Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ТЕХНИЧЕСКОЙ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ОТКОСА СОЛЕОТВАЛА

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в калийной отрасли при рекультивации откосов солеотвала.

Известен способ изоляции солеотвалов на калийных предприятиях путем торкретирования их поверхности глинисто-солевым шламом, который образуется в процессе переработки сильвинитовой руды на обогатительных фабриках, до формирования покрытия толщиной 10-20 мм (патент RU 2273735 C1, 10.04.2006).

Недостатком известного способа является низкая эффективность гидроизоляции вследствие неровного рельефа откоса солеотвала: наличие на поверхности откоса карстовых воронок, эрозионных рытвин и борозд, что не позволяет полностью покрыть всю поверхность откоса гидроизолирующим материалом.

Известен также способ защиты солеотвалов калийных предприятий от водной эрозии, включающий предварительную обработку их поверхности грунтовочным слоем из смеси солевых отходов и обезвоженного галопелитового шлама с последующим нанесением защитного покрытия (авторское свидетельство SU 1087097 A, 23.04.1984).

Недостатком известного способа является низкая эффективность нанесения грунтовочного слоя на поверхность откоса солеотвала, высота которого может достигать 100 м.

Известен способ рекультивации откосов солеотвала, включающий устройство водозащитного покрытия в виде двух слоев дренажных матов из геосинтетических материалов с прокладкой между ними гидроизоляционного слоя, например, бентонитовых матов, с креплением покрытия к откосу при помощи коррозионностойких шпилек (патент RU 2654102 C1, 16.05.2018, МПК Е21С 41/00, Е21С 41/32), который принят за прототип.

Недостатком известного способа является отсутствие подготовки существующего откоса солеотвала, имеющего неровный рельеф вследствие растворения соляной породы атмосферными осадками, к последующему устройству на его поверхности водозащитного покрытия.

Неподготовленный неровный рельеф откоса солеотвала со временем может привести к нарушению целостности и снижению гидроизоляции водозащитного покрытия.

Для обеспечения целостности гидроизоляционного покрытия необходимо спланированная поверхность.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении эффективности защиты солеотвалов от воздействия атмосферных осадков и уменьшении избыточных рассолов. Кроме того, предлагаемое изобретение обеспечивает выравнивание поверхности солеотвала для обеспечения целостности гидроизоляционного покрытия.

Технический результат обеспечивается тем, что в способе выполнения технического этапа рекультивации солеотвала до устройства водозащитного покрытия откоса производят отсыпку выравнивающего слоя свежих солеотходов под углом их естественного откоса на сформированную у подошвы откоса солеотвала упорную призму из солеотходов, а устройство водозащитного покрытия осуществляют поверх выравнивающего слоя и упорной призмы.

До начала работ по устройству выравнивающего слоя свежих солеотходов на откосе, на участке от русла рассолосборной канавы до подошвы солеотвала устраивают упорную призму из солеотходов со ступенчатым понижением ее основания для обеспечения возможности приема дренажных рассолов солеотвала и формирования основания для отсыпки выравнивающего слоя солеотходов.

Водозащитное покрытие рекультивации выравненного откоса солеотвала продлевают за подошву откоса и выводят его на поверхность упорной призмы для предотвращения попадания пресного стока с поверхности водозащитного покрытия в тело солеотвала.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена конструктивная схема подготовки откоса солеотвала к техническому этапу рекультивации, на фиг. 2 и 3 приведена технологическая последовательность производства подготовительных работ технической рекультивации.

На чертежах обозначено:

1 - откос солеотвала (до начала работ по его рекультивации);

2 - тело солеотвала (до начала работ по рекультивации откоса);

3 - выравнивающий слой солеотходов;

4 - водозащитное покрытие;

5 - упорная призма из солеотходов;

6 - основание солеотвала;

7 - рассолосборная канава;

8 - ограждающая дамба солеотвала;

9 - ступенчатый борт;

10 - подошва откоса солеотвала;

11 - дренирующие рассолы.

Технические решения предлагаемого способа подготовки откоса солеотвала к техническому этапу рекультивации учитывают, что ограждающая дамба солеотвала 8 и рассолосборная канава 7 существуют изначально как необходимые защитные сооружения по периметру солеотвала.

На чертежах фиг. 2, 3 использованы также буквенные обозначения некоторых величин:

b - ширина упорной призмы из солеотходов поверху;

H₁ - превышение подошвы откоса солеотвала относительно дна рассолосборной канавы;

h - высота упорной призмы из солеотходов относительно основания солеотвала 6;

Δh₁ - высота промежуточной ступени основания упорной призмы из солеотходов (или борта рассолосборной канавы со стороны солеотвала).

Численные значения указанных величин устанавливают при проектировании солеотвала и перед каждым этапом выполнения работ на основании результатов:

- расчетов по критериям безопасности отвальных работ и технического этапа работ по рекультивации откоса солеотвала;

- фильтрационных расчетов по обеспечению разгрузки дренирующих рассолов солеотвала с учетом общей схемы дренирования основания солеотвала.

Строительно-монтажные работы, необходимые для получения указанного выше технического результата, выполняют с учетом результатов выполненных расчетов, в три этапа.

На первом этапе, отображенном на чертеже фиг. 2, выполняют работы, производство которых может потребоваться до начала работ по устройству выравнивающего слоя солеотходов на откосе.

В частности, на участке солеотвала после завершения его эксплуатации, при необходимости производят конструктивное оформление рассолосборной канавы 7, включая его расчистку и демонтаж противофильтрационного экрана со стороны тела солеотвала 2, если экран здесь был выполнен ранее.

На первом этапе производят также формирование ступенчатого борта 9 рассолосборной канавы 7 со стороны солеотвала.

Необходимость ступенчатого очертания этого борта установлена из условий обеспечения устойчивости и создания необходимых условий для пропуска дренирующих рассолов будущего выравнивающего слоя солеотходов на откосе солеотвала.

На втором этапе, отображенном на чертеже фиг.3, выполняют работы по устройству упорной призмы из солеотходов у подошвы откоса солеотвала 10.

Сначала, в пределах полосы между подошвой откоса солеотвала 10 и рассолосборной канавой 7, на поверхности ее ступенчатого борта 9 со стороны солеотвала формируют при помощи землеройных механизмов упорную призму из солеотходов 5, после чего формируют на откосе солеотвала 1, выравнивающий слой солеотходов 3 по ширине упорной призмы солеотходов 5.

Упорная призма из солеотходов 5 должна обеспечивать устойчивость выравнивающего слоя 3 и пропуск дренирующих рассолов 11 солеотвала (прежде всего выравнивающего слоя солеотходов 3 на откосе 1) в рассолосборную канаву 7 и назначается по результатам фильтрационного расчета, но не менее 1,5 м.

На третьем этапе, отображенном на чертеже фиг. 3, выполняют отсыпку солеотходов, формируя выравнивающий слой солеотходов 3 под углом их естественного откоса.

После подготовки откоса солеотвала, на его поверхность по направлению снизу-вверх производится монтаж водозащитного покрытия 4 (Фиг. 1). Водозащитное покрытие выравненного откоса солеотвала должно покрывать откос солеотвала, а также поверхность упорной призмы из солеотходов для предотвращения попадания пресного стока с поверхности водозащитного покрытия в тело солеотвала.

Водозащитное покрытие может состоять, например, из дренажных матов из геосинтетических материалов и слоя гидроизоляционного материала между дренажными матами. Также допускается использование иных конструкций и материалов водозащитного покрытия.

Использование предлагаемого способа обеспечит подготовку откоса солеотвала для последующего монтажа водозащитного покрытия и гидроизоляцию от воздействия атмосферных осадков.