RU2081963C1

RU2081963C1 - Method for excavation of water-saturated low-strength deposits at existing hydraulically-filled bank

Info

Publication number: RU2081963C1
Application number: RU93057065A
Authority: RU
Inventors: В.М. Лебедев; А.С. Ненашев; Ю.М. Юрченко; А.В. Тимпко; В.Г. Пантелеев; В.В. Сокуров; Ю.Л. Сирота; В.Г. Жигулин; В.П. Бачинин
Original assignee: Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники им.Б.Е.Веденеева
Priority date: 1993-12-27
Filing date: 1993-12-27
Publication date: 1997-06-20

Abstract

FIELD: hydraulic engineering. SUBSTANCE: method is employed in erection and operation of structures made up of loose materials. Selected on hydraulically-filled structures is optimal area for location of sites and road is built which limits given site in embankment with its perimeter ends adjoining barrage of hydraulically-filled bank. Site which is contoured around by roads is provided for period of excavating deposits with stationary systems for water-lowering and dust suppression which on completion of excavating operations are repositioned to adjacent site symmetrically to road section. Excavation of deposits on site is performed under road base with simultaneous dismantling of part of contour road which is most distantly located from adjacent discharge of slurry with replacement of road material to adjacent section according to mirror-like scheme. In this case, adjacent part of road becomes common for both sites and is operated twice without dismantling. EFFECT: high efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано при возведении и эксплуатации сооружений из сыпучих материалов. The invention relates to the field of hydraulic engineering and can be used in the construction and operation of structures from bulk materials.

Известен способ разработки малопрочных отложений при эксплуатации намывного отвала, включающий устройство на отложениях параллельно друг другу дорог из крупнозернистых материалов и разработку одновременно отложений и материала дорог (см. Технология возведения золоотвалов с дамбами обвалования из золошлакового материала. Обзорная информация, Пантелеев В.Г. Жолнерович В. Г. Информэнерго, 1988, Серия. Тепловые станции, теплофикация и тепловые сети. Вып. 1 с.20). Недостатком способа является высокая стоимость разработки, т. к. наряду с отбором малопрочных отложений забирается также и ценный материал дорог. A known method for the development of low-strength deposits during operation of the alluvial dump, including the device on deposits parallel to each other of coarse-grained materials and the development of both sediments and road material (see Technology of construction of ash dumps with dams of ash from ash and slag material. Overview, Panteleev VG Zholnerovich VG Informenergo, 1988, Series: Thermal stations, heating and heating networks. Issue 1 p.20). The disadvantage of this method is the high development cost, since along with the selection of low-strength deposits, valuable road material is also taken.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является способ разработки водонасыщенных малопрочных сыпучих материалов, включающий создание участков разработки, устройство на отложениях дороги из крупнозернистого с разными свойствами материала и перенос этой дороги по мере разработки отложений на новое место - на неразработанные отложения (авторское свидетельство СССР N 1465472). The closest in technical essence and the achieved result to the proposed invention is a method for developing water-saturated low-strength bulk materials, including the creation of development sites, the device on the road sediments from coarse-grained with different properties of the material and the transfer of this road as the deposits are developed to a new place - to undeveloped deposits ( USSR copyright certificate N 1465472).

Недостатком способа является невозможность разработки малопрочных отложений в процессе эксплуатации действующего намывного отвала, т.к. потоки пульпы и воды отстойного пруда поступят в карьер, что существенно затруднит или сделает невозможной разработку отложений. В качестве отвалов следует рассматривать золошлакоотвалы ТЭЦ и ТЭС, хвостохранилища горнорудной промышленности, шламоотволы. The disadvantage of this method is the impossibility of developing low-strength deposits during operation of the active alluvial dump, because streams of pulp and water from the settling pond will enter the quarry, which will significantly complicate or make impossible the development of sediments. As dumps, ash and slag dumps of thermal power plants and thermal power plants, tailings of the mining industry, and sludge disposal should be considered.

Целью предлагаемого изобретения является увеличение эффективности разработки водонасыщенных малопрочных отложений за счет уменьшения влагосодержания разрабатываемого материала до степени, позволяющей производить разработку в процессе эксплуатации действующего намывного отвала и снизить эксплуатационные расходы. The aim of the invention is to increase the efficiency of the development of water-saturated low-strength deposits by reducing the moisture content of the developed material to an extent that allows the development during operation of the existing alluvial dump and reduce operating costs.

Поставленная цель достигается тем, что на отложениях, намытых путем подачи пульпы через равномерно расположенные выпуски пульпопровода, уложенного на возведенной ограждающей дамбе намывного отвала, выбирают на подводном пляже отложений место под участки, сооружают ограничивающую участок дорогу, концы контура которой примыкают к дамбе намывного отвала, а затем созданный таким образом участок оснащают на период разработки отложений стационарными системами водопонижения и пылеподавления, причем индивидуальная система пылеподваления на участке подключается к системе пылеподавления намывного отвала, по окончании разработки системы демонтируются и переносятся на смежный участок. Разработку отложений на сформированном контуром дороги и дамбой участке осуществляют под основанием дороги с одновременной разработкой части дороги контура, наиболее удаленной от соседнего выпуска пульпы, и переносом дорожного материала на смежный участок. При этом смежная часть дороги становится общей для разрабатываемого и подготавливаемого к разработке участков надводного пляжа, то есть смежная часть дороги, расположенной перпендикулярно к ограждающей дамбе, используется дважды без ее разборки. This goal is achieved by the fact that on sediments washed by feeding the pulp through evenly located outlets of the slurry pipeline laid on the erected enclosing dam of the alluvial dump, a place for sections is chosen on the underwater beach of the sediments, a boundary road is constructed, the ends of the contour of which are adjacent to the alluvial dump dam, and then the site created in this way is equipped for the period of sediment development with stationary systems of water reduction and dust suppression, and an individual dust suppression system and the site is connected to the dust suppression system alluvial fill, at the end of the system dismantled and transferred to the adjacent portion of development. The development of deposits on the formed by the contour of the road and the dam section is carried out under the base of the road with the simultaneous development of the part of the contour road that is farthest from the neighboring pulp outlet and the transfer of road material to an adjacent section. At the same time, the adjacent part of the road becomes common for developed and prepared for development sections of the surface beach, that is, the adjacent part of the road, located perpendicular to the enclosing dam, is used twice without disassembling it.

Выбор места под участки намывных отложениях производится на основе режимной карты заполнения намывного отвала. Участок размещается на отложениях спустя 1 3 месяца после окончания подачи пульпы. За этот период происходит консолидация и обезвоживание материала на надводной части пляжа отвала. The choice of a place for areas of alluvial deposits is based on the operational map of filling the alluvial dump. The site is located on the deposits 1 to 3 months after the end of the pulp supply. During this period, the material is consolidated and dehydrated on the surface of the dump beach.

Устройство дороги в виде замкнутого контура, в частности, П-образного, примыкающего разомкнутыми концами к дамбе, обеспечивает движение механизмов на участке, созданном контуром дороги. The device of the road in the form of a closed circuit, in particular, a U-shaped one, adjacent with open ends to the dam, provides movement of mechanisms on the site created by the contour of the road.

Для предотвращения попадания потоков пульпы и воды из отстойного пруда в карьер, образованный при разработке малопрочных отложений под основанием дороги, параллельно наружной кромке карьера со стороны отстойного пруда отсыпается ограждающий валик. In order to prevent the flow of pulp and water from the settling pond into the quarry formed during the development of low-strength deposits under the base of the road, the enclosing roller is poured parallel to the outer edge of the quarry from the settling pond.

Оснащение участка на период разработки отложений стационарной комбинированной системой водопонижения и водоотведения в откачкой поступающей в карьер воды насосами в отстойный пруд обеспечивает оптимальную для разработки степень влажности материала при самых неблагоприятных условиях (обильные атмосферные осадки, максимальное приближение отстойного пруда к карьеру и т. п.). Equipping the site for the period of development of sediments with a stationary combined system of water reduction and wastewater in pumping water entering the quarry with pumps into the sludge pond provides the optimum degree of material moisture for development under the most adverse conditions (heavy precipitation, maximum approach of the sludge pond to the quarry, etc.) .

Введение в действие на участке разрабатываемых отложений индивидуальной стационарной системы пылеподавления, подключаемой к системе пелеподавления намывного отвала, обеспечивает увлажнение обезвоженной (в период консолидации и в процессе разработки материала) пылящей поверхности намытых отложений. The introduction of an individual stationary dust suppression system, connected to the sweeping system of the alluvial dump, at the site of the developed deposits, provides moistening of the dusty surface of the washed deposits during the period of consolidation and during the development of the material.

Дорога, образующая замкнутый контур, отсыпается из крупнозернистого материала. При отсутствии крупнозернистого материала может использоваться мелкозернистый с укладкой поверху дорожных плит. В этом случае система пылеподавления предупреждает образование пыли на поверхности дорог. The road forming a closed loop is poured from coarse-grained material. In the absence of coarse-grained material, fine-grained with laying on top of road plates can be used. In this case, the dust suppression system prevents the formation of dust on the road surface.

Разборка и перенос части дороги на смежный участок, а также наличие одной общей дороги для смежных участков при симметричной схеме переноса части дороги, создают существенную экономию ценных дорожных материалов. Dismantling and moving part of the road to an adjacent section, as well as the presence of one common road for adjacent sections with a symmetric scheme for transferring part of the road, creates significant savings in valuable road materials.

Одновременно с переносом части дороги осуществляется разработка отложений под основанием дороги. Along with the transfer of part of the road, the development of sediments under the base of the road is carried out.

В настоящем способе, в отличие от предшествующих, научно обоснованы безопасные, исходя из надежности отвала, расстояния от дамбы до карьера и от карьера до отстойного пруда. In the present method, in contrast to the previous ones, the safe distance, based on the reliability of the blade, from the dam to the quarry and from the quarry to the settling pond, is scientifically substantiated.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемое техническое решение содержит ряд признаков, которых нет в прототипе, и, следовательно, является новым. Comparative analysis with the prototype allows us to conclude that the claimed technical solution contains a number of features that are not in the prototype, and, therefore, is new.

Анализ существующей патентной и научно-технической литературы показал, что предлагаемая совокупность признаков для достижения поставленной цели в настоящее время не известна, что позволяет сделать вывод о наличии изобретательского уровня. The analysis of the existing patent and scientific and technical literature showed that the proposed set of features to achieve the goal is not currently known, which allows us to conclude that there is an inventive step.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором схематично представлен фрагмент намывного отвала с малопрочными отложениями, где: 1 - ограждающая дамба; 2 распределительный пульпопровод; 3 и 4 боковые выпуски пульпопровода, соответственно неработающей и работающий, по которым подается пульпа; 5 и 6 участки, на которых соответственно разрабатывается и будет разрабатываться намытый малопрочный материал; 7 и 8 части дороги замкнутого контура в насыпи из крупнозернистых материалов соответственно удаленная и смежная с соседним участком 6; 9 потоки пульпы и отстойный пруд; 10 -надводную часть намыва малопрочных отложений (пляж); 11 карьер разработки отложений; 12 ограждающий валик; 13 система пылеподавления участка; 14 - система пылеподавления намывного отвала; 15 система водопонижения. The invention is illustrated by the drawing, which schematically shows a fragment of the alluvial dump with low-strength deposits, where: 1 - enclosing dam; 2 distribution slurry pipeline; 3 and 4 lateral releases of the slurry pipeline, respectively idle and working, through which the pulp is fed; 5 and 6 sections, on which reclaimed low-strength material is respectively being developed and will be developed; 7 and 8 of the closed loop road in an embankment of coarse-grained materials, respectively, remote and adjacent to neighboring section 6; 9 pulp flows and a settling pond; 10 - the surface part of the alluvium of low-strength deposits (beach); 11 deposits development pits; 12 guarding roller; 13 dust suppression system of the site; 14 - dust suppression system of the alluvial dump; 15 water reduction system.

Способ реализуется в следующей последовательности. На пляже 10 выбирают оптимальное место для размещения участков 5 и 6. На участках 5 и 6 малопрочных отложений надводного намыва (пляжа), образованных в результате последовательной подачи мелкозернистого материала в виде пульпы через равномерно расположенные боковые выпуски 3 и 4 распределительного пульпопровода 2, уложенного на возведенной дамбе 1, намывного отвала, после прекращения подачи пульпы за 1-3 месяца до разработки, например, из выпуска 3, и прекращения намыва на выпуске 4, устраивают дороги 7 и 8 в виде замкнутого контура, примыкающего концами к дамбе 1. Дороги 7 и 8 замкнутого контура, отсыпаемые из крупнозернистого материала служат для движения экскаваторов и самосвалов при разработке отложений. После оконтурирования дорогами 7 и 8 на участке 5 на период разработки малопрочных отложений сооружается индивидуальная комбинированная система пылеподавления 13, подключаемая к системе пылеподавления намывного отвала и служащая для увлажнения пылящей поверхности разрабатываемых отложений. The method is implemented in the following sequence. On beach 10, choose the optimal place for placement of sections 5 and 6. In sections 5 and 6 of low-strength deposits of surface water (beach) formed as a result of the sequential supply of fine-grained material in the form of pulp through evenly located lateral outlets 3 and 4 of distribution slurry pipeline 2, laid on constructed dam 1, an alluvial dump, after stopping the supply of pulp 1-3 months before development, for example, from issue 3, and stopping the entrainment at issue 4, arrange roads 7 and 8 in the form of a closed loop adjacent to ons to the dam 1. Roads 7 and 8 of a closed circuit, covered with coarse-grained material, serve to move excavators and dump trucks during the development of sediments. After contouring with roads 7 and 8 in section 5, for the period of development of low-strength deposits, an individual combined dust suppression system 13 is built, connected to the dust suppression system of the alluvial dump and serving to moisten the dusty surface of the developed deposits.

Затем начинается разработка малопрочных отложений на участке 5 экскаватором с погрузкой в автотранспорт. В образованном при разработке отложений карьере сооружается система водопонижения и водоотведения 15, обеспечивающая откачку лишней влаги из карьера и поддерживающая оптимальную для разработки степень влажности отложений при самых неблагоприятных условиях. Одновременно с разработкой отложений параллельно наружной кромке карьера со стороны отстойного пруда отсыпается ограждающий валик 12, предотвращающий поступления воды и пульпы из пруда в карьер. Then begins the development of low-strength deposits in section 5 by an excavator with loading in vehicles. In the quarry formed during the development of sediments, a water reduction and wastewater system 15 is being constructed, which ensures the pumping out of excess moisture from the quarry and maintains the optimum degree of moisture for the deposits to be developed under the most adverse conditions. Simultaneously with the development of deposits parallel to the outer edge of the quarry from the side of the settling pond, a guard roll 12 is poured, which prevents the entry of water and pulp from the pond into the quarry.

Разборка наиболее удаленной части дороги контура 7 и 8 производится одновременно с разработкой намытых малопрочных отложений экскаватором шагами на рабочий вылет стрелы экскаватора при его движении задним ходом. На каждом шаге экскаватором первоначально разрабатывается дорога 7, а потом намытые малопрочные отложения. При этом материал дороги 7 грузится в автосамосвалы и транспортируется на участок 6 для отсыпки аналогичной дороги, в малопрочные отложения транспортируются потребителю. Смежная дорога контура участков 5 и 6 не разбирается и выполняет свои функции дважды при разработке отложений первоначально на участке 5, а потом на участке 6. Dismantling of the most remote part of the road of contour 7 and 8 is carried out simultaneously with the development of washed low-strength deposits by the excavator by steps on the working reach of the excavator boom when reversing. At each step, excavator initially develops road 7, and then reclaimed low-strength deposits. In this case, the material of the road 7 is loaded into dump trucks and transported to section 6 for dumping a similar road, to low-strength deposits are transported to the consumer. The adjacent contour road of sections 5 and 6 is not dismantled and performs its functions twice when developing sediments, initially in section 5, and then in section 6.

Стационарные системы водопонижения и пылеподавления участка 5 демонтируются и переносятся на участок 6. Stationary systems of water reduction and dust suppression of section 5 are dismantled and transferred to section 6.

После устройства замкнутого контура на участке 6 цикл операций по разработке водонасыщенных малопрочных отложений повторяется. After the device of the closed loop in section 6, the cycle of operations to develop water-saturated low-strength deposits is repeated.

Изобретение имеет ряд преимуществ по сравнению с существующими способами разработки водонасыщенных малопрочных отложений. Оно позволяет вести разработку в процессе эксплуатации действующего намывного отвала с большой степенью эффективности круглый год, независимо от температуры окружающей среды. Стоимость разработки малопрочных отложений на смежных участках является минимальной в результате наличия общей для двух участков дороги и многократного использования крупнозернистого материала для отсыпки дамб (и железобетонных плит покрытия при использовании мелкозернистого материала). The invention has several advantages compared to existing methods for developing water-saturated low-strength deposits. It allows you to develop during the operation of the existing all-round dump with a high degree of efficiency all year round, regardless of the ambient temperature. The cost of developing low-strength deposits in adjacent sections is minimal as a result of the presence of a common road for two sections of the road and the repeated use of coarse-grained material for filling dams (and reinforced concrete slabs using fine-grained material).

Данный способ характеризуется высокими технико-экономическими показателями. Способ позволяет до минимума (1 3 месяца) сократить время, необходимое для обезвоживания, консолидации и достижения прочности намывных отложений, достаточной для отсыпки дорог. Установка и проезд техники непосредственно из отложенных после их консолидации и приобретения потребной для техники несущей способности потребует значительного времени (1 2 года). This method is characterized by high technical and economic indicators. The method allows to minimize (1 3 months) to reduce the time required for dehydration, consolidation and achieve the strength of alluvial deposits, sufficient for filling roads. Installation and passage of equipment directly from those postponed after their consolidation and acquisition of the bearing capacity required for the equipment will require considerable time (1 2 years).

Применяя изобретение, с подводных пляжей за гол можно забрать примерно годовой выход намытого материала, поступающего на намывной отвал. В результате практически не потребуется наращивать дамбы и значительно сократятся полезные площади земель, занимаемые намывными отвалами, за счет обеспечения возможности периодического опорожнения намывного отвала. Using the invention, from the underwater beaches for a goal, you can take about the annual output of the washed material coming to the alluvial dump. As a result, there will be practically no need to build up dams and the useful land areas occupied by alluvial dumps will be significantly reduced due to the possibility of periodic emptying of the alluvial dump.

Предлагаемый способ научно обоснован и соответствует всем нормируемым требованиям техники безопасности. The proposed method is scientifically substantiated and meets all standardized safety requirements.

Наряду с перечисленными преимуществами данное техническое решение обеспечивает надежную и экологическую работу намывного отвала. Along with the listed advantages, this technical solution provides reliable and environmental operation of the all-round dump.

Claims

A method of developing water-saturated low-strength sediments during operation of an active alluvial dump, including the selection of areas on the alluvial deposits, the construction of roads from coarse-grained material on them, the development of deposits for participation and transfer of the road to a new section, characterized in that a limiting structure is constructed on the washed-out sediments after the cessation of pulp supply section of the road, the ends of the contour of which are adjacent to the dam of the alluvial dump, the contoured road section is equipped with a deposits by a stationary water reduction system and dust suppression systems, with the first of which water is removed from the quarry, and with the help of the second dust suppression is carried out within the indicated sections, after which deposits are developed alternately in adjacent sections under the road base with simultaneous dismantling of part of the closed loop road and transfer road material in a symmetrical pattern to an adjacent section, and the common part of the closed circuit road for adjacent sections is used without disassembly twice.