способ размещения солеотвала и шламохранилища на одной площадке

Формула изобретения

1. Способ размещения солеотвала и шламохранилища на одной площадке, включающий подачу солеотходов, приготовление из них пульпы на солеотвале, его формирование гидронамывом и заполнение шламохранилища шламом, отличающийся тем, что на площади, предназначенной для солеотвала, от границы разделения территорий солеотвала и шламохранилища по мере формирования солеотвала сооружают из солеотходов передовой откос с углом наклона, меньшим угла откоса солеотходов в рассоле, а после достижения передовым откосом высоты, превышающей высоту высачивания рассола из солеотвала при наивысшем уровне заполнения шламохранилища, формируют верхнюю часть откоса солеотвала под углом естественного откоса твердых солеотходов.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что солеотвал размещают на части территории действующего шламохранилища, покрытого шламовыми отложениями.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что передовой откос солеотвала засыпают грунтовой насыпью.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что передовой откос поддерживают на заданной высоте и при понижении пополняют солеотходами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано на калийных предприятиях, в том числе и действующих, при осуществлении совместного складирования солеотходов и шламов.

Известен способ отвалообразования отходов обогащения калийных руд на слабое основание, включающий формирование пригрузочного слоя солеотходов гидронамывом, отсыпку отходов, причем пульпу для гидронамыва готовят на откосе солеотвала (пат. РФ 2204717, МПК⁷: Е21С 41/00. Способ отвалообразования отходов обогащения калийных руд на слабое основание - з. №2001125104, заявл. 12.09.2001, опубл. в Бюл. №14, 20.05.2003).

Однако в данном способе не предусматривается одновременное размещение солеотходов и шламов на одной площадке.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому решению является способ отвалообразования отходов обогащения калийных руд, включающий образование пульпы, заполнение отстоем шлама шламохранилища, оконтуренного дамбами, формирование слоя солеотходов на заполненном шламохранилище (а.с. 1716131, МПК⁵ Е21С 41/00. Способ отвалообразования отходов обогащения калийных руд. - з. №4462424/03, заявл. 18.07.1988, опубл. 29.02.1992, Бюл. №8).

Однако этот способ не предусматривает размещение солеотходов и шламов на одной площадке.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в увеличении емкости солеотвала и обеспечении безопасных условий намыва, уменьшении объема работ по сооружению дамб шламохранилища.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе размещения солеотвала и шламохранилища на одной площадке, включающем подачу солеотходов, приготовление из них пульпы на солеотвале, его формирование гидронамывом и заполнение шламохранилища шламом, на площади, предназначенной для солеотвала, от границы разделения территорий солеотвала и шламохранилища по мере формирования солеотвала сооружают из солеотходов передовой откос с углом наклона, меньшим угла откоса солеотходов в рассоле, а после достижения передовым откосом высоты, превышающей высоту высачивания рассола из солеотвала при наивысшем уровне заполнения шламохранилища, формируют верхнюю часть откоса солеотвала под углом естественного откоса твердых солеотходов.

Солеотвал размещают на части территории действующего шламохранилища, покрытом шламовыми отложениями.

Передовой откос солеотвала засыпают грунтовой насыпью.

Передовой откос поддерживают на заданной высоте, и при понижении пополняют солеотходами.

Сущность технического решения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена технологическая схема; на фиг.2 - план солеотвала и шламохранилища на конец момента их заполнения; на фиг.3 - фрагмент I (фиг.1); фиг.4 - схема пригрузки солевого откоса грунтовой насыпью; фиг.5 - намыв солеотвала на слабую часть действующего шламохранилища.

Пример реализации предлагаемого изобретения приведен для наиболее распространенного случая, а именно при размещении солеотвала и шламохранилища на слабонаклонной площадке.

Солеотвал 1 располагают в верхней части площадки, а шламохранилище 2 - в нижней (фиг.2). Территорию шламохранилища оконтуривают дамбами - 3, 4, а территорию солеотвала дамбами - 5, 6 (фиг.2) и принимают меры по снижению фильтрации рассолов.

Подготовленные таким образом площади заполняют шламами и солеотходами.

Солеотходы на солеотвал 1 (фиг.1) подают конвейерной линией 7, в конце которой установлен отвалообразователь 8. Солеотходы, сброшенные с отвалообразователя 8, размывают рассолом, который подают насосом 9 из шламохранилища 2 по рассолопроводу 10. Солеотходы растекаются по поверхности солеотвала 1, образуя намывной массив 11.

Для удержания солеотходов в пределах контура (площади) солеотвала 1 по мере намыва на верхней бровке солеотвала из намытого массива 11 возводят валы 12, например, с помощью бульдозера 15. Откос формируют, сооружая валы из солеотходов.

По мере намыва, отвалообразователь 8 передвигают. Для установки отвалообразователя 8 на новое место производят отсыпку насыпи 14 из ранее намытого массива 11.

В процессе намыва рассол инфильтруется в намываемый массив и высачивается вблизи нижней бровки солеотвала 1 и поступает в шламохранилище 2. Из шламохранилища его насосом 9 по рассолопроводу 10 подают на солеотвал 1 для производства намыва.

Откосы солеотвала формируют следующим образом. По границе разделения солеотвала 1 и шламохранилища 2 откос формируют 2-х ступенчатым, а по остальному периметру одноступенчатым с углом откоса, равным углу естественного откоса (фиг.3). Откосы формируют с помощью валов 12. Со стороны шламохранилища 2 работы по размещению солеотходов проводят таким образом, чтобы нижняя бровка намывного массива 11 достигла границы 15 разделения территорий солеотвала и шламохранилища раньше момента подхода уровня шламохранилища к этой границе.

Затем от границы разделения 15 по мере намыва формируют передовой откос 16 солеотвала с углом наклона, меньшим угла откоса солеотходов в рассоле. Передовой откос 16 формируют под углом до тех пор, пока его высота h _n (фиг.3) не превысит расчетной высоты высачивания h _в из солеотвала 1 при полном заполнении шламохранилища 2. Высота высачивания зависит от крупности солеотходов и коэффициента фильтрации. Например, при средней крупности солеотходов 0,7 мм и коэффициенте фильтрации 3 м в сутки, высота высачивания составит около 3 м.

После формирования передового откоса 16 продолжают гидронамыв солеотходов с формированием откоса солеотвала под углом естественного откоса солеотходов.

Так как заполнение шламохранилища 2 и гидронамыв солеотвала 1 происходит в течение длительного времени, то за это время может произойти и уменьшение высоты передового откоса 16 за счет, например, уплотнения намытого массива и растворения его атмосферными осадками. Восстановление высоты передового откоса 16 производят за счет переодической подсыпки его солеотходами.

В случае, когда ожидается небольшая высота восстановления передового откоса, его пригружают слоем грунта 17, причем толщину слоя пригрузки выдерживают больше ожидаемой высоты усадки передового откоса (фиг.4).

Передовой откос 16 служит одной из дамб шламохранилища, что сокращает объем работ по их сооружению из грунта. Формирование передового откоса 16 с уклоном, меньшим угла откоса солеотходов, в рассоле необходимо для обеспечения его устойчивости при заполнении шламохранилища 2 до максимального уровня 18 (фиг.3). Высота передового откоса до уровня высачивания обеспечивает устойчивость откоса солеотвала с углом, равным углу естественного откоса.

В случае размещения части солеотвала на части действующего шламохранилища работы проводят в следующей последовательности.

В начале проводят намыв на шламовые отложения 19 (фиг.5) части шламохранилища, которое используется под солеотвал. Намыв проводят до тех пор, пока толщина слоя солеотходов h_с на границе разделения солеотвала и шламохранилища 15 будет устойчивой для работы бульдозера 13. Для солеотходов толщина этого составляет не менее 1 м. После этого формируют передовой откос, как описано выше.

Так как основание солеотвала на части действующего шламохранилища является слабым, то под весом слоя намытых солеотходов происходит его уплотнение. Поэтому для определения угла откоса второй ступени солеотвала производят определение физико-механических свойств основания, для чего бурят скважины и отбирают керны, по полученным данным определяют устойчивый угол откоса солеотвала и далее проводят намыв с формированием откоса под расчетным углом.

Предлагаемое техническое решение позволяет повысить емкость солеотвала и обеспечить безопасные условия намыва, уменьшить объем работ по сооружению дамб шламохранилища.