Формирование гидроотвала в выработанном пространстве карьера

Для выполнения требований экологии, уменьшения наносимого вреда окружающей среде и повышения эффективности производства необходимо уже на стадии технико-экономического обоснования, технического проекта и рабочих чертежей открытой разработки месторождения рассматривать возможные варианты технологических схем горных работ, которые способствовали бы снижению землеемкости, сокращению площадей нарушенных угодий и ликвидации пылеобразования.
С целью охраны окружающей среды, снижения до минимума землеемкости на карьерах автором рассмотрены возможные варианты размещения гидроотвалов в выработанных пространствах. Причем гидроотвалы могут располагаться как непосредственно на дне выработанного пространства, так и на сухих отвалах, образованных доставкой вскрышных пород железнодорожным или автомобильным транспортом, а также укладкой драглайнами в выработанных пространствах (рис. 7.74).

При расположении гидроотвалов на сухих породах могут возникнуть определенные трудности в связи с тем, что породы основания гидроотвала относятся, как правило, к мягким и могут быть легко вымыты при фильтрации. Однако при выполнении определенного вида предварительных работ по подготовке основания (например, кольматаж основания) можно предопределить эффективную работу всего комплекса гидромеханизации вскрышных работ.
При решении задач внутреннего гидроотвалообразования можно пользоваться результатами научных исследований, практических данных и особенно результатами обширного комплекса исследований, выполненных в лабораторных, полевых и производственных условиях Орджоникидзевским ГОКом, Харьковским отделением ВНИИводгео, институтами ВИОГЕМ, НИИСП и Южгипроруда, а также МГГУ и другими организациями.
Важными требованиями к гидроотвалам и особенно к гидроотвалам, расположенным в выработанных пространствах действующих карьеров, являются их устойчивость и безаварийная работа.

С целью учета этих требований, характеристик пород основания гидроотвала и укладываемых пород, особенностей возведения гидроотвала, материала дамбы обвалования, наличия защиты от подтопления рабочей зоны карьера и других влияющих факторов необходимо проведение ряда работ как в период строительства, так и эксплуатации гидроотвалов (табл. 7.69).
Возведение внутреннего гидроотвала на действующем карьере возможно при наличии выработанного пространства определенной емкости. При внутреннем гидроотвалообразовании очень важно правильно выбрать положение дамбы начального обвалования, так как при последующем наращивании гидроотвала происходит уменьшение его площади намыва. При этом необходимо сохранить параметры пруда-отстойника. Поэтому рекомендуется выбирать наиболее выгодную для конкретных пород схему сооружения дамб последующего обвалования по условию максимального угла внешнего откоса гидроотвала и запаса устойчивости. Заложение внешнего откоса гидроотвала в зависимости от его высоты может находиться в пределах 1:3, 1:4,1:5,1:6 и 1:7.
Интенсивность намыва оказывает влияние на устойчивость дамб как первоначального, так и последующего обвалования. Предельно плотной укладки грунта можно добиться при интенсивности намыва до 10 см/сут.
Основными факторами, обусловливающими интенсивность намыва, являются: характеристика намываемых грунтов, площадь и высота гидроотвала, водопоглощающая способность основания гидроотвала, угол заложения внешних откосов гидроотвала, способ намыва и консистенция гидросмеси. Кроме того, интенсивность намыва зависит также и от высоты, на которой ведется намыв, т. е. с увеличением высоты гидроотвала интенсивность намыва должна уменьшаться. Интенсивность намыва может находиться в пределах 1—10 м/год в зависимости от указанных факторов.
Варианты возможного формирования внутреннего гидроотвала при разработке месторождения горизонтального (пологого) типа приведены на рис. 7.75.