Способ механизированного формирования изоляционного покрытия основания техногенной емкости с применением ресайклера

Авторы патента:

Аллабердин Азамат Булякович (RU)

Валеев Азат Салимьянович (RU)

Пыталев Иван Алексеевич (RU)

Якшина Виктория Владимировна (RU)

Швабенланд Елена Егоровна (RU)

E02B3/16 - противофильтрационные устройства или швы (швы в фундаментах E02D 29/16; уплотнение швов, не ограниченное гидротехническим применением E04B 1/68)

Владельцы патента RU 2779094:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к горной промышленности в части мероприятий по формированию техногенных емкостей. Цель изобретения - создание изоляционного покрытия с использованием ресайклера для экранирования основания техногенной емкости и предотвращения миграции загрязняющих веществ при складировании отходов переработки твердых полезных ископаемых, а также повышение экологической эффективности горнодобывающих предприятий. Техническая задача заключается в предотвращении миграции загрязняющих веществ в слои литосферы и гидросферы через основание техногенной емкости, улучшении гидроизоляционных свойств инженерной системы защиты при увеличении надежности и скорости ее создания. Способ включает совмещение процессов срезания подстилающих пород основания и смешивания их с вяжущей эмульсией путем создания технологической схемы формирования изоляционного покрытия в пределах участка работ, а именно перемещением ресайклера в прямом и обратном направлениях движения, являющихся параллельными и проходящими по контакту друг с другом для обеспечения создания бесшовного изоляционного покрытия с последующим уплотнением вибрационным катком, обеспечивая высокую надежность монолитного изоляционного слоя и производительность работ при его создании. Техническим результатом изобретения является улучшение гидроизоляционных свойств инженерной системы защиты техногенной емкости, предотвращение загрязнения окружающей среды, снижение материалоемкости за счет создания изоляционного покрытия из пород, слагающих основания техногенной емкости при использовании ресайклера, за счет перемешивания срезанного грунта и вяжущего компонента (на основе битума, цемента или иного вяжущего), что позволит повысить надежность инженерной системы защиты, обеспечить экологические требования и сократить эксплуатационные затраты горнодобывающих предприятий на размещение отходов переработки твердых полезных ископаемых. 2 ил.

Известен способ защиты грунтового основания шламоотстойника от утечек загрязненных вод (RU Патент №2288318 С2, от 27.11.2006), включающий подготовку подстилающего слоя грунта, установку трубчатой дренажной системы, укладку противофильтрационных полиэтиленовых листов с анкерными ребрами и отсыпку верхнего защитного малопроницаемого слоя грунта. При этом места возможных утечек загрязненных вод создают искусственно, изначально, в определенных точках, с равномерным их размещением по всему основанию шламоотстойника. Недостатком данного способа является необходимость проведения подготовительных работ перед созданием гидроизоляционного покрытия из полиэтиленового листа, что приведет к росту эксплуатационных затрат и увеличению срока строительства шламоотстойника.

Известным прототипом является способ создания водонепроницаемого экрана (RU Патент №2692635 С2, от 25.06.2019), включающий создание водонепроницаемого экрана с раскладкой на грунтовое основание геомембранного полотна путем его вытягивания из рулонов в процессе движения тележки. Вытягиваемый край полотна удерживается опорой, закрепленной на грунтовом основании. Поддон тележки установлен под уклоном в сторону размотки полотна, в результате чего рулоны полотна в процессе их замены скатываются по наклонной поверхности и устанавливаются в подвеске.

Недостатками данного способа являются:

1) применение дополнительных механизмов, а именно тележки оборудованной поддоном и подвеской рулонов;

2) увеличение эксплуатационных затрат на подготовку пород основания хвостохранилища;

3) увеличенный срок сооружения водонепроницаемого экрана;

4) применение дорогостоящего материала (геомембранного полотна) для формирования экрана;

5) Низкая надежность и степень механизации производства работ, необходимость сваривания торцевой и продольной сторон рулонов.

Техническая задача заключается в предотвращении миграции загрязняющих веществ в слои литосферы и гидросферы через основание техногенной емкости, улучшении гидроизоляционных свойств инженерной системы защиты при увеличении надежности и скорости ее создания.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является улучшенных гидроизоляционных свойств инженерной системы защиты техногенной емкости, предотвращение загрязнения окружающей среды, снижение материалоемкости за счет создания изоляционного покрытия из пород, слагающих основания техногенной емкости при использовании ресайклера, за счет перемешивания срезанного грунта и вяжущего компонента (на основе битума, цемента или иного вяжущего), что позволит повысить надежность инженерной системы защиты, обеспечить экологические требования и сократить эксплуатационные затраты горнодобывающих предприятий на размещение отходов переработки твердых полезных ископаемых.

Технический результат достигается порядком и последовательностью выполняемых действий при осуществлении работ по формированию изоляционного покрытия основания техногенной емкости.

Сущность предлагаемого способа поясняется фиг. 1 и фиг. 2, где:

Фиг. 1 - Технологическая схема создания изоляционного покрытия основания техногенной емкости: 1 - техногенная емкость; 2 - ресайклер; 3 - вибрационный каток; 4 - участок работ; 5 - изоляционный слой; 6 - основание техногенной емкости; 7 - фреза ресайклера; 8 - разрушенный (срезанный) грунт; 9 - пространство фрезерного барабана; 10 - щиты фрезерного барабана; 11 - вяжущее с водой; 12 - распределительные сопла.

Фиг. 2 - Область создания изоляционного покрытия: 7 - фреза ресайклера; 8 - разрушенный (срезанный) грунт; 9 - пространство фрезерного барабана; 10 - щиты фрезерного барабана; 11 - вяжущее с водой; 12 - распределительные сопла.

Способ осуществляется следующим образом.

Способ включает механизированное формирование изоляционного покрытия основания техногенной емкости (1) с помощью ресайклера (2) и вибрационного катка (3) в пределах участка работ (4) в прямом и обратном направлениях движения ресайклера, являющимися параллельными и проходящими по контакту друг с другом для обеспечения создания бесшовного изоляционного покрытия при работе ресайклера и уплотнения вибрационным катком. Направления движения рабочего органа ресайклера (ротор) встречное. Для этого на этапе ведения работ по формированию изоляционного слоя (5) основания техногенной емкости (6), ресайклер (2) устанавливается на участок работ (4) и осуществляет разрушение фрезой (7) подстилающих пород (8) основания, мощностью слоя 0,15 м, шириной до 4,5 м. Срезанный грунт попадает в пространство фрезерного барабана (9), оснащенное щитами (10), предназначенными для регулирования крупности измельченного материала, где, при помощи микропроцессорной системы ресайклера происходит подача соответствующего вяжущего (11) с помощью распределительных сопел (12) для смешивание с породой. Приготовление эмульсии на основе вспененного вяжущего с водой осуществляется в расширительных камерах, а требуемое соотношение компонентов согласно применяемой технологии обеспечивается управляемым микропроцессором. Затем полученная смесь грунта с эмульсией вяжущего и воды под действием гравитационных сил образует изоляционный слой (5) на месте срезанного грунта (7). Для повышения изоляционных свойств и обеспечения прочности к физических нагрузкам, данный слой уплотняется виброкатком (3) движущимся вслед за ресайклером. Количество вибрационных катков соответствует целому значению, округленному в большую сторону, отношения ширины фрезы ресайклера к ширине вальца катка.

Предложенный способ отличается от прототипа отсутствием необходимости применения дополнительных механизмов и транспортировки изоляционных материалов на участок работ. Формирование изоляционного покрытия осуществляется в момент среза подстилающих грунтов основания техногенной емкости и их перемешивания с вяжущим в пространстве фрезерного барабана что позволяет сократить затраты на создание системы инженерной защиты на основе бесшовного изоляционного покрытия по всей площади подготавливаемого основания.

Способ механизированного формирования изоляционного покрытия основания техногенной емкости с применением ресайклера, включающий совмещение процессов срезания подстилающих пород основания и смешивания их с вяжущей эмульсией, отличающийся созданием технологической схемы формирования изоляционного покрытия в пределах участка работ, а именно перемещением ресайклера в прямом и обратном направлениях движения, являющимися параллельными и проходящими по контакту друг с другом для обеспечения создания бесшовного изоляционного покрытия с последующим уплотнением вибрационным катком, обеспечивая высокую надежность монолитного изоляционного слоя и производительность работ при его создании, что позволит исключить применение дорогостоящих противофильтрационных экранов, минимизировать сроки сооружения инженерной системы защиты при повышении экологической эффективности горнодобывающих предприятий.

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано для устранения фильтрационных деформаций в основании водоподпорных и водорегулирующих сооружений на мелиоративных системах. Способ включает разработку дополнительной траншеи 2 и заполнение ее сорбирующе-фильтрующим материалом в виде заполнителя песчано-сапропелевой завесы 6, выполненной при извлечении из траншеи среднезернистого песка.

Грунтовая плотина с замком // 2772874

Грунтовая плотина с замком относится к области водохозяйственного строительства, а именно к водоподпорным сооружениям, и может быть применена при создании грунтовых плотин на сильнопроницаемых основаниях ограниченной мощности. Изобретение включает тело плотины 1 из малопроницаемого глинистого грунта, расположенное на сильнопроницаемом гравийно-песчаном основании 2 мощностью до 6-8 м, подстилаемом водоупором 3 в виде скальных или полускальных пород, замок 4 из грунта тела плотины, выполненный в виде перевернутой трапеции ABCD, сопрягающейся верхним основанием BC с подошвой плотины 1, нижним основанием AD подошвы замка 4 с водоупором 3 и уложенной своей низовой гранью DC 5 на откос выемки грунта сильнопроницаемого основания 2, а также уровни воды верхнего бьефа 6 плотины с подпорным горизонтом и нижнего бьефа 7 в зоне основания 2 плотины, в котором в теле замка 4 устроена вертикальная непроницаемая диафрагма DE 8, герметично соединенная с водоупором 3 в месте сопряжения последнего с низовой гранью 5 замка 4.

Щелочная комплексообразующая добавка на основе природных глинистых минералов и способ ее получения // 2771838

Изобретение относится к щелочной комплексообразующей добавке и способу ее производства. Щелочная комплексообразующая добавка на основе природных глинистых минералов представляет собой гидрофильный сухой минеральный порошок, состоящий на 20-80% от массы вещества из глинистых частиц, содержащих в виде покрытий и внедрений гидроксид кальция и магния, соединения метасиликатов кальция типа CaSiO3 и силикатов карбоната кальция CaCO3⋅SiO2, пуццоланы в виде кремнезема, металлов в окисных и гидратных формах, обуславливающих вяжущие свойства вещества.

Способ создания траншейной глинистой завесы // 2771680

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, в частности к созданию противофильтрационных завес в грунтовых массивах для локализации и предотвращения миграции загрязняющих веществ из заглубленных, подземных и надземных объектов накопления и захоронения отходов различного класса. Технический результат - повышение долговечности гидроизоляционного экрана.

Способ рекультивации участков хранения твердых бытовых отходов // 2771018

Изобретение относится к способам рекультивации участков хранения твердых бытовых отходов малых населенных пунктов и предназначено для защиты грунтовых вод от загрязнения. Способ рекультивации участка хранения твердых бытовых отходов включает оборудование открытого контурного дренажа и отрывку емкости для сбора и отвода воды.

Способ дренирования облицовки канала // 2762413

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при возведении противофильтрационных облицовок на оросительных каналах, выполненных в сложных инженерных условиях (при высоком стоянии и значительных колебаниях уровня грунтовых вод). Способ дренирования облицовки канала включает бетонные плиты с отверстиями, заполненными крупнозернистым фильтрующим материалом, обернутым тканным геотекстилем, запорные устройства в виде обратного клапана, выполненные из жесткого материала цилиндрической формы с пластиной, к которой прикреплен упругий резиновый элемент, полимерный экран из геомембраны, дренажный мат из двух-четырех слоев нетканого геотекстиля, приямок с крупнозернистым наполнителем, который сообщается с отверстиями в бетонных плитах.

Способ ликвидации протечек и повышенной фильтрации грунтовых гидротехнических сооружений // 2754380

Изобретение относится к области гидротехнического строительства, а именно к способу ликвидации протечек и повышенной фильтрации грунтовых гидротехнических сооружений. В первую очередь выполняются мероприятия по снижению скоростей фильтрационного потока, тем самым обеспечивается снижение градиента напора.

Устройство для укладки сигнальной ленты в траншеях // 2749997

Изобретение предназначено для использования в сельском хозяйстве, строительстве и других смежных областях для защиты подземных систем, а именно для предотвращения повреждений кабельных линий, трубопроводов и других подобных коммуникаций при земных работах. Устройство для укладки сигнальной ленты в траншеях включает раму с опорным элементом и приспособлением для транспортирования, держатель для бобины с сигнальной лентой, нож с острием, выполненный с возможностью поворота и резки сигнальной ленты, узел размотки и натяжения сигнальной ленты, прикатывающий ролик, установленный в направляющих, соединенных с рамой, с возможностью ограниченного перемещения.

Способ увеличения производительности водозабора подземных вод // 2741081

Изобретение относится к водоснабжению и может использоваться при регулировании подземного стока водоносных горизонтов для повышения надежности водоотбора и его увеличения, преимущественно в прибрежных морских районах. Способ включает создание в водоносном пласте гидравлической завесы, создающей по трассе гидрозавесы вал, путем подачи в пласт воды и поднятия уровня в нём подземных вод, при этом ниже водозабора в водоносный горизонт подают высокоочищенную сточную воду путём воздействия на нее кавитацией высокой и низкой интенсивности, перед подачей в водоносный горизонт очищенную воду обезвоздушивают и охлаждают до температуры на 2-3 градуса ниже температуры подземных вод субмаринной разгрузки, а при подаче воды в подземный горизонт обустраивают самотечный выпуск, доводя скорость воды до скоростей фильтрации подземного горизонта, и переводят её поток из турбулентного потока в ламинарный.

Грунтовая плотина с глиноцементобетонной диафрагмой // 2736193

Изобретение относится к области гидротехнического строительства, а именно грунтовым плотинам. Технический результат заключается в снижении трещинообразования и горизонтальных деформаций (смещений) глиноцементобетонной диафрагмы плотины.