RU2102557C1

RU2102557C1 - Device for storing water-containing waste

Info

Publication number: RU2102557C1
Application number: RU95102043A
Authority: RU
Inventors: В.П. Ягин; И.А. Давыдов; В.А. Поваренкин
Original assignee: Акционерное общество Красноярский проектно-изыскательский институт "Гидропроект"
Priority date: 1995-02-10
Filing date: 1995-02-10
Publication date: 1998-01-20
Also published as: RU95102043A

Abstract

FIELD: hydraulic engineering. SUBSTANCE: this is intended for dumping and storing of water-containing waste in basin of worked-out rock quarry. Basin bottom and sides have zone of increased fissuring with open fissures. Entrance to open fissures is closed by water unsurpassable barriers. Made in basin bottom is drainage system. Water branching main line is made in the form of perforated pipe located on bottom of trench which crosses entire fissured zone and which is filled with loose filtering material forming water-catching vertical drain layer. Main line of drainage is also made in the form of tunnel located below zone of high fissuring of rock together with water-catching radial drain bore-holes. EFFECT: high efficiency. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при складировании и хранении водосодержащих отходов в котловане отработанного скального карьера. The invention relates to hydraulic engineering and can be used for warehousing and storage of water-containing waste in a foundation pit of a spent rock quarry.

Известно устройство для хранения водосодержащих отходов, включающее котлован отработанного карьера и расположенный в основании котлована дренаж, выполненный в виде водоотводящего коллектора с водоулавливающими элементами (SU, ав. св. N 1547699, кл. B 09 B 1/00, 1990). A device for storing water-containing waste is known, including a pit of a spent quarry and a drainage located at the base of the pit, made in the form of a drainage collector with water-collecting elements (SU, author St. N 1547699, class B 09 B 1/00, 1990).

Такое устройство в недостаточной мере предотвращает вредное воздействие водосодержащих отходов на окружающую среду, так как вода проникает в зону повышенной трещиноватости горной породы и занапоривает ее. В результате чего вода фильтрует под напором из зоны повышенной трещиноватости в относительно сохранную горную породу. Полная и качественная же гидроизоляция высоких крутонаклонных бортов котлована с неровной поверхностью сложна и дорогостоящая. Such a device does not sufficiently prevent the harmful effect of water-containing wastes on the environment, since water penetrates into the zone of increased fracture of the rock and napanit it. As a result, water filters under pressure from the zone of increased fracturing into relatively intact rock. Full and high-quality waterproofing of high steeply inclined sides of a foundation pit with an uneven surface is complex and expensive.

Технический результат от использования изобретения заключается в более полном предотвращении вредного воздействия водосодержащих отходов на окружающую среду за счет недопущения занапоривания воды в зоне повышенной трещиноватости породы путем своевременного отвода воды из этой зоны. При этом сама эта техногенная зона повышенной трещиноватости породы, опоясывающая снизу и с боков заскадированных отходов, используется как естественный фильтрующий слой для улавливания и отвода воды. The technical result from the use of the invention is to more fully prevent the harmful effects of water-containing wastes on the environment by preventing the formation of water in the zone of increased fracture of the rock by timely removal of water from this zone. At the same time, this very technogenic zone of increased fracturing of the rock itself, encircling the bottom and sides of the casked waste, is used as a natural filter layer for trapping and draining water.

Этот технический результат достигается за счет того, что в устройстве для хранения водосодержащих отходов, включающем котлован отработанного карьера и расположенный в основании котлована дренаж, выполненный в виде водоотводящего коллектора с водоулавливающими элементами, оно снабжено водопреграждающими элементами, при этом водоотводящий коллектор дренажа расположен ниже зоны повышенной трещиноватости горной породы, образующейся у поверхности дна и бортов скального карьера в процессе его отработки, водоулавливающие элементы расположены частично или полностью в зоне повышенной трещиноватости породы, а водопреграждающие элементы установлены по периметру котлована на входах в трещины горной породы. This technical result is achieved due to the fact that in the device for storing water-containing waste, including the pit of the spent quarry and the drainage located in the base of the pit, made in the form of a drainage collector with water-collecting elements, it is equipped with water-collecting elements, while the drainage drainage collector is located below the zone of increased fractures of the rock formed at the surface of the bottom and sides of the rock quarry in the process of mining, water-catching elements are located ozheny partially or completely in increased fracture zone of the formation, and vodopregrazhdayuschie elements are mounted on the perimeter of the pit at the entrances of rock fracture.

Водоотводящий коллектор может быть выполнен в виде перфорированной трубы, расположенной в траншее, пересекающей всю зону повышенной трещиноватости горной породы, а водоулавливающие элементы в виде фильтрующего насыпного материала, расположенного в траншее и покрытого слоем из водонепроницаемого материала, расположенным на уровне дня котлована. Водоотводящий коллектор может быть выполнен также в виде штольни, а водоулавливающие элементы в виде лучевых дренажных скважин и/или в виде зон дополнительной трещиноватости породы. The drainage collector can be made in the form of a perforated pipe located in the trench intersecting the entire zone of increased fracture of the rock, and water trapping elements in the form of filtering bulk material located in the trench and covered with a layer of waterproof material located at the level of the pit day. The drainage collector can also be made in the form of adits, and water-collecting elements in the form of beam drainage wells and / or in the form of zones of additional rock fracturing.

Сущность технического решения заключается в том, что дренаж, расположенный ниже разуплотненной зоны повышенной трещиноватости породы, предотвращает занапоривание воды в этой зоне, в результате чего вода, проникающая из отходов через неплотности в водоперегораживающих элементах в зону повышенной трещиноватости породы, по открытым трещинам свободно скатывается в основание котлована и дренажем отводится за пределы котлована. The essence of the technical solution lies in the fact that the drainage located below the decompressed zone of increased rock fracture prevents water from vaporizing in this zone, as a result of which water penetrating from waste through leaks in the water-blocking elements into the zone of increased rock fracture freely slides over open cracks in the foundation pit and drainage are allocated outside the pit.

На фиг. 1 изображено устройство для хранения водосодержащих отходов в виде котлована отработанного карьера с дренажным коллектором в основании в виде перфорированной трубы, расположенной в траншее, поперечный разрез; на фиг. 2 то же с дренажным коллектором в основании в виде штольни. In FIG. 1 shows a device for storing water-containing waste in the form of a foundation pit of a spent quarry with a drainage collector in the base in the form of a perforated pipe located in a trench, a cross section; in FIG. 2 the same with the drainage collector in the base in the form of an adit.

Устройство содержит котлован 1 отработанного карьера с разуплотненной зоной 2 повышенной трещиноватости горной породы, расположенной у поверхности дна 3 и бортов 4 котлована 1, входы в открытые трещины которой со стороны котлована закрыты водопреграждающими элементами в виде пробок 5, и дренаж, расположенный в основании котлована 1. Дренаж выполнен с водоотводящим коллектором в виде перфорированной трубы 6, расположенной на дне траншеи 7, пересекающей всю трещиноватую зону 2 и заполненной фильтрующим насыпным материалом, например, щебнем, образующим водоулавливающий в виде непрерывного вертикального дренажного слоя 8, покрытого сверху горизонтальным противофильтрационным слоем 9 из суглинка. The device comprises a foundation pit 1 of an exhausted quarry with a decompressed zone 2 of increased rock fracture located at the bottom surface 3 and sides 4 of the pit 1, the openings of which are open on the side of the pit are closed by water blocking elements in the form of plugs 5, and a drain located at the base of the pit 1 The drainage is made with a drainage collector in the form of a perforated pipe 6, located at the bottom of the trench 7, intersecting the entire fractured zone 2 and filled with filtering bulk material, for example, crushed stone, about generatrices vodoulavlivayuschy as a continuous vertical drainage layer 8, topped with horizontal impervious layer 9 of loam.

В случае широкого котлована 1 (фиг. 2) водоотводящий коллектор дренажа выполняется в виде штольни 10, расположенной ниже зоны 2 повышенной трещиноватости породы, а водоулавливающие элементы в виде лучевых дренажных скважин 11, выполняемых бурением из штольни 10 или с поверхности дня 3 котлована 1 и пересекающих трещиноватую зону 2, и дополнительных лучевых дренажных скважин 12, расположенных ниже скважин 11 в сохранных породах. In the case of a wide pit 1 (Fig. 2), the drainage collector of the drainage is in the form of an adit 10 located below the zone 2 of increased rock fracture, and the water-catching elements in the form of beam drainage wells 11 performed by drilling from an adit 10 or from the surface of the day 3 of excavation 1 and crossing the fractured zone 2, and additional beam drainage wells 12 located below the wells 11 in the intact rocks.

При необходимости водоулавливающие элементы могут быть выполнены в виде дополнительной трещиноватости породы, образуемой с боков и сверху штольни 10 взрыванием скважинных зарядов ВВ (не показаны), а также в виде заобделочных дренажных прорезей с дренирующим заполнителем, снабженных водоотводящими элементами (не показаны). При этом образующаяся вокруг штольни 10 в процессе ее устройства зона 13 повышенной трещиноватости породы, способствующая водоулавниванию, непосредственно в основании штольни 10, как не нужный водосборник, ликвидируемых цементацией 14. If necessary, water trapping elements can be made in the form of additional fracturing of the rock formed from the sides and top of the adit 10 by blasting borehole explosive charges (not shown), as well as in the form of embossed drainage slots with drainage aggregate equipped with drainage elements (not shown). At the same time, the zone 13 of increased fracture of the rock formed around the adit 10 during its construction, which contributes to water recovery, directly at the base of the adit 10, as an unnecessary water collector eliminated by cementation 14.

Пробки 5 выполняются по мере заполнения котлована 1 отходами 15 из твердеющего материала (широкие трещины), а также естественным путем в результате закупорки трещин складируемыми отходами 15 (узкие трещины). Corks 5 are made as the foundation pit 1 is filled with waste 15 from hardening material (wide cracks), as well as a natural way as a result of clogging of cracks with stored waste 15 (narrow cracks).

При необходимости в основании широкого котлована располагают два или более водосборных коллектора с водоулавливающими элементами, а при складировании отходов выше естественной поверхности земли 16 высота котлована увеличивается посредством ограждающих дамб 17 с дополнительным противофильтрационными элементами 18 (на фиг. 2 показаны пунктиром). If necessary, two or more catchment collectors with water collecting elements are located at the base of the wide pit, and when waste is stored above the natural surface of the earth 16, the height of the pit is increased by enclosing dams 17 with additional antifiltration elements 18 (shown in dashed lines in Fig. 2).

Устройство для хранения водосодержащих отходов в процессе его заполнения работает следующим образом. A device for storing water-containing waste in the process of filling it works as follows.

До начала складирования отходов 15 в котлован 1 "молодые" техногенные трещины разуплотненной зоны 2 горной породы находятся в открытом незаполненном мелкоземном состоянии и обладают водопроводимостью. Поэтому первоначально осуществляется закрытие (закупорка) входов в трещины отсыпкой соря 19 из отходов 15 на дно 3 котлована 1 и опережающее складирование отходов 15 у бортов 4. После чего проникающая из отходов 15 через закупоренные на входе трещины в зону 2 в ограниченном количестве вода свободно скатывается по открытым трещинам в основание котлована и перехватывается водоулавливающими элементами дренажа в виде вертикального дренажного слоя 8 (фиг.1) или в виде лучевых дренажных скважин 11 (фиг.2) и отводится коллектором в виде перфорированной трубы 6 или в виде штольни 10, за пределы котлована 1 в систему технического водоснабжения (например, самотеком в оперативный гидроотвал) или очистные сооружения. При этом как вода из гидроотвала, так и вода атмосферных осадков, инфильтрующая из насыпного отвала, в трещиноватой зоне 2 постоянно находится в практически безнапорном состоянии и поэтому ее проникновение в окружающую среду через сохранные и относительно сохранные породы происходит весьма в ограниченном количестве. При положении водоотводящего коллектор ниже уровня 20 (фиг. 2) подземных вод посредством, например, дренажных скважин 12 происходит понижение уровня 20 подземных вод вблизи штольни 10, в результате чего проникновение воды, инфильтрующей из отходов 15, в окружающую среду полностью предотвращается. Before the storage of waste 15 into the pit 1, the "young" man-made cracks in the decompressed zone 2 of the rock are in an open unfilled fine earth state and have water conductivity. Therefore, the closure (clogging) of the entrances to the cracks is carried out by dumping litter 19 from the waste 15 to the bottom 3 of the pit 1 and advancing the storage of waste 15 at the sides 4. After that, the water penetrating from the waste 15 through the plugged cracks into zone 2 freely rolls in a limited amount along open cracks in the base of the pit and is intercepted by water-collecting drainage elements in the form of a vertical drainage layer 8 (Fig. 1) or in the form of radiation drainage wells 11 (Fig. 2) and is discharged by a perforated collector Pipes 6 or 10 in the form of tunnels, excavation beyond 1 in process water supply (e.g., by gravity to the operating hydraulic dump) or treatment facilities. Moreover, both the water from the hydraulic dump and the precipitation water infiltrating from the bulk dump in the fractured zone 2 are constantly in a practically non-pressure state, and therefore its penetration into the environment through safe and relatively safe rocks occurs in very limited quantities. When the drainage collector is below groundwater level 20 (FIG. 2), for example, drainage wells 12, the groundwater level 20 decreases near adit 10, as a result of which the penetration of water infiltrating from waste 15 into the environment is completely prevented.

Claims

1. A device for storing water-containing waste, including a pit of an exhausted quarry and a drainage located at the base of the pit, made in the form of a drainage collector with water-collecting elements, characterized in that it is equipped with water-collecting elements, while the drainage drainage collector is located below the zone of increased rock fracturing, formed at the surface of the bottom and sides of the rock pit during its processing, water-catching elements are located partially or completely in the zones of fracturing rock and vodopregrazhdayuschie elements are mounted on the perimeter of the pit at the entrances of rock fracture.

2. The device according to claim 1, characterized in that the drainage collector is made in the form of a perforated pipe located in the trench that intersects the entire zone of increased fracture of the rock, and the water trapping elements are made in the form of a filtering bulk material located in the trench and covered with a layer of waterproof material located at the bottom of the pit.

3. The device according to claim 1, characterized in that the drainage collector is made in the form of an adit, and the water catching elements are made in the form of beam drainage wells and / or in the form of zones of additional fracturing of the rocks.