Способ создания экрана ложа хвостохранилища

 

Использование: гидротехническое строительство . Сущность изобретения: на ложе хвостохранилища намывают экран из каолиновых отходов обогащения. В процессе строительства дамб хвостохранилища в их теле устраивают водосливные сооружения. Удаляют осветленную воду. На поверхность экрана распыляют водный раствор сополимера акрилата, акриламида и акрилонитрила при следующем соотношении компонентов, мас.%: акрилат 1,5-2,5, акриламид натрия 1,0-1,5, акрилонитрил 0,5-1,0, вода - остальное. Способ позволяет получить эластичный водонепроницаемый экран . 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4880189/15 (22) 13.08.90 (46) 30.12,92. Бюл. N. 48 (71) Днепропетровский горный институт им; Артема (72) И.Л.Гуменик, В.А.Сиротюк, P,А»Ковалев, 3.M.Ôðàäëèí и.Н.В»Милевский .(56) Авторское свидетельство СССР

N . 1395739, кл. Е 02 В 3/16, 1986. (54) СПОСОБ СОЗДАНИЯ ЭКРАНА ЛОЖА

ХВОСТОХРАНИЛИЩА (57) Использование: гидротехническое строительство. Сущность изобретения: на ложе

Изобретение относится к гидротехническому строительству.

Известны способы создания экранов ложа хвостохранилищ, состоящие из тради. ционных экранирующих материалов — суглинков, глин.

Недостатками этих способов являются необходимость послойной укатки строительного материала катками при формировании тела экрана хвостохранилища; значительная трудоемкость работ при создании экрана.

Наиболее близким к изобретению является способ создания экрана, включающий намыв водонепроницаемого слоя из хвостов обогащения, устройство в дамбах . водосливных сооружений, удаление осветленной воды, распыление раствора сополимера метакриловой кислоты с метакриламидом и естественную сушку.

Недостатком способа является более высокая стоимость применяемого состава для придания экрану эластичности.

Цель изобретения — снижение трудозатрат. Ы,» 1784128 А1 (ss)s А 01 В 79/02;.С 09 К 17/00 хвостохранилища намывают экран из каолиновых отходов обогащения. В процессе строительства дамб хвостохранилища в их теле устрайвают водосливнйе сооружения.

Удаляют осветленную воду. На поверхность экрана распыляют водный раствор сополимера акрилата, акриламида и акрилонитрила при следующем соотношении компонентов,мас.Я>. акрилат 1,5-2,5, акриламид натрия 1,0 — 1,5, акрилонитрил 0,5 — 1,0, вода — остальное, Способ позволяет получить эластичный водонепроницаемый экран, 1 ил.

Поставленная цель достигается тем, что экран ложа хвостохранилища, включающий каолиновые отходы обогащения, вместо сополимера "метас" содержит сополимер акрилата, акриламида и акрилонитрила при следующем соотношении компонентов, ма с. Д:

Акрилат 1,5 — 2,5

Акриламид натрия 1,0-1,5

Акрилонйтрил 0,5-1,0

Вода Остальное.

Отличительным признаком предлагаемого решения является то, что экран из каолиновых отходов обогащения дополнительно покрывается гидролизированным . полиакрилонитрилом, являющимся сополимером акрилита, акриламида натрия и акрилонитрила. Сополимер с процентным соотношением указанных выше составных компонентов обладает хорошей способностью к структурообразованию и приданию экрану эластичности, что снижает фильтрацию воды через экран.

Экранирование ложа хвостохранилища с использованием предлагаемого способа

1784128

30

40

50 рассмотрено на примере строительства хвостохранилища равнинного типа Верхнеднеп ровского горнометаллургического (ВДГМК) Днепропетровской области.

В основании ложа находятся пески, имеющие коэффициент фильтрации 2х х10 см/с, что не удовлетворяет требованиям СНиП, согласно которым коэффициент фильтрации (Кф) должен быть не более

1 10 см/с.

Для осуществления предлагаемого способа на промплощадке комбината в металлической емкости объемом 5000 л предварительно готовится раствор в следу-, ющей последовательности. Первоначально емкость заполняется водой до объема 4850в

4750 rl, затем в этот объем добавляется гидролизированный полиакрилонитрил, являющийся сополимером акрилата, акриламида натрия и акрилонитрила (акрилата—

75 — 125 кг, акриламида натрия — 50 — 75 кг, акрилонитрила — 25-50), который в промышленности выпускается под техническим названием "Гипан". Сополимер акрилата, акриламида натрия и акрилонитрила обладает хорошим структурообразующим свойством в соотношении компонентов

50:30:20, После перемешивания в течении 3 — 5 мин, раствор перекачивается в бак автомобиля, оборудованного на базе БелАЗ-540 и состоящего из резервуара, компрессора, гидромонитора — оросителя.

Напыление раствора, состоящего из сополимера акрилата, акриламида натрия и акрилонитрила 3-5% (акрилат 1,5-2,5%, акриламид натрия 1-1,5%, акрилонитрил—

0,5-1,0% и воды — 97 — 95%) производится на ранее сформированный водонепроницаемый слой, состоящий из отходов обогащения ильменитовой руды — каолиновых глин, имеющих коэффициент фильтрации при влажности 40-60% Кф = 10 4-10 см/с. Глины поступают по пульпопроводу из старого хвостохранилища ВДГМК, находящегося на расстоянии 500 м от создаваемого, При этом для перекачки пульпы используется земснаряд, В последующем пульповод будет использован для транспортирования отходов обогащения с обогатительной фабрики.

Формирование экрана ложа хвостохранилища производится следующим образом.

В процессе строительства дамб хвостохранилища в их теле устраивают водасливные саару>кения, представляющие собой металлические трубы, диаметр которых при объеме осветленной воды 1,28 млн.м, времени

3 слива осветленной воды из карты хвостохранилища 259200 сек (3 сут) и скорости истечения осветленной воды через водосливное окно 1,0 м/с составляет 1,25 м.

Объем осветленной воды определяется при среднем соотношении твердого компонента к жидкому 1:4, общем объеме пульпы

1,6 млн,м з, определяемой исходя из площади хвостохранилища 1 млн,м и средней толз щины водонепроницаемого слоя, равной 0,4 м.

Высота укладки труб при максимальной отметке ложа хвостохранилища 250,8 м и минимальной 250,3 м и минимальной высоте водонепроницаемого слоя, обеспечивающей необходимые фильтрационные свойства экрана — 0,3 м, равна 0,80 м.

Намыв водонепроницаемого слоя производится после завершения строительства дамб с помощью земснаряда, находящегося на действующем хвостохранилище ВДГМК и системы пульповодов до достижения средней высоты слоя 0,4 м.

После заполнения хвостохранилища объемом пульпы, равным 1,28 млн.м в течении 2 сут происходит осветление воды, 3атем с помощью заслонок, которые имеют водосливные сооружения в течении 3 суток производится слив Водбь

Далее начинается непосредственное покрытие экрана путем напыления раствора при движении вышеописанной установки на базе БелАЗ-540 по периметру карт хвостохранилища. Нанесение сополимера за счет его структуры придает экрану эластичность при сушке, что позволяет избежать его растрескивание и нарушение герметич- . ности.

Для определения оптимального состава раствора построен график изменения фильтрационныхх свойств экрана (Кф) и стоимости раствора (Ц) от процентного содержания сополимера в воде (С).

На черте>ке видно, что нижний предел оптимальной области содержания сополимера в каолиновых глинах равен 3%, поскольку при меньших его значениях коэффициент фильтрации резко возрастает.

Верхний предел содержания сополимера в каолиновых глинах равен 5,0%, т;к. при дальнейшем его увеличении коэффициент фильтрации снижается незначительно, а стоимость раствора резко увеличивается.

Таким образом оптимальное количество сополимера, введенное в отличительную часть формулы, составляет 3-5%.

Коэффициент фильтрации определяетcfl в приборе Ф-1М (водонепроницаемость определялась. в кольце объемом 150 смз); а расход профильтровавшейся воды устанавливался rio повышению уровня воды в одном пьезометре или по повышению в

1784128

Ц Non „

/(а) . 2,0

Составитель. И. Гуляник

Техред М.Моргвнтал Корректор Л Ливринц

Редактор А. Бер

Заказ 4323 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Ф

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 другом. Размеры колец и пьезометрических трубок были выбраны в соответствии с исследуемым материалом (каолиновые отходы обогащения), обладающим слабопроницаемыми свойствами. 5

После завершения покрытия экрана сополимером акрилата, акриламида и акрилонитрила производится естественная сушка слоя до влажности 40-50 Д. После сушки на поверхности образуется твердый структур- 10 ный каркас каолиновых глин толщиной от 5 до 10 см, водонепроницаемый слой приобретает оптимальные параметры (Кф 10

10 см/с) и способен работать как экран, исключающий фильтрацию воды из хвостах- 15 ранилища.

По окончании сушки намывается защитный слой из песка мощностью 0,2 м.

По сравнению с прототипом предлагаемый способ создания экрана позволяет сни- 20 зить капитальные затраты на хвостовое хозяйство.

Формула изобретения

Способ создания экрана ложа хвостохранилища, включающий намыв водонепроницаемого слоя из каолиновых отходов обогащения, поделку в дамбах хвостохранилища водосливных сооружений, удаление осветленной воды, распыление водного раствора сополимера и естественную сушку до

40 — 60; влажности, отличающийся тем, что, с целью снижения трудозатрат, в качестве водного раствора сополимера используют сополимер акрилата, акриламида и акрилонитрила при следующем соотношении компонентов, мас. : акрилат 1,5-2,5; акриламид натрия 1,0 — 1,5; акрилонитрил 0,5-1,0; вода остальное.