения резерва оборотной воды и окончательного осветления гидросмеси из центральной зоны гидроотвала формируют за контурами гидроотвала. Обеспечивается повышение приемной способности и устойчивости гидроотвала. 2 ил.

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при возведении плотин на термопросадочных вечномерзлых основаниях в условиях Крайнего Севера. Грунтовая плотина включает тело, основание с верхним слоем льдонасыщенного грунта, дренажные прорези и трубчатые дрены. Дренажные прорези выполнены на глубину верхнего слоя льдонасыщенного грунта основания перед верховым и перед низовым откосом тела. На дно последней прорези уложена трубчатая дрена. Обеспечивается эффективное дренирование оттаивающего мерзлого основания плотины при строительстве грунтовой плотины в зоне вечной мерзлоты. 1 ил.

Изобретение относится к гидротехническому строительству. Устройство включает раму 1, антенные блоки 6, расположенные по периметру рамы 1, и датчик движения 5. Устройство навешено на движитель 7 с гидроприводом 8, который перемещается по гребню плотины, с находящимся в нем обрабатывающим модулем 4. Гидропривод 8 позволяет устанавливать раму 1, состоящую из двух частей, соединенных с помощью шарниров 2, в рабочее положение для перемещения ее по верховому откосу. Обеспечивается возможность выявления дефектов и повреждений как самого защитного покрытия по верховому откосу, так и состояния грунта, составляющего тело плотины, расположенного под ним, на образование разуплотнений и просадки на ранней стадии их образования. Повышается качество проведения эксплуатационного мониторинга, а наличие движителя с гидроприводом позволяет значительно ускорить проведение обследования низконапорных земляных плотин. 1 ил.
Изобретение предназначено для использования в гидротехническом строительстве, в частности для создания дамб хвостохранилищ в районах со значительной техногенной нагрузкой на водные объекты. Способ включает подготовку основания под дамбу и укладку грунтового материала в тело дамбы. В качестве грунтового материала используют техногенные донные отложения загрязненных водных объектов, обладающие допустимой по водохозяйственным расчетам фильтрационной способностью и достаточной прочностью. Техногенные донные отложения предварительно подготавливают обезвоживанием в контейнерах из геотекстильного материала до влажности 40-50% и уплотнением под действием собственного веса на специально подготовленной площадке. После чего осуществляют доставку контейнеров с обезвоженным осадком к месту строительства автосамосвалами и укладку автокранами контейнеров послойно. Перспективным направлением является использования данного способа в районах крайнего севера, так как на этих территориях, как правило, отсутствуют в достаточном количестве грунтовые материалы, пригодные для создания противофильтрационных элементов. Местные материалы, используемые для отсыпки тела дамбы, находятся в многолетнемерзлом состоянии и их использование вызывает значительные трудности. Обеспечивается утилизация разнородных техногенных донных отложений, повышается экологичность и безаварийность эксплуатации дамб, устойчивость возводимых сооружений. Снижаются фильтрационные потери, сроки строительства, сведены к минимуму сложность и трудоемкость ведения работ.

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано при возведении каменно-набросных плотин на реках в труднодоступных районах с ограниченными ресурсами природных строительных материалов, пригодных для устройства противофильтрационного элемента. Диафрагма каменно-набросной плотины на скальном основании 1 выполнена в центральной зоне путем заполнения водоупорным материалом продольной полости, образованной между установленными одна на другую впритык сборными панелями 5. Продольная технологическая полость сформирована путем размещения сборных панелей 5, опирающихся на вертикально установленные металлические трубчатые стойки или металлические стойки 3 с продольными пазами, например двутавры, швеллера, рельсы, соединенные между собой стержнями 4 в единый каркас, обеспечивающий общую устойчивость диафрагмы в строительный период. Металлические трубчатые стойки 3 выполнены с отверстиями для инъектирования поярусно водоупорного и пластичного материала 6 диафрагмы, заполненной сначала скальным крупнообломочным материалом. Повышается безопасность каменно-набросной плотины, размещаемой между крутыми скальными берегами в узком створе, с характерно высокими паводковыми уровнями в реке, сокращаются сроки строительства. 1 ил.

Изобретение относится к области гидротехнического строительства, в частности к строительству высоконапорных плотин из местных строительных материалов с негрунтовыми противофильтрационными элементами. Грунтовая плотина содержит в качестве противофильтрационного элемента утолщенную бетонную диафрагму 1. От бетонной подушки 10 диафрагма 1 отделена периметральным швом 11 и через интервалы по высоте в ней устроены продольные инспекционные галереи 5. На верховой грани бетонной диафрагмы 1 устроены горизонтальные швы-надрезы, 9 замыкаемые на инспекционные галереи 5, которые препятствуют раскрытию швов в сторону нижнего бьефа. Часть бетонной диафрагмы 1, расположенная над ее фундаментной частью, выполнена из укатанных послойно особо жестких бетонных смесей. На верховой грани диафрагмы 1 также устроен экран 7 из асфальтобетона или обогащенного цементным раствором укатанного бетона. Бетонная диафрагма 1 разрезана на отдельные секции вертикальными осадочно-деформационными швами 8. Обеспечивается повышение прочности противофильтрационного элемента плотины и возможность проведения требуемого ремонта. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх