Способ закрепления пылящей поверхности грунта

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 52025 51)4 Е 21 ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР КОМИТЕ ОТКРЫТ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ К АВТОРСКОМУ ЕТЕЛЬСТВУ 2массива установки образуют последо-;1. вательно зону извлечения частиц грунта из поверхностного слоя массива, зоны орошения и разделения этих час" тиц. Частицы грунта транспортируют из эоны извлечения в зону разделения, в которой направленным потоком воздуха их разделяют по скорости витания на непылящую и пылящую компоненты. Затем частицы пылящей компоненты грунта укладывают на поверхность грунта в зоне орошения и закрепляют. Частицы непылящей компоненты грунта укладывают на образованный закрепленный слой пылящей компоненты в зоне разделения за счет гравитационных сил. При этом обеспечивается полная изоляция ф частиц пылящей компоненты грунта частицами непылящей компоненты, т.е. самого грунта. Проявляется эЬФект са- С моэкранирования, дающий большую надежность закрепления за счет предотвраще ния разрушения закрепленной пылящей компоненты от влияния внешних воздей ф ствий. 1 ил. Ю едоваский ждении п ьным гор логии и кладирование М.:Недра, БЯЩЕЙ П к горной пиение на ового мас ания часнта. Внут- нтового Изобретение относипромышленности и може ляется частицами привнесения в ве тся к горнои т быть исполь пылением на хв анилищах и д и из рыхлых ных закрепляющих закрепителей или зовано при борьбе стохранилищах, шламохгих объектах, сложеннесвязанных грунтов.Цель изобретенияностй закрепления пьти грунтового массивэкранирования пылящеСущность способачто пылящая поверхно Закреплени сепарациикомпоненты. укладки их ного защити слой укладь тицы с вре а на этот прои звлеч (пыля надеж носени- и р го шящеи пов а за счет самоваютменнымслой у го гру заключа в. том,эакрепсть гру(71.) Всесоюзный научно-исслский и нроектно-конструкторститут по осушению месторолезных ископаемых, специалным работам, рудничной геомаркшейдерскому делу(54) СПОСОБ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ПЬВЕРХНОСТИ ГРУНТА(57) Изобретение относитсяпромышленности. Цель - повьдежности закрепления грунтсива за счет самоэкранировтиц пылящей компоненты грури передвигаемой вдоль гру этого же грунта без хний слой.постоянвеществ (химических привозного гравия).ходит в результате нных частиц на две щую и непылящую) и ффффф личные слои двухслойкрова, В нижнийрошенные пылящие часэффектом. закрепления, ладывают (осажда 1520251ют) второй слой непылящих частиц спостоянным эффектом закрепления, .В от,личие от известного способа осуществляется .полная ;изоляция пылящихчастиц, причем только непылящими час-, 5тицами самого грунта, т.е. проявляется эффект самоэкранирования, дающийбольшую. надежность и долговечностьзащитного покрова.Согласно известному способу эффектэкранирования не достигается без использования посторонних хймическихзакрепляющих веществ, вносимых в верхний слой, В предлагаемом способе нижний слой орошенных настиц подавляетпыление поверхности исходного рыхлого.несвязного грунта в течение временидействия закрепляющего эффекта амачивающей жидкости, а верхний слой изоли рует все пылящие частицы (и исходногогрунта и нижнего слоя) от разрушающего влияния окружающей среды и тем самым полностью устраняет пыление какисходного грунта, так и закрепленной )5пылящей компоненты после прекращениязакрепляющего действия смачивающейжидкости. В известном способе нижележащий слой частиц непылящей компоненты только защищает поверхность исход- З 0ного грунта, но не влияет на прочностьлежащего в нем закрепленного слоя час"тиц пылящей компоненты,Предлагаемый способ снижает требования к долговечности закрепляющейжидкости. Функция закрепляющей жидкос ти в предлагаемом способе ограничивается кратковременным связыванием частиц пылящей компоненты.После пригрузки закрепленного слоя слоем частицнепылящей компоненты действие эакреп 40ляющей жидкости становится необяза-.тельным для целей пылеподавления. По"этому возможно использование жидкостей, дающих только временный эффектзакрепления, Примером такой жидкостиявляется вода. Кратковременность ееэффекта закрепления обусловлена испарением или фильтрацией в подстилаюшие слои при этом пылящая компоненФ50та возвращается к своему исходномусостоянию с сохранением всех физикомеханических свойств.Важным преимуществом предлагаемого 1 способа является сохранение, физико-механических свойств защитного пок рова, например фильтрационных, близ"ких к свойствам закрепляемого грунта,в структуру поверхностного слоя которого при закреплении вносятся минимальные (из возможных) "искажения", приводящие к устранению пыления, но в то же время не изменяющие заметно свойства этого поверхностного слоя, а лишь незначительно дифференцирующие их в соответствии с появлением двух слоев части грунта. Надежность и дол,говечность предлагаемого закрепления 1основывается на том, что классифика ция исходного грунта на компонентыскорости витания происходит в потоках воздуха, моделирующих реальное ветровое воздействие в данной местности, ,поэтому долговечность верхнего защитного слоя практически не ограничена. Надежность закрепления легко может быть обеспечена с любой необходимой степенью, поскольку является управляемой величиной и зависит только от толщины верхнего непылящего слоя.На чертеже показана фаза закрепления грунта и схема устройства для осуществления способа, продольный разрез.Способ закрепления пылящей поверхности осуществляют устройством, содержащим транспортное средство 1, которое может быть выполнено, например, в виде буксируемой колесной тележки или аппарата на воздушной подушке, и т,п. На платформе 2 транспортного средства 1 смонтированы конвейерная система 3 извлечения и транспортировки грунта 4 из поверхностного слоя, воздушный компрессор 5 с воздуховодом 6, бак 7 для смачивающей жидкости 8 с системой ее подачи (не показана) к распыляющим форсункам 9. По бокам и сзади платформа 2 снабжена эластичной юбкой 10 и образует вместе с ней рабочую камеру 11, в которой происходит процесс закрепления грунта. В передней части боковых стенок платформы 2 имеются окна 12 для выхода в окружающую среду очищенного от пыли воздуха 13, В зоне 14 разделения ступенчато расположены горизонтальные пластины 15.При движении устройства грунт 4 извлекается из поверхностного слоя грунта 4 извлекается и подается транспортером 3 в зону 14 разделения, В эту же зону 14 от компрессора 5 по воздуховоду б вдоль закрепляемой поверхности подается сжатый воздух 16. Р-сход воздуха подбирается таким образом, чтобы средняя скорость движения воздушного потока 16 в рабочей камере 11 относительно устройства1520251 равнялась скорости ветра в данной местности. В зоне 14 происходит гравитационная классификация исходного груйта 4 по скорости витания на пылящую и непылящую компоненты. Плас 5 тины 15 повьппают э 4 ективность этого процесса. Иепылящая компонента, состоящая из более тяжелых частиц, осаждается на повержность нижележа щего слоя, образуя слой 17. Частицы пылящей компоненты пылевоздушным потоком 18 выносятся в зону 19 орошения, где через Аорсунки 9 орошаются смачивающей жидкостью 8. Под воздей ствием смачивающей жидкости 8 пылящие частицы осаждаются на поверхность исходного грунта 4, образуя слой 20. Очищенный от пыли воздух 13 выносит в окружающую среду через ок йа 12. Поскольку в процессе движения устройства формирование слоя 20 предшествует формированию слоя 17, то слой 20, состоящий из частиц пылящей компоненты, оказывается погребенным 25 под слоем 17, состоящим из частиц не- пылящей компоненты, т.е. Аактически происходит полная изоляция пылящей компоненты и надежное и долговечное обеспыливание поверхности закрепляе мого грунта.П р и м е р . Закрепляемый материал - хвосты горнообогатительного комбината со средневзвешенным диаметром частиц 0,23 мм и содержанием частиц крупностью менее О, 1 мм 307. Транс 35 портное средство устройства для пыле- подавления выполнено в виде колесной тележки, буксируемой трактором. Скорость движения 5 км/ч. Габариты ра бочей камеры 4000 х 3000800 мм, Ширина полосы закрепляемого грунта 3 м, Глубина закрепления 0,2 м. От компрессора подается сжатый воздух под давлением 0,3 МПа с общим расходом О, 1 м з/с . Средняя скорость ис течения воздуха из выходного окна в передней части рабочей камеры составляет 5 м/с. В качестве смачивающей жидкости используется техническая вода. За 1 ч работы устройство закрепляет площадь около 0,015 км1 1 Защитный слой состоит из несвязныхчастиц, поэтому при неравномерныхосадках поверхности намытого грунта,имеющих место в процессе консолидации,в защитном слое не образуются трещины,приводящие к частичной утрате его защитной Аункции,Важные преимущества дает использование способа при поярусном намывесооружений, когда пылезащитные мероприятия проводятся на каждом ярусенамыва, В этом случае в зависимостиот гранулометрического состава исходного грунта при использовании смачивающих жидкостей с различными закрепляющими эААектами можно управлятьсвойствами двухслойного защитного покрова. В частности, при наюыве на закрепленный грунт его верхний слой, сложенный из более крупных частиц, может выполнять роль дренирующей прослойки, при этом меняется гидравлический режим намыва и за счет более быстрой водоотдачи возрастает интенсивность намыва и консолидации отложений,. Нижележащий слой .пылевых частицможет эффективно выполнять Аункциюснижения инфильтрации втело сооружения с поверхностью карты намыва. В тоже время он, оставаясь частично проницаемым для влаги, исключает образование в намытом слое грунта водонасыщенных зон, снижающих устойчивость сооружения. 55 Использование предлагаемого способа позволяет более надежно, долговечно, а также с меньшими затратами и экологически чище закреплять пыля- щую поверхность рыхлого несвязного грунта. После закрепления пылящие компоненты грунта полностью защищены слоем непылящих частиц от воздействия солнечной радиации, ветра, сосредоточенных механических нагрузок, что позволяет использовать для закрепления пылящей компоненты смачивающие жйдкости, утрачивающие свои закрепляют щие.свойства под воздействием указанных Факторов, а также жидкости, даю". щие только временный эЯект закрепления, в частности просто воду. В последнем случае, кроме значительного удешевления закрепления, полностью устраняется. загрязнение окружающей среды вредными веществами.Защитный слой из частиц непылящей компоненты и нижележащий слой закрепленных водой частиц пылящей компоненты сохраняют практически неизменными все присущие им физико-механические свойства, в частности Фильтрационные.НОра 8 леное Маженая 1 Х Я 7 Л Составитель А.ГубайловскийРедактор Н.Яцола Техред Л.Олийнык орректор О.Лилле 3 6735/36 Тираж 410 ИИПИ Государственного комитета п 113035, Москва, Ж Подписноеизобретениям и открытиям при ГКНТ ССС Раушская наб., д. 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,10 152025Формула изобретения Способ закрепления пылящей поверхности грунта, включающий извлечение частиц из поверхностного слоя исход 5 ного грунтового массива, транспортировку их в зону разделения, перевод частиц в витающее состояние направленным потоком воздуха, разделение 10 их по скорости витания на пылящую и,непылящую компоненты путем гравитационного осаждения частиц непылящей компоненты, укладку и закрепление час" тиц пылящей компоненты путем орошения5 пылевоздушного потока жидкостью с одновременным перемещением вдоль поверхности грунтового массива зон извлечения, разделения и орошения, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что с целью повышения.надежности закрепления пылящей поверхности грунтового массиваза счет обеспечения самоэкранирования пылящего грунта, збну орошения,в которой частицы пылящей компоненты укладывают на поверхность грунта,располагаютмежду зонами извлеченияиразделения, а частицы непылящей компоненты укладывают на образованныйзакрепленный слой пылящей компонентыза зоной орошения,