Способ консервации и изоляции промышленных отвалов

Авторы патента:

Головин Константин Александрович (RU)

E02D31/00 - Защита оснований и фундаментов; пласты грунтового фундамента для защиты грунта или грунтовых вод, например от загрязнения нефтью (коллекторные сборники для подземных резервуаров большой емкости B65D 90/24)

Владельцы патента RU 2636174:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) (RU)

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, а именно к созданию водонепроницаемого слоя для консервации промышленных отвалов, препятствующего загрязнению природной среды токсичными компонентами в результате инфильтрационных и эрозийных процессов. Способ консервации и изоляции промышленных отвалов включает создание водонепроницаемого экрана под основанием, нагнетание смеси. С поверхности отвала производят бурение скважин. Водонепроницаемый экран выполняют из породобетона в теле и под основанием отвала на требуемой глубине путем резания и перемешивания породы высоконапорным водоцементным раствором. Нагнетание смеси осуществляют при подъеме и вращении буровой колонны через струеформирующие насадки, ориентированные в направлении, перпендикулярном оси предварительно пробуренной скважины. Технический результат состоит в повышении эффективности консервации и изоляции промышленных отвалов, расширении технических возможностей предотвращения загрязнения природной среды.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, а именно к созданию изоляционного слоя для консервации промышленных отвалов, препятствующего загрязнению природной среды токсичными компонентами в результате инфильтрационных и эрозийных процессов.

Известен «Способ консервации и изоляции техногенных месторождений» (патент RU 2547869, опуб. 10.04.2015, МПК⁸ E02D 3/12, Е02В 3/16), заключающийся в приготовлении гидроизоляционной смеси, укладке ее на поверхность хранилища, предварительно при экранировании насыпей на поверхности тела массива создается уклон 2-5° от центра к краям, гидроизоляционную смесь приготавливают из отходов полиэтилена высокого давления - 74-76 мас. %; отходов полиэтилена низкого давления - 14-16 мас. %, полиизобутилена - 6-7 мас. % и газовой сажи - 3-4 мас. %, которую укладывают экструзивно на подготовленную поверхность при температуре плавления смеси 180-200°С, затем на остывшую поверхность наносят дренажный слой из крупнозернистого материала толщиной 0,1-0,15 м, а укладку гидроизоляционной смеси осуществляют полосами шириной 2-2,5 м с взаимным перекрытием на 0,15-0,2 м.

Недостатками данного изобретения являются: необходимость подготовки поверхностей перед консервацией и изоляцией; невозможность создания изоляционного слоя в основании отвала; невозможность формирования изоляционного слоя в теле овала.

Известен «Способ изоляции карты действующего отвала промышленных отходов» (патент RU 2523488, опуб. 20.07.2014, МПК⁸ В09В 1/00), принятый за прототип, заключающийся в проведении послойного складирования свалочных масс с промежуточным (дренажным) слоем и создании водонепроницаемого экрана в месте размещения основания.

Недостатками данного изобретения являются: необходимость поэтапного формирования водонепроницаемого экрана, что требует строгого соблюдения технологии приготовления покрытия, что является сложным и трудноосуществимым в полевых условиях на месте устройства покрытия; невозможность формирования водонепроницаемого экрана под всем основанием и в теле уже существующего отвала.

Задачей способа консервации и изоляции промышленных отвалов является повышение эффективности и расширение технических возможностей предотвращения загрязнения природной среды токсичными компонентами промышленных отвалов.

Поставленная задача достигается за счет того, что в способе консервации и изоляции промышленных отвалов, включающем создание водонепроницаемого экрана под основанием, нагнетание смеси, с поверхности отвала производят бурение скважин, водонепроницаемый экран выполняют из породобетона в теле и под основанием отвала на требуемой глубине путем резания и перемешивания породы высоконапорным водоцементным раствором, нагнетание смеси осуществляют при подъеме и вращении буровой колонны через струеформирующие насадки, ориентированные в направлении, перпендикулярном оси предварительно пробуренной скважины.

Способ консервации и изоляции промышленных отвалов осуществляется следующим образом: на породном отвале по сетке с определенными размерами производят бурение пилотных скважин до расчетной глубины. Одновременно с вращением буровой колонны (с частотой 10-25 об/мин) осуществляют ее подъем и через струеформирующие насадки, ориентированные в направлении, перпендикулярном оси предварительно пробуренной скважины, производят нагнетание высоконапорного водоцементного раствора, что приводит к резанию и перемешиванию породы за счет высокой кинетической энергии струи. При этом формируется массив цилиндрической формы, состоящий из породобетона, диаметр которого в зависимости от свойств пород отвала и параметров нагнетания водоцементного раствора достигает до 2 м. Бурение скважин осуществляется по сетке с шагом, позволяющим формировать массивы породобетона соседних скважин с необходимым перекрытием для создания сплошного водонепроницаемого экрана.

При достижении необходимой толщины водонепроницаемого экрана из породобетона в основании отвала нагнетание водоцементного раствора прекращают и продолжают поднимать буровую колонну до отметки нижней границы водонепроницаемого экрана у поверхности отвала. По достижению указанной отметки нагнетание высоконапорного водоцементного раствора возобновляют и производят формирование водонепроницаемого экрана необходимой толщины в теле отвала у его поверхности, что позволяет создавать водонепроницаемый экран на отвалах с различными стадиями формирования растительных покровов без их нарушения.

Следовательно, способ консервации и изоляции промышленных отвалов позволяет достигнуть технического результата:

- повышение эффективности предотвращения загрязнения природной среды токсичными компонентами промышленных отвалов путем создания водонепроницаемого экрана под всем основанием отвала и на определенной глубине в теле отвала с различными стадиями формирования растительных покровов без их нарушения;

- расширение технических возможностей предотвращения загрязнения природной среды токсичными компонентами промышленных отвалов за счет того, что полная консервация и изоляция отвалов производится без промежуточных этапов при их создании, при этом технология формирования породобетонного водонепроницаемого экрана достаточно проста и легко осуществляется в полевых условиях.

Способ консервации и изоляции промышленных отвалов, включающий создание водонепроницаемого экрана под основанием, нагнетание смеси, отличающийся тем, что с поверхности отвала производят бурение скважин, водонепроницаемый экран выполняют из породобетона в теле и под основанием отвала на требуемой глубине путем резания и перемешивания породы высоконапорным водоцементным раствором, нагнетание смеси осуществляют при подъеме и вращении буровой колонны через струеформирующие насадки, ориентированные в направлении, перпендикулярном оси предварительно пробуренной скважины.

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности к способам борьбы с фильтрацией загрязненных стоков из земляных амбаров-накопителей отходов бурения нефтяных и газовых скважин.

Мембраны // 2581869

Изобретение относится к полиолефиновой мембране, пригодной для использования в гидроизоляционных приложениях. Мембрана включает слой (A) и слой (B), где слой (A) содержит композицию (i), содержащую следующие полимерные компоненты, причем все процентные величины относятся к массе: a) от 10 до 40% пропиленового гомополимера и/или сополимера, содержащего более 85% пропилена и имеющего не растворимую в ксилоле фракцию, составляющую при комнатной температуре более чем 80%; и b) от 60 до 90% одного или нескольких сополимеров α-олефина и этилена, содержащих менее чем 40% этилена и имеющих растворимую в ксилоле фракцию, составляющую при комнатной температуре более чем 70%; причем количества (a) и (b) приведены по отношению к суммарной массе (a) и (b); и слой (B) содержит этиленовый гомополимер и/или сополимер, имеющий плотность от 0,915 до 0,980 г/см3; причем указанный слой (B) по меньшей мере частично связан со слоем (A).

Способ охраны наземных объектов от последствий деформационных процессов, инициированных разработками месторождений нефти и газа // 2450105

Изобретение относится к области контроля геодеформационных процессов и может быть использовано при разработке месторождений нефти и газа. .

Способ создания гидроизоляционного слоя котлованов // 2434996

Изобретение относится к строительству, а именно к созданию котлованов, защищающих грунтовые воды от загрязнения. .

Способ усиления барьерных функций почвы против углеводородного загрязнения // 2422591

Изобретение относится к способам защиты почв, грунтов и грунтовых вод от углеводородного загрязнения, в частности, к способам создания противофильтрационных экранов при строительстве нефтехранилищ, нефтепроводов и др.

Способ создания водозащитного экрана в основании свалок отходов // 2400629

Изобретение относится к области экологии и предназначено для исключения загрязнения грунтовых вод в окрестности свалок бытовых, промышленных и иных отходов. .

Способ сооружения подземной непроницаемой завесы // 2375580

Изобретение относится к горному делу, в частности к регулированию запасов подземных вод путем создания водонепроницаемой завесы (барража) и обеспечения сокращения подземного стока за пределы завесы, к защите окружающей среды от распространения в подземных условиях техногенного процесса, к строительству при защите подземных сооружений.

Способ защиты почв и грунтовых вод от загрязнения нефтью и нефтепродуктами // 2361041

Изобретение относится к способам защиты почв, грунтов и грунтовых вод от загрязнения нефтью и нефтепродуктами, в частности к способам создания противофильтрационных экранов при строительстве нефте- и продуктохранилищ, нефтепроводов, шламонакопителей и др.

Геотехнический барьер // 2344238

Изобретение относится к устройствам для предотвращения или уменьшения загрязнения грунтовых вод. .

Гидротеплоизоляция подземного сооружения // 2340731

Изобретение относится к области строительства подземных сооружений и может найти применение, например, при строительстве защитных сооружений гражданской обороны, подземных хранилищ, тоннелей и т.п.

Способ изготовления изоляционной дренажной плиты, а также изоляционная дренажная плита // 2646903

Изобретение относится к способу изготовления изоляционной дренажной плиты с использованием вспениваемых и/или предварительно вспененных полистирольных частиц и органического связующего материала. Согласно изобретению вспениваемые и/или предварительно вспененные полистирольные частицы покрываются органическим связующим материалом, загружаются в пресс-форму и подвергаются процессу окончательного вспенивания, причем для покрытия вспениваемых и/или предварительно вспененных полистирольных частиц применяется порошкообразный органический связующий материал, который активируется подведением влаги и/или тепла, так что образуется, по меньшей мере, частично обволакивающая полистирольные частицы пленка связующего материала, которая уменьшает расширение полистирольных частиц во время процесса окончательного вспенивания. Кроме того, изобретение относится к изоляционной дренажной плите, изготовленной указанным способом, которая обладает хорошими теплоизоляционными характеристиками и достаточной механической прочностью. 2 н. и 15 з.п. ф-лы.

Система защиты от подземной миграции радиоактивных жидких отходов подземной атомной электростанции // 2648364

Изобретение относится к системе безопасности подземных атомных электростанций, и более конкретно, к системе безопасности подземной атомной электростанции от подземной миграции радиоактивных жидких отходов. Система безопасности подземной атомной электростанции содержит защитный слой (S) шахты реактора, при этом защитный слой (S) содержит внутреннюю футеровку (S1), дренажный слой (S3) и заполняющий трещины слой (S2). Непроницаемый слой (Z), в котором внутренняя футеровка выполнена с возможностью предотвращения экзосмоса внутренней воды. Дренажный слой выполнен с возможностью сбора и дренажа просачивающейся воды. Шахта реактора окружена внутренней футеровкой, дренажным слоем и заполняющим трещины слоем. Непроницаемый слой (Z) размещен по периферии подземной кавернозной группы. Подземная кавернозная группа содержит шахту реактора и вспомогательную шахту. Непроницаемый слой выполнен с возможностью изоляции подземной кавернозной группы от природной грунтовой воды. Технический результат состоит в обеспечении эффективности системы безопасности подземной атомной электростанции от подземной миграции радиоактивных жидких отходов. 7 з.п. ф-лы, 3 ил.