способ рекультивации известняковых карьеров при строительстве промышленных сооружений

Формула изобретения

1. Способ рекультивации известняковых карьеров при строительстве промышленных сооружений, включающий отработку карьерного поля, формирование парных упорных стенок в выработанном пространстве карьерного поля, заполнение пространства между парными упорными стенками строительными отходами, оставляя при этом на всю их высоту дренажные и вентиляционные каналы, и возведение перекрытия, отличающийся тем, что после выработки карьерного поля производят обрушение имеющихся висячих боков стенок карьера для придания им необходимой вертикальности, закрепление в стенки карьера гибких продольных связей с последующим торкретированием стенок карьера твердеющим раствором по всему периметру выработанного пространства карьера, далее выравнивают дно карьера с последующим его уплотнением укаткой уплотняющими машинами и механизмами, после чего бурят скважины в грунте посредством размыва и перемешивания грунта твердеющим раствором, затем устанавливают в них арматурный каркас с одновременной подачей бетонной смеси для образования железобетонной сваи в грунтоцементной оболочке, причем диаметры грунтоцементных оболочек перекрывают друг друга, создавая при этом фундамент, обладающий повышенными фильтрационными и прочностными характеристиками, парные упорные стенки возводят по периметру карьера, пропуская через них гибкие продольные связи с последующим их закреплением на парных упорных стенках, а для формирования перекрытия устанавливают колонны.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве строительных отходов используют битый обожженный кирпич, бетон, железобетон, керамическую плитку.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при использовании выработанного карьера для гражданского назначения в нем дополнительно возводят артезианскую скважину.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горному и строительному делу и может найти применение при технической рекультивации карьерных выемок, остающихся после добычи строительного камня и других приповерхностных полезных ископаемых.

Известен способ рекультивации карьеров (1), заключающийся в формировании путем отсыпки упорных стенок поперек карьера и продольных перемычек с заполнением пространства между ними отходами производства. К недостаткам данного способа можно отнести невозможность использования карьерной выемки для промышленного строительства, т.е. последующего сооружения объектов различного назначения в уже имеющейся подземной чаше.

Известен способ рекультивации карьеров (2), выбранных в качестве прототипа, включающий формирование парных упорных стенок поперек карьера с монтажом дренажных и вентиляционных каналов, сооружение продольных перемычек, заполнение пространства между парными стенками и продольными перемычками отходами производства. Недостатком данного технического решения является узкое использование, т.е. применение в качестве нефтехранилища.

Задачей изобретения является расширение области применения выработанных и рекультивированных карьеров, образованных в результате эксплуатации месторождений полезных ископаемых, например, для дальнейшего промышленного строительства.

Достигается это тем, что в способе рекультивации известняковых карьеров, включающем отработку карьерного поля, формирование парных упорных стенок в выработанном пространстве карьерного поля, заполнение пространства между парными упорными стенками строительными отходами, оставляя при этом на всю их высоту дренажные и вентиляционные каналы, и возведение перекрытия. После выработки карьерного поля производят обрушение имеющихся висячих боков стенок карьера для придания им необходимой вертикальности, закрепление в стенки карьера гибких продольных связей с последующим торкретированием стенок карьера твердеющим раствором по всему периметру выработанного пространства карьера, далее выравнивают дно карьера с последующим его уплотнением укаткой уплотняющими машинами и механизмами, после чего бурят скважины в грунте посредством размыва и перемешивания грунта твердеющим раствором, затем устанавливают в них арматурный каркас с одновременной подачей бетонной смеси для образования железобетонной сваи в грунтоцементной оболочке, причем диаметры грунтоцементных оболочек перекрывают друг друга, создавая при этом фундамент, обладающий повышенными фильтрационными и прочностными характеристиками, парные упорные стенки возводят по периметру карьера, пропуская через них гибкие продольные связи с последующим их закреплением на парных упорных стенках, а для формирования перекрытия устанавливают колонны.

Рекультивируемые таким образом карьеры в дальнейшем можно использовать для строительства овощехранилищ, льдозаводов, морозильников и т.д.

Экономия средств очевидна как при строительстве, так и при эксплуатации за счет экономии средств, необходимых для изоляции таких промышленных сооружений.

В качестве строительных отходов используют битый обожженный кирпич, бетон, железобетон, керамическую плитку.

При использовании выработанного карьера для промышленного гражданского строительства в нем дополнительно возводят артезианскую скважину.

На чертеже изображено подземное сооружение.

Способ рекультивации известняковых карьеров при строительстве промышленных сооружений осуществляют следующим образом.

После окончания горных работ по добыче строительного камня производят планировочные работы, затем в карьерной чаше 1 сбивают висячие бока, придавая стенкам 2 карьера 1 необходимую вертикальность. Закрепляют в стенках гибкие поперечные связи 3. Наносят на стенки карьера слой торкретбетона 4. Затем выравнивают дно 5 карьера и уплотняют его с помощью уплотняющих машин и механизмов. Далее формируют фундамент 6 путем бурения грунтоцементных скважин 7 с одновременной установкой в нее железобетонной сваи 8 с последующим бетонированием. Бурение скважины в грунте осуществляют посредством погружения в грунт монитора, который через форсунки струей твердеющего раствора осуществляет размыв и перемешивание грунта. После достижения проектной глубины скважины извлекают монитор и устанавливают арматурный каркас и одновременно подают под избыточным давлением в скважину бетонную смесь до заполнения образовавшегося пространства. Причем армированные грунтоцементные сваи располагают в непосредственной близости друг от друга, формируя при этом противофильтрационную завесу. Одновременно устанавливают артезианскую скважину и сооружают дренажную и вентиляционную системы (на чертеже не показаны). Через несколько суток, после завершения процесса совместного затвердевания грунтоцементных свай 7 и железобетонных сваи 8, производят заливку фундамента сплошным слоем бетона 9. Только после окончательной просушки фундамента наносят слой гидроизоляции 10. После чего параллельно стенкам карьера формируют парные упорные стенки 11, пропуская через них гибкие поперечные связи 3 с последующим их закреплением на парных упорных стенках. По мере возведения парных упорных стенок пространство между ними заполняют строительными отходами 12 в виде битого обожженного кирпича, керамической плитки, бетона, железобетона, используя для этого различного рода перегружатели, эстакады и т.д. Затем в соответствии с общей планировкой устанавливают необходимое количество колонн 13 и возводят перекрытия 14.

Использование предлагаемого способа рекультивации известняковых карьеров при строительстве обеспечивает возможность получения подземных сооружений, в том числе емкостей для хранения нефти и нефтепродуктов, газов, складов для хранения овощей, фруктов, зерна, льдозаводов, морозильников, а если учесть, что восстановленная поверхность над подземных сооружением может быть использована, как пашня, пастбище, то становится очевидным эффективность предлагаемого способа рекультивации карьеров. Очевидно также и то, что стоимость данных сооружений будет значительно меньше, так как выработанное пространство уже создано эксплуатационными работами.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №1330313, Кл. E 21 С 41/32, 1990 г.

2. Патент РФ №2039274, Кл. Е 21 С 41/32, 1995 г.