Способ создания противофильтрационного экрана

 

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности к способам создания противофильтрационных экранов накопителей сточных вод фабрик углеобогащения. Цель изобретения - повышение экономичности работ за счет уменьшения объема вяжущего. Способ включает последовательную укладку на экранируемую поверхность, просушивание и уплотнение наполнителя и смолистого вяжущего из отходов производства. В качестве наполнителя используются хвосты флотации процесса углеобогащения. Уложенный наполнитель просушивают до влажности 17,2 - 18% и по его поверхности разливают вяжущее в количестве 4-5 л/м2. 3 табл.

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 02 В 3/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и и ми

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4819316/15 (22) 25.04.90 (46) 07.03.92. Бюл. KL9 (71) Государственный проектный институт по водоснабжению, канализации и гидротехническим сооружениям "Харьковский

Водоканалпроект" и Харьковский отдел

Всесоюзного научно-исследовательского института водоснабжения, канализации гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии (72) А.С.Михович, А.И.Бондаренко, Г.С.Михович, Ю,В.Литвинов и Г,И,Яловенко (53) 627.41 (088.8) (56) Ахмедов А.А, Исследования противофильтрационных свойств экранов из полимерных смол. Труды института ВОДГЕО.

Вып.52, M:: Инженерная геология, 1976, с.

64 — 66.

Авторское свидетельство СССР

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано для создания противо-. фильтрационных экранов шламонакопителей сточных вод, в частности для фабрик углеобогащения.

Целью изобретения является повышение экономичности работ за счет уменьше-. ния объема вяжущего.

Используемые в качестве наполнителя хвосты флотации процесса углеобогащения являются отходом производства обогатительных фабрик. Гранулометрический.состав флотохвостов определен лабораторными исследованиями по весовому содержанию частиц различной крупности, выраженному в процентах по

„„Я „„1717705 А1

М 1645348, кл. Е 02 В 3/16, 26.09.88, (54) СПОСОБ СОЗДАНИЯ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННОГО ЭКРАНА (57) Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности к способам создания противофильтрационных экранов накопителей сточных вод фабрик углеобогащения. Цель изобретения — повышение экономичности работ за счет уменьшения объема вяжущего. Способ включает последовательную укладку на экранируемую поверхность, просушивание и уплотнение наполнителя и смолистого вяжущего из отходов производства. В качестве наполнителя используются хвосты флотации процесса углеобогащения, Уложенный наполнитель просушивают до влажности

17,2 — 187 и по его поверхности разливают вяжущее в количестве 4 — 5 л/м, 3 табл.

2 еЬ отношению к весу сухой пробы, взятой для анализа. мЪ

Использование в качестве наполнителя в противофильтрационном экране хвосты 4 флотации углеобогащения по гранулометрическому составу значительно мельче грунто- С) вых материалов или шламов, в том числе (Я шпана металлургического производства (по прототипу).

Сравнитепьнме данные гранупометриеЪ ческого состава хвостов флотации углеобогащения и шлама металлургического производства приведены в табл.1.

Следует отметить, что по показателям гранулометрического состава флотохвосты соответствуют легким суглинкам.

Удельный вес хвостов флотации процесса углеобогащения равен 1,96 г/см, объемэ

1717705

30

45 WWx

ТпР А +А

55 ный вес 1,66 г/см, пористость 53,47;, коэффициент пористости в естественном состоянии 0,95, в уплотненном — 0,714, модуль деформации 80 кгс/смг.

Естественная влажность флотохвостов, определенная в результате лабораторных исследований, составляет 29,6%, влажность границы раскатывания 24,9, максимальная молекулярная влагоемкость 18,6 .

При естественной влажности флотохвостов 29,6 они плохо уплотняются. Под оптимальной влажностью понимают такую, при которой достигается максимальная плотность скелета грунта. Поэтому при каждом последующем испытании влажность следует увеличить для глинистых грунтов на

2 — 3%. При этом точность считывания значений плотности скелета должна быть 0,01 г/см .

В табл.2 приведена зависимость плотности скелета хвостов флотации от влажности, полученная в результате исследований, выполненных по методу стандартного уплотнения СоюзДорНИИ.

Из табл.2 следует, что оптимальная влажность флотохвостов для создания противофильтрационного экрана находится в интервале 17,2 — 18.0%.

При этой влажности достигается наибольшая плотность скелета, равная 1,57 г/см . При влажности менее 17 2 и более

18% значения плотности скелета флотохвостов меньше максимального 1,57 г/см, т.е. при влажности менее 17,2% слой наполнителя получается недостаточно уплотненным, а при влажности более 18 начинает происходить снижение плотности скелета.

Смолистое вяжущее — отход коксохимического производства, представляет собой смесь из каменноугольной смолы и кислой смолки типа СТУ (смола тяжелая улавливания). Смесь готовят на коксохимзаводах и применяют в качестве вяжущего для дорожного строительства, Так как.хвосты флотации процесса углеобогащения по гранулометрическому составу значительно мельче шламов (табл 1), то и коэффициент фильтрации флотохвостов

10,2 х 10 з — 2,6 х 10 з м/сут значительно (в

3 — 4 раза) меньше коэффициента фильтрации шламов, равного 34,7 х 10 — 11,2 х 10 м/сут. Это позволяет снизить фильтрационную способность наполнителя из хвостов флотации углеобогащения путем розлива по его поверхности вяжущего без перемешивания, упростив тем самым производство работ, и уменьшить количество вяжущего, Зависимость коэффициента фильтрации противофильтрационного экрана от количества СТУ, разливаемого по поверхности слоя, приведена в табл.3.

Как следует из табл.3, оптимальным количеством СТУ является 4,0 — 5,0 л/м, так г как при этом вяжущее распределяется равномерным сплошным слоем по поверхности уплотненного слоя флотохвостов, в результате чего коэффициент фильтрации экрана снижается до величины 8,5 10 — 17,0 х 10 м/сут, При меньшем расходе СТУ не представляется возможным создать сплошную пленку по поверхности слоя. поэтому коэффициент фильтрации снижается незначительно. При повышении расхода СТУ до 5,6 — 6,0 л/м увеличивается толщина г пленки вяжущего, однако существенного снижения коэффициента фильтрации уже не происходит, следовательно, повышать расход более 5,0 л/м .уже неэкономично.

При розливе вяжущего происходит частичная пропитка верхнего слоя наполнителя с обволакиванием частиц флотохвостов пленкой вяжущего. Материал становится более водостойким. При фильтрации жидкости застывшее вяжущее не растворяется и из материала экрана не вымывается. Тем самым экран из хвостов флотации углеобогащения, покрытых смолистых вяжущим, не; теряет гибкости и эластичности

Способ создания противофильтрационного экрана осуществляют следующим образом.

Доставленные хвосты флотации процесса углеобогащения отсыпают, разравнивают и планируют бульдозером слоем 0,20—

0,25 м в рыхлом теле, Хвосты флотации имеют естественную вла>кность 29,6 . По данным испытаний требуемая влажность флотохвостов составляет 17,2 — 18,07;.

Уменьшение влажности осуществляют путем просушивания слоя определенное время, Расчет времени просыхания в сутках производят по формуле где Мlф и W p — соответственно фактическая и требуемая влажность в долях единицы;

А1 —. коэффициент, учитывающий температуру воздуха;

Az — коэффициент, зависящий от скорости ветра.

Значения коэффициентов А1 и Аг определяют по данным климатологического справочника, 1717705 таблица 1

В период просыхания осуществляют перемешивание флотохвостов за один — два . прохода фрезы. Контроль влажности производят путем отбора проб и последующего испытания общепринятыми методами. При 5 первых проходах фрезы поступательная скорость движения составляет 0,3 — 0,4 км/ч, при последующих проходах -0,4-0,5 км/ч.

Уплотнение слоя флотохвостов до мак- 10 симальной плотности скелета производят самоходными или прицепными катками на пневматических шинах (30- 50 т) или виброкатками с перекрытием полос проходов кат- ка не менее чем на 20 см. Ориентировочное 15 количество проходов катка по одному следу. может быть принято десять — пятнадцать и уточнено по результатам пробного уплотнения. В процессе уплотнения осуществляют контроль плотности слоя. Исходя из усло- 20 вий обеспечения требуемой плотности, толщина обрабатываемого слоя должна быть в пределах 0,15 — 0,20 м в плотном теле (СН

25 — 74).

Смолистое вяжущее, т.е. отход коксохи- 25 мического производства, предварительно нагревают до рабочей температуры 50—

60 С, доставляют автогудронаторами к месту устройства экрана, а затем производят ,30; его розлив автогудронаторами с образованием сплошной пленки по поверхности слоя флотохвостов в количестве 4 — 5 л/м . После г осты вания вяжущего осуществляют устройство следующих слоев. Экран должен включать два — три слоя наполнителя, каждый из которых покрывают вяжущим.

При норме СТУ 4,0л/м суммарный расход для создания трехслойного противо- . фильтрационного экрана составляет 12 л/м, что в 2 — 5 раз ниже чем расход вяжуг щего при его перемешивании с наполнителем. Коэффициент фильтрации такого экрайа составляет 17 х 10 и/сут.

Ф о р мула изобретен ия

Способ создания противофильтрационного экрана, включающий последовательную укладку на экранируемую поверхность,. просушивание и уплотнение наполнителя и смолистого вяжущего из отходов коксохимического производства, о т л и ч а ю, щ и йс я тем, что, с целью повышения экономичности работ за счет уменьшения, объема вяжущего, в качестве наполнителя используют хвосты флотации процесса углеобогащения, уложенный наполнитель просушивают до влажности 17,2 — 18;(,, и уплотняют, а по его поверхности разливают вяжущее в количестве 4 — 5 л/м, 2

1717705

Таблица 2

Площадь образца,. см

Общая Объем толщина образца, слоя,см см

Вес образца,г

Образец

Плотность флотохвостов, г/cM

Влажность,$

Таблица 3

Количество розлива СТУ по

Ilos6 хности слоя, л/м

2,0 -3,0

4,0-5,0

5,5-6,0

8,2х10 -15,0х10

9,7х10 -21,0х10

8,5х10 -17,0х10

Коэффициент фильтрации зк ана м/ст

Составитель А. Михович

Редактор М. Янкович . Техред М.Моргентал :орректор С. Шевкун

Заказ 857 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открыти м при ГКНТ СССР

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

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

2

4.

6

74,65

75,40

75,40

75,40

75,40

75,40

76,32

76,32

7,26

6,78

6,64

6.49

6.45

6,45

6,41

6,59

541,96

511,21

510,28

489,35

4S6,33

486,33

489,21

502,95

900

1,66

1,76

1,80

1.84

1,85

1,85

1,84

1,7

10,5

14,0 I5,2

17,2

18,0

18,9

20,3

22,0

Плотность скелета флото-хвостов г/см

1,50

1,53

1,55

1,57

1,57

1,56

".,53

1,47