способ разработки водонасыщенных малопрочных отложений при эксплуатации действующего намывного отвала

Формула изобретения

Способ разработки водонасыщенных малопрочных отложений при эксплуатации действующего намывного отвала, включающий выбор участков на намытых отложениях, сооружение на них дороги из крупнозернистого материала, разработку отложений на участие и перенос дороги на новый участок, отличающийся тем, что на намытых отложениях после прекращения подачи пульпы сооружают ограничивающую участок дорогу, концы контура которой выполняют примыкающими к дамбе намывного отвала, оконтуренный дорогой участок оснащают монтируемой на период разработки отложений стационарной системой водопонижения и системам пылеподавления, с помощью первой из которых отводят воду из карьера, а с помощью второй осуществляют пылеподавление в пределах указанных участков, после чего осуществляют разработку отложений поочередно на смежных участках под основанием дороги с одновременной разборкой части дороги замкнутого контура и переносом дорожного материала по симметричной схеме на смежный участок, причем общую для смежных участков часть дороги замкнутого контура используют без разборки дважды.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано при возведении и эксплуатации сооружений из сыпучих материалов.

Известен способ разработки малопрочных отложений при эксплуатации намывного отвала, включающий устройство на отложениях параллельно друг другу дорог из крупнозернистых материалов и разработку одновременно отложений и материала дорог (см. Технология возведения золоотвалов с дамбами обвалования из золошлакового материала. Обзорная информация, Пантелеев В.Г. Жолнерович В. Г. Информэнерго, 1988, Серия. Тепловые станции, теплофикация и тепловые сети. Вып. 1 с.20). Недостатком способа является высокая стоимость разработки, т. к. наряду с отбором малопрочных отложений забирается также и ценный материал дорог.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является способ разработки водонасыщенных малопрочных сыпучих материалов, включающий создание участков разработки, устройство на отложениях дороги из крупнозернистого с разными свойствами материала и перенос этой дороги по мере разработки отложений на новое место - на неразработанные отложения (авторское свидетельство СССР N 1465472).

Недостатком способа является невозможность разработки малопрочных отложений в процессе эксплуатации действующего намывного отвала, т.к. потоки пульпы и воды отстойного пруда поступят в карьер, что существенно затруднит или сделает невозможной разработку отложений. В качестве отвалов следует рассматривать золошлакоотвалы ТЭЦ и ТЭС, хвостохранилища горнорудной промышленности, шламоотволы.

Целью предлагаемого изобретения является увеличение эффективности разработки водонасыщенных малопрочных отложений за счет уменьшения влагосодержания разрабатываемого материала до степени, позволяющей производить разработку в процессе эксплуатации действующего намывного отвала и снизить эксплуатационные расходы.

Поставленная цель достигается тем, что на отложениях, намытых путем подачи пульпы через равномерно расположенные выпуски пульпопровода, уложенного на возведенной ограждающей дамбе намывного отвала, выбирают на подводном пляже отложений место под участки, сооружают ограничивающую участок дорогу, концы контура которой примыкают к дамбе намывного отвала, а затем созданный таким образом участок оснащают на период разработки отложений стационарными системами водопонижения и пылеподавления, причем индивидуальная система пылеподваления на участке подключается к системе пылеподавления намывного отвала, по окончании разработки системы демонтируются и переносятся на смежный участок. Разработку отложений на сформированном контуром дороги и дамбой участке осуществляют под основанием дороги с одновременной разработкой части дороги контура, наиболее удаленной от соседнего выпуска пульпы, и переносом дорожного материала на смежный участок. При этом смежная часть дороги становится общей для разрабатываемого и подготавливаемого к разработке участков надводного пляжа, то есть смежная часть дороги, расположенной перпендикулярно к ограждающей дамбе, используется дважды без ее разборки.

Выбор места под участки намывных отложениях производится на основе режимной карты заполнения намывного отвала. Участок размещается на отложениях спустя 1 3 месяца после окончания подачи пульпы. За этот период происходит консолидация и обезвоживание материала на надводной части пляжа отвала.

Устройство дороги в виде замкнутого контура, в частности, П-образного, примыкающего разомкнутыми концами к дамбе, обеспечивает движение механизмов на участке, созданном контуром дороги.

Для предотвращения попадания потоков пульпы и воды из отстойного пруда в карьер, образованный при разработке малопрочных отложений под основанием дороги, параллельно наружной кромке карьера со стороны отстойного пруда отсыпается ограждающий валик.

Оснащение участка на период разработки отложений стационарной комбинированной системой водопонижения и водоотведения в откачкой поступающей в карьер воды насосами в отстойный пруд обеспечивает оптимальную для разработки степень влажности материала при самых неблагоприятных условиях (обильные атмосферные осадки, максимальное приближение отстойного пруда к карьеру и т. п.).

Введение в действие на участке разрабатываемых отложений индивидуальной стационарной системы пылеподавления, подключаемой к системе пелеподавления намывного отвала, обеспечивает увлажнение обезвоженной (в период консолидации и в процессе разработки материала) пылящей поверхности намытых отложений.

Дорога, образующая замкнутый контур, отсыпается из крупнозернистого материала. При отсутствии крупнозернистого материала может использоваться мелкозернистый с укладкой поверху дорожных плит. В этом случае система пылеподавления предупреждает образование пыли на поверхности дорог.

Разборка и перенос части дороги на смежный участок, а также наличие одной общей дороги для смежных участков при симметричной схеме переноса части дороги, создают существенную экономию ценных дорожных материалов.

Одновременно с переносом части дороги осуществляется разработка отложений под основанием дороги.

В настоящем способе, в отличие от предшествующих, научно обоснованы безопасные, исходя из надежности отвала, расстояния от дамбы до карьера и от карьера до отстойного пруда.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемое техническое решение содержит ряд признаков, которых нет в прототипе, и, следовательно, является новым.

Анализ существующей патентной и научно-технической литературы показал, что предлагаемая совокупность признаков для достижения поставленной цели в настоящее время не известна, что позволяет сделать вывод о наличии изобретательского уровня.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором схематично представлен фрагмент намывного отвала с малопрочными отложениями, где: 1 - ограждающая дамба; 2 распределительный пульпопровод; 3 и 4 боковые выпуски пульпопровода, соответственно неработающей и работающий, по которым подается пульпа; 5 и 6 участки, на которых соответственно разрабатывается и будет разрабатываться намытый малопрочный материал; 7 и 8 части дороги замкнутого контура в насыпи из крупнозернистых материалов соответственно удаленная и смежная с соседним участком 6; 9 потоки пульпы и отстойный пруд; 10 -надводную часть намыва малопрочных отложений (пляж); 11 карьер разработки отложений; 12 ограждающий валик; 13 система пылеподавления участка; 14 - система пылеподавления намывного отвала; 15 система водопонижения.

Способ реализуется в следующей последовательности. На пляже 10 выбирают оптимальное место для размещения участков 5 и 6. На участках 5 и 6 малопрочных отложений надводного намыва (пляжа), образованных в результате последовательной подачи мелкозернистого материала в виде пульпы через равномерно расположенные боковые выпуски 3 и 4 распределительного пульпопровода 2, уложенного на возведенной дамбе 1, намывного отвала, после прекращения подачи пульпы за 1-3 месяца до разработки, например, из выпуска 3, и прекращения намыва на выпуске 4, устраивают дороги 7 и 8 в виде замкнутого контура, примыкающего концами к дамбе 1. Дороги 7 и 8 замкнутого контура, отсыпаемые из крупнозернистого материала служат для движения экскаваторов и самосвалов при разработке отложений. После оконтурирования дорогами 7 и 8 на участке 5 на период разработки малопрочных отложений сооружается индивидуальная комбинированная система пылеподавления 13, подключаемая к системе пылеподавления намывного отвала и служащая для увлажнения пылящей поверхности разрабатываемых отложений.

Затем начинается разработка малопрочных отложений на участке 5 экскаватором с погрузкой в автотранспорт. В образованном при разработке отложений карьере сооружается система водопонижения и водоотведения 15, обеспечивающая откачку лишней влаги из карьера и поддерживающая оптимальную для разработки степень влажности отложений при самых неблагоприятных условиях. Одновременно с разработкой отложений параллельно наружной кромке карьера со стороны отстойного пруда отсыпается ограждающий валик 12, предотвращающий поступления воды и пульпы из пруда в карьер.

Разборка наиболее удаленной части дороги контура 7 и 8 производится одновременно с разработкой намытых малопрочных отложений экскаватором шагами на рабочий вылет стрелы экскаватора при его движении задним ходом. На каждом шаге экскаватором первоначально разрабатывается дорога 7, а потом намытые малопрочные отложения. При этом материал дороги 7 грузится в автосамосвалы и транспортируется на участок 6 для отсыпки аналогичной дороги, в малопрочные отложения транспортируются потребителю. Смежная дорога контура участков 5 и 6 не разбирается и выполняет свои функции дважды при разработке отложений первоначально на участке 5, а потом на участке 6.

Стационарные системы водопонижения и пылеподавления участка 5 демонтируются и переносятся на участок 6.

После устройства замкнутого контура на участке 6 цикл операций по разработке водонасыщенных малопрочных отложений повторяется.

Изобретение имеет ряд преимуществ по сравнению с существующими способами разработки водонасыщенных малопрочных отложений. Оно позволяет вести разработку в процессе эксплуатации действующего намывного отвала с большой степенью эффективности круглый год, независимо от температуры окружающей среды. Стоимость разработки малопрочных отложений на смежных участках является минимальной в результате наличия общей для двух участков дороги и многократного использования крупнозернистого материала для отсыпки дамб (и железобетонных плит покрытия при использовании мелкозернистого материала).

Данный способ характеризуется высокими технико-экономическими показателями. Способ позволяет до минимума (1 3 месяца) сократить время, необходимое для обезвоживания, консолидации и достижения прочности намывных отложений, достаточной для отсыпки дорог. Установка и проезд техники непосредственно из отложенных после их консолидации и приобретения потребной для техники несущей способности потребует значительного времени (1 2 года).

Применяя изобретение, с подводных пляжей за гол можно забрать примерно годовой выход намытого материала, поступающего на намывной отвал. В результате практически не потребуется наращивать дамбы и значительно сократятся полезные площади земель, занимаемые намывными отвалами, за счет обеспечения возможности периодического опорожнения намывного отвала.

Предлагаемый способ научно обоснован и соответствует всем нормируемым требованиям техники безопасности.

Наряду с перечисленными преимуществами данное техническое решение обеспечивает надежную и экологическую работу намывного отвала.