SU1708450A1

SU1708450A1 - Method of toxic waste burial

Info

Publication number: SU1708450A1
Application number: SU894733348A
Authority: SU
Inventors: Бронислав Леонидович Лосев
Priority date: 1989-07-19
Filing date: 1989-07-19
Publication date: 1992-01-30

Abstract

Изобретение относитс к области охраны окружающей среды. С целью снижени загр знени природной среды в способе, предусматривающем бурение вертикальных скважин и порционную засыпку в них отходов с уплотнением путем тромбовани , скважины бур т в отвалах глинистых отходов угледобычи с коэффициентом фильтрации не более 0,001 м/сут до глубины, обеспечивающей сохранность толщи грунта в нижней части отвала не менее 5 м. Скважины располагают на выположенных вершинах отвалов, дл засыпки устьевой части скважины используют выбуренную породу отвалов, а дл увеличени обьема захоронени тромбование отходов при засыпке осуществл ют пирамидальной тромбовкой.The invention relates to the field of environmental protection. In order to reduce environmental pollution in the method of drilling vertical wells and batch filling of waste with a compaction by thrombosis, wells are drilled in the dumps of clay mining waste with a filtration coefficient of not more than 0.001 m / day to a depth that ensures the integrity of the soil the bottom of the heap is not less than 5 m. The wells are located on the flattened tops of the heaps, to fill the wellhead using the drilled rock heaps, and to increase the volume of the burial s when filling is performed pyramidal trombovkoy.

Description

Изобретение относитс к охране окружающей среды.The invention relates to environmental protection.

Цель изобретени - снижение загр знени природной среды.The purpose of the invention is to reduce the pollution of the natural environment.

Пример. Дл захоронени токсичных промышленных отходов производ т бурение крупных вертикальных выработок с последующее порционной засыпкой отходов, причем бурение выработок производ т на выположенных вершинах отвалов, образующихс при складировании отходов угледобычи при подземной разработке месторождений бурого угл , размещающихс в пластичных глинистых породах, на рассто нии не менее 2 м одна от другой, пробуренных с учетом сохранени толщи отходов угледобычи в нижней части отвалов не менее 5 м, а уплотнение захорон емыхExample. To dispose of toxic industrial waste, large vertical workings are drilled with subsequent batch filling of waste, and drilling of workings is carried out on the flattened tops of the dumps formed during the storage of coal mining waste during underground mining of brown coal deposits located in plastic clay rocks at a distance not less than 2 m one from the other, drilled with regard to the preservation of the thickness of coal waste in the lower part of the dumps at least 5 m, and compaction of the buried

бтходов после засыпки каждой порции производ т трамбовками до нижней границы де тельного сло с последующими порционной засыпкой и уплотнением выбуренной породой оставшейс устьевой части выработки .After the filling, each batch is produced by tamping to the lower boundary of the mine layer with subsequent batch filling and compaction with the cuttings of the remaining wellhead part of the excavation.

Отвалы отходов угледобычи имеют форму гр д или конусов высотой до 35--40 м. По истечении 3-5 лет после отсыпки они приобретают в результате интенсивного выветривани отдельных элементов отвалов достаточно стабильный профиль с оыположенной вершиной, плавными лин ми склонов , обеспечивающими активность сброса талых и дождевых вод и устойчипое равно весие массива отвала.Dumps of coal mining waste are in the form of a pile or cones up to 35--40 m high. After 3-5 years after dumping, as a result of intensive weathering of individual elements of the dumps, they acquire a fairly stable profile with an apexed, smooth lines of slopes that provide thawing activity and rainwater and sustainable equals the weight of the array of the dump.

Объем отвала 640 гыс.м; 1к1.)м грлдп образовани высотой 28 м.The volume of the blade is 640 gm; 1k1.) M gldp formation with a height of 28 m.

Исходными материалами дл образовани отходов угледобычи служат залегающие в подошве угольного пласта черные, углистые , сухарные каолинитовые и сероватозеленые жирные, пластичные глины.The starting materials for the formation of coal waste are black, carbonaceous, sugary kaolinite and greyish green fatty plastic clay found in the base of the coal seam.

По фациальной принадлежности глины относ тс к контитентальным озерно-болотным и пойменным образовани м. Основными породообразующими минералами вл ютс гидрослюда и каолинит. Содержание глинистых фракций в гранулуметрическом составе измен етс до 28 до 77%, объемна масса - от 1,98 до 2,24 т/м . Потери при прокаливании за счет выгорани тонкорассе нных углефицированных частиц составл ют 9,8-15,3%. По данным химических анализов глины вл ютс основным, реже высокоосновным сырьем. Другим компонентом отходов угледобычи вл етс бурый уголь, гумусовый и сапропеле-гумусовый с зольностью 30-40%.The facies of clay belongs to the continental lake-marsh and floodplain formations. The main rock-forming minerals are hydromica and kaolinite. The content of clay fractions in the granulometric composition varies from 28 to 77%, the bulk density ranges from 1.98 to 2.24 t / m. Loss on ignition due to burnout of fine carbonated particles is 9.8-15.3%. According to chemical analyzes, clays are the main, less often highly basic raw material. Another component of coal waste is lignite, humus and sapropel-humus with an ash content of 30-40%.

Изучение температурно-влажностного режима в отвалах угледобычи позвол ет установить , что на глубине 8,5-9,2 м фиксируетс температура, равна среднегодовой дл данной территории, и далее она сохран етс практически посто нной, измен сь от 11,3 до 12°С, Изотермы в верхней части отвала располагаютс в общем согласно профилю отвала. Максимальна температура в поверхностном слое составл ет 23°С.The study of the temperature and humidity conditions in the coal mining dumps allows us to establish that at a depth of 8.5-9.2 m the temperature is fixed, equal to the average annual for a given territory, and then it remains almost constant, varying from 11.3 to 12 ° C, The isotherms at the top of the heap are arranged generally according to the heap profile. The maximum temperature in the surface layer is 23 ° C.

Естественна влажность глинистых отходов угледобычи измен етс в пределах 21-29%, обеспечива их тугопластичную консистенцию, реже м гкопластичную. Гранулометрический состав характеризуетс содержанием частиц менее 0,001 м от 21,3 ,до41,9%. Потери при прокаливании составл ют 20,6-35,3% независимо от глубины отбора . Коэффициент фильтрации имеет значени от 0,001 до 0,0001 м/сут, т.е. породы оцениваютс как практически водонепроницаемые .The natural moisture content of clay waste from coal mining varies from 21–29%, ensuring their refractory consistency, less often soft plastic. The granulometric composition is characterized by a particle content of less than 0.001 m from 21.3, up to 41.9%. The loss on ignition is 20.6-35.3% regardless of the depth of selection. The filtration coefficient ranges from 0.001 to 0.0001 m / day, i.e. rocks are rated as practically waterproof.

Разбивку сетки скважин на вершине отвала на рассто нии 2 м одна от другой и ориентировочную оценку объемов токсичных отходов, подлежащих захоронению, рассчитывают по формулеThe breakdown of the grid of wells at the top of the dump at a distance of 2 m from one another and a rough estimate of the amount of toxic waste to be disposed of is calculated by the formula

V (5 + hi)Sk, м где V - объем отходов дл захоронени , V (5 + hi) Sk, m where V is the volume of waste for disposal,

п - количество скважин, 492 шт;p - number of wells, 492;

Н - высота отвала, 28 м,5 - мощность нижней толщи отвала глинистых породе коэффициентом фильтрации менее 0,001 м/сут;Н - dump height, 28 m, 5 - thickness of the lower stratum of clayey rock with a filtration coefficient less than 0.001 m / day;

hi - мощность де тельного сло , учитывающа нормативную глубину сезонного промерзани грунтов на открытой, оголенной от снега площадке, 2 м;hi is the thickness of the layer that takes into account the normative depth of seasonal freezing of soils in an open, snow-free area, 2 m;

S - площадь сечени выработки, 0,2 S - area of production section, 0.2

k- коэффициент, учитывающий перемещение при трамбовании отсьшаемых отходов в околоскважинное пространство, сложенное пластичными породами, равный 2,5.k is the coefficient taking into account the displacement when dumping waste in the near-wellbore space, composed of plastic rocks, equal to 2.5.

Ориентировочный объем захорон емых отходов составл ет около 5,2 тыс.м .The estimated volume of the buried waste is about 5.2 thousand meters.

Прокладку ведут по спирали подъездного пути прот женностью 0,8 км дл транспортировки буровой установки и автомашин с токсичными промышленными отходами.The liner is spurred by an access path of 0.8 km for transporting the drilling rig and vehicles with toxic industrial waste.

Бурение скважин осуществл ют шнековым способом по глубину 2,3 м, засыпку отходов ведут порци ми по 0,7 м и уплотнени ми пирамидальными трамбовками массой 150 кг до отметки, обеспечивающей перемещение в околоскважинное пространство не менее 60% от общей массы каждой порции и уплотнение вмещающих пород.The wells were drilled using the auger method to a depth of 2.3 m, backfilling of waste was carried out in 0.7 m portions and seals with pyramidal rammers weighing 150 kg to a mark ensuring movement of at least 60% of the total mass of each batch into the borehole and compaction enclosing rocks.

0 Устьевую часть скважины засыпают выбуренной породой. Маркируют каждую скважину колышком с указанием ее номера и уровн поверхности.0 The wellhead is covered with drilled rock. Mark each well with a peg indicating its number and surface level.

Имеюща с геологическа изученностьGeological exploration

5 разрабатываемых месторождений в отличие от известного способа исключает необходимость значительных затрат времени и средств на выбор геологически пригодных участков.5 developed fields in contrast to the known method eliminates the need for a significant investment of time and money to select geologically suitable sites.

0 Ожидаемый технический эффект заключаетс в повышении производительности работ по захоронению. Это преимущество обеспечиваетс за счет того, что при трамбовании отсыпаемых отходов происход т их0 The expected technical effect is to increase the productivity of the disposal operations. This advantage is ensured by the fact that during the tamping of bulk waste

5 перемещение в околоскважинное пространство и уплотнение вмещающих пород . Ориентировочно этот прирост удельной емкости скважин может обеспечить увеличение объемов захорон емых отходов в 2-3 раза относительно известного способа.5 moving to the near-wellbore space and compaction of enclosing rocks. Approximately, this increase in the specific capacity of wells can provide an increase in the volumes of buried waste by a factor of 2-3 relative to a known method.

Экологический эффект заключаетс в том, что средой захоронени служат практически воднепроницаемые анаэробныеThe ecological effect is that the burial environment is practically water-permeable anaerobic

5 грунты с повышенной сорбционной способностью за счет высокого содержани дисперсных углистых частиц в глинах, а само захоронение размещаетс выше уровн подземных вод и в услови х сравнительно5 soils with increased sorption capacity due to the high content of dispersed carbonaceous particles in clays, and the disposal itself is located above the level of groundwater and under conditions of relatively

0 посто нного температурно-влажностного режима. Кроме того, размещение захоронений в отвалах угледобычи исключает необходимость отторжени земель как ранее уже отторгнутых и выведенных из естественных условий производственной де тельностью шахт.0 constant temperature and humidity conditions. In addition, the placement of burials in coal mining dumps eliminates the need to reject lands as previously mined and deduced from natural conditions by industrial activity of mines.

Применение предлагаемых пирамидальных трамбовок обусловливает перемещение захорон емых отходов в околоскважинное пространство, а следовательно , приводит не только к увеличению объемов отходов, но и к формированию зоны уплотненных глинистых грунтов, более надежно изолируюидей участок захоронени (резко снижаетс коэффициент фильтрации , возрастает сорбци углистых глин и т.д.).The use of the proposed pyramidal tampers causes the transfer of buried waste into the near-wellbore space, and therefore leads not only to an increase in waste volumes, but also to the formation of a zone of compacted clay soils, more reliably isolating the burial site (the filtration coefficient decreases, the sorption of carbonaceous clays increases and t .d.)

Claims

Claim 1. Method of dumping toxic industrial waste, including drilling vertical wells and batch filling of waste with a compaction by thrombosis in them, characterized in that, in order to reduce the pollution of the natural environment, drilling of vertical wells is performed in dumps of clay mining waste with a coefficient filtering is not more than 0.001 m / sam to a depth that ensures the preservation of the thickness of the soil in the lower part of the heap not less than 5 m.

2. A method according to claim 1, characterized in that the wells are located on the flattened tops of the dumps.

3. Method according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that, in order to increase the volume of burial, thrombosis is performed by pyramidal tamping.

4. Method according to paragraphs. 1-3, characterized in that drilled rock is used for backfilling of the wellhead.