ограждающая дамба хвостохранилища

Формула изобретения

ОГРАЖДАЮЩАЯ ДАМБА ХВОСТОХРАНИЛИЩА, содержащая основное тело, противофильтрационный экран, устроенный на ее верховом откосе, трубчатый дренаж в основании низового откоса и водопропускной элемент, отличающаяся тем, что водопропускной элемент расположен на верховом откосе дамбы и выполнен в виде поперечных равномерно распределенных участков фильтрующих лент, не закрытых экраном и выполненных с суммарной пропускной способностью, соответствующей водосбросному расходу.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности к конструкции ограждающей дамбы хвостохранилища.

Известна дамба намывного накопителя из крупнообломочного грунта и грунтового материала, содержащая внутреннюю фильтрующую зону, дренаж и ограждение. Ограждение выполнено в виде внутреннего теплогидроизоляционного экрана из грунтовых слабопроницаемых материалов. Экран сопряжен с водонепроницаемым основанием с помощью непромерзающей дренирующей призмы, причем пустоты наброски замыты только с верховой стороны экрана [1]

Недостатком конструкции такой дамбы является неравномерная фильтрация через нее из-за возможной кольматации участков фильтрующей призмы при намыве верхних ярусов накопителя, а также сложность устройства наклонного теплогидроизоляционного экрана.

Наиболее близкой к предлагаемой дамбе, по технической сущности и достигаемому результату является фильтрующая дамба для ограждения зоны намыва грунта, основное тело которой выполнено из нескольких малопроницаемых грунтов. В основании дамбы размещен водопропускной элемент и фильтрующий слой, а между фильтрующим слоем и телом дамбы расположен слой из крунообломочных скальных грунтов, который гидравлически связан с водопропускным элементом, выполненным в виде водопроводящих труб [2]

Недостатком такой дамбы является неравномерная фильтрация через дамбу при ее большой протяженности и значительном перепаде отметок дна хвостохранилища.

Задачей предлагаемого решения является исключение неравномерности фильтрации через ограждающую дамбу хвостохранилища.

Ожидаемый технический результат может быть достигнут, если в известном устройстве ограждающей дамбы, содержащей основное тело, противофильтрационный экран, водопропускной элемент и трубчатый дренаж, согласно изобретению, водопропускной элемент на верховом откосе дамбы выполнить в виде поперечных равномерно распределенных участков фильтрующих "лент", не закрытых экраном, причем суммарная пропускная способность "лент" должна соответствовать требуемому водосбросному расходу.

Признаки, отличающие предлагаемое техническое решение не выявлены в других аналогичных технических решениях при изучении данной и смежной областей техники, и следовательно, обеспечивают, по мнению заявителя, предлагаемому устройству соответствие критерию "новизна".

Сопоставительный анализ предлагаемого устройства в отношении совокупности его существенных признаков с прототипом показывает, что новым в конструкции фильтрующей дамбы является выполнение водопропускного элемента в виде равномерно распределенных участков фильтрующих "лент", не закрытых противофильтрационным экраном, причем пропускная способность "лент" должна соответствовать требуемому водосбросному расходу. Таким образом, предлагаемое устройство соответствует критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 изображена дамба хвостохранилища, поперечный разрез; на фиг. 2 план, вид сверху.

Ограждающая дамба включает основное тело 1, выполненное из вскрышных горных пород, противофильтрационный экран 2 из суглинка, устроенный на верховом откосе по переходной зоне 3 из щебня, водопропускной элемент 4, выполненный в виде фильтрующих "лент", не закрытых экраном 2. В основании низового клина дамбы выполняется трубчатый дренаж 5.

Ограждающая дамба предлагаемой конструкции работает следующим образом:

при намыве I яруса наливного хвостохранилища с расходом пульпы, равным Q м³/с, происходит равномерный сброс осветленной воды через фильтрующие "ленты" по всему периметру ограждающей дамбы.

Для этого ширина "ленты" b и расстояние между ними l назначается в соответствии с фильтрационным расчетом по закону Дарси

Q_ф=K_ф I w, где Q_ф фильтрационный расход, равный расходу пульпы, м³/с.

К_ф коэффициент фильтрации грунта "ленты", м/с.

I градиент фильтрационного потока, в долях ед.

w площадь "ленты", м².

При частичной кольматации фильтрующей "ленты" I яруса и подъеме уровня воды в прудке отстойника вступает в работу "лента" II яруса и т.д.

Известно, что при создании намывных или наливных хвостохранилищ горно-обогатительных комбинатов необходимо устраивать водосбросные колодцы для отвода осветленной воды из прудка отстойника пульпы или предусматривать плавучие насосные станции. При намыве хвостохранилищ высотой свыше 50 м устройство нескольких ярусов сбросных колодцев или эксплуатации плавучих насосных станций требует значительных эксплуатационных затрат.

При этом описанные особенности конструкции ограждающей дамбы позволяют в целом удешевить строительство и снизить эксплуатационные затраты за счет исключения уcтройства водосбросных колодцев или принудительного водоотлива осветленной воды.