×
20.11.2014
216.013.060e

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ЗАХОРОНЕНИЯ ТОКСИЧНЫХ И РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ В ГОРНЫХ ВЫРАБОТКАХ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при захоронении высокотоксичных и радиоактивных отходов в рудниках при камерных системах разработки с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями. Способ включает образование камер, разделенных междукамерными целиками, сооружение саркофагов из отработавших колесных шин большегрузной самоходной техники, размещение в саркофагах контейнеров с отходами и заполнение камер гидравлической закладкой из твердеющих смесей. Техническим результатом является использование подлежащих утилизации шин большегрузной техники для повышения надежности захоронения опасных отходов промышленности. 1 ил.
Основные результаты: Способ захоронения токсичных и радиоактивных отходов в горных выработках, включающий образование камер, разделенных междукамерными целиками, в которых размещают заключенные в контейнеры отходы, отличающийся тем, что размещение контейнеров осуществляют в саркофагах, возводимых из отработавших колесных шин большегрузной самоходной техники путем укладывания их в штабель и последовательного скрепления между собой, после чего камеры изолируют от сопредельных выработок гидроизолирующими перемычками и заполняют гидравлической твердеющей закладкой, при этом высоту саркофагов принимают меньше расчетного уровня усадки закладки, а высоту штабеля укладки контейнеров в саркофагах принимают меньше высоты саркофагов.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при захоронении токсичных и радиоактивных отходов в закладочном массиве отработаных камер рудников.

Известен способ захоронения токсичных отходов с учетом охраны окружающей среды (Drisenroth N., Kind J., Die Untertage-Deponie Herfa-Neurode-Umwelterechte Beseitigung von problematischen toxischen Abfallen, Kali und Steinsalz, 1989, c. 182-195, нем.). Этот способ включает образование камер в соляной толще, крепление камер, размещение в них токсичных отходов и возведение гидроизоляционных перемычек. Однако этот способ не применяется в условиях действующих рудников, так как не обеспечивает безопасность.

Известен способ подземного складирования солешламовых отходов (а.с. №1058836, опубл. 07.12.1983). Способ включает проходку камер с оставлением междукамерных целиков в устойчивых породах, причем целики между камерами и выработками рабочих горизонтов создают с несущей способностью в 3-4 раза выше критической.

Однако этот способ разработан для захоронения жидких малотоксичных солеотходов и потому не предусматривает их изоляцию перемычками. Кроме того, он будет приводить к большим потерям руд в целиках.

Известен способ создания подземных хранилищ токсичных отходов в соляных породах, включающий образование камер в отрабатываемых калийных пластах и во вмещающих их породах каменной соли с оставлением междукамерных целиков, изоляцией камер гидроизоляционными перемычками, захоронение отходов в камерах осуществляют при условии, что междукамерные целики деформируются только в стадии установившейся ползучести при степени нагружения целиков, исключающей возникновение и развитие в них повреждений (патент RU №2066770, опубл. 20.09.1996).

Однако этот способ достаточно сложный из-за необходимости расчета целиков по условию установившейся ползучести, требует значительных затрат для определения множества расчетных характеристик, входящих в формулы расчета и не обеспечивает необходимой безопасности хранения в условиях действующего рудника.

Известен способ захоронения радиоактивных отходов (РАО), включающий бурение скважины, спуск в нее контейнеров с радиоактивными отходами, проведение тампонажных работ путем заполнения оставшегося пространства в скважине на интервале расположения контейнеров цементным раствором, а выше этого интервала, на участке барьерного целика, путем выполнения изолирующего слоя из глины, герметизацию устья скважины (Характеристики инженерных барьеров в глубоких геологических формациях, совещание консультантов 13-17 ноября 1989, с.19-22, МАГАТЭ. Отдел ядерного топливного цикла и обращения с отходами. Вена, апрель 1990).

Недостатком способа является наличие в породах вдоль ствола скважины на интервале захоронения и барьерного целика разуплотненной зоны, которая всегда образуется при бурении скважин вследствие смещения внутрь ее стенок под действием горного давления, а также наличие обсадной трубы на интервале захоронения. Разуплотненная зона вдоль скважины может являться каналом, по которому к контейнеру будет проникать жидкость. Наличие обсадной колонны на первоначальном этапе будет препятствовать плотному обжатию контейнеров со стороны породного массива, а после ее разрушения с течением времени под действием коррозии также может привести к возникновению водопроводящего канала. Эти недостатки снижают надежность захоронения РАО.

Известен способ захоронения радиоактивных отходов (патент RU №2063077, опубл. 27.06.1996), включающий бурение скважин, размещение в них контейнеров с радиоактивными отходами (РАО) с оставлением над ними барьерного целика, заполнение свободного объема скважины тампонажными материалами, герметизацию устья скважины, в котором, согласно изобретению, контейнеры с РАО и барьерный целик размещают в скважине в зоне пластических деформаций окружающих пород, а тампонирование пространства между контейнерами и стенкой скважины, а также на интервале скважины в барьерном целике производят расширяющейся при затвердевании смесью (РЗС).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату, принятый за прототип, является способ захоронения токсичных отходов в горных выработках, пройденных в соляной толще (патент RU №2118459, опубл. 27.08.1998), включающий образование камер, разделенных междукамерными целиками, бурение скважин большого диаметра в почве камер захоронения и в соляной толще по контуру камер, в которых размещаются заключенные в контейнеры токсичные отходы и проходят разгрузочные щели глубиной, не меньшей глубины скважин. При этом после размещения в скважинах контейнеров с отходами, их заполняют жидким изолирующим материалом, не растворимым в воде, имеющим с солью хорошую адгезию и удельный вес, превышающий удельный вес насыщенного рассола, а разгрузочные щели заполняют жидким изолирующим материалом, в который добавляют мелко раздробленную соль. Кроме того, после заполнения зазоров между контейнерами и стенками скважин и разгрузочных щелей жидким изолирующим материалом, камеры заполняют отбитой раздробленной солью, предварительно перекрывая устья скважин бетонными плитами.

Недостатком способа является сложная и трудоемкая технология сооружения хранилища, связанная с необходимостью применения дорогостоящего оборудования для бурения скважин большого диаметра и выполнения разгрузочных щелей, а также высокими затратами на изолирующие материалы для контейнеров.

Техническим результатом изобретения является создание сравнительно дешевого способа захоронения токсичных и радиоактивных отходов в выработанном пространстве рудников при камерно-целиковых системах разработки с закладкой и одновременной эффективной утилизацией отработавших шин большегрузной техники, промышленная переработка которых требует больших капиталовложений. Гидравлическая закладка, в том числе твердеющая, отличается хорошим заполнением всех пустот и сравнительно небольшой усадкой закладочного массива (с учетом коэффициента компрессии под нагрузкой налегающей толщи усадка (η) не превышает 12-16%). При этом обладая большой прочностью при достаточной податливости материала, шины создают надежную защитную оболочку для контейнеров, а большая площадь гофрообразной внешней поверхности саркофагов (при частично сохранившемся протекторе шин) обеспечивает им необходимый теплообмен для охлаждения отходов с повышенным выделением тепла (например, радиоактивных отходов).

Технический результат в предлагаемом способе достигается тем, что размещение контейнеров осуществляют в саркофагах, возводимых из отработавших колесных шин большегрузной самоходной техники путем укладывания их в штабель и последовательного скрепления между собой, после чего камеры изолируют от сопредельных выработок гидроизолирующими перемычками и заполняют гидравлической твердеющей закладкой, при этом высоту саркофагов принимают меньше расчетного уровня усадки закладки, а высоту штабеля укладки контейнеров в саркофагах принимают меньше высоты саркофагов.

На фигуре 1 изображены разрезы фрагментов камеры и саркофагов с контейнерами.

Способ осуществляется следующим образом.

Захоронение отходов обычно производят на участке рудника на стадии доработки полезного ископаемого при камерной системе разработки с закладкой выработанного пространства. Участок захоронения выбирают вблизи границ горного отвода в районе, где в дальнейшем не планируется ведение горных работ. На этом участке выбирают камеры, подготовленные под закладку. В местах сооружения саркофагов в камере выравнивают почву 1 и на подготовленных площадках укладывают в штабеля отработавшие, но сохранившие свою целостность, шины 2 от большегрузной техники (например, от карьерных самосвалов), Шины выбирают примерно одного типоразмера по габаритам контейнеров с отходами 3. При укладке нижнюю шину 2 крепят к почве камеры анкерами 4, а следующие по мере укладки последовательно скрепляют между собой, например, с помощью струбцин 5. По мере сооружения саркофагов их заполняют контейнерами с отходами 3. После укладки последней (верхней) шины в штабеле для предохранения контейнеров от механического воздействия закладки при заполнении камеры твердеющей закладкой могут быть использованы три варианта: при первом (фиг.1, а) - саркофаг после укладки контейнеров заполняют твердеющей закладкой, при втором (фиг.1, б) - саркофаг сверху накрывают бетонной плитой 6, при третьем - последнюю верхнюю шину устанавливают вместе с диском. После размещения всех контейнеров в саркофагах камеру изолируют от сопрягающихся с ней выработок перемычками и заполняют закладкой 7. При этом по высоте саркофаги должны быть ниже расчетного уровня усадки закладки с учетом оседания кровли камеры 8, а высота штабеля контейнеров в саркофагах должна быть меньше высоты саркофагов.

Таким образом, применение предлагаемого способа позволяет повысить безопасность при захоронении высокотоксичных и радиоактивных отходов, в частности в условиях действующего рудника, и одновременно решить проблему утилизации шин большегрузной техники, требующей больших капиталовложений.

Способ захоронения токсичных и радиоактивных отходов в горных выработках, включающий образование камер, разделенных междукамерными целиками, в которых размещают заключенные в контейнеры отходы, отличающийся тем, что размещение контейнеров осуществляют в саркофагах, возводимых из отработавших колесных шин большегрузной самоходной техники путем укладывания их в штабель и последовательного скрепления между собой, после чего камеры изолируют от сопредельных выработок гидроизолирующими перемычками и заполняют гидравлической твердеющей закладкой, при этом высоту саркофагов принимают меньше расчетного уровня усадки закладки, а высоту штабеля укладки контейнеров в саркофагах принимают меньше высоты саркофагов.
СПОСОБ ЗАХОРОНЕНИЯ ТОКСИЧНЫХ И РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ В ГОРНЫХ ВЫРАБОТКАХ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 141-150 of 195 items.
27.10.2015
№216.013.899d

Устройство для подъема груженых автомобилей-самосвалов на борт карьера и спуска порожних автомобилей-самосвалов в карьер

Изобретение относится к карьерному транспорту. Устройство для подъема груженых автомобилей-самосвалов на борт карьера и спуска порожних автомобилей-самосвалов в карьер содержит два наклонных рельсовых пути с размещенными на них тележками, связанными друг с другом замкнутым на приводном блоке...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002566832
Дата охранного документа: 27.10.2015
27.10.2015
№216.013.89d0

Способ гидравлической обработки угольного пласта

Предложенное изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для дегазации угольных пластов. Техническим результатом изобретения является обеспечение создания равномерной сети трещин для повышения эффективности газоотдачи пласта. Предложен способ гидравлической обработки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002566883
Дата охранного документа: 27.10.2015
10.11.2015
№216.013.8ab1

Система генерирования электрической энергии

Изобретение относится к электротехнике и электроэнергетике, а именно к системам получения электрической энергии для электроснабжения машин и комплексов объектов нефтедобычи с использованием попутного нефтяного газа в качестве энергоносителя для обеспечения собственных нужд предприятий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567112
Дата охранного документа: 10.11.2015
10.11.2015
№216.013.8c81

Способ разработки мощных пологих калийных пластов

Изобретение относится к горному делу. Способ разработки мощных пологих калийных пластов включает оконтуривание выемочного блока подготовительными выработками, отработку запасов блока камерами с оставлением междукамерных податливых целиков. Перед отработкой каждой камеры проходят из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567576
Дата охранного документа: 10.11.2015
10.11.2015
№216.013.8cbb

Способ извлечения тербия (iii) из водно-солевых растворов

Изобретение относится к способу извлечения тербия (III) из бедного или техногенного сырья с помощью метода флотоэкстракции. В процессе флотоэкстракции катионов тербия (III) используют в качестве органической фазы изооктиловый спирт, а в качестве собирателя ПАВ анионного типа - додецилсульфат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567634
Дата охранного документа: 10.11.2015
20.11.2015
№216.013.930b

Способ магнитно-абразивного полирования метчика

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при магнитно-абразивной обработке сложнопрофильных инструментов, в частности метчиков. Осуществляют магнитно-абразивное полирование метчика, включающее обработку заборной, калибрующей и ведущей рабочих частей метчика при его...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569261
Дата охранного документа: 20.11.2015
10.12.2015
№216.013.9843

Способ получения поверхностно-наноструктурированного металлического материала

Изобретение относится к технологии получения металлических материалов с модифицированной поверхностью. Способ получения поверхностно-наноструктурированного металлического материала включает восстановление металла из исходного металлсодержащего твердого материала путем обработки парами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570599
Дата охранного документа: 10.12.2015
10.12.2015
№216.013.9873

Способ получения судового маловязкого топлива

Изобретение относится к способу получения судового маловязкого топлива, включающему перегонку нефти с выделением дизельной фракции и каталитическую гидроочистку. Причем при перегонке нефти выделяют фракции, 95% которых выкипают в пределах от 180 до 220°C и от 220 до 360°C, эти фракции смешивают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570647
Дата охранного документа: 10.12.2015
10.12.2015
№216.013.98a6

Способ возведения закладочного массива при разработке месторождений в условиях многолетней мерзлоты

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений с закладкой выработанного пространства в условиях многолетней мерзлоты. Техническим результатом является сокращение периода обезвоживания закладочной пульпы и повышение прочности получаемого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570698
Дата охранного документа: 10.12.2015
20.12.2015
№216.013.9b00

Способ определения толщины наклепанного слоя

Изобретение относится к методам испытания металлов, в частности к методам определения толщины наклепанного слоя металлических деталей, и может быть применено в дробеструйной обработке рабочих поверхностей. Сущность: осуществляют поверхностное пластическое деформирование до получения остаточного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571305
Дата охранного документа: 20.12.2015
Showing 141-150 of 226 items.
10.04.2015
№216.013.4001

Способ воздействия на угольный пласт через скважины, пробуренные из горных выработок

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для дегазации угольных пластов. Техническим результатом является повышение эффективности дегазации угольного пласта. Предложен способ воздействия на угольный пласт через скважины, пробуренные из горных выработок, включающий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547873
Дата охранного документа: 10.04.2015
20.04.2015
№216.013.4186

Способ извлечения мелких частиц благородных металлов из россыпей

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к обогащению песков и техногенных отвалов россыпных месторождений золота и металлов платиновой группы (МПГ) гравитационными методами. Способ извлечения мелких частиц благородных металлов из россыпей включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548272
Дата охранного документа: 20.04.2015
20.04.2015
№216.013.41d7

Способ извлечения катионов еu из водно-солевых растворов

Изобретение относится к способу извлечения катионов европия (III) из бедного или техногенного сырья с помощью жидкостной экстракции. Способ извлечения катионов европия (III) включает жидкостную экстракцию из водно-солевых растворов с использованием в качестве экстрагента изооктилового спирта....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548353
Дата охранного документа: 20.04.2015
20.04.2015
№216.013.4204

Устройство для фильтрации и отбора проб жидкостей в сосудах под давлением

Изобретение относится к устройству для фильтрации и отбора проб жидкостей в сосудах под давлением и может быть использовано в обогатительно-металлургической и химической областях промышленности, в частности в качестве средств контроля химического состава раствора в автоклавах, резервуарах,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548398
Дата охранного документа: 20.04.2015
20.04.2015
№216.013.42d3

Способ определения пространственного распределения в керновом материале эффективного порового пространства

Использование: для определения пространственного распределения в керновом материале эффективного порового пространства. Сущность изобретения заключается в том, что в образец керна закачивают контрастное рентгеновское вещество, сканируют образец посредством рентгеновской томографии, получают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548605
Дата охранного документа: 20.04.2015
20.04.2015
№216.013.43b1

Устройство для определения величины коэффициента сопротивления движению шахтных вагонеток

Изобретение относится к испытаниям транспортных средств, в частности шахтных вагонеток. Устройство содержит наклонный, при испытании, рабочий участок рельсового пути с фиксированным углом его наклона и примыкающими к нему горизонтальными участками рельсового нуги. Рабочий участок рельсового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548827
Дата охранного документа: 20.04.2015
20.04.2015
№216.013.43ba

Способ извлечения катионов самария (iii) из водных фаз

Изобретение относится к способу извлечения самария (III) из бедного или техногенного сырья, в частности флотоэкстракцией из водных фаз. В процессе флотоэкстракции самария (III) в качестве органической фазы используют изооктиловый спирт, а в качестве собирателя - ПАВ анионного типа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548836
Дата охранного документа: 20.04.2015
20.04.2015
№216.013.43e1

Холоднонабивная подовая масса

Изобретение относится к холоднонабивной подовой массе для футеровки подины алюминиевого электролизера. Холоднонабивная подовая масса содержит электрокальцинированный антрацит, пластификатор и жидкое углеродное связующее, включающее каменноугольный пек, поглотительное масло и карбонат лития в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548875
Дата охранного документа: 20.04.2015
27.04.2015
№216.013.46da

Перфоратор

Изобретение относится к горной и строительной промышленности и может быть использовано для бурения шпуров в любых многоструктурных породах с твердыми включениями, например апатитонефелиновой руды. Перфоратор содержит сдвоенный ударник, состоящий из основного и вспомогательного бойков, при этом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549642
Дата охранного документа: 27.04.2015
27.04.2015
№216.013.472a

Шахтный скиповой грузовой подъемник

Шахтный скиповой грузовой подъемник содержит размещенные в шахтном стволе два скипа и противовес, кинематически связанные тяговым стальным проволочным канатом с многовитковым шкивом трения. Скипы закреплены на концах тягового каната. Один из скипов в исходном положении размещен в нижней части...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549722
Дата охранного документа: 27.04.2015
+ добавить свой РИД