RU2338029C2

RU2338029C2 - Two-stage joist-ravine disposal area of industrial enterprises grainy waste

Info

Publication number: RU2338029C2
Application number: RU2006140339/03A
Authority: RU
Inventors: Василий Петрович Ягин (RU); Василий Петрович Ягин; Владимир Андреевич Вайкум (RU); Владимир Андреевич Вайкум; Валерий Михайлович Руднов (RU); Валерий Михайлович Руднов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Русская инжиниринговая компания"
Priority date: 2006-11-15
Filing date: 2006-11-15
Publication date: 2008-11-10
Also published as: RU2006140339A

Abstract

FIELD: building, hydraulic engineering.

SUBSTANCE: invention concerns area of hydraulic engineering construction namely to hydraulic stockpiling of grainy waste, mainly tailings of concentrating factories. The disposal area includes two soil dikes partitioning the downward inclination, the lower one is executed with the internal watertight device and creates the bottom capacity, and the upper one is placed on distance from the lower dike on a beach waste, panned out in the bottom capacity to the level set before the lower dike, executed filtering and creates the top capacity, the pond of the clarified water located on the beach waste in the bottom pool of the upper dike before an upper part of the lower dike, the hydro transport system and means of water delivery from the pond of the clarified water to the enterprise. The lower dike is supplied with an exterior watertight element located on an upper slope in an upper part of the lower dike, adjoined to the beach waste and thereby preventing an easy water access from the clarified water pond in water-permeable upper, in relation to internal watertight device, a part of the lower dike and providing decrease in water height directly ahead of the internal watertight device of the bottom dike.

EFFECT: increase in capacity of disposal area, increase of its reliability due to decrease in water height.

4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано при гидравлическом складировании в понижении местности зернистых отходов промышленных предприятий, преимущественно хвостов обогатительных фабрик.The invention relates to the field of hydraulic engineering and can be used for hydraulic storage in lowering areas of granular waste from industrial enterprises, mainly tailings of concentration plants.

Известен двухступенчатый (каскадный) балочно-овражный гидроотвал отходов, нижняя и верхняя емкости которого образованы дамбами обвалования, возводимыми из отходов пляжа намыва в процессе заполнения емкости [1]. Создание этого гидроотвала не связано с высокими затратами. Однако он имеет недостаточную надежность, а его область использования ограничена складированием отходов, в которых содержание частиц диаметром свыше 0,074 миллиметра по весу составляет более 50% [2].Known two-stage (cascade) beam-ravine hydraulic waste dump, the lower and upper tanks of which are formed by dams dipping, erected from the waste of the alluvial beach in the process of filling the tank [1]. The creation of this hydraulic dump is not associated with high costs. However, it has insufficient reliability, and its area of use is limited to waste storage, in which the content of particles with a diameter of more than 0.074 millimeters by weight is more than 50% [2].

Известен многоступенчатый, следовательно, и двухступенчатый балочно-овражный гидроотвал зернистых отходов промышленных предприятий, включающий перегораживающие понижение две грунтовые плотины, нижняя из которых создает нижнюю емкость, а верхняя - верхнюю емкость, систему гидротранспорта и средства возврата воды из отстойного пруда на предприятие. Плотины размещены на естественном основании понижения, при этом верхняя плотина выполнена первой [3]. В таком наливном гидроотвале высокие затраты из-за большого объема земляных работ по возведению каждой плотины на полную от естественного основания высоту вместе с противофильтрационным устройством, низкая эффективность использования объема понижения местности из-за значительного расстояния между плотинами и сложность создания гидроотвала из-за медленного и недостаточно качественного осветления воды в отстойном пруде.There is a well-known multi-stage, therefore, two-stage gully gully hydraulic dump of industrial enterprises, including two soil dams blocking the lowering, the lower of which creates the lower tank, and the upper one - the upper tank, hydraulic transport system and means of returning water from the settling pond to the enterprise. Dams are placed on the natural basis of lowering, while the upper dam is made first [3]. In such a bulk hydraulic dump, high costs due to the large amount of excavation work to erect each dam to a full height from the natural base together with an anti-filter device, low efficiency of using the volume of lowering the terrain due to the significant distance between the dams and the difficulty of creating a hydraulic dump due to the slow and insufficient quality clarification of water in a settling pond.

Известен двухступенчатый балочно-овражный гидроотвал зернистых отходов промышленных предприятий, включающий перегораживающие понижения две грунтовые плотины, нижняя из которых выполнена с внутренним противофильтрационным устройством и создает нижнюю емкость, а верхняя размещена на расстоянии от нижней плотины на отходах пляжа, намытого в нижнюю емкость до заданного перед нижней плотиной уровня, выполнена фильтрующей и создает верхнюю емкость. Гидроотвал также содержит пруд осветленной воды, расположенный на отходах пляжа в нижнем бьефе верхней плотины перед верхней частью нижней плотины, систему гидротранспорта и средства подачи воды из пруда осветленной воды на предприятие [4].Known two-stage beam-ravine hydraulic dump of granular waste of industrial enterprises, including blocking the lowering two soil dams, the lower of which is made with an internal anti-filter device and creates a lower tank, and the upper one is located at a distance from the lower dam on the beach waste, washed into the lower tank to the specified before lower level dam, made filtering and creates an upper tank. The hydraulic dump also contains a clarified water pond located on the beach waste in the lower pool of the upper dam in front of the upper part of the lower dam, a hydrotransport system and means for supplying water from the clarified water pond to the enterprise [4].

Недостатком такого гидроотвала-прототипа является его недостаточная надежность при одновременной ограниченности объемов (высот) его емкостей, как нижней, так и верхней. Этот недостаток обусловлен тем, что между отходами пляжа и внутренним противофильтрационным устройством нижней плотины расположена водопроницаемая верховая, по отношению к внутреннему противофильтрационному устройству, часть тела нижней плотины - верховая боковая призма, в случае выполнения плотины с ядром, или защитный слой ее экрана, в случае выполнения плотины с экраном. В эту водопроницаемую верховую часть тела нижней плотины происходит свободный доступ воды из пруда осветленной воды. В результате чего внутреннее противофильтрационное устройство нижней плотины, включая его сопряжение с основанием, постоянно находится под воздействием относительно высокого давления воды, определяемого ее уровнем непосредственно перед противофильтрационным устройством, которое, в свою очередь, практически равно уровню воды в пруде осветленной воды. Одновременно с этим в процессе создания гидроотвала, как и любого накопителя, его высота и емкость увеличиваются, следовательно, увеличивается и его ответственность. Поэтому класс капитальности гидроотвала, следовательно, и класс капитальности ограждающих сооружений (плотин), должен быть назначен исходя из конечных параметров гидроотвала. Однако на многих гидроотвалах, находящихся в эксплуатации, это требование изначально в полной мере не выполнено. Более того, плотина обычно возводится очередями, при этом конструкция противофильтрационного устройства, особенно его сопряжение с основанием, часто становятся ненадежной при последующих очередях и, по меньшей мере, не обеспечивает защиту подземных и поверхностных вод от загрязнения их стоками из гидроотвала. Поэтому со временем наступает момент, когда наращивание высоты гидроотвала вообще, а нижней плотины при ее существующем состоянии в частности, становится недопустимым. Это обстоятельство ограничивает допустимую высоту, как нижней плотины, так и верхней, что ограничивает объем (высоту) емкости гидроотвала в целом.The disadvantage of such a hydraulic dump-prototype is its lack of reliability while simultaneously limiting the volumes (heights) of its tanks, both lower and upper. This drawback is due to the fact that between the beach waste and the internal anti-filtration device of the lower dam there is a water-permeable horse, relative to the internal anti-filter device, the body part of the lower dam - the upper side prism, in the case of a dam with a core, or a protective layer of its screen, in the case of run dam with screen. In this permeable upper part of the body of the lower dam there is free access of water from the pond of clarified water. As a result, the internal anti-filtration device of the lower dam, including its interface with the base, is constantly under the influence of a relatively high water pressure, determined by its level immediately in front of the anti-filtration device, which, in turn, is almost equal to the water level in the pond of clarified water. At the same time, in the process of creating a hydraulic dump, like any drive, its height and capacity increase, therefore, its responsibility also increases. Therefore, the capital class of the hydraulic dump, and therefore the capital class of the enclosing structures (dams), should be assigned based on the final parameters of the hydraulic dump. However, in many hydraulic dumps in operation, this requirement was initially not fully met. Moreover, the dam is usually erected in bursts, while the design of the antifiltration device, especially its interfacing with the base, often becomes unreliable in subsequent bursts and, at least, does not protect groundwater and surface water from contamination by drains from the hydraulic dump. Therefore, over time, there comes a time when building the height of the hydraulic dump in general, and the lower dam with its existing state in particular, becomes unacceptable. This circumstance limits the permissible height of both the lower dam and the upper one, which limits the volume (height) of the capacity of the hydraulic dump as a whole.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является увеличение емкости гидроотвала с одновременным повышением его надежности. Технический же результат от использования изобретения заключается в снижении уровня воды непосредственно перед внутренним противофильтрационным устройством нижней плотины.The problem to which the invention is directed, is to increase the capacity of the hydraulic dump with a simultaneous increase in its reliability. The technical result from the use of the invention is to reduce the water level immediately before the internal anti-filter device of the lower dam.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в двухступенчатом балочно-овражном гидроотвале зернистых отходов промышленных предприятий, включающем перегораживающие понижение две грунтовые плотины, нижняя из которых выполнена с внутренним противофильтрационным устройством и создает нижнюю емкость, а верхняя размещена на расстоянии от нижней плотины на отходах пляжа, намытого в нижнюю емкость до заданного перед нижней плотиной уровня, и выполнена фильтрующей, емкость под пруд осветленной воды, расположенную на отходах пляжа в нижнем бьефе верхней плотины перед верхней частью нижней плотины, систему гидротранспорта и средства подачи воды из пруда осветленной воды на предприятие, согласно изобретению нижняя плотина дополнительно снабжена наружным противофильтрационным элементом. Этот противофильтрационный элемент расположен по верховому откосу в верхней части нижней плотины и сопряжен с отходами пляжа. Такой противофильтрационный элемент предотвращает свободный доступ воды из пруда осветленной воды в водопроницаемую верховую, по отношению к внутреннему противофильтрационному устройству, часть нижней плотины и обеспечивает, тем самым, снижение уровня воды непосредственно перед внутренним противофильтрационным устройством нижней плотины.The problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that in a two-stage beam-ravine hydraulic dump of granular waste of industrial enterprises, including two soil dams blocking the lowering, the lower of which is made with an internal antifiltration device and creates a lower tank, and the upper one is located at a distance from the lower dam on the waste of the beach, washed in the lower tank to the level set in front of the lower dam, and made filtering, the tank under the pond of clarified water is located according to the invention, the lower dam is additionally equipped with an external antifiltration element on the beach waste in the lower downstream of the upper dam in front of the upper part of the lower dam, the hydrotransport system and means for supplying water from the clarified water pond to the plant. This anti-filtration element is located on the upper slope in the upper part of the lower dam and is associated with beach waste. Such an anti-filtration element prevents free access of water from the clarified water pond to the upper part of the lower dam, which is permeable to the internal anti-filtration device, and thereby ensures a decrease in the water level directly in front of the internal anti-filtration device of the lower dam.

Кроме того, нижняя плотина снабжена средством для дополнительного снижения уровня воды непосредственно перед внутренним противофильтрационным устройством нижней плотины до заданного уровня, а наружный противофильтрационный элемент выполнен из отходов в виде призмы, опертой своим основанием на отходы пляжа, или из связного грунта в виде экрана с понуром.In addition, the lower dam is equipped with a means for further lowering the water level directly in front of the internal anti-filtering device of the lower dam to a predetermined level, and the external anti-filtering element is made of waste in the form of a prism, supported by its base on the beach waste, or from a cohesive soil in the form of a screen with a contour .

Средство для дополнительного снижения уровня воды содержит, по меньшей мере, одну водопонижающую (то же: водоотливную, дренажную) скважину, выполненную вертикальной или наклонной с гребня нижней плотины, или выполненную горизонтальной с бермы низового откоса нижней плотины и пересекающей в поперечном сечении нижней плотины ее внутреннее противофильтрационное устройство.The means for additional lowering of the water level contains at least one water-lowering (the same: drainage, drainage) well made vertically or inclined from the crest of the lower dam, or made horizontal from the bottom slope berm of the lower dam and crossing its lower section in the cross section internal anti-filtration device.

Сущность технического решения заключается, прежде всего, в том, что в двухступенчатом гидроотвале свободный доступ сточной воды из прудка осветленной воды к внутреннему противофильтрационному устройству нижней плотины предотвращен наружным противофильтрационным элементом. При этом гидравлическая нагрузка (давление воды) на внутреннее противофильтрационное устройство нижней плотины, в том числе и на элементы его сопряжения с основанием, дополнительно может быть снижена до заданного уровня водопонижающими скважинами, осуществляющими дренирование (водоотлив) водопроницаемой верховой части нижней плотины.The essence of the technical solution consists, first of all, in the fact that in a two-stage hydraulic dump, the free access of wastewater from a pool of clarified water to the internal anti-filter device of the lower dam is prevented by an external anti-filter element. At the same time, the hydraulic load (water pressure) on the internal anti-filtration device of the lower dam, including its interface elements with the base, can additionally be reduced to a predetermined level by dewatering wells that drain (drain) the permeable upper part of the lower dam.

Предлагаемый гидроотвал иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-3, при этом на фиг.2 и 3 степень уменьшения горизонтальных размеров в 2.5 раза превышает степень уменьшения вертикальных размеров.The proposed hydraulic dump is illustrated by the drawings presented in figures 1-3, while in figures 2 and 3 the degree of reduction of horizontal dimensions is 2.5 times higher than the degree of reduction of vertical dimensions.

На фиг.1 показан план гидроотвала.Figure 1 shows the plan of the hydraulic dump.

На фиг.2 - разрез А-А на фиг.1, вариант нижней плотины, выполненной с внутренним противофильтрационным устройством в виде ядра, наружным противофильтрационным элементом в верхней части плотины в виде призмы из отходов пляжа и средством для снижения уровня воды перед ядром в виде вертикальных или горизонтальных водопонижающих скважин.Figure 2 - section aa in figure 1, a variant of the lower dam made with an internal anti-filter device in the form of a core, an external anti-filter element in the upper part of the dam in the form of a prism from beach waste and a means for lowering the water level in front of the core in the form vertical or horizontal water-reducing wells.

На фиг.3 - разрез А-А на фиг.1, вариант выполнения нижней плотины с внутренним противофильтрационным устройством в виде экрана плотины, покрытого водопроницаемым защитным слоем, наружным противофильтрационным элементом в верхней части плотины в виде экрана с понуром, выполненного из связного грунта, и средством для снижения уровня воды перед экраном плотины в виде наклонных водопонижающих скважин.Figure 3 - section aa in figure 1, an embodiment of the lower dam with an internal anti-filter device in the form of a dam screen covered with a permeable protective layer, an external anti-filter element in the upper part of the dam in the form of a screen with a mud made of cohesive soil, and a means for lowering the water level in front of the dam screen in the form of inclined water-reducing wells.

Гидроотвал (хвостохранилище) расположен в понижении, образованном оврагом 1 (фиг.1), на естественном основании 2 (фиг.2) и включает перегораживающие понижение две грунтовые плотины, нижняя 3 из которых создает нижнюю емкость 4, а верхняя 5 - верхнюю емкость 6. Нижняя плотина 3 размещена на естественном основании 2 и выполнена с внутренним противофильтрационным устройством в виде ядра 7 (фиг.2) или экрана 8 (фиг.3). Верхняя плотина 5 выполнена фильтрующей из гравийно-галечникового грунта, расположена на отходах пляжа 9, намытого в нижнюю емкость 4 до заданного перед плотиной 3 уровня, и на расстоянии от нижней плотины 3, достаточном для образования в нижнем бьефе верхней плотины 5 перед верхней частью нижней плотины 3 емкости под пруд осветленной воды 10. Отходы пляжа 9 при намыве в нижнюю емкость 4 прилегают к выполненной из каменной наброски верховой призме 11, в случае выполнения нижней плотины 3 с ядром 7, или к выполненному из гравийно-галечникового грунта защитному слою 12, в случае выполнения нижней плотины 3 с экраном 8. Система гидротранспорта включает пульпопроводы магистральные и распределительные, которые в плане при складировании отходов имеют переменное местоположение и на чертежах не показаны. В борту понижения, между нижней плотиной 3 и верхней 5, выполнена насосная станция 13, которая обеспечивает подачу воды по трубопроводу 14 на предприятие из пруда осветленной воды 10 и, при необходимости, из отстойного пруда 15. С последним насосная станция 13 гидравлически сообщена посредством водосбросного колодца 16 и самотечного напорного водовода 17.The hydraulic dump (tailing dump) is located in the depression formed by the ravine 1 (Fig. 1), on the natural base 2 (Fig. 2) and includes two soil dams blocking the depression, the lower 3 of which creates the lower reservoir 4, and the upper 5 - the upper reservoir 6 The lower dam 3 is placed on a natural base 2 and is made with an internal antifiltration device in the form of a core 7 (figure 2) or screen 8 (figure 3). The upper dam 5 is made of gravel and pebble soil, located on the waste of the beach 9, washed in the lower tank 4 to the level set in front of the dam 3, and at a distance from the lower dam 3 sufficient to form an upper dam 5 in front of the lower pool in front of the upper part of the lower dams 3 tanks under the pond of clarified water 10. Wastes of the beach 9, when washed into the lower tank 4, are adjacent to the top prism 11 made of stone, in the case of a lower dam 3 with a core 7, or to a gravel-pebble ground and the protective layer 12, in the case of the lower dam 3 with the screen 8. The hydraulic transport system includes main and distribution slurry pipelines, which in terms of waste storage have a variable location and are not shown in the drawings. On the lowering board, between the lower dam 3 and the upper 5, a pumping station 13 is made, which provides water supply through the pipeline 14 to the plant from the clarified water pond 10 and, if necessary, from the settling pond 15. With the latter, the pumping station 13 is hydraulically communicated via a spillway well 16 and gravity pressure pipe 17.

Нижняя плотина 3 дополнительно снабжена наружным противофильтрационным элементом, который расположен по верховому откосу 18 в верхней части нижней плотины 3 и выполнен из отходов пляжа в виде призмы 19, опертой своим основанием на отходы пляжа 9 (фиг.2) или из связного грунта в виде экрана 20, сопряженного с отходами пляжа 9 посредством понура 21 (фиг.3). Нижняя плотина 3 также дополнительно снабжена средством, обеспечивающим снижение уровня воды непосредственно перед ее внутренним противофильтрационным устройством (ядром 7 или экраном 8) до заданного уровня 22. Это средство содержит водопонижающие скважины вертикальные 23, или горизонтальные 24 (фиг.2), или наклонные 25 (фиг.3).The lower dam 3 is additionally equipped with an external antifiltration element, which is located on the upper slope 18 in the upper part of the lower dam 3 and is made of beach waste in the form of a prism 19, supported by its base on the beach waste 9 (Fig. 2) or from a connected ground in the form of a screen 20, associated with the waste of the beach 9 through ponura 21 (figure 3). The lower dam 3 is also additionally equipped with a means for reducing the water level directly in front of its internal antifiltration device (core 7 or screen 8) to a predetermined level 22. This tool contains dewatering wells vertical 23, or horizontal 24 (figure 2), or inclined 25 (figure 3).

Водопонижающие скважины вертикальные 23 и наклонные 25 выполняются с гребня нижней плотины 3, а горизонтальные 24 - с бермы 26 низового откоса 27 нижней плотины 3 и с пересечением ими внутреннего противофильтрационного устройства (ядра 7 или экрана 8) нижней плотины 3.Water-reducing wells vertical 23 and inclined 25 are performed from the crest of the lower dam 3, and horizontal 24 - from the berm 26 of the lower slope 27 of the lower dam 3 and with the intersection of the internal anti-filtration device (core 7 or screen 8) of the lower dam 3.

На фиг.1-3 обозначены и другие элементы гидроотвала, а именно:Figure 1-3 marked and other elements of the hydraulic dump, namely:

28 - нагорная канава;28 - upland ditch;

29 - пригрузочно-дренажная призма;29 - loading and drainage prism;

30 - защитный слой наружной призмы или экрана;30 - a protective layer of the outer prism or screen;

31 - промежуточный уровень воды;31 - intermediate water level;

32 - уровень в прудке осветленной воды;32 - level in the pool of clarified water;

33 - поверхностный водосброс;33 - surface spillway;

34 - плотина-насыпь;34 - embankment dam;

35 - аварийная емкость;35 - emergency capacity;

36 - переходный слой;36 - transition layer;

37 - отходы пляжа в верхней емкости;37 - beach waste in the upper tank;

38 - понур экрана в основании нижней плотины;38 - ponur screen at the base of the lower dam;

39 - дорога;39 - road;

Создание гидроотвала и его работа осуществляются следующим образом.The creation of a hydraulic dump and its work are carried out as follows.

Возводится, обычно очередями, нижняя плотина 3 и выполняются нагорные канавы 28, после чего осуществляется намыв отходов (хвостов) в нижнюю емкость 4 с образованием у плотины 3 пляжа 9, а на противоположном конце нижней емкости 4 - отстойного пруда, забор воды из которого осуществляется плавучим водозабором (не показаны). После возведения нижней плотины 3 на полную высоту нижняя емкость 4 заполняется до заданного перед нижней плотиной 3 уровня отходов пляжа 9, после чего осуществляются работы по усилению основания верхней плотины 5 известными способами - прежде всего отсыпкой из вскрышных пород пригрузочно-дренажной призмы 29. Одновременно с этим на верховом откосе 18 плотины 3, между ее гребнем и отходами пляжа 9, выполняется из отходов пляжа наружная призма 19 (фиг.2) или из связного грунта наружный экран 20 с понуром 21 (фиг.3), которые покрываются защитным слоем 30. После этого возводится фильтрующая верховая плотина 5 с образованием в ее верхнем бьефе верхней емкости 6, а в ее нижнем бьефе на отходах пляжа 9, между плотинами 3 и 5, - емкости под пруд осветленной воды 10. Возводятся сооружения, необходимые для подачи воды на предприятие из пруда осветленной воды 10 и из отстойного пруда 15: насосная станция 13, водосбросной колодец 16, напорный водовод 17 и другие. После чего перекладываются пульпопроводы и осуществляется намыв отходов в верхнюю емкость 6 с образованием перед верховой плотиной 5 отстойного пруда 15 и заполнением водой, профильтровавшейся через верховую плотину 5, емкости пруда осветленной воды 10. При этом во время фильтрационного перетекания воды через верховую плотину 5 естественным путем происходит ее качественное осветление.Usually, the lower dam 3 is built, as a rule, and the ditches are made 28, after which the waste (tailings) are washed into the lower reservoir 4 with the formation of the beach 9 at the dam 3, and at the opposite end of the lower reservoir 4 - a slop pond, which is taken from floating water intake (not shown). After the lower dam 3 has been erected to full height, the lower reservoir 4 is filled to the level of beach waste 9 set in front of the lower dam 3, after which work is carried out to strengthen the base of the upper dam 5 by known methods - primarily by dumping the loading and drainage prism 29 from overburden rocks. At the same time this, on the uphill slope 18 of the dam 3, between its crest and the waste of the beach 9, an outer prism 19 (FIG. 2) or from a cohesive soil, an outer screen 20 with a mud 21 (Fig. 3), which are covered with a protective layer 30, is made from the beach waste.After this, a filtering upper dam 5 is constructed with the formation of an upper tank 6 in its upper pool and on the waste of the beach 9, between dams 3 and 5, tanks under the pond of clarified water 10. The structures necessary for supplying water to the enterprise from a pond of clarified water 10 and from a settling pond 15: a pumping station 13, a spillway 16, a pressure pipe 17 and others. Then the slurry pipelines are transferred and the wastes are washed into the upper tank 6 with the formation of a settling pond 15 in front of the upper dam 5 and filling the clarified water pond 10 with water filtered through the upper dam 5. At the same time, during the filtration flow of water through the upper dam 5 in a natural way its high-quality clarification occurs.

Наружный противофильтрационный элемент из отходов в виде призмы 19 (фиг.2) предотвращает свободный доступ воды в верховую призму 11 нижней плотины 3 из пруда осветленной воды 10. В результате этого непосредственно перед ядром 7 устанавливается промежуточный уровень воды 31, который на величину h₁ ниже уровня воды 32 в пруде осветленной воды 10. За счет этого снижается гидравлическая нагрузка как на ядро 7, так и на его сопряжение с основанием, следовательно, повышается надежность как нижней плотины 3, так и надежность гидроотвала в целом. При этом уменьшается фильтрация стоков из гидроотвала, что повышает надежность защиты подземных и поверхностных вод от загрязнения. Величина снижения уровня воды h₁зависит от соотношения водопроницаемостей наружной призмы 19, отходов пляжа 9, ядра 7, сопряжения ядра 7 с основанием 2 и их геометрических размеров. Эта величина может быть определена приближенно расчетным путем и уточнена наблюдательными скважинами (не показаны) при создании гидроотвала.An external anti-filtering element from waste in the form of a prism 19 (FIG. 2) prevents free access of water to the upper prism 11 of the lower dam 3 from the pond of clarified water 10. As a result, an intermediate water level 31 is established immediately in front of the core 7, which is lower by an amount of h ₁ water level 32 in the pond of clarified water 10. Due to this, the hydraulic load on both the core 7 and its interface with the base is reduced, therefore, the reliability of both the lower dam 3 and the reliability of the hydraulic dump are increased. At the same time, the filtration of drains from the hydraulic dump is reduced, which increases the reliability of protection of groundwater and surface water from pollution. The magnitude of the reduction in water level h ₁ depends on the ratio of the permeability of the outer prism 19, beach waste 9, core 7, the conjugation of core 7 with base 2 and their geometric dimensions. This value can be determined approximately by calculation and refined by observation wells (not shown) when creating a hydraulic dump.

Наружный противофильтрационный элемент из связного грунта, выполненный в виде экрана 20 и понура 21 (фиг.3), может более эффективно предотвратить доступ воды, например, в защитный слой 12 экрана 8. Это снизит промежуточный уровень воды 31 на большую величину h₁, что более существенно повысит надежность гидроотвала. Однако, наибольший эффект может быть получен при использовании водопонижающих скважин 23, 24 и 25. Эти скважины позволяют осуществить дополнительное снижение уровня воды непосредственно перед ядром 7 (фиг.2) или перед экраном 8 (фиг.3) нижней плотины 3 на заданную величину h₂ до заданного уровня 22. Это превратит водопроницаемую верховую часть плотины (верховую призму или защитный слой экрана плотины) в качественный водоприемный элемент высокоэффективного дренажа. Водоотлив из вертикальных скважин 23 и наклонных скважин 25 при эксплуатации золоотвала осуществляется обычно прерывно посредством опускных глубинных насосов (не показаны), а из горизонтальных скважин 24 - непрерывно самотеком.An external anti-filtration element made of cohesive soil, made in the form of a screen 20 and ponura 21 (Fig. 3), can more effectively prevent the access of water, for example, to the protective layer 12 of the screen 8. This will reduce the intermediate water level 31 by a large amount of h ₁ , which more significantly increase the reliability of the hydraulic dump. However, the greatest effect can be obtained when using water-reducing wells 23, 24 and 25. These wells allow for additional reduction of the water level directly in front of the core 7 (Fig. 2) or in front of the screen 8 (Fig. 3) of the lower dam 3 by a predetermined value h ₂ to a predetermined level 22. This will turn the permeable upper part of the dam (upper prism or protective layer of the dam screen) into a high-quality water-receiving element of highly efficient drainage. Drainage from vertical wells 23 and deviated wells 25 during operation of the ash dump is usually carried out intermittently by lowering downhole pumps (not shown), and from horizontal wells 24 continuously by gravity.

Все это в существенной мере обеспечивает консолидацию отходов пляжа 9 и уплотнение этих отходов фильтрационным потоком, что повышает их несущую способность. Последнее обстоятельство позволяет возвести верховую плотину 5 на большую высоту и тем самым увеличить емкость гидроотвала, причем без снижения его надежности.All this substantially ensures the consolidation of beach waste 9 and the compaction of this waste with a filtration stream, which increases their load-bearing capacity. The latter circumstance allows you to build the upper dam 5 to a great height and thereby increase the capacity of the hydraulic dump, without compromising its reliability.

Расстояние между водопонижающими скважинами, следовательно, и их количество определяются расчетным путем и уточняются при создании гидроотвала с использованием наблюдательных скважин. Вода от водопонижающих скважин подается в систему оборотного водоснабжения предприятия преимущественно через пруд осветленной воды 10.The distance between the water-reducing wells, therefore, and their number are determined by calculation and are specified when creating a hydraulic dump using observation wells. Water from dewatering wells is supplied to the enterprise’s water recycling system mainly through a clarified water pond 10.

От переполнения пруд осветленной воды 10 предохраняется поверхностным водосбросом 33. При этом в нижнем бьефе плотины 3 посредством плотины-насыпи 34 выполняется аварийная емкость 35.From overflow, the pond of clarified water 10 is protected by a superficial spillway 33. In this case, an emergency capacity 35 is carried out in the lower downstream of the dam 3 by means of the embankment 34.

В изобретении в полной мере реализуется технический результат прототипа (уменьшены объемы строительных работ и повышено качество оборотной воды) и дополнительно увеличена емкость гидроотвала с одновременным повышением его надежности за счет снижения уровня воды непосредственно перед внутренним противофильтрационным устройством нижней плотины.In the invention, the technical result of the prototype is fully realized (the volume of construction work and the quality of recycled water have been reduced) and the capacity of the hydraulic dump has been increased with a simultaneous increase in its reliability by lowering the water level directly in front of the internal anti-filter device of the lower dam.

Источники информацииInformation sources

1. Мелентьев В.А., Павчич М.П. Катастрофические аварии хвостохранилищ // Гидротехническое строительство, 1986, №11.1. Melentyev V.A., Pavchich M.P. Catastrophic accidents of tailings // Hydrotechnical construction, 1986, No. 11.

2. Рекомендации по проектированию и строительству шламонакопителей и хвостохранилищ металлургической промышленности / ВНИИ ВОДГЕО.: Стройиздат, 1986, с.70-72.2. Recommendations for the design and construction of sludge collectors and tailings of the metallurgical industry / VNII VODGEO .: Stroyizdat, 1986, p.70-72.

3. Патент РФ №2157869, кл. Е02В 7/06, опубл. 20.10.2000.3. RF patent No. 2157869, cl. ЕВВ 7/06, publ. 10/20/2000.

4. Патент РФ №2275458, кл. Е02В 3/16, Е02В 7/06, опубл. 27.04.2006 - прототип.4. RF patent No. 2275458, cl. EB02 3/16, EBB 7/06, publ. 04/27/2006 - a prototype.

Claims

1. A two-stage beam-ravine hydraulic dump of granular waste from industrial enterprises, including two soil dams blocking the lowering, the lower of which is made with an internal antifiltration device and creates a lower tank, the upper one is located at a distance from the lower dam on the beach waste, washed into the lower tank to the specified before a lower level dam, which is made filtering and creates an upper tank, a clarified water pond located on the beach waste in the lower pool of the upper dam in front of the upper part of the lower dam, the hydrotransport system and the means of supplying water from the clarified water pond to the enterprise, characterized in that the lower dam is additionally equipped with an external anti-filter element located on the upper slope in the upper part of the lower dam, associated with beach waste and thereby preventing free access of water from a pond of clarified water to a water-permeable horse, in relation to the internal antifiltration device, part of the lower dam and providing a decrease in water level mediocre apparatus before the inner impervious bottom of the dam.

2. The hydraulic dump according to claim 1, characterized in that the lower dam is equipped with a means for further lowering the water level immediately before the internal anti-filter device of the lower dam to a predetermined level.

3. The hydraulic dump according to claim 1, characterized in that the outer anti-filtration element is made of waste in the form of a prism, based on its base on beach waste, or from a cohesive soil in the form of a screen with a drop.

4. A hydraulic dump according to claim 2, characterized in that the means for further lowering the water level comprises at least one water-reducing well made vertically or inclined from the crest of the lower dam, or made horizontal from the bottom slope berm of the lower dam and intersecting in the transverse section of the lower dam its internal anti-filtration device.