Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПЫЛЕПОДАВЛЕНИЯ НА ПЛЯЖАХ ХВОСТОХРАНИЛИЩА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области горного дела, в частности к способам и средствам для предотвращения образования пыли на пляжах хвостохранилищ увлажнением водой или связывающей жидкостью.

Известен способ уменьшения пылящих поверхностей хвостохранилища увлажнением за счет повышения уровня грунтовых вод [1].

Этот способ имеет ограничение, связанное с тем, что не всегда возможно предотвратить пыление всей площади пляжа хвостохранилища

Известны способ и подвижная пылеподавляющая оросительная установка для подавления пыления погрузочных забоев в карьерах водой или связующей жидкостью, в виде гидропоезда, состоящего из пяти железнодорожных цистерн общей емкостью 250 м³ и платформы, на которой установлены два гидромонитора. Время поливки составляет 10-75 мин при расходе на одну поливку 80-100 м³ воды [2].

Эти установка и способ неприменимы для противопыльного орошения пляжа, в связи с невозможностью устройства рельсового пути в специфических условиях хвостохранилища.

Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому результату являются способ и подвижная установка противопыльного орошения, включающая емкость для воды, насос, гидромонитор и систему трубопроводов, смонтированные на шасси автомобиля. Насос установки работает от коробки отбора мощности автомобиля БелАЗ-540, а гидромонитор установлен с возможностью поворота в горизонтальной и вертикальной плоскостях [3].

Недостаток - затрудненная или невозможная проходимость в условиях пляжа хвостохранилища.

Технический результат изобретения - повышение эффективности снижения пыления на пляжах хвостохранилища.

Технический результат достигается тем, что устройство представлено самоходным транспортным средством, например понтонным плавсредством, на палубе которого установлены насос, емкость для реагента, гидромонитор с возможностью поворота в горизонтальной и вертикальной плоскостях, узел с рабочим органом для прокладки канала в береговой полосе и автономная электростанция, к которой подключены приводы всех механизмов, при этом рабочий орган установлен ниже линии осадки плавсредства, а емкость для реагента снабжена дозатором.

Способ пылеподавления состоит в том, что транспортное плавсредство изначально устанавливают на зеркале воды хвостохранилища, затем направляют к берегу в сектор орошения, где рабочий орган прокладывает в береговой полосе канал, по которому плавсредство продвигается, при этом в гидромонитор закачивают насосом воду из хвостохранилища, добавляют реагент из емкости через дозатор и орошают пылящий участок. Рабочей средой и средой передвижения плавсредства является вода хвостохранилища.

Указанная совокупность признаков в патентной и технической литературе не обнаружена, следовательно, изобретение отвечает критериям "новизна" и "изобретательский уровень".

На фиг.1 изображен общий вид устройства пылеподавления; на фиг.2 - хвостохранилище с фрагментами орошаемого из разных точек пляжа.

Устройство пылеподавления на пляжах хвостохранилища представляет собой транспортное плавсредство 1, например понтонное, на палубе которого установлены насос 2, гидромонитор 3, емкость 4 для связующего реагента с дозатором 5, узел с рабочим органом 6 для прокладки канала в береговой полосе, и автономная электростанция 7, к которой подключены приводы (не показаны) всех механизмов. Узел с рабочим органом 6 установлен на носу и/или корме ниже линии осадки плавсредства 1 и представлен землесосным снарядом. Гидромонитор 3 и рабочий орган 6 установлены с возможностью поворота в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Плавсредство 1 - мелководное, с плоским дном и небольшой осадкой.

Способ пылеподавления заключается в том, что транспортное плавсредство 1 изначально устанавливают на зеркале воды хвостохранилища 8, затем направляют к берегу в сегмент (участки А, Б, В, Г) 9 орошения, где рабочий орган 6 прокладывает в береговой полосе канал 10, по которому плавсредство продвигается вглубь берега. Выбрав оптимальное положение, плавсредство 1 останавливается, в гидромонитор 3 закачивают насосом 2 воду из хвостохранилища 8, добавляют реагент из емкости 4 через дозатор 5 и орошают пылящий участок 9, поворачивая гидромонитор в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Рабочей средой и средой передвижения плавсредства 1 является вода хвостохранилища 8.

Работа устройства и пример выполнения способа.

Испытания проводились в условиях Михайловского горно-обогатительного комбината. Хвостохранилище для складирования отходов железорудного сырья обогатительной фабрики включает три секции, соединенные между собой перепускными трубопроводами для стока отстоявшейся воды и перетока ее для оборотного водоснабжения обогатительной фабрики. Намыв в секции отходов обогатительной фабрики производят постоянно, регулируемо по высоте, в каждую секцию. Пыление пляжей происходит преимущественно в сухое теплое время.

Каждая секция оснащена по крайней мере одним мелководным плавсредством 1, производительностью в 1,5 раза выше суммарной потребности производительности, на случай профилактической остановки работы одного из устройств.

По опыту эксплуатации хвостохранилищ пыление пляжа происходит в средней части его полосы. Верхняя полоса шириной в 30-40 м покрыта преимущественно крупными частицами и не пылит. Аналогично не пылит и береговая полоса вдоль водоема шириной до 50 м, где явление пыления устранено увлажнением за счет высокого уровня грунтовых вод. В связи с этим и с техническими возможностями гидромонитора определяется целесообразность длины проходного канала в пылящей береговой полосе. Исходя из очередности орошения участков и учета атмосферных осадков, периодическое (между намывами хвостов) орошение сегментов пляжа производят заблаговременно, до начала пыления, водой из пруда-отстойника хвостохранилища или водой со связующим реагентом.

Плавсредство 1 подводят к линии берега и одновременно с его перемещением сооружают, манипулируя рабочим органом 6 в береговой полосе, проходной канал 10 до заданной точки (А-Г), на требуемую длину, обеспечивающую при существующей дальности струи гидромонитора 3 орошение требуемого участка. Вынутая масса укладывается на берега канала, при этом по сооружаемому проходному каналу 10 подводится вода, которая, дополнительно к орошению, увлажняет определенный участок пылящего пляжа. Настраивают гидромонитор 3 на заданный угол обработки по вертикали, пространственное положение струи задают поворотом гидромонитора в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Подают в гидромонитор 3 насосом 2 воду из хвостохранилища 8 и дозатором 5 из емкости 4 - расчетное количество связующего реагента, например ПАВ (поверхностно-активное вещество), способствующего усилению сцепления увлажненных дисперсных частиц, при этом дальность полета струи 80 м; площадь орошения с одной точки при покрытии 0,6 площади круга при R=80 м 1,5 га; время обработки площади круга 1 час; период времени между орошениями 7-8 суток; связующий реагент - ПАВ, отходы производства капролактама. После орошения участка плавсредство возвращают по проходному каналу 10 в водоем и направляют в следующую точку - Б, В или Г, в которых последовательность операций повторяют.

Орошение пылящего участка можно начинать при прохождении плавсредством 1 канала 10 как чистой водой, так и водными растворами связующих составов. Последнее позволяет увеличить сцепление между дисперсными частицами и увеличить срок между орошениями. Число химических реагентов и, соответственно, емкостей 4 для них зависит от принятой технологии закрепления пыли

Смоченная поверхность обработанного пляжа хвостохранилища после высыхания и закрепления водным раствором химического реагента характеризуется сцепленными дисперсными частицами и способна противостоять деструктивному воздействию ветра, т.е. не загрязнять атмосферу пылевыми частицами. Последующий цикл орошения осуществляют после намыва и подсыхания до определенной влажности поверхностного слоя, при которой возникает опасность пыления. Таким образом, соблюдая определенную очередность сброса пульпы в хвостохранилище и орошения его пляжа заявляемым способом с помощью устройства его реализующего, снижают пыление дисперсных частиц, процесс орошения определенного сектора ведут непрерывно, так как не требуется дозаправка водой, т.е. формируется покрытие с равномерными параметрами.

Предлагаемые способ и устройство по сравнению с прототипом позволяют создать технологичный способ борьбы с пылением на хвостохранилище, с использованием запасов воды в водоеме, снизить стоимость и время обработки единицы площади. При транспортировке плавсредства используют поверхность водоема, что значительно упрощает условия его эксплуатации, для орошения доступны любые участки пляжей хвостохранилища, а компактность и мобильность по сравнению с сухопутными транспортными средствами создают дополнительные преимущества.

Источники информации

1. В.А.Михайлов, П.В.Бересневич. Пылеподавление при выемочно-погрузочных работах на рудных карьерах. 1976, с.57.

2. В.А.Михайлов, П.В.Бересневич. Пылеподавление при выемочно-погрузочных работах на рудных карьерах. 1976, с.58-59.

3. В.А.Михайлов, П.В.Берсневич. Пылеподавление при выемочно-погрузочных работах на рудных карьерах. 1976, с.60 - прототип.