Способ рекультивации пожароопасных овалов.

Способ тушения отвала выбирается с учетом формы, размеров и тепло­вого состояния отвала, а также имеющегося оборудования и материалов. Кон­кретные задачи тушения отвала устанавливаются в зависимости от направления последующего использования. Состояние отвала оценивается по результатам температурной съемки и данным о наличии неперегоревших пород, определяемым в соответствии с методикой. Списание породного отвала из числа горящих оформляется актом комиссии из представителей шахты, органов Ростехнадзора и санитарно-эпидемиологической службы. По данным температурной съемки определяют размеры и конфигурацию нагреваемой зоны и выбирают схему тушения по методической разработке МакНИИ (Техно­логические схемы МакНИИ).

Принцип рекультивации пожароопасных отвалов с озеленением их поверхности используется при нарезке террас и рекультивации поверхности пожароопасных или уже имеющих участки возгорания отвалов, долгостоящих терриконников для быстрого проведения горнотехнического и затем - биологи­ческого этапов рекультивации с озеленением поверхности отвала и прекращением его вредного влияния на окружающую среду.

Данный способ рекультивации пожароопасных отвалов включает смыв пород с вершины гидромониторами и послойное перемещение охлажденных пород в радиальном направлении от центра к периферии под откос отвала до установленной высоты.

Однако после понижения первоначальной высоты отвала и охлаждения поверхности горизонтальной площадки на глубину 2,5 м до 80°С продолжается скрытый процесс окисления горючих веществ отвальной массы за счет филь­трации воздуха и со временем появляются очаги горения на расстоянии 6-10 м от границы откоса на глубине 2,5 - 3,0 м, которые в связи с недостаточным количеством кислорода перемещаются в сторону откоса, откуда за счет ветрового напора и конвекции поступает воздух. По мере выгорания породы, очаги горения перемещаются по откосам, что приводит к увеличению горящей поверхности отвала, при этом загрязняя продуктами горения атмосферу, и на их тушение необходимо выделять дополнительные затраты.

Принцип рекультивации пожароопасных отвалов с озеленением поверхности

фиг. 1: траншеи с укладкой инертных материалов на вершине террикона;

фиг. 2: укладка инертных материалов в траншеи и на откосах с рекультивацией отвала и образованием емкостей.

2 - терраса, 3 - траншея, 4 - ярус, 5 - инертрый материал, 6 - плодородный слой грунта

Недостатком способа является то, что не предотвращено перемещение очагов горения и продолжается скрытый процесс окисления горючих веществ отвальной массы на глубине за счет фильтрации воздуха. Так, со временем на глубине 2,5 - 3,0 м появляются отдельные очаги горения, и по мере нарезки каждой террасы в нисходящем порядке они перемещаются в сторону вновь террасиро­ванных откосов, откуда за счет ветрового напора и конвекции поступает воздух. По мере выгорания породы очаги горения перемещаются по террасированным откосам, это приводит к увеличению горящей поверхности отвала, пересыханию пород и загрязнению грунтовых вод атмосферными стоками с поверхности отвала. Кроме этого, необходимы дополнительные трудозатраты на тушение, рекультивацию и озеленение террасированных отвалов.

Предлагаемая технология повышает эффективность рекультивации за счет предотвращения перемещения очагов горения в сторону откоса ярусов и уменьшает затраты на тушение отвала. Она включает понижение отвала до требуемой высоты, охлаждение вершины горизонтальной площадки и послой­ное перемещение охлажденной породы в радиальном направлении от центра к периферии отвала под откос, нарезку террас сверху вниз, по периметру верхней площадки. При этом на каждой вновь нарезаемой террасе, по центру ее, на всю высоту террасированного откоса проходят траншеи. Поочередно, слоями траншеи заполняют водой и инертным материалом. После заполнения траншей в них образуют емкости для сбора атмосферных осадков, а также производят выполаживание откосов вышележащих террас и покрытие их инертным материалом, а затем - потенциально-плодородным грунтом. Эти работы ведут одновременно с нарезкой нижележащих террас.

Предлагаемый способ реализуют следующим образом. На плоскую вершину горящего перфорированного террикона 1 наносят по проектным материалам расчетные границы базовой площадки и после разметки террас 2 приступают к их нарезке бульдозером сверху вниз по склону с наиболее пологой части отвала.

Отступая от первого вышерасположенного формируемого откоса на ширину террасы, в центре ее по периметру поверхности отвала производят прохождение траншеи 3 экскаватором глубиной, равной высоте нарезаемого яруса 4. При этом высота нарезаемого яруса 4 принимается от 4,0 м и более и зависит от типа экскаватора.

Вслед за прохождением траншеи с небольшим отставанием производится подача воды по трубопроводу для ее охлаждения. При частичном заполнении траншей водой между подготовленными перемычками производится послой­ная укладка в них инертных материалов (например, перегоревшие породы, грунт) толщиной до 0,5 м с последующим наращиванием перемычек в траншее и подачей воды для раскисания и уплотнения инертных материалов, а также - продолжается процесс охлаждения траншеи и примыкающих пород. По мере накопления воды между перемычками укладывается второй и последующий слои на высоту формируемого яруса. Количество перемычек в траншее и способ их охлаждения водой выбирается в зависимости от интенсивности горения отва­ла и определяется проектом.

Послойное охлаждение траншеи водой снизу вверх с последующим заполнением ее инертным материалом позволяет полностью ликвидировать очаги горения отвальной массы нарезаемого откоса по периметру терраси­руемого яруса. По окончании послойного заполнения траншеи инертным материалом вершина отвала охлаждается водой и покрывается инертным материалом и потенциально-плодородным слоем грунта, после чего, начиная от границ базовой площадки, бульдозер производит послойное перемещение охлажденных пород в радиальном направлении от центра к периферии отвала и сваливает ее под откос до высоты запроектированной террасы с одновременным выполаживанием и послойным покрытием откосов инертным материалом 5, а также потенциально-плодородным слоем грунта 6.

При достижении высоты, на которой запроектирована терраса 2, в центре ее и по периметру первого яруса 4 производят прохождение траншеи 3 глу­биной, равной высоте нижележащего яруса. Вслед за прохождением траншеи производят послойное охлаждение и укладку инертных материалов в траншею по ее высоте. После этого поверхность террасы покрывают инертным мате­риалом и потенциально плодородным слоем грунта с образованием емкостей 7 для сброса атмосферных осадков, и дальнейшее перемещение породы произ­водят, отступая от уже сформированного откоса на ширину террасы. Террасы формируются сверху вниз по высоте каждого вновь нарезаемого яруса с повторением последовательности образования вертикального пожаробезопасного слоя с одновременным послойным покрытием поверхности отвала инертным материалом и потенциально-плодородным слоем грунта. Прохож­дение траншеи на высоту террасированного яруса по периметру плоской вершины отвала и каждой вновь нарезаемой террасы сверху вниз позволяет вскрыть отдельные очаги горения и за счет теплообмена с воздухом, умень­шить температуру, под наблюдением производить охлаждение водой при­мыкающих к траншее пород.

Заиливание между перемычками и постепенное послойное заполнение инертным материалом и водой, позволяет ликвидировать отдельные очаги горения снизу вверх по периметру траншеи. При этом значительно уменьшается пористость подстилающего слоя, следовательно, и воздухопроницаемость, что обеспечивает образование пожаробезопасного вертикального слоя, способству­ющего предотвращению перемещения отдельных очагов горения в сторону откосов террасированного отвала. Расположение траншеи в центре нарезаемой террасы и по периметру каждого яруса позволяет обеспечить безопасную работу экскаватора и качественную укладку инертных материалов с последующим образованием емкостей по ширине траншеи. Это способствует сбору атмосферных осадков и предотвращает смыв плодородного слоя грунта. Кроме того, образование емкости дает возможность по мере надобности при недостатке атмосферных осадков производить подачу воды в траншеи для предотвращения пересыхания отвальной массы.

Так как в летний период поверхность террикона нагревается до 60 ° С, грунт сильно пересыхает, что приводит к значительному уменьшению продуктивной влаги в верхнем слое, а периодическая подача воды в траншеи будет способствовать развитию разветвленной корневой системы саженцев и обеспечит озеленение отвалов. Одновременное послойное выполаживание и покрытие поверхности откосов и каждого вновь нарезаемого яруса террас инертным материалом и слоем потенциально-плодородного грун­та позволяет вслед за перемещением пород под откос слоями до 0,5 м умень­шать воздухопроницаемость отвала, что, предотвращая окисление отвальной массы, способствует озеленению отвала, а также предотвращает загрязнение окружающей среды.

Поиск по сайту: