ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННЫЙ ЭКРАН ДРЕНИРОВАННОГО ШЛАКООТВАЛА

Полезная модель относится к конструкции промнакопителей твердых отходов, преимущественно - дренированных шлакоотвалов тепловых электростанций (ТЭС) с дренажом по всей площади основания.
Существует проблема снижения инфильтрации водной составляющей пульпы в подстилающие грунты и грунтовые воды дренированных шлакоотвалов. Аналогичная проблема снижения инфильтрации воды существует при эксплуатации гидротехнических и мелиоративных сооружений.
Известны противофильтрационные экраны из полимерных пленок путем соединения отдельных полотнищ пленки в единый противофильтрационный экран с помощью Т-образных стыков с обработкой их сваркой (СН 551-82 Инструкция по проектированию и строительству противофильтрационных устройств из полиэтиленовой пленки для искусственных водоемов).
Недостатком известного противофильтрационного экрана из полимерной пленки является его низкая механическая прочность и возможная повреждаемость уже на стадии строительного периода (малая толщина пленки, 0,2 мм).
Наиболее близким к заявляемому является противофильтрационный экран из геомембраны для грунтовых гидротехнических сооружений (далее противофильтрационный экран дренированного шлакоотвала), в т.ч. плотин, дамб, промышленных бассейнов, хвостохранилищ, полигонов промышленных отходов (Рекомендации по проектированию и строительству противофильтрационных устройств из геомембраны для гидротехнических сооружений в условиях Республики Казахстан. ТОО «КазНИИ водного хозяйства», ТОО «КазГеоСинтетика». Астана 2011, с. 11-12, 29-30 / http://k-g-s.kz/upload/userfiles/file/recmembrana.pdf). При сооружении известного экрана соединение рулонных полотнищ из геомембраны с защитными нижним и верхним слоями из геотекстиля выполнено в виде Т-образных стыков, кромки которых для их герметизации обработаны контактной или экструзивной сваркой. Эти противофильтрационные экраны со сварными кромками Т-образных стыков полотнищ расположены на откосах или в основании гидротехнических сооружений ниже уровня воды.
Недостатком конструкции известного противофильтрационного экрана из геомембраны является сложность его сооружения и осуществление герметизации Т-образных стыков рулонных полотнищ, ввиду большого объема трудоемких сварочных работ.
В основу нового технического решения положена задача достижения и сохранения герметичности Т-образных стыков рулонных полотнищ при снижении трудоемкости создания противофильтрационного экрана из геомембраны путем исключения сварочных работ.
Поставленная задача решается тем, что в противофильтрационный экране дренированного шлакоотвала, состоящем из полотнищ геомембраны с нижним и верхним защитными слоями из геотекстиля, соединенных Т-образными стыками, согласно новому техническому решению, кромки Т-образных стыков закрыты сверху охватывающими их профилями, телескопически соединенными между собой, и расположены выше уровня фильтрационного потока воды в дренаже. Основание шлакоотвала, на котором расположен дренаж, выполнено с уклоном. Профили, охватывающие кромки Т-образных стыков, имеют в поперечном сечении С-образную или П-образную форму.
Техническим результатом полезной модели является исключение большого объема трудоемких сварочных работ по герметизации Т-образных стыков, путем закрытия сверху охватывающими их кромки профилями и расположения кромок выше уровня фильтрационного потока воды в дренаже.
Для пояснения сущности полезной модели схематично представлены на фиг. 1 - Т-образный стык противофильтрационного экрана дренированного шлакоотвала в изометрической проекции; на фиг. 2 - поперечный разрез заявляемого противофильтрационного экрана с Т-образными стыками.
пр
пр
2
Противофильтрационный экран дренированного шлакоотвала сооружен на грунтовом основании 1, которое выполнено с определенным уклоном i. Противофильтрационный экран состоит из трех слоев -защитного нижнего 2, среднего противофильтрационного из геомембраны 3 и защитного верхнего 4. Защитные нижний 2 и верхний 4 слои выполнены из полотнищ геотекстиля, например, из дорнита плотностью не менее 300 г/м. Геомембрана 3 выполнена из полотнищ рулонного полимерного материала, например, полиэтилена высокой плотности (HDPE) толщиной 1,0-3,0 мм. Полотнища геомебраны 3 соединены между собой Т-образными стыками 5. Кромки Т-образных стыков по всей длине закрыты длинномерными профилями 6, охватывающими эти кромки. Профили, охватывающие кромки Т-образных стыков, могут иметь различную форму (например, С- или П-образную). Линейное соединение профилей 6 выполнено телескопически таким образом, что каждый последующий профиль вставляется в предыдущий, ранее уложенный профиль с перекрытием торца последующего профиля в направлении продольного уклона i (фиг. 1). Кромки Т-образных стыков 5, закрытые профилями 6, расположены выше уровня фильтрационного потока воды 7, протекающего в дренаже 8 шлакоотвала.
ф
ст
Противофильтрационный экран работает следующим образом. В соответствии с заданными режимами работы ТЭС и выходом твердых отходов в виде шлака устанавливают параметры дренированного шлакоотвала. В частности, по известному расходу водной составляющей пульпы, продольного уклона и фильтрационной способности дренажа рассчитывают глубину фильтрационного потока воды. Например, расчетная глубина фильтрационного потока воды в дренаже составила h=0,40 м. Задают высоту Т-образных стыков равной h=0,50 м, т.е. с превышением на 0,10 м над уровнем фильтрационного потока воды в дренаже. На поверхность дренированного шлакоотвала с помощью пульпопроводов подают шлаковую пульпу (фиг. 2). Водная составляющая пульпы профильтровывается в виде инфильрационного потока 9 через толщу ранее намытого слоя шлака и поступает в дренаж 8. По дренажу фильтрационный поток воды 7 с уровнем ниже кромок Т-образных стыков 5 отводится в систему оборотного технического водоснабжения ТЭС для повторного использования. Даже при прямом попадании инфильтрационного потока воды 9 на стык 5 вода в безнапорном движении будет стекать со стыка, закрытого профилями 6, вниз в фильтрационный поток воды 7, не затекая в стык 5.
Таким образом, предложенный противофильтрационный экран дренированного шлакоотвала из геомембраны позволит:
- обеспечить полную герметичность противофильтрационного экрана;
- снизить трудоемкость создания противофильтрационного экрана из геомембраны, исключив большой объем трудоемких сварочных работ;
- сократить сроки возведения противофильтрационного экрана из геомембраны.