Глава 6 Устройство и способы разработки отвала

В разделе рассматривается образование, устройство и разработка отвала отходов энергетической промышленности.

Золоотвал (шлакоотвал) – это гидротехническое сооружение, намываемое из золошлакового материала в процессе его складирования.

На основании опыта эксплуатации ГЭС разработана классификация отвалов золошлаковых материалов по конструктивным признакам (рисунок 6.1).

Тип I-A применяется только для шлакоотвалов, где производится складирование шлака угольных топлив: жидкого измельченного, твердого измельченного, твердого неизмельченного (крупного и средней крупности), т.е. материала, коэффициент фильтрации которого при намыве К_ф≥10ч20 м/сут. Тип I-Б применяется при совместном удалении золошлаковой пульпы при расходе пульпы 500…1000 м³/ч и когда предъявляются повышенные требования к качеству осветленной воды по содержанию взвешенных веществ. Тип I-B может найти применение при раздельном складировании золы и шлака при больших расходах пульпы, шлак в этом случае намывается на дренированное основание для образования боковой зоны отвала.

Из других типов отвалов наиболее рациональной и экономичной яв­ляется конструкция золоотвала с поярусным обвалованием из золошлако­вого материала (тип II). При намыве материала вблизи пульпопровода от­кладывается золошлаковый материал с преобладающим содержанием шлака.

Отвалы типа III с поярусными дамбами наращивания из песча­ного или крупнообломочного грунта, возводимыми отсыпкой или намывом на отложения золошлакового материала, рекомендуется применять при отсутствии цементирующих свойств золошлакового материала и небольшом содержании шлаковых фракций. Разрешается использовать для поярусных дамб наращивания глинистый грунт, но при этом обязательно применение дренажных устройств.

Отвалы типа IV с ограждающей дамбой из грунта или горной массы на конечную высоту проектируются только в особых случаях, например при создании емкости для складирования за счет разработки грунта в чаще отвала или в сейсмоопасных районах. Они проектируются как водоудерживающие плотины из грунтовых материалов соответствующего класса согласно СНиП II-I53-73 [59].

В зависимости от рельефа местности и гидрографической сети района различают следующие виды золоотвала: равнинные, пойменные, косогорные (склоновые), овражные (долинные), подводные (рисунок 6.2).

а – I-A – дренированный отвал, образованный надводным намывом; б – I-Б – дренированный отвал с прудом инфильтрации; в – I-B – ком­бинированный отвал с дре­нированной боко­вой зоной и отстойным прудом; г – II –отвал с поярусным обвалованием из материала хранилища; б – III –отвал с поярусным обвалованием из грунта; е – IV –отвал с ограждающей дамбой из грунта; 1 – зона намыва шлака; 2 – зона намыва золы

Рисунок 6.1 – Типы конструкций отвалов

Равнинный:

Пойменный:

Овражный:

1 – пульпопровод; 2 – выпуски; 3 – водосборный колодец; 4 – водоотводный коллектор; 5 – водоотводная канава; 6 – ограждающая дамба; 7 – отстойный пруд

Рисунок 6.2 – Виды отвалов

Равнинные отвалы устраиваются в районах с малопересеченным рельефом. В этих районах требуется возведение обвалования большой протяженности обычно по всему периметру отвала. Они занимают большие площади и требуют устройства разводящих пульпопроводов значительной длины. К такому виду золоотвала относится золоотвал Беловской ГРЭС.

Пойменные отвалы устраиваются в поймах рек. Их отличие от равнинных заключается в необходимости защиты низового откоса отвала от воздействия течения реки и ледохода.

Косогорные отвалы устраиваются на склонах возвышенности выше зоны затопления паводковыми водами.

Овражные отвалы создаются путем перегораживания оврагов, долин ручьев, речек и подобных естественных углублений местности с относительно небольшими уклонами, меньше 0.10. Овражные отвалы обычно возводятся на большую высоту, поэтому обоснованию этих сооружений должно быть уделено особое внимание. Для намыва овражных отвалов требуется относительно небольшая длина разводящих пульпопроводов.

Известны следующие способы отвода или пропуска поверхностного стока при возведении овражных отвалов: по обводному каналу, трассируемому в обход отвала; по трубопроводному коллектору, укладываемому по дну отвала; свободным течением по территории отвала [59].