Способ рекультивации откосов солеотвала
Владельцы патента RU 2654102:
Акционерное общество "ВНИИ Галургии" (АО "ВНИИ Галургии") (RU)
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в калийной отрасли при рекультивации крутых откосов солеотвала. Техническим результатом является повышение надежности гидроизоляции и возможности озеленения крутых откосов солеотвала. Способ рекультивации откосов солеотвала, включающий технический этап рекультивации с устройством водозащитного покрытия и биологический этап с устройством почвенно-растительного слоя. При этом на поверхности откоса солеотвала устраивают водозащитное покрытие в виде изолирующе-дренажного пласта, состоящего из гидроизоляционного слоя, заключенного между двумя дренажными слоями, после чего на его поверхности монтируют силовой каркас и заполняют его грунтом, формируя потенциально плодородный слой, а затем устраивают почвенно-растительный слой. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в калийной отрасли при рекультивации крутых откосов солеотвала.
Известен способ рекультивации откоса солеотвала, заключающийся в формировании микробассейнов за счет растворения солеотходов между полиэтиленовыми полотнищами, закрепленными на откосе в продольном и поперечном направлениях. Способом предусмотрено экранирование образовавшихся емкостей микробассейнов с последующим их заполнением грунтом и посевом трав (А.с. 1652570, СССР. Способ рекультивации откосов солеотвалов / В.В. Сланевский, B.C. Смирнова; Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт галургии. - №4701342; заявл. 05.06.1989; опубл. 30.05.91. Бюл. №20).
Недостатками этого способа являются трудоемкость его применения на откосе солеотвала и неконтролируемая продолжительность формирования микробассейнов.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ рекультивации откосов солеотвалов, включающий укладку геотекстильных полотнищ, пропитанных битумно-полимерной эмульсией, с последующей установкой контрбарьеров поперек откоса солеотвала. При этом пропитка, укладка и соединение геотекстильных полотен осуществляются одновременно с применением передвижной пропиточной ванны и автогудронатора. После установки контрбарьеров производятся укладка противофильтрационного экрана из полиэтиленовых листов, отсыпка плодородного грунта и посев трав (Пат. 2584711, РФ, МПК Е21С 41/32. Способ рекультивации откосов солеотвалов / В.В. Сланевский, Л.И. Лесничий, А.А. Дехтярев, В.П. Копшталев; Акционерное общество «ВНИИ Галургии». - №2014147785; заявл. 26.11.2014; опубл. 20.05.2016).
Недостатками данного способа являются высокая трудоемкость и техническая сложность операций, связанных с работой автогудронатора на крутом откосе солеотвала и нанесением потенциально плодородного слоя, а также отсутствие решения по закреплению грунта на откосе и низкая эффективность применения полиэтиленовых листов для гидроизоляции (экранирования) откосов в условиях больших колебаний температур при длительной эксплуатации.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в надежной гидроизоляции и возможности озеленения крутых откосов солеотвала за счет реализации конструктивных и технологических решений по устройству слоев рекультивационного покрытия.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на Фиг. 1, 2 - представлена конструкция рекультивационного покрытия; на Фиг. 3 - технологическая схема выполнения работ по рекультивации откосов солеотвала.
На Фиг.1-3 обозначено: 1 - откос солеотвала; 2 - изолирующе-дренажный пласт; 3 - дренажный слой; 4 - гидроизоляционный слой; 5 - траверса; 6 - шпильки; 7 - потенциально плодородный слой; 8 - силовой каркас; 9 - анкер; 10 - почвенно-растительный слой; 11 - кран; 12 - лебедка.
Предлагаемый способ осуществляется последовательным выполнением технического и биологического этапов рекультивации.
Технический этап рекультивации заключается в устройстве водозащитного покрытия на поверхности откоса солеотвала 1 в виде изолирующе-дренажного пласта 2, состоящего из гидроизоляционного слоя 4, заключенного между двумя дренажными слоями 3 (Фиг. 1).
Укладка гидроизоляционного и дренажных слоев на откосе солеотвала выполняется по схеме снизу-вверх. С верхней бровки откоса солеотвала при помощи крана 11 или лебедки 12 подается полотно дренажного слоя (рулон) на траверсе 5. Полотно дренажного слоя спускают к подошве откоса, откуда в направлении снизу-вверх производят его размотку с траверсы 5. Аналогичным образом поверх дренажного слоя укладывают полотна гидроизолирующего слоя, а затем еще один дренажный слой. Полотна каждого слоя соединяют между собой встык, причем стыки отдельных слоев устраивают со смещением в плане, чтобы избежать сквозных стыков на всю мощность водозащитного покрытия. Изолирующе-дренажный пласт 2 крепится к откосу солеотвала шпильками 6 (Фиг. 1, 3).
Дренажные слои выполняют из геосинтетических дренажных матов. Для устройства гидроизоляционного слоя предпочтительно применение бентонитового мата, так как коэффициент его линейного расширения на порядок меньше, чем, например, у полиэтилена, и он способен выдержать неограниченное количество циклов замораживания-оттаивания без утраты своих гидроизолирующих свойств. Кроме того, бентонитовый мат не теряет своих изолирующих свойств при проколах, что очень важно для конструкции рекультивационного покрытия, предусматривающей крепление всех слоев к откосу шпильками или анкерами.
По окончании работ по устройству изолирующе-дренажного пласта 2 на откосах солеотвала выполняют работы по устройству потенциально плодородного слоя 7, который состоит из грунта, закрепленного на крутом откосе солеотвала силовым каркасом 8. Монтаж силового каркаса также выполняют по схеме снизу-вверх. В качестве силового каркаса применяют, например, габионы. Силовой каркас 8 крепят к откосу солеотвала 1 анкерами 9. Прикрепленный к откосу солеотвала силовой каркас заполняют грунтом вручную, с применением технологии промышленного альпинизма. Поэтому потенциально плодородный слой 7 целесообразно формировать из монтажно-пригодных штучных грунтовых элементов, например из стандартных торфобрикетов (Фиг. 2, 3).
Далее на поверхность потенциально плодородного слоя 7 укладывают почвенно-растительный слой 10 по общей схеме снизу-вверх. Крепление почвенно-растительного слоя к поверхности потенциально плодородного слоя производится шпильками 6 длиной не более толщины потенциально плодородного слоя 7 (Фиг. 2, 3).
Для создания почвенно-растительного слоя наиболее технологично применение рулонных материалов, например рулонного геосинтетического материала - биомата с семенами травяных культур.
Для минимизации объемов поверхностного стока, необходимо применять районированные сорта травяных культур, которые обладают максимальной испаряющей способностью, например лопух паутинистый, борщевик Сосновского, кипрей узколистный.
Крепежные элементы слоев рекультивационного покрытия заводятся в откос солеотвала. Слагающая его соляная порода обладает высокой коррозионной стойкостью.
1. Способ рекультивации откосов солеотвала, включающий технический этап рекультивации с устройством водозащитного покрытия и биологический этап с устройством почвенно-растительного слоя, отличающийся тем, что на поверхности откоса солеотвала устраивают водозащитное покрытие в виде изолирующе-дренажного пласта, состоящего из гидроизоляционного слоя, заключенного между двумя дренажными слоями, после чего на его поверхности монтируют силовой каркас и заполняют его грунтом, формируя потенциально плодородный слой, а затем устраивают почвенно-растительный слой.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что монтаж слоев рекультивационного покрытия осуществляют снизу-вверх от подошвы откоса солеотвала при помощи крана или лебедки
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дренажные слои выполняют из геосинтетических дренажных матов, а гидроизоляционный слой - из бентонитового мата.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что полотна каждого слоя изолирующе-дренажного пласта соединяют между собой встык, при этом стыки отдельных слоев устраивают со смещением в плане, а крепление изолирующе-дренажного пласта к откосу солеотвала осуществляют при помощи шпилек.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что потенциально-плодородный слой выполняют из штучных грунтовых элементов.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве силового каркаса применяют габионы, при этом крепление силового каркаса к откосу солеотвала осуществляют при помощи анкеров.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что почвенно-растительный слой выполняют посредством укладки биомата, содержащего семена травяных культур, а крепят его к потенциально-плодородному слою шпильками.
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что применяют семена районированных сортов травяных культур, обладающих максимальной испаряющей способностью.
9. Способ по пп. 4, 6, 7, отличающийся тем, что шпильки и анкера выполняют из коррозионностойких материалов, а их шаг установки, сечение и длину определяют на основании силовых расчетов.
