Способ рекультивации хвостохранилища в горных котловинах

Авторы патента:

E21C41/32 - восстановление земель, нарушенных открытыми разработками (машины или способы обработки или вскапывания почвы для сельскохозяйственных целей A01B 77/00,A01B 79/00; машины для засыпки E02F 5/22)

B09C1/00 - Восстановление загрязненной почвы

A01B79/02 - способы обработки почвы в сочетании с другими сельскохозяйственными работами, например удобрением, посадкой и т.п.

Владельцы патента RU 2611075:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Осетинский государственный университет имени Коста Левановича Хетагурова" (СОГУ) (RU)

Изобретение относится к области экологической безопасности горно-рудной промышленности и охраны горных ландшафтов от химического загрязнения, поступающего с поверхностными и подземными водными потоками со стороны хвостохранилища. Техническим результатом является создание геохимического барьера для защиты окружающих ландшафтов от дальнейшего распространения химического загрязнения, упрощения рекультивации востохранилища. Способ включает рекультивацию путем нанесения и утрамбовки глинистого слоя. Причем рекультивацию осуществляют в три этапа, формируя вначале в 15-30 м от береговой зоны (пляжа) хвостохранилища траншеи,глубиной ниже дна хвостохранилища на 3-5 м, шириной 1,5-2 м, с последующим выкапыванием донных отложений со дна хвостохранилища канцерогенных веществ, которые транспортируют и складируют в отработанных и заброшенных шахтах на глубину прежней добычи полезных ископаемых, а дно хвостохранилища засыпают абсорбирующими ирлитосодержащими глинами, создавая геохимический барьер для водных потоков со стороны хвостохранилища. 2 пр.

Изобретение относится к области экологической безопасности горнорудной промышленности и охраны горных ландшафтов от химического загрязнения.

Известен способ, при котором создают почвообразующий слой за счет нанесения цеолитовых туфов на поверхность хвостохранилища, позволяющего исключить внесение удобрений, усилить развитие корневой системы трав, тем самым повысить эффективность биологической рекультивации хвостохранилища (патент на изобретение №2513468, МПК Е21С 41/32, А01В 79/02, С09K 17/00, опубликован 20.04.2014).

Однако известный способ рекультивации хвостохранилища служит закреплением пылящихся поверхностей без учета защиты подземных грунтовых и поверхностных речных вод от химического загрязнения.

Известен также способ рекультивации земель, нарушенных токсичными отходами, складированными в хвостохранилище, в условиях муссонного климата, характеризующийся тем, что в качестве компоста используют смешанный компост, полученный из коры ели, лиственницы и березы, который вносится на поверхность токсичных отходов. По периметру окантуривают водопроницаемыми бортиками и дренажными канавками для ускорения сброса ливневых вод (патент на изобретение №2486733, МПК А01В 79/02, В09С 1/00, опубликован 20.05.2013).

Однако известный способ рекультивации хвостохранилища направлен на снижение пределов токсичности непосредственно на поверхности, без учета обеспечения безопасности прилегающих территорий. Предлагаемое создание дренажных канавок для сброса ливневых вод послужит дополнительным источником распространения токсичных элементов на нижележащие по гипсометрическому уровню территории.

Наиболее близким техническим решением является способ, в котором формируют обвалочные дамбы на земельном отводе под хвостохранилище. Земельный отвод под хвостохранилище делят на участки со сроком эксплуатации от одного до двух лет, вводят их в эксплуатацию последовательно и проводят рекультивацию путем нанесения и утрамбовки глиняного слоя мощностью 0,7-1 м, а также плодородного слоя на откосы дамб для биологической рекультивации (патент на изобретение №2335631, МПК Е21С 41/32, Е02В 7/06, опубликован 10.10.2008).

Недостаток способа-прототипа заключается в том, что предлагается сложное гидротехническое сооружение поэтапного заполнения и рекультивации хвостохранилища, главной задачей которого является поверхностная рекультивация без учета защиты грунтовых вод от просачивающегося химического загрязнения. Более того, предлагаемое гидротехническое сооружение усложняет техническое решение и затрудняет последующее использование рекультивированных земель.

Технический результат - упрощение способа рекультивации с предварительным изъятием массы донных отложений со дна хвостохранилища в целях защиты грунтовых вод от химического загрязнения, и одновременно - создание геохимического барьера в целях защиты окружающих ландшафтов от дальнейшего распространения химического загрязнения.

Техническое решение заявленного способа заключается в том, что рекультивацию осуществляют в три этапа, формируя вначале в 15-30 м от береговой зоны траншеи глубиной ниже дна хвостохранилища на 2-5 м, шириной 1,5-2 м с последующим выкапыванием донных отложений - канцерогенных веществ, которые транспортируют в отработанные заброшенные шахты на глубину прежней добычи полезных ископаемых, а дно хвостохранилища засыпают абсорбирующими ирлитсодержащими глинами.

Расстояние создаваемой траншеи в 15-30 м от береговой зоны (пляжа) хвостохранилища является оптимальным для создания геохимического барьера из абсорбирующих ирлитсодержащих глин, защищающих окружающие ландшафты от дальнейшего распространения канцерогенных веществ. Расстояние более 30 м приводит к увеличению ореола геохимической аномалии вокруг хвостохранилища и потере без того дефицитных в горных котловинах земель с ровным рельефом. Формирование траншеи для создания геохимического барьера на расстоянии менее 15 м от береговой зоны (пляжа) хвостохранилища будет менее эффективной в целях защиты от распространения геохимического загрязнения, а также ограничивает условия для технических работ по созданию траншеи и изъятию массы донных отложений со дна хвостохранилища. На втором этапе выкапывают донные отложения канцерогенных веществ со дна хвостохранилища, транспортируют и складируют в отработанных заброшенных шахтах, на глубине прежней добычи искомой массы полезных ископаемых.

На третьем этапе очищенное дно хвостохранилища засыпается абсорбирующими ирлитсодержащими глинами, восстанавливая прежний рельеф.

Предлагается формирование подобных геохимических барьеров в виде траншей вокруг хвостохранилища и способ рекультивации ирлитсодержащими глинами с предварительным изъятием массы донных отложений со дна хвостохранилища и с последующей транспортировкой и складированием в отработанных заброшенных шахтах, на следующих объектах, созданных в горных котловинах:

Пример 1

На первом этапе вокруг хвостохранилища Мизурской обогатительной фабрики в Унальской котловине в пойме р. Ардон на расстоянии 15 м формируется траншея глубиной 8 м (ниже дна хвостохранилища на 3 м), шириной 1,5-2 м и засыпается абсорбирующими ирлитосодержащими глинами, создавая геохимический барьер для водных потоков со стороны хвостохранилища, тем самым препятствуя попаданию отравляющих химических соединений в грунтовые воды санатория «Тамиск» и г. Алагир, а также их распространению на нижележащие окружающие ландшафты Осетинской наклонной равнины бассейна р. Ардон.

На втором этапе выкапываются донные отложения канцерогенных веществ со дна хвостохранилища, транспортируются и складируются в отработанных заброшенных шахтах Згид, на глубине прежней добычи искомой массы полезных ископаемых.

На третьем этапе очищенное дно хвостохранилища засыпается абсорбирующими ирлитосодержащими глинами, восстанавливая прежний рельеф.

Пример 2.

На первом этапе вокруг хвостохранилища Мизурской обогатительной фабрики в Фиагдонской котловине в пойме р. Фиагдон на расстоянии 15-20 м формируется траншея глубиной 25 м, ниже дна хвостохранилища на 5 м, шириной 1,5-2 м и засыпается абсорбирующими ирлитосодержащими глинами, создавая геохимический барьер для водных потоков со стороны хвостохранилища, тем самым препятствуя попаданию отравляющих химических соединений в грунтовые воды горных селений Унал и Фиагдон санатория «Тамиск» и г. Алагир, а также их распространению на нижележащие окружающие ландшафты Осетинской наклонной равнины бассейна р. Фиагдон.

На втором этапе выкапывается донные отложения из канцерогенных веществ со дна хвостохранилища транспортируются и складируются в отработанных заброшенных шахтах Ход, на глубине прежней добычи искомой массы полезных ископаемых.

Способ рекультивации хвостохранилища в горных котловинах, включающий рекультивацию путем нанесения и утрамбовки глинистого слоя, отличающийся тем, что рекультивацию осуществляют в три этапа, формируя вначале в 15-30 м от береговой зоны (пляжа) хвостохранилища траншеи, глубиной ниже дна хвостохранилища на 3-5 м, шириной 1,5-2 м, с последующим выкапыванием донных отложений со дна хвостохранилища канцерогенных веществ, которые транспортируют и складируют в отработанных и заброшенных шахтах на глубину прежней добычи полезных ископаемых, а дно хвостохранилища засыпают абсорбирующими ирлитосодержащими глинами, создавая геохимический барьер для водных потоков со стороны хвостохранилища.

Изобретение относится к горным работам и может быть использовано при разработке и рекультивации неглубоких карьеров, преимущественно с небольшой мощностью вскрышных пород, в том числе при добыче строительного камня.

Способ рекультивации откосов солеотвалов // 2584711

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано на калийных предприятиях для рекультивации откосов солеотвалов. Техническим результатом является снижение трудоемкости и стоимости выполняемых работ по рекультивации откосов солеотвалов и повышение их производительности.

Способ механогидравлической рекультивации земель // 2569146

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. Техническим результатом является снижение экологического ущерба при открытой технологии добычи полезных ископаемых, совмещение работ по рекультивации нарушенных земель с горными работами и сокращение сроков рекультивации.

Комплекс механогидравлической рекультивации нарушенных земель // 2569145

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке месторождений и в других отраслях, где необходимы большие объемы восстановления нарушенных земель.

Способ складирования зернистых отходов // 2569100

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть применено при складировании зернистых отходов. Техническим результатом является повышение надежности способа складирования зернистых отходов.

Способ рекультивации бурового шламового амбара // 2539470

Изобретение относится к области рекультивации шламовых амбаров, производства искусственных грунтовых смесей на основе бурового шлама и может быть использовано в горной и нефтедобывающей отраслях промышленности.

Материал для рекультивации полигонов твердых бытовых отходов и карьеров // 2536062

Изобретение относится к области охраны окружающей среды. Материал для рекультивации полигонов твердых бытовых отходов и карьеров содержит природный грунт и промышленные отходы.

Способ восстановления выработанных карьеров для строительства кладбища // 2529037

Изобретение относится к технической рекультивации карьерных выемок, остающихся после добычи строительного камня и других приповерхностных полезных ископаемых. Техническим результатом является снижение объемов извлечения почвы для создания плодородного слоя и улучшение экологической ситуации.

Способ рекультивации земель, нарушенных дражными разработками // 2527368

Изобретение относится к способам рекультивации земель в долинах рек, нарушенных дражными разработками. Техническим результатом является возвращение глинистого материала в поровое пространство грубообломочных дражных отложений, что приведет к насыщению отложений мелкоземом и к улучшению водно-теплового режима и повышению плодородия.

Способ открытой добычи угля // 2523246

Изобретение относится к горному делу, в частности к освоению угольного месторождения открытым способом и восстановлению нарушенных отрытыми горными работами территорий, и может быть использовано при добыче угля и рекультивации породных отвалов.

Способ освоения солончака типичного автоморфного под кормовые угодья в полупустынных ландшафтах // 2610708

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к освоению бесплодных солончаковых почв под продуктивные кормовые угодья. Способ включает создание на поверхности почвы искусственных препятствий для задержания постоянно перемещающихся по поверхности почвы илисто-песчаных фракций с содержащимися в них семенами пастбищных фитоценозов, которые, прорастая при выпадении осадков, закрепляют своими корнями эти фракции и в течение 1-2 лет образуют на поверхности солончака заросшие первоначально эфемерами, а в последующем разнотравьем и солянками пастбищные фитоценозы.

Материал для рекультивации нарушенных земель // 2603907

Изобретение относится к области охраны окружающей среды. Материал для рекультивации нарушенных земель содержит природный грунт и промышленные отходы.

Способ защиты корневой системы древесных растений для биологической рекультивации // 2603584

Изобретение относится к области рекультивации земель и лесному хозяйству. Защиту корневой системы древесных растений при лесной рекультивации обеспечивают тем, что корни древесных культур, предназначенных для биологической рекультивации, обмакивают в глиняную «болтушку» с добавлением биоудобрения.

Способ очистки почвы от углеводородов и пестицидов и устройство для его осуществления // 2602615

Изобретения относятся к защите окружающей среды, а именно к рекультивации загрязненных углеводородами (нефтепродуктами) земель, обезвреживанию почвы от пестицидов с использованием явления электроосмоса.

Способ обезвреживания грунта от гептила // 2601568

Изобретение относится к способам минерализации токсичных органических соединений непосредственно на месте загрязнения. Способ обезвреживания грунта от гептила включает одновременное воздействие на грунт электронным пучком дозой 20 кГр и механическими акустическими колебаниями 10 Вт.

Способ мелиорации почв, загрязнённых тяжёлыми металлами // 2597172

Изобретение относится к области мелиорации почв и может быть использовано при рекультивации земель, загрязненных тяжелыми металлами. Способ включает внесение на поверхность почвы мелиоранта, перемешивание его с мелиорируемым слоем почвы и выращивание сельскохозяйственных культур с соблюдением зональной агротехники.

Вещество для очистки почвы и твердых поверхностей от масел, в том числе от нефти и нефтепродуктов, и способ его использования (варианты) // 2596751

Группа изобретений относится к области органической химии и может быть использована для очистки почвы от масел, в том числе от нефти, мазута, топлив, углеводородов, жидкого топлива, а также для обработки и сбора нефти, масел, мазута, топлив, углеводородов и других нефтепродуктов с твердых поверхностей, например с внутренних поверхностей цистерн для хранения нефти или нефтепродуктов, оборудования, применяемого при добыче, переработке, транспортировке нефти, оборудования, применяемого для получения нефтепродуктов, бурового шлама, гравия, песка в хранилищах или с других твердых поверхностей.

Способ очистки и рекультивации почвы, загрязненной нефтью и нефтепродуктами // 2594995

Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к способу очистки почвы от нефти и нефтепродуктов. Целью изобретения является эффективная очистка почвы, загрязненной нефтью и нефтепродуктами в количестве до 80 г/кг почвы.

Способ фитобиоремедиации почв, загрязненных ненормированным применением бесподстилочного навоза // 2594879

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для восстановления переунавоженных почв, загрязненных ненормированным применением бесподстилочного навоза в сверхвысоких дозах азота N300-900, в зонах функционирования предприятий индустриального животноводства.

Устройство для очистки грунтов и почвы от нефти и нефтепродуктов // 2593386

Изобретение относится к защите окружающей среды и может быть использовано для рекультивации загрязненных нефтью и нефтепродуктами грунтов и почвы. Требуемый технический результат, заключающийся в повышении качества очистки при одновременном упрощении процесса эксплуатации, снижении потерь технологической жидкости и увеличении мобильности оборудования в целом, достигается в устройстве, содержащем приемную емкость для размешивания поступающего загрязненного грунта и почвы подогретой водой и получения разжиженной массы, эжектор-гидросмеситель, выполненный с возможностью смешивания разжиженной массы с горячей водой в турбулентном режиме и снабженный входным центробежным шламовым насосом, выходным центробежным шламовым насосом, гидроциклоном, который выполнен с возможностью разделения разжиженной массы на твердую и жидкую фазы, многофункциональной емкостью для разделения жидкости на воду и нефтепродукты, и вибросито, выполненное с возможностью отбора остатков жидкости из твердой фазы и отделения твердой фазы.

Способ освоения солончака типичного автоморфного под кормовые угодья в полупустынных ландшафтах // 2610708