СПОСОБ ОЧИСТКИ ГРУНТОВ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ НЕФТЕПРОДУКТАМИ
METHOD OF PURIFICATION OF SOIL CONTAMINATED BY OIL PRODUCTS

Изобретение относится к взрывным работам и может быть использовано при выполнении рекультивации участков земной поверхности, загрязненных нефтепродуктами (места аварийных разливов нефтепродуктов после их сбора на поверхности, территории складов горюче-смазочных материалов и др.).
За ближайший аналог принят способ очистки загрязненных почв (патент РФ №2103076, МПК В09С 1/09, А01В 79/02, опубл. 27.01.1998 г.), включающий выполнение в загрязненной почве лунок, размещение в лунках зарядов взрывчатых веществ с электродетонаторами и инициирование взрыва.
Недостатком известного способа является то, что нефтепродукты, загрязняющие почву, активно выгорают при взрыве только в воронке выброса и на примыкающих к воронкам небольших участках массива не выброшенной взрывом почвы, а между лунками нефтепродукты остаются в массиве почвы, что снижает эффективность способа.
Задачей изобретения является повышение эффективности способа очистки загрязненных нефтепродуктами грунтов за счет увеличения площади контакта раскаленных газообразных продуктов взрыва с грунтом и наличия воздуха в дренах, необходимого для более полного выгорания нефтепродуктов.
Для достижения необходимого технического результата в известном способе очистки грунтов, загрязненных нефтепродуктами, включающем размещение в грунте взрывчатых веществ со средствами взрывания и инициирование взрыва, при этом в качестве средства инициирования взрыва используют детонирующий шнур, предлагается определять глубину загрязнения грунтов и прокладывать в грунте кротовые дрены на глубине границы загрязнения с интервалом, не превышающим глубину заложения дрен, прокладку дрен предлагается вести в два этапа: сначала прокладывать ряд параллельно ориентированных дрен по всему участку, затем прокладывать дрены, ориентируя их перпендикулярно дренам, проложенным на первом этапе, после чего прокладывать детонирующий шнур в дренах, проложенных на втором этапе.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где показаны:
на фиг.1 - вертикальный разрез грунта в начальный момент выполнения кротовой дрены на втором этапе с размещением в дрене троса;
на фиг.2 - вертикальный разрез грунта при размещении в дрене на втором этапе детонирующего шнура в защитной оболочке;
на фиг.3 - поперечный разрез кротовых дрен с размещенными в них детонирующими шнурами в защитной оболочке.
На чертежах приняты следующие обозначения:
1 - загрязненная часть грунта;
2 - вертикальный нож навесной кротодренажной машины;
3, 7 - дренеры соответственно большего и меньшего диаметров;
4 - кротовая дрена, выполненная на втором этапе;
5 - трос для размещения в дрене детонирующего шнура;
6 - траншея;
8 - детонирующий шнур в защитной оболочке;
9 - кротовые дрены, выполненные на первом этапе;
Н - глубина загрязнения грунта.
Способ реализуется следующим образом. На участке 1 загрязнения грунтов нефтепродуктами определяют глубину загрязнения Н и на этой глубине с помощью кротодренажной машины на первом этапе прокладывают параллельные друг другу кротовые дрены 9 на всем участке загрязнения.
На границе участка загрязнения в плане параллельно дренам 9 выполняют траншею 6 в грунте на глубину, превышающую глубину загрязнения Н. На втором этапе из траншеи 6 прокладывают кротовые дрены 4, располагая их перпендикулярно кротовым дренам 9, проложенным на первом этапе, с размещением в дренах 4 троса 5. После выполнения дрены 4 на всю длину загрязненного участка и вывода дренера 3 на поверхность к тросу 5 со стороны траншеи крепят дренер 7 меньшего диаметра, а к нему присоединяют конец детонирующего шнура 8 в защитной оболочке и при протаскивании каната размещают в дрене 4 детонирующий шнур 8. После размещения детонирующих шнуров 8 во всех дренах 4, проложенных на втором этапе, к их концам со стороны траншеи присоединяют электродетонаторы, которые соединяют в единую электрическую цепь, засыпают траншею грунтом и уплотняют его. Концы детонирующего шнура со стороны дренера 7 отсоединяют от дренера и закапывают в грунт, уплотняя его. Траншею закапывают и уплотняют грунт, а провода электрической сети с детонаторами предварительно выводят в защищенное от взрыва место и инициируют взрыв. Благодаря равномерному распределению взрывчатого вещества по площади загрязненного участка, наличию полостей дрен первой очереди, заполненных воздухом, и сотрясательному взрыванию обеспечивается прохождение горячих продуктов взрыва через поры массива загрязненного грунта и практически полное выгорание нефтепродуктов на всей площади загрязнения. Содержащийся во всех дренах воздух обеспечивает полное сгорание нефтепродуктов в загрязненном грунте. При расположении дрен с интервалом, не превышающим глубины их заложения, линия наименьшего сопротивления грунта при взрыве проходит между полостями дрен в горизонтальной плоскости, поэтому структурное строение массива грунта остается прежним.
Изобретение иллюстрируется следующим примером. В результате аварии произошел разлив нефти на участке размерами 12×16 м и грунт был загрязнен на глубину до 0,6 м. С помощью кротодренажной машины МД - 6 (предназначена для прокладки кротовых дрен на глубину 0,5-1,2 м), навешенной сзади на трактор Т-100 МЗБГС, на глубине 0,6 м на первом этапе нарезали 33 дрены диаметром 100 мм длиной 17,5 м с интервалом между дренами 0,5 м. Вход дрен в массив и выход дрен из массива засыпали грунтом и уплотнили его. Параллельно дренам первого этапа на границе загрязненного участка отрыли траншею глубиной 0,75 м, из которой произвели нарезку дрен второго этапа в количестве 25 штук с интервалом между дренами 0,5 м с размещением тросов в дренах. После нарезки всех дрен второго этапа и размещения в них тросов к концам тросов со стороны траншеи присоединили дренеры диаметром 80 мм, а к ним - концы детонирующих шнуров в защитной оболочке и при протягивании тросов через дрены разместили детонирующие шнуры во всех дренах второго этапа. Затем подготовили участок к взрыванию и произвели инициирование взрывчатых веществ, размещенных в кротовых дренах второго этапа. Взрывание на всей площади загрязнения обеспечило полное выгорание нефтепродуктов на участке.
Сотрясательное взрывание предполагает исключение выброса грунта из массива и в этом случае силу взрыва (соответственно, и заряд взрывчатого вещества) принимают не более 30% от силы взрыва на выброс с образованием воронки в грунте, рассчитываемой по известной методике. Сила взрыва на выброс рассчитывается исходя из условия, что давление газов, образовавшихся при детонации взрывчатого вещества, затрачивается на преодоление сил трения (для сыпучих грунтов) грунта и сил трения и сцепления (для связных грунтов) по линии наименьшего сопротивления и на выброс грунта за пределы воронки.
Преимуществом предлагаемого способа является то, что он обеспечивает полное выгорание нефтепродуктов на загрязненном участке за счет увеличения площади контакта раскаленных газообразных продуктов взрыва с грунтом и наличия воздуха в дренах, необходимого для более полного выгорания нефтепродуктов.