Способ захоронения токсичных отходов в горных выработках

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при захоронении токсичных промышленных отходов в солярных породах. Способ захоронения токсичных отходов в горных выработках включает образование камер, разделенных междукамерными целиками, бурение скважин большого диаметра, размещение в скважинах контейнеров с токсичными отходами. Новым является то, что скважины для размещения контейнеров с отходами бурят в почве камер захоронения. При этом в солярной толще по контуру камер проходят разгрузочные щели глубиной, не меньшей глубины скважин. После размещения в скважинах контейнерах с отходами зазоры между ними заполняют жидким изолирующим материалом, не растворимым в воде. При этом повышается безопасность хранилища. 3 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к способам исключения из биологического цикла токсичных промышленных отходов, способам их захоронения в выработанных пространствах калийных рудников.

Известен способ захоронения токсичных отходов с учетом охраны окружающей среды (Drisenroth N. , Kind J., Die Untertage-Deponie Herfa-Neurode-Umwelterechte Beseitigung von problematischen toxischen Abfallen, Kali und Steinsalz, 1989, с. 182-195, нем.). Этот способ включает образование камер в соляной толще, крепление камер, размещение в них токсичных отходов и возведение гидроизоляционных перемычек.

Однако этот способ не применяется в условиях действующих рудников, так как не обеспечивает безопасность.

Наиболее близким к предлагаемому является способ создания подземных хранилищ токсичных отходов в соляных породах, включающий образование камер в отрабатываемых калийных пластах и во вмещающих их породах каменной соли с оставлением междукамерных целиков, изоляцией камер гидроизоляционными перемычками, захоронение отходов в камерах осуществляют при условии, что междукамерные целики деформируются только в стадии установившейся ползучести при степени нагружения целиков, исключающей возникновение и развитие в них повреждений (патент России N2066770, кл. E 21 F 17/16, G 21 F 9-34, 1996).

Однако этот способ достаточно трудоемкий, требует значительных затрат и не обеспечивает необходимой безопасности в условиях действующего рудника.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение безопасности хранилища токсичных отходов в условиях действующего калийного или соляного рудника.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе захоронения токсичных отходов в горных выработках, пройденных в соляной толще, включающем образование камер, разделенных междукамерными целиками, бурение скважин большого диаметра, в которых размещаются заключенные в контейнеры токсичные отходы, причем скважины, предназначенные для размещения контейнеров с отходами, бурят в почве камер захоронения и в соляной толще по контуру камер проходят разгрузочные щели глубиной, не меньшей глубины скважин. При этом после размещения в скважинах контейнеров с отходами, их заполняют жидким изолирующим материалом, не растворимым в воде, имеющим с солью хорошую адгезию и удельный вес, превышающий удельный вес насыщенного рассола, а разгрузочные щели заполняют жидким изолирующим материалом, в который добавляют мелко раздробленную соль. Кроме того, после заполнения зазоров между контейнерами и стенками скважин и разгрузочных щелей жидким изолирующим материалом, камеры заполняют отбитой раздробленной солью, предварительно перекрывая устья скважин бетонными плитами.

На фиг.1 показан вертикальный разрез камеры захоронения с образованными из нее разгрузочными щелями и скважинами захоронения; на фиг.2 - вертикальный разрез камеры захоронения после завершения работ, связанных с захоронением токсичных отходов; на фиг.3 - вертикальный разрез камеры захоронения с образованными из нее разгрузочными щелями с помощью ходов комбайна.

Проходческими комбайнами в соленосной толще образуют подготовительные камеры 1, из которых выбуривают скважины 3, диаметр которых превышает диаметр контейнеров (бочек), предназначенных для размещения токсичных отходов не менее, чем на 10 см (фиг.1). Бурение производят на глубину, не достигающую той, при которой нижний из помещенных в скважину контейнеров с токсичными отходами может начать деформироваться под весом вышерасположенных контейнеров. Вдоль всех боковых стенок подготовительной камеры образуют разгрузочные щели 2, для чего используют способы, не приводящие к нарушению целостности соленосного массива со скважинами.

Например, на глубине, до которой пробурены скважины, с помощью комбайнов проходят параллельно стенкам подготовительной камеры вспомогательные горизонтальные горные выработки с минимальным поперечным сечением и шириной. В каждую из вспомогательных выработок из подготовительной камеры пробуривают по соединительной скважине 5 или пробуривают такие скважины из наземных выработок в подготовительную камеру. Соединительные скважины 5 бурят диаметром, при котором через скважину может быть пропущена режущая цепь с армированными зубками, при помощи которых образуют разгрузочные щели.

На этапе захоронения токсичных отходов вспомогательные выработки заполняют смесью соли, отбитой при проходке, с изолирующим жидким материалом 6 (фиг.2). В скважины захоронения опускают контейнеры 7 с токсичными отходами. Зазоры между контейнерами и стенками скважины захоронения и разгрузочными щелями заполняют жидким изолирующим материалом 8 до почвы подготовительной камеры.

В верхней части скважин захоронения, имеющих увеличенный диаметр и заполненных жидким изолирующим материалом, опускают бетонные плиты-заглушки 10. Подготовительные камеры заполняют не менее чем на 0,85 их высоты отбитой при проходке камер солью 11. Разгрузочные щели также могут быть образованы с помощью серии ходов комбайна, проходимых в нисходящем порядке (фиг.3). Щели, образованные этим способом, заполняют смесью соли с изолирующим жидким материалом.

Таким образом, применение предлагаемого способа позволяет повысить безопасность при захоронении токсичных отходов, в частности в условиях действующего соляного или калийного рудника.

Формула изобретения

\ \ \ 1 1. Способ захоронения токсичных отходов в горных выработках, пройденных в соляной толще, включающий образование камер, разделенных междукамерными целиками, бурение скважин большого диаметра, в которых размещают заключенные в контейнеры токсичные отходы, отличающийся тем, что скважины, предназначенные для размещения контейнеров с отходами, бурят в почве камер захоронения и в соляной толще по контуру камер проходят разгрузочные щели глубиной, не меньшей глубины скважин.\\\2 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после размещения в скважинах контейнеров с отходами зазоры между ними заполняют жидким изолирующим материалом, не растворимым в воде, имеющим с солью хорошую адгезию и удельный вес, превышающий удельный вес насыщенного рассола. \\\2 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что разгрузочные щели заполняют жидким изолирующим материалом, в который добавляют мелко раздробленную соль. \\\2 4. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что после заполнения зазоров между контейнерами и стенками скважин и разгрузочных щелей жидким изолирующим материалов камеры заполняют отбитой раздробленной солью, предварительно перекрывая устья скважин бетонными плитами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3