RU2039151C1 - Washed-up hydraulic structure - Google Patents

Abstract

FIELD: hydraulic engineering. SUBSTANCE: map 1 of hydraulic deposition of soil is formed by sinternal dam 6, separating dam 7 and external dam 8 of embankment. The internal embankment is made from dams 6 combined in story-by-story way, so that dams of each following story of the built up are arranged over the ground washed up into hydraulic-mine dump along the upper slope of dams of the preceding story. The washed-up hydraulic structure has also spillway structures 2, hydraulic-mine dump 3 made of soil washed in beyond the map 1 of hydraulic deposition of soil with sedimentation pond 4 and draining devices 5. EFFECT: accelerated process of dam construction. 2 dwg

Description

Изобретение относится к намывным сооружениям, а именно к намывным хвостохранилищам. The invention relates to alluvial structures, namely to alluvial tailings.

Известно намывное сооружение, содержащее дамбы первичного и вторичного обвалования, гидроотвал, прудок-отстойник, водосбросные сооружения и дренажные устройства ограждающих дамб и прилегающей к хвостохранилищу территории (ВНИИ ВОДГЕО, Рекомендации по проектированию хвостовых хозяйств предприятий металлургической промышленности. М. Стройиздат, 1975, с. 44-49, 54-60, 76-79, 124-126; Евдокимов П.Д. Сазонов Т.Г. Проектирование и эксплуатация хвостовых хозяйств обогатительных фабрик. М. "Недра", 1978, с. 187-255; Госстрой УССР. Инструкция по строительству намывных хвостохранилищ горно-химических комбинатов (заводов) РСН 301-78. Киев, НИИСП, с. 20-25, 72-92). A well-known alluvial structure containing dams of primary and secondary debris, a hydraulic dump, a settling pond, spillway structures and drainage devices of enclosing dams and the territory adjacent to the tailing dump (VNII VODGEO, Recommendations for the design of tailings of metallurgical industry enterprises. M. Stroyizdat, 1975, p. 44-49, 54-60, 76-79, 124-126; Evdokimov P.D., Sazonov T.G. Design and operation of tailings of concentration plants. M. "Nedra", 1978, pp. 187-255; Gosstroy of the Ukrainian SSR Instruction for the construction of alluvial x tailings of mining and chemical plants (plants) RSN 301-78. Kiev, NIISP, pp. 20-25, 72-92).

Такие сооружения из-за низких прочностных характеристик хвостов возводят с пологими откосами на сравнительно небольшую высоту, что приводит к увеличению затрат на складирование отходов обогащения и требует отвода под гидроотвалы значительных площадей. Существенным их недостатком являются также большие площади надводных пляжей источник пыления хвостохранилищ. Due to the low strength characteristics of the tailings, such structures are erected with shallow slopes to a relatively small height, which leads to an increase in the cost of storing enrichment waste and requires the removal of large areas for hydraulic dumps. Their significant disadvantage is also the large area of surface beaches, the source of dusting for tailings.

Наиболее близким по технической сущности являются намывные гидротехнические сооружения, включающие карты намыва, водосбросные сооружения, гидроотвал, прудок-отстойник и дренажные устройства (Госстрой УССР. Инструкция по строительству намывных хвостохранилищ горно-химических комбинатов (заводов) РСН 301-78. Киев, 1978, НИИСП, с. 20-24, рис. 4, г, д). The closest in technical essence are alluvial hydraulic structures, including alluvial maps, spillway structures, a hydraulic dump, a settling pond and drainage devices (Gosstroy of the Ukrainian SSR. Instructions for the construction of alluvial tailings of mining chemical plants (plants) RSN 301-78. Kiev, 1978, NIISP, pp. 20-24, Fig. 4, d, e).

Существенным недостатком таких сооружений являются большие затраты трудовых и материальных ресурсов на отсыпку внутренних дамб обвалования карт намыва, так как стесненные условия производства работ не позволяют использовать для отсыпки таких дамб более дешевый по сравнению с автомобильным железнодорожный транспорт. Кроме того основанием второго и всех последующих ярусов таких дамб служит гребень дамб обвалования предыдущего яруса карты и намытые в нее хвосты. Каскад таких дамб имеет уклон в сторону наружных дамб обвалования. При наращивании таких сооружений внутренние и наружные дамбы обвалования сдвигаются внутрь карты. Это существенно ограничивает возможную высоту карты намыва ее ширина резко сокращается с увеличением высоты. Создание же нового ряда внутренних дамб обвалования в хвостохранилище, заполненном мелкозернистым и пылеватыми хвостами, требует значительных затрат (отсыпка дамб производится пионерным способом с помощью автосамосвалов). A significant drawback of such structures is the high cost of labor and material resources for dumping the internal dams of the deboning of the alluvial maps, as the cramped working conditions do not allow the use of cheaper rail compared to road for dumping such dams. In addition, the base of the second and all subsequent tiers of such dams is the crest of the dams of the dipping of the previous tier of the map and the tails washed into it. The cascade of such dams has a bias in the direction of the external dams. When building such structures, the internal and external embankment dams are shifted into the map. This significantly limits the possible height of the alluvial map; its width decreases sharply with increasing height. The creation of a new series of internal embankment dams in a tailing dump filled with fine-grained and dusty tails requires significant costs (dumping of dams is carried out in a pioneer way using dump trucks).

Цель изобретения снижение стоимости и трудоемкости строительства. Указанная цель достигается тем, что внутреннее обвалование карт намыва выполнено в виде поярусно сопряженных дамб, в котором дамбы последующего яруса наращивания карты намыва размещены на намытом в гидроотвал грунте вдоль верхового откоса дамб предыдущего яруса. The purpose of the invention to reduce the cost and complexity of construction. This goal is achieved by the fact that the internal delineation of the alluvial maps is made in the form of half-mated dams, in which the dams of the subsequent tier of building up the alluvial map are placed on the soil washed up in the hydraulic dump along the upper slope of the dams of the previous tier.

Размещение внутренного обвалования каждого последующего яруса вдоль верхового откоса дамб предыдущего яруса позволяет при наращивании сооружения на любую высоту сохранять неизменной ширину карты намыва, а при необходимости увеличивать или уменьшать ее ширину по высоте (это достигается изменением параметров дамб). Поэтому при наращивании сооружений предлагаемой конструкции отпадает необходимость периодически устраивать в гидроотвале новые ряды внутренних дамб обвалования (в сооружениях известной конструкции карты намыва имеют ограниченную высоту, так как их ширина существенно уменьшается на каждом ярусе наращивания карты). Placing the inner bunding of each subsequent tier along the uphill slope of the dams of the previous tier allows maintaining the width of the alluvial map, and, if necessary, increasing or decreasing its width in height when building the structure to any height (this is achieved by changing the parameters of the dams). Therefore, when building structures of the proposed design, there is no need to periodically arrange new rows of internal collapse dams in the hydraulic dump (in structures of known design alluvial maps have a limited height, since their width decreases significantly on each tier of map building).

Размещение дамб каждого последующего яруса вдоль верхового откоса ранее отсыпанного яруса дамб позволяет отсыпать дамбы с помощью железнодорожного транспорта и карьерного экскаватора, благодаря чему отсыпку таких дамб можно совместить с выполнением на карьерах полезных ископаемых вскрышных и отвальных работ (разрабатываемые в расположенном вблизи хвостохранилища карьере вскрышные породы можно завозить мощной горнотранспортной техникой сразу в дамбы обвалования, минуя перегрузочные площадки или временные отвалы). The placement of dams of each subsequent tier along the uphill slope of the previously dumped tier of dams allows to fill the dams with the help of railway transport and a mining excavator, due to which the dumping of such dams can be combined with overburden and dumping operations at mineral quarries (overburden developed in the quarry located near the tailing dump can import powerful mining equipment immediately into the dams of the debris, bypassing transshipment sites or temporary dumps).

Дамбы внутреннего обвалования карт намыва в сооружениях известных конструкций можно отсыпать лишь пионерным способом с помощью автотранспорта, что требует значительных затрат. The dams of the internal deboning of the alluvial maps in structures of known structures can only be pioneered by road transport, which requires significant costs.

На фиг. 1 изображено предлагаемое намывное сооружение; на фиг. 2 схема возведения дамб внутреннего обвалования карт намыва. In FIG. 1 shows the proposed alluvial construction; in FIG. 2 scheme of the construction of dams of the internal deboning of alluvial maps

Намывное гидротехническое сооружение включает карты намыва 1, водосбросные сооружения 2, гидроотвал 3, образованный намытыми за пределами карты грунтами, прудок-отстойник 4 и дренажные устройства 5. Карты намыва 4 образованы с помощью поярусно возводимых внутренних 6, разделительных 7 и наружных 8 дамб обвалования. Внутренние 6 и наружные 8 дамбы обвалования создают внутреннее и наружное обвалование карт намыва на всю высоту возводимого сооружения. The washed-out hydraulic engineering structure includes alluvial maps 1, spillways 2, a hydraulic dump 3 formed by soils washed outside the map, a settling pond 4 and drainage devices 5. The alluvial maps 4 are formed using half-erected inner 6, dividing 7 and 8 outer dams. The inner 6 and outer 8 dams of the embankment create an inner and outer dipping of the alluvial maps to the entire height of the erected structure.

Внутреннее обвалование карт намыва, расположенное со стороны верхнего бьефа, выполнено в виде поярусно сопряженных дамб 6, а котором дамба каждого последующего яруса наращивания карты намыва размещена вдоль верхового откоса дамбы предыдущего яруса на намытом за пределами карты в гидроотвал 3 грунте (хвостах). The internal dipping of the alluvial maps, located on the upstream side, is made in the form of half-conjugate dams 6, in which the dam of each subsequent tier of building up the alluvial map is placed along the upper slope of the dam of the previous tier on the alluvial 3 soil (tailings) dumped outside the map.

Сооружение возводят путем поярусной отсыпки внутренних 6, разделительных 7 и наружных 8 дамб обвалования карт намыва 1 с последующим замывом этих карт и образованной с их помощью емкости гидроотвала (хвостохранилища) 3. The construction is being erected by tiered dumping of the internal 6, dividing 7 and external 8 dams of the landslide of the alluvial maps 1 with the subsequent washing of these maps and the capacity of the hydraulic dump (tailing dump) 3 formed with their help.

Наружные 8 и разделительные 7 дамбы обвалования отсыпают из вскрышных пород или намытых в карту грунтов (хвостов) с помощью экскаваторов, железнодорожного транспорта, автосамосвалов и бульдозеров. Outer 8 and dividing 7 dams are used for overburden from overburden or soils (tails) washed into the map using excavators, railway transport, dump trucks and bulldozers.

Внутренние дамбы обвалования первого яруса карты намыва отсыпают на ложе гидроотвала (хвостохранилища) из вскрышных пород с помощью карьерного экскаватора и железнодорожного транспорта по традиционной схеме отсыпки пионерной насыпи. Эта дамба может быть отсыпана и автотранспортом. Дальнейшую отсыпку дамб внутреннего обвалования производят карьерным экскаватором из вскрышных пород, доставляемых к экскаватору железнодорожным транспортом думпкарными поездами (вертушками). The internal embankment dams of the first tier of the alluvial map are poured onto the bed of the hydraulic dump (tailing dump) from overburden using a mining excavator and railway transport according to the traditional scheme of filling the pioneer embankment. This dam can be dumped by road. Further dumping of the dams of internal deboning is carried out by a quarry excavator from overburden, delivered to the excavator by railway dump cars (turntables).

Выгруженные из думпкаров вскрышные породы разрабатываются экскаватором и отсыпаются в дамбу двумя подуступами. Первоначально экскаватором, расположенным ниже железнодорожного пути на 1,5-3,0 м, отсыпают вперед по ходу движения участок дамбы до уровня установки экскаватора (нижний подуступ). Затем экскаватор возвращается по поверхности нижнего подуступа в первоначальное положение и верхним подуступом, назад по ходу движения, наращивают дамбу до проектной отметки. Аналогичным образом отсыпаются и последующие участки дамбы. Возможная высота верхнего и нижнего подуступов, а также разрыв во времени между их отсыпкой должны обосновываться расчетом устойчивости дамбы с учетом характеристик грунта в теле дамбы и ее основании, закономерности изменения характеристик последнего в процессе консолидации грунта и возникающего при его нагружении порового давления, а также с учетом обжатия верхового откоса дамбы намываемым в гидроотвал грунтом. При отсыпке нижнего и верхнего подуступов дополнительная нагрузка на основание дамбы не должна превышать нагрузку, вызывающую его предельно напряженное состояние. The overburden discharged from dump cars is developed by an excavator and is poured into the dam with two sub-steps. Initially, an excavator located 1.5-3.0 m below the railway track pours a section of the dam forward along the direction of travel to the level of installation of the excavator (lower access). Then the excavator returns along the surface of the lower sub-approach to its original position and the upper sub-access, back in the direction of travel, build up the dam to the design level. Subsequent sections of the dam are also dumped in a similar manner. The possible height of the upper and lower sub-steps, as well as the time gap between their filling, should be justified by calculating the stability of the dam taking into account the characteristics of the soil in the body of the dam and its foundation, the patterns of change in the characteristics of the dam during soil consolidation and the pore pressure that occurs when loading, and also with taking into account the compression of the upper slope of the dam washed with soil into the hydraulic dump. When dumping the lower and upper sub-steps, the additional load on the dam base should not exceed the load causing its extremely stressed state.

Перед отсыпкой каждого нового яруса на гребень дамбы ранее возведенного яруса (вдоль фронта работ) укладывают разгрузочный железнодорожный путь. В случае использования электрической тяги вдоль этого пути со стороны нижнего бьефа устанавливают передвижную контактную сеть. Before dumping each new tier onto the crest of the dam of the previously erected tier (along the front of the work), an unloading railway line is laid. In the case of using electric traction along this path, a mobile contact network is installed from the downstream side.

По мере возведения обвалования карт намыва осуществляют их замыв, а также заполнение образованной с помощью этих карт емкости гидроотвала (хвостохранилища). In process of erection of a landslide of alluvial maps, they are washed out, as well as filling the capacity of a hydraulic dump (tailing dump) formed using these maps.

Предлагаемая конструкция намывного сооружения позволяет отсыпать дамбы внутреннего обвалования карьерным экскаватором, работающим в комплекте с железнодорожным транспортом в процессе отвалообразования, а также наращивать обвалование карты намыва на любую высоту и эффективно использовать намываемый в гидротехническое сооружение материал за счет возможности сохранять неизменной ширину карт намыва по высоте, а в случае необходимости уменьшать или увеличивать ее ширину с учетом конкретных особенностей строительства и эксплуатации сооружения в различные годы. The proposed design of the alluvial structure allows you to fill the dams with internal quarry excavator, working with rail in the process of dumping, as well as build up the alluvial map cover to any height and effectively use the material being washed into the hydraulic structure due to the ability to keep the width of the alluvial maps unchanged in height, and if necessary, reduce or increase its width, taking into account the specific features of construction and operation with weapons in various years.

Claims (1)

НАМЫВНОЕ ГИДРОТЕХНИЧЕСКОЕ СООРУЖЕНИЕ, включающее карты намыва, образованные внутренними, разделительными и наружными дамбами обвалования, водосборные сооружения, гидроотвал, образованный грунтами, намытыми за пределами карты намыва с прудком-отстойником, и дренажные устройства, отличающееся тем, что, с целью снижения стоимости и трудоемкости строительства, внутреннее отвалование карт намыва выполнено в виде поярусно сопряженных дамб, в котором дамбы последующего яруса наращивания карты намыва размещены на намытом в гидроотвал грунте вдоль верхового откоса дамб предыдущего яруса. HYDRAULIC HYDROTECHNICAL STRUCTURE, including alluvial maps formed by internal, dividing and external dams, drainage structures, a hydraulic dump formed by soils washed outside of the alluvial map with a settling pond, and drainage devices, characterized in that, in order to reduce cost and labor construction, internal dumping of alluvial maps is made in the form of tiered conjugate dams, in which dams of the subsequent tier of building up alluvial maps are placed on the ground washed into the hydraulic dump along the upper slope of the dam of the previous stage.

Images