Способ рекультивации хвостохранилищ

 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для рекультивации отвалов. Цель - предохранение почвенного слоя от загрязнения путем уменьшения эрозии водоупорного слоя при рекультивации хвостохранилищ, содержащих токсичные отходы. На поверхности хвостохранилища размещают дренажный слой из песчано-обломочной массы, водоупорный слой и слой почвенной массы и выполняют систему дренажных водоотводащих канав. Между слоем почвенной массы и водоупорным слоем дополнительно укладывают слой песчано-обломочной массы. Водоупорный слой укладывают с уклоном до 2° от центра хвостохранилища к его границам. Мощность дополнительного слоя песчанообломочной массы определяют из соответствующего соотношения. 3 ил. -S Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

Р Е СГ1УБЛ И К

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4769834/03 (22) 14.12.89 (46) 23.11.91. Бюл. N 43 (71) Днепропетровский горный институт им. Артема (72) А. Ю. Дриженко, Н. M. Гордиенко, Н. К. Гардаш и В. Н, Домничев . (53) 627.41(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 865144, кл. А 01 В 13/16, опублик.

23.09.81.

Фурта А.С., Проценко М.М., Козлов А.Г.

Рекультивация oTBBRQB с учетом формирования оптимал ьного гидрогеологического режима в условиях Донбасса. - В кн.: Интенсификация использования и рекультивации земель на горных предприятиях. Свердловск, ИГД МЧМ СССР, 1985, с. 36-43.

Изобретение относится к рекультивации земельных площадей, занятых отходами обогащения (хвостами), и может быть также использовано в горной промышленности для рекультивации отвалов токсичных пустых пород.

Цель изобретения — предохранение почвенного слоя от загрязнения путем уменьшения эрозии водоупорного слоя при рекультивации хвостохранилищ, содержащих токсичные отходы.

На фиг. 1 изображено рекультивируемое хвостохранилище в плане; на фиг. 2— поперечное сечение А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — фрагмент насыпных слоев к расчету их мощности.

„„SU „169324ЗА1 (54) СПОСОБ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ХВОСТОХРАНИЛИЩ .(57) Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для рекультивации отвалов. Цель — предохранение почвенного слоя от загрязнения путем уменьшения эрозии водоупорного слоя при рекультивации хвостохранилищ, содержащих токсичные отходы. На поверхности хвостохранилища размещают дренажный слой из песчано-обломочной массы, водоупорный слой и слой почвенной массы и выполняютсистемудренажных водоотводящих канав, Между слоем почвенной массы и водоупорным слоем дополнительно укладывают слой песчано-обломочной массы. Водоупорный слой укладывают с уклоном до 2 от центра хвостохранилища к его границам.

Мощность дополнительного слоя песчанообломочной массы определяют из соответствующего соотношения. 3 ил.

Способ может быть реализован следующим образом.

На поверхность обвалованного хвостохранилища 1, содержащего отходы, вмещающие соли и токсичные вещества (например, серную кислоту, образующуюся при окислении пирита в отходах обогащения угля), укладывают слой 2 песчано-обломочной массы, являющейся буферным горизонтом между консервируемой массой хвостов и вышележащими слоями. Слой 2 устраняет непосредственный контакт водонасыщенных хвостов с насыпаемых поверх них экраном, обрывает капиллярную кайму и исключает восходящую миграцию вредных .веществ в вышележащие слои. Величина

1693243 мощности данного слоя не требует строго ограниченных пределов в связи с использованием крупного песчано-обломочного материала, исключающего восходящее капиллярное движение воды. Опыт показывает, что с учетом общих условий отсыпки буферного слоя 2 и возможного частичного проникновения в него при искусственном уплотнении материала из смежных слоев, оптимальная мощность слоя 2 обычно составляет 0,4 м. Поверх слоя 2 укладывают водоупорн ый слой 3, который обеспечивают герметизацию хвостохранилища. Указанный слой создают из глины. Исходя из опыта сооружения противофильтрационных экранов в прудах-накопителях, дамбах и других объектах, мощность водоупорного слоя 3 принимают равной 1,3 м, При этом в процессе укладки водоупорного слоя 3 создают уклон от центра хвостохранилища к

его границам. Величину уклона выбирают из условия обеспечения самотечного движения воды к дренажным канавам.

Формирование водоупорного слоя 3 с уклоном до 2 от центра к его границам требует минимального объема работ и расхода материала. Затем на водоупорный слой 3 отсыпают дренажный слой 4, состоящий из песчано-обломочной массы, поверх которой размещают почвенную массу, состоящую из слоя суглинков 5 и слоя чернозема 6, после чего поверхность рекультивируемого участка тщательно планируют(чтобы уклон не превышал 1,5 ) и по периметру участка с внутренней стороны вала 7, оконтуривающего рекультивируемое хвостохранилище, выполняют дренажную канаву 8, дном которой является поверхность водоупорного слоя. Ширина канавы должна обеспечивать нормальный сток инфильтрующейся воды, При формировании дренажного слоя 4 предварительно определяют его оптимальную мощность. Расчет ведут из условия соблюдения необходимых качественных и количественных характеристик элементов водного баланса, которые устанавливают по данным гидрометобсерватории и режимнобалансовых наблюдений. Для расчета используют формулу

m =V(w +h + Лm, 5 где! — расстояние от оси дренажной канавы до линии водораздела рекультивируемого хвостохранилища, м:

w — инфильтрационное питание, м/сут;

k — коэффициент фильтрации, м/сут;

h — уровень воды в дренажной канаве, м;

Ьп — резервная мощность дренажного слоя песчано-обломочной массы (0,3-0,4 м).

Формула изобретения

Способ рекультивации хвостохранилищ, включающий размещение на их поверхности дренажного слоя иэ песчано-обломочной массы, водоупорного слоя, затем слоя почвенной массы, выполнение системы дренажных водоотводящих канав, отличающийся тем, что, с целью предохранения почвенного слоя от загрязнения путем уменьшения эрозии водоупорного слоя при рекультивации хвостохранилищ. содержащих токсичные отходы, между слоем почвенной массы и водоупорным слоем дополнительно укладывают слой песчано-обмолочной массы, при этом водоупорный слой укладывают с уклоном до 2 от центра рекультивируемого хвостохранилища к его границам, мощность m дренажного слоя песчано-обломочной массы, укладываемой над водоупорным слоем, определяют из соотношения

m = lw+h +Лm, k

40 где I — расстояние от оси дренажной канавы до линии водораздела рекультивируемого хвостохранилища, м;

w — инфильтрационное питание, м/сут;

k — коэффициент фильтрации, м/сут;

h — уровень воды в дренажной канаве, м

Ьп — резервная мощность дренажного слоя песчано-обломочной массы (до 0,3-0,4 м).

А -A

1693243

Составитель Л. Савельева

Редактор М. Янкович Техред M.Moðãåíòàë Корректор Н. Король

Заказ 4061 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС P

113035, Москва, Ж-35, Раувская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101