Способ создания экрана ложа хвостохранилища

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (11) ный институт отюк, Р левский о СССР о 986.КРАН ОЖА стро- ложе ехническое ретения: на Поставленная цэкран ложа хвостохркаолиновые отходыполимера "метас" срилата, акриламидаследующем соотнома с.Д:АкрилатАкриламид натАкрилонйтрил тся тем, что ключающий , вместо соФполимер акитрила при мпонентов,ль достигае анилища, в богащения держит со и акрилон шении ко ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетел ьстМ 1395739,.кл. Е 02 В 3/16(57) Использование; гидротительство. Сущность изоб Изобретение относится к гидротехническому строительству.Известны способы создания экранов ложа хвостохранилищ, состоящие из тради. ционных экранирующих материалов - суг-, линков, глин.Недостатками этих способов являются необходимость послойной укатки строительного материала катками при формировании тела экрана хвостохранилища; значительная трудоемкость работ при создании экрана.Наиболее близким к изобретению является способ создания экрана, включающий. намыв водонепроницаемого слоя из хвостов обогащения, устройство в дамбах . водосливных сооружений, удаление осветленной воды, распыление раствора сополимера метакриловой кислоты с метакриламидом и естественную сушку.Недостатком способа является более высокая стоимость применяемого состава для придания экрану эластичности.Цель изобретения - снижение трудозат- рат(51)5 А 01 В 79/02,.С 09 К 17/О хвостохранилища намывают экран из каолиновых отходов обогащения, В процессе строительства дамб хвостохранилища в их теле устрайвают водосливные сооружения. Удаляют осветленную воду. На поверхность экрана распыляют водный раствор сополимера акрилата, акриламида и акрилонитрила при следующем соотношении компонентов, мас.Я. акрилат 1,5-2,5, акриламид натрия 1,0 - 1,5, акрилонитрил 0,5 - 1,0, вода - остальное, Способ позволяет получить эластичный водонепроницаемый экран, 1 ил. 1,5 - 2,5рия 1,0-1,50,5-1,0Вода Остальное.Отличительным признаком предлагаемого решения является то, что экран из каолиновых отходов обогащения дополнительно покрывается гидролизированнымполиакрилонитрилом, являющимся сополимером акрилита, акриламида натрия и акрилонитрила. Сополимер с процентным соотношением указанных выше составных компонентов обладает хорошей способностью к структурообразованию и приданию экрану эластичности, что снижает фильтрацию воды через экран.Экранирование ложа хвостохранилища с использованием предлагаемого способа5 10 15 20 30 35 40 50 рассмотрено на примере строительства хвостохранилища равнинного типа Верхнеднеп ровского горнометаллургического (ВДГМК) Днепропетровской области.В основании ложа находятся пески, имеющие коэффициент фильтрации 2 х х 10 см/с, что не удовлетворяет требованиям СНиП, согласно которым коэффициент фильтрации (Кф) должен быть не более 1 10 см/с.Для осуществления предлагаемого способа на промплощадке комбината в металлической емкости объемом 5000 л предварительно готовится раствор в следу-, ющей последовательности. Первоначально емкость заполняется водой до объема 4850 в 4750 л, затем в этот объем добавляется гидролизированный полиакрилонитрил, являющийся сополимером акрилата, акриламида натрия и акрилонитрила (акрилата - 75 - 125 кг, акриламида натрия - 50 - 75 кг, акрилонитрила - 25 - 50), который в промышленности выпускается под техническим названием "Гипан". Сополимер акрилата, акриламида натрия и акрилонитрила обладает хорошим структурообразующим свойством в соотношении компонентов50:30:20,После перемешивания в течении 3 - 5 мин,раствор перекачивается в бак автомобиля,оборудованного на базе БелАЗи состоящего из резервуара, компрессора, гидро- монитора - оросителя.Напыление раствора, состоящего из сополимера акрилата, акриламида натрия и акрилонитрила 3-5% (акрилат 1,5-2,5%, акриламид натрия 1-1,5%, акрилонитрил - 0,5 - 1,0% и воды - 97 - 95%) производится на ранее сформированный водонепроницаемый слой, состоящий из отходов обогащения ильменитовой руды - каолиновых глин, имеющих коэффициент фильтрации при влажности 40-60% Кф = 10 4-10 см/с. Глины поступают по пульпопроводу из старого хвостохранилища ВДГМК, находящегося на расстоянии 500 м от создаваемого, При этом для перекачки пульпы используется земснаряд, В последующем пульповод будет использован для транспортирования отходов обогащения с обогатительной фабрики.Формирование экрана ложа хвостохранилища производится следующим образом. В процессе строительства дамб хвостохранилища в их теле устраивают водасливные саарукения, представляющие собой металлические трубы, диаметр которых при объеме осветленной воды 1,28 млн,м, времени3слива осветленной воды из карты хвостохранилища 259200 сек (3 сут) и скорости истечения осветленной воды через водосливное окно 1,0 м/с составляет 1,25 м.Объем осветленной воды определяетсяпри среднем соотношении твердого компонента к жидкому 1:4, общем объеме пульпы1,6 млн,м, определяемой исходя из площади хвостохранилища 1 млн,м и средней толзщины водонепроницаемого слоя, равной 0,4м.Высота укладки труб при максимальнойотметке ложа хвостохранилища 250,8 м иминимальной 250,3 м и минимальной высоте водонепроницаемого слоя, обеспечивающей необходимые фильтрационныесвойства экрана - 0,3 м, равна 0,80 м,Намыв водонепроницаемого слоя производится после завершения строительствадамб с помощью земснаряда, находящегосяна действующем хвостохранилище ВДГМКи системы пульповодов до достижениясредней высоты слоя 0,4 м.После заполнения хвостохранилищаобъемом пульпы, равным 1,28 млн.м в течении 2 сут происходит осветление воды, Затем с помощью заслонок, которые имеютводосливные сооружения в течении 3 сутокпроизводится слив ВодбьДалее начинается непосредственноепокрытие экрана путем напыления растворапри движении вышеописанной установкина базе БелАЗпо периметру карт хвостохранилища. Нанесение сополимера засчет его структуры придает экрану эластичность при сушке, что позволяет избежатьего растрескивание и нарушение герметич- .ности,Для определения оптимального составараствора построен график изменения фильтрационныхх свойств экрана (Кф) и стоимостираствора (Ц) от процентного содержания сополимера в воде (С).На чертекевидно, что нижний пределоптимальной области содержания сополимера в каолиновых глинах равен 3%, поскольку при меньших его значенияхкоэффициент фильтрации резко возрастает.Верхний предел содержания сополимера в каолиновых глинах равен 5,0%, т;к, придальнейшем его увеличении коэффициентфильтрации снижается незначительно, астоимость раствора резко увеличивается.Таким образом оптимальное количество сополимера, введенное в отличительную частьформулы, составляет 3-5%.Коэффициент фильтрации определяется в приборе ФМ (водонепроницаемостьопределялась. в кольце объемом 150 смз); арасход профильтровавшейся воды устанавливался по повышению уровня воды в одном пьезометре или по повышению в1784128 Ц, лоа/ с) 4 0 аО Составитель. И. ГуляникТехред М.Моргвнтал кторЛ Ливрин дактор А. аказ 4323 Тираж . ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 водственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 другом. Размеры колец и пьезометрическихтрубок были выбраны в соответствии с исследуемым материалом (каолиновые отходыобогащения), обладающим слабопроницаемыми свойствами, 5После завершения покрытия экрана сополимером акрилата, акриламида и акрилонитрила производится естественная сушкаслоя до влажности 40-500,. После сушки наповерхности образуется твердый структурный каркас каолиновых глин толщиной от 5до 10 см, водонепроницаемый слой приобретает оптимальные параметры (Кф 1010 см/с) и способен работать как экран,исключающий фильтрацию воды из хвостахран илища,По окончании сушки намывается защитный слой из песка мощностью 0,2 м.По сравнению с прототипом предлагаемый способсоздания экрана позволяетсни зить капитальные затраты на хвостовое хозяйство.Формула изобретения Способ создания экрана ложа хвостохранилища, включающий намыв водонепроницаемого слоя из каолиновых отходов обогащения, поделку в дамбах хвостохранилища водосливных сооружений, удаление осветленной воды, распыление водного раствора сополимера и естественную сушку до 40 - 60 ф влажности, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения трудозатрат, в качестве водного раствора сополимера используют сополимер акрилата, акриламида иакрилонитрила при следующем соотношении компонентов, мас. :акрилат 1,5-2,5;акриламид натрия 1,0 - 1,5;акрилонитрил 0,5-1,0;вода остальное.