Содержание

Обратная засыпка пазух котлована: что это, порядок действий

Пазуха строительного котлована

Устройство фундамента почти всегда сопровождается земляными работами, объём которых зависит от размера строящегося здания. Вынутый грунт осыпается на строительном участке и в дальнейшем используется для засыпки пазух котлована. Это позволяет решить сразу несколько проблем, связанных с утилизацией извлеченной земли, а также с увеличением устойчивости основания.

Цели обратной засыпки

Обратная засыпка пазух котлована производится после того, как завершены все строительно-отделочные работы, связанные с обустройством фундамента здания. Пазухи котлована – это промежуток между его откосами и стенами подвала или цокольного этажа. Они позволяют свободно производить весь спектр строительных работ:

  • Устанавливать и демонтировать опалубки для монолитной бетонной заливки.
  • Монтировать элементы сборного фундамента.
  • Крепить на внешние стены фундамента тепло- и гидроизоляционный материалы.
  • Обустраивать вокруг здания дренажную систему для отвода грунтовых, талых и дождевых вод.
Обратная засыпка пазух котлована

После того как все работы, связанные с монтажом и отделкой несущего основания, закончены, пазухи котлована засыпаются грунтом. Весь процесс обратной засыпки на первый взгляд выглядит простым до примитивности. Однако, производить данную работу с соблюдением всех строительных правил и нормативов. Недаром данный процесс регламентируется отдельным СНиП №3-02-01 от 1987 г.

Производить обратную отсыпку следует только после того, как бетонная заливка фундамента наберёт не менее ¾ от своей конечной прочности. Обычно это занимает от 2 до 4 недель в зависимости от погоды и толщины заливки. В противном случае высока вероятность повреждения несущего основания: его растрескивание и деформация.

Единственный вариант, когда следует засыпать пазухи ещё до набора бетоном необходимой прочности – когда прогноз погоды обещает обильные дожди, которые могут привести к вымыванию из бетона цемента или к полной или частичной размывке свежей заливки.

Во избежание этого производится засыпка пазух с соблюдением всех мер предосторожности. После того как пазухи будут заполнены, в обязательном порядке по периметру здания заливается черновая отмостка. Она позволит уменьшить приток дождевых вод непосредственно к стенкам свежезалитого фундамента.

Технологическая схема земельных работ

Заполнение пазух строительного котлована позволяет успешно решить ряд задач, но только при условии неукоснительного соблюдения всех технологий.

  • Утепление фундамента. Засыпка пазух позволяет создать дополнительную внешнюю защитную подушку от проникновения холода в подвальные или цокольные помещения.
  • Увеличение устойчивости. Устройство пазух вдоль стен фундамента делает более удобным весь процесс его строительства и отделки. Однако подобная технология значительно уменьшает его устойчивость. Засыпка пустот между откосами траншеи или котлована грунтом делает фундаментное основание более прочным, повышает его сопротивление сейсмическим, вибрационным и прочим воздействиям.
  • Отведение сточных и подпочвенных вод от фундамента. Отсыпка пазух грунтом с хорошими дренирующими свойствами даёт возможность предотвратить проникновение сырости в подвал.
Устройство защитной дренажной системы

Технология отсыпки

Необходимость соблюдения строительных регламентов превращает довольно простую процедуру в сложный процесс, который состоит из нескольких этапов.

Регулировка влажности грунта

Согласно положениям СНиП, применять для обратной отсыпки можно грунт только определённой влажности. Она должна составлять от 12 до 15% для лёгких грунтов (песок, супесь) и не более 20% для тяжёлых (глина, суглинок, гравийно-песчаная смесь).

Процент влажности устанавливается в лабораторных условиях при помощи специальной аппаратуры. В случае, если грунт за время лежания на строительной площадки чересчур высох, его требуется перед засыпкой увлажнить.

Для увлажнения следует использовать не обычную воду, а цементно-водный раствор. Профессиональные строители называют его цементным молочком.

Приготовить его можно прямо на строительной площадке. Для этого в ёмкость заливается вода, после чего добавляется цемент и тщательно размешивается. Можно использовать для приготовления молочка и бетоносмесители. В итоге должен получиться раствор молочно-белого цвета, при этом консистенция его должна быть, как у простой воды. Слишком прозрачный раствор считается слабым, а чересчур густой — слишком «крепким».

Если же грунт является слишком влажным, то перед засыпкой его следует просушить. Для этого время от времени его разрыхляют и переворачивают с помощью бульдозеров или экскаваторов. Под действием солнца и ветра из грунта удаляется лишняя влага, и, когда он дойдёт до кондиции, его засыпают в пазухи.

Засыпка грунта

При заполнении пазух также нужно соблюдать техусловия проведения работ. Грунт засыпается не сразу, а равномерно по всему периметру тонкими слоями. Толщина каждого слоя не должна превышать 30-50 см. После укладки каждый слой должен проливаться цементным молочком и уплотняться.

Для обратной отсыпки нельзя использовать плодородный верхний слой почвы. Со временем органические включения перегнивают, оставляя после себя пустоты.

Во время проведения вскрышных работ на строительном участке перегной следует складировать отдельно от неорганического грунта. Использовать чернозём можно будет в дальнейшем для обустройства придомовой территории. Внутреннюю отсыпку подвального пространства следует производить только после того, как будут засыпаны все внешние пазухи котлована. Если проектом предусмотрено устройство подвального помещения или цокольного этажа, внутренняя засыпка не производится.

Высота засыпки зависит от конструкции основания. Если в стенах фундамента предусмотрены вентиляционные продухи, то грунт засыпается на 20 – 30 см ниже этих отверстий, а стены без таковых отдушин оборудуются непосредственно до перекрытия 1 этажа. В последнем случае отсыпка может служить основой, на которую производится бетонная заливка черновых полов.

Уплотнение засыпки является обязательным технологическим условием. Чем плотнее грунт, тем обеспечивается большая устойчивость всего несущего основания постройки. В идеале плотность отсыпки должна составлять порядка 0,9 – 0,95 от плотности коренного, не потревоженного земляными работами грунта.

На практике для достижения этого показателя и используется послойная отсыпка с тщательным уплотнением каждого последующего слоя. Это позволяет также избежать последующей просадки засыпки, её вымывания, провисания и разрушения водоотводной отмостки.

Уплотнение почвы виброплитой

Материал для обратной засыпки

Наиболее часто для засыпки используются песок и глина, либо смесь этих видов грунта — суглинок или супесь. Среди инженеров-строителей нет однозначного мнения, какой же тип грунта лучше всего подходит для обратной отсыпки, но большинство специалистов всё же склоняются в пользу песка.

В поддержку приводятся следующие достоинства засыпки пазух песком:

  1. Песок относится к материалам с хорошими дренирующими свойствами. Дождевая и талая вода не задерживается надолго в песчаном слое, а уходит в нижние слои почвы. Благодаря этому пространство вокруг несущего основания здания будет избавлено от избытка сырости, а следовательно от неблагоприятного воздействия на бетонную заливку влаги в тёплое время года и сил пучения грунта зимой.
  2. Песок неплохо трамбуется и после уплотнения не склонен к повторному разрыхлению при высыхании. Это позволяет дополнительно укрепить стенки фундамента здания, придать им устойчивость и прочность.
  3. Песчаный грунт не относится к просадочным почвам: со временем его плотность и несущие способности только увеличиваются. Общая прочность песчаников не велика, но вполне достаточна для обеспечения надёжной фиксации основания постройки.

Все перечисленные плюсы «работают» только при условии, что засыпной песчаный грунт был заранее подготовлен в соответствии со всеми требования СНиП. В противном случае он может стать просто бесполезным «балластом», легко размываемым потоками воды и не обеспечивающим нужной прочности фундаменту.

Использование песка

Для обеспечения длительной службы несущего основания особое внимание следует уделить процессу уплотнения засыпного грунта. Эффективность уплотнения во многом зависит от технических характеристик самого песка. Лучше всего для отсыпки пазух использовать не песок, вынутый при копке котлована.

Если же строительство ведётся на глинистых грунтах, следует засыпать привозной песок, взятый из подпочвенных слоёв — так называемый «овражный песок». В таком материале содержится некоторое количество мельчайших частиц минеральных солей, соединений различных металлов, прежде всего, железа и алюминия, которые при его уплотнении или смачивании образуют прочные связи.

Засыпка внешних пазух экскаватором

Этих достоинств лишён песок, полученный путём дробления горных пород («карьерный песок») и намытый земснарядами со дна рек и озёр («речной песок»). Перед использованием овражный песок следует очистить от органических включений — чернозёма, веток, корневищ, но не рекомендуется промывать, чтобы с водой не вымывались коллагенные частицы, «склеивающие» песчинки между собой.

Ещё более эффективным способом с точки зрения обеспечения плотности засыпки будет использование для обратной засыпки песчано-гравийной смеси (ПГС). Данная смесь обладает достаточными показателями плотности и без участия дополнительных связующих компонентов. Оптимальным соотношением компонентов смеси будет 60% песка и 40% – некрупного гравия. Такая смесь хорошо уплотняется, имеет достаточно большую массу и отлично пропускает сквозь себя влагу, не давая ей скапливаться близ стенок фундамента или цоколя.

Использование глины

В некоторых случаях песок для засыпки пазух бывает недоступен или доставка его на строительную площадку обходится слишком дорого. Тогда приходится использовать глинистый грунт, вынутый во время земляных работ. Заполнение пазух глиной требует от строителей соблюдения ряда технологических правил.

Для обратной отсыпки лучше использовать тощую глину, так как она менее склонна к впитыванию и удержанию воды. Чтобы облегчить процесс трамбовки, к твёрдой тощей глине следует добавить около 5% глины жирных сортов. Такой небольшой процент практически не повлияет на свойства засыпного грунта, но позволит ускорить и упростить весь процесс.

Если глина используется для обратной засыпки фундамента, возведённого на прочных каменистых породах, то она мало отличается по своей эффективности от песка и ПГС.

Жирная глина может применяться при отсыпке пазух для сооружения глиняного замка — водонепроницаемого слоя, предназначенного для воспрепятствования проникновения влаги вглубь засыпного грунта. Для этого после засыпки пазух сверху укладывают слой предварительно размоченной жирной глины толщиной в 15-20 см. Укладку глины следует производить в несколько приёмов, 3-4 слоями по 5 см. При этом каждый последующий слой наносится только после того, как предыдущий слой глины достаточно подсохнет и затвердеет.

На видео показана технология проведения обратной отсыпки:

Несмотря на кажущуюся простоту, работа по обратной засыпке пазух представляет собой весьма ответственный и сложный процесс. Следуя всем рекомендациям СНиП, при помощи отсыпного грунта можно значительно увеличить прочность и продлить срок службы фундамента и всего здания.

Обратная засыпка котлована песком грунтом пескогрунтом

После завершения работ по укладке фундамента, необходима обратная засыпка котлована.

На первый взгляд ничего сложного в процессе нет. Однако, есть ряд нюансов, которые необходимо учитывать для качественного и грамотного осуществления обратной засыпки котлована. Профессионально осуществить работы вам поможет наша компания, которая не первый год осуществляет деятельность в строительной сфере.

 Основные правила процесса  засыпки пазух котлована

С обратной засыпкой котлована торопиться не следует. Здесь важно дождаться, чтобы фундамент полностью затвердел. Этот период может длиться от 7 до 20 дней в зависимости от погодных условий — дождей, снега, ветра и прочее.

Кроме того, обустройство цоколя производится легче, когда обратная засыпка котлована еще не произведена.  

Основными материалами для засыпки служат:

  • грунт, который вынули из котлована;

  • пескогрунт;

  • смешанный с гравием песок;

  • суглинок;

  • а также рыхлая горная порода супесь.

Засыпанные такими материалами пазухи фундамента, устойчивы для морозного пучения. Недостаток же в том, что из-за водопроницаемости засыпки из близлежащего грунта могут стекать воды. При этом повышается нагрузка на гидроизоляцию. Пескогрунт мы предлагаем в различных соотношениях сыпучих материалов – 50% / 50% или 70% / 30%.

1 из преимущества нашей организации заключается в большом опыте работ и  использовании собственных самосвалов и экскаваторов

Мы работаем по Москве и Московской области. У нас есть полностью укомплектованная необходимой техникой база: самосвалы, ручные механизмы, экскаваторы, бульдозеры, тракторы и пр.  

Весь задействованный в работах персонал имеет высокую квалификацию и профессионализм. Мы четко соблюдаем оговоренные сроки. Заключаем официальные договора с заказчиками. Заявка на услуги оформляется быстро без лишних проволочек.

Производится продажа сыпучих материалов и их доставку. У нас демократичные стоимости. Цена за 1м3 (куб) в зависимости от соотношения компонентов в грунта варьируется от 80р. до 250р.

Как заказать услугу обратной засыпки котлована у нас в компании

Заказать услуги в нашей компании не составит для вас труда. Все, что необходимо сделать, это связаться с нами любым, удобным для вас способом. Вы можете позвонить нам, воспользовавшись в этих целях предоставленными номерами контактных телефонов, зайти к нам в офис или написать по форме обратной связи. Ее вы найдете у нас на сайте. После уточнения всех деталей и подробностей заказ будет незамедлительно оформлен.

По поводу продажи сыпучих материалов и их доставки можете обращаться за консультацией к нашим менеджерам. Доверяйте строительные работы профессионалам! Наша компания к вашим услугам! 

Обратная засыпка фундамента по СНИП, технология и цены

Заполнение грунтом котлована и пазух фундамента называют обратной засыпкой. Пазухами — называют внутреннее пространство фундамента, соответственно их заполнение, подразумевает засыпку фундамента изнутри. Что же касается обратной засыпки котлована, то ее выполняют с наружной стороны фундамента по его периметру и эта процедура требует соблюдения определенных правил:

Если на участке строительства грунт достаточно плотный (глина или суглинок), то наилучшим решением для обратной засыпки, после возведения фундамента, будет являться материнский грунт, т.е. тот который вынули из котлована. В случае когда материнский грунт не подходит для обратной засыпки, например если на участке торф или большой плодородный слой почвы, то используют привозной грунт.

Обратная засыпка котлована, с внешней стороны фундамента, выполняется для того чтобы защитить его от воздействия воды и как следствие сил морозного пучения. Именно по этому, лучше всего использовать непучинистые грунты, такие как глина. Это плотный и достаточно пластичный грунт, что позволит утрамбовать его в так называемый глиняный замок. Утрамбованная глина не пропускает воду, а значит, фундамент будет защищен от ее разрушающего воздействия. Поскольку глина это грунт, который ненасыщен водой, то и в зимний период фундамент будет защищен от сил морозного пучения. Также глиняная засыпка является плотным несущим грунтом, позволяющим, не дожидаясь его усадки, выполнить железобетонную монолитную отмостку.

Заполнение пазух фундамента также выполняется после полного затвердения бетона. Важно помнить, что в обратной засыпке необходимо использовать чистый грунт, не содержащий в себе посторонних предметов, строительного мусора или органических материалов. В противном случае при попадании органики в грунт она быстро разложится, и образует пустоту, что повлечет за собой усадку. Строительный мусор, может оказаться причиной повреждения гидроизоляционного слоя фундамента, что так же повлечет негативные последствия. Для обратной засыпки пазух, лучше всего использовать грунт типа дресьва или песчано-гравийную смесь. (ПГС)

Заполнение пазух фундамента несет в себе ряд функциональных особенностей

Во-первых – наполняя пазухи ленточного фундамента грунтом, смещается точка промерзания. Это обеспечивает меньшую пучинистость почвы под фундаментом, а так же способствует снижению степени промерзания, плиты перекрытия первого этажа.

Во-вторых – заполненные пазухи фундамента являются хорошей несущей основой для устройства тепло- и гидроизоляции будущей плиты перекрытия первого этажа. Уложенный на подсыпанный грунт утеплитель, обеспечивает дополнительную теплоизоляцию пола и способствует снижению теплопотерь в доме до 20%.

В-третьих – коммуникации проложенные под фундаментом дома и засыпанные грунтом, меньше подвержены воздействиям сил морозного пучения, что обеспечит более долгий срок службы сетей.

Обладая широкими знаниями о различных свойствах материалов, а так же имея большой практический опыт, специалистами Компании ВИРА Групп была разработана уникальная методика устройства утепленной железобетонной плиты перекрытия по засыпанному в пазухи фундамента грунту. Уникальность данной плиты заключается в том, что в первый год эксплуатации дома она приобретает дополнительное теплоизолирующее качество. Благодаря усадочным свойствам материала, засыпанного в пазухи фундамента, через год после устройства плиты перекрытия грунт под ней оседает на 5-7см. При этом утеплитель, благодаря заранее смонтированным креплениям, остается плотно прижатым к основанию плиты. Что это дает? Между утепленной плитой и осевшим грунтом образуется практически безвоздушная прослойка, которая и увеличивает теплоизолирующее свойство фундамента, аналогично тому, как удерживает тепло термос.

Обратная засыпка котлована в Санкт-Петербурге бульдозером расценки

«Соблюдение технологии производства — дороже любых материалов!»

Обратная засыпка котлована – это засыпка свободного пространства (так называемых пазух котлована или траншеи). Относится к финальной части возведения фундамента, когда завершены все строительно-монтажные работы, включая прокладку и испытание коммуникаций.

Пазухи котлована – это специальные технологические пространства с внешней стороны фундамента. Иначе говоря, это свободное место между бетонной лентой/плитой и краями котлована. Оно позволяет: легко удалять опалубку, не давая краям ямы обрушиться, обустраивать систему дренажа, утеплять ленту фундамента, делать гидроизоляцию.

Обычно пазухи засыпаются сразу после демонтажа опалубки, если не требуются гидроизоляция и утепление фундамента. Если в постройке предусмотрен нулевой (цокольный) этаж, то процесс начинают после завершения всех работ по обустройству цоколя.

Важно: пазухи фундамента играют если не определяющую, то важную роль т.к. именно эти слои грунта сжимают и поддерживаю каркас фундамента с боков, и если он будет неустойчивым, со временем станет проседать и «гулять». Это отрицательно скажется на несущей способности и постройки в целом и может вызвать перекос, не говоря уже о долговечности.

Согласно требованиям СНиП обязательное условие при обратной засыпке – чтобы материал был однородным и как можно более схожим с типом грунта на участке. Именно поэтому для этого чаще всего используется тот материал, который остался после разработки котлована. К тому же, это экономически выгодно, т.к. не нужно специально нанимать технику, вывозить его со стройплощадки и утилизировать.

Для снижения давления от морозного пучения грунта, боковые поверхности гидроизолируют различными материалами, что позволяет грунту «скользить» по поверхностям фундамента, или устраивают утепленную отмостку вокруг фундамента.

Процесс обратной засыпки ленточного фундамента

Чем грозит неправильная засыпка котлована?

Непрофессионалу может показаться, что обратная засыпка котлована – это простое дело, второстепенная работа, которую можно сделать быстро и небрежно. И в этом кроется огромная ошибка, ведь с виду легкий процесс имеет свои технические тонкости.

Чтобы сделать все правильно, необходимо выполнить ряд условий:

  • Произвести расчет обратной засыпки котлована: выбрать тип и просчитать объем засыпки, время работы, чтобы избежать простоя техники и заполнить все пазухи;
  • Проверить влажность используемого материала (допустимо от 12 до 20%), т.к. для работ рекомендуется использовать грунт естественной влажности, т.к. пересушенный или слишком влажный грунт может неравномерно усесть или плохо утрамбовываться;
  • При необходимости смесь просеивают, чтобы убрать инородные частицы, просушивают или, наоборот, увлажняют, чтобы можно было утрамбовать;
  • Убрать из котлована весь мусор (особенно крупный): куски бетона, кирпича, остатки досок опалубки, остатки тары – одним словом все то, что осталось после строительных работ. Из-за посторонних предметов в слое образуются пустоты, он станет проседать и пропускать влагу. Более того, остатки мусора могут повредить гидроизоляцию самого фундамента;
  • Засыпать пазухи можно вручную или с помощью техники – грейдеров, бульдозеров, экскаваторов, но обязательно послойно. Толщина слоев зависит от типа грунта, например, при обратной засыпке котлована песком – слой составляет 60 см, а для глинистой почвы – около полуметра. При необходимости каждый слой дополнительно увлажняют водой.
  • Уплотнять каждый слой грунта (в масштабных работах для этого используют специальную вибротехнику). Рыхлый земляной слой просаживается, легко деформируется под колесами транспорта, т.к. нагрузка распределяется неравномерно, что приведет к перекосу. Опять же, через рыхлую землю легко проникает вода;
  • Запрещено использовать для обратной засыпки плодородный слой почвы, т.к. содержащиеся в ней органические вещества перегнивают и могут нарушить структуру грунта.

Важно: от того, насколько правильно соблюдена технология засыпки пазух котлована зависит устойчивость фундамента, его сопротивление к боковым, сдвигающим нагрузкам и других несущих элементов всей конструкции. Именно поэтому рекомендуется доверить работу профессионалам, тем более, что добросовестные строители включают данную услугу в общий комплекс работ.

Как мы делаем обратную засыпку пазух котлована?

Компания «Архитектурно-строительное производство» производит все виды работ по строительству фундаментов для жилых домов и других построек. В наш перечень услуг также входит и обратная засыпка пазух фундамента песком или естественным грунтом.

Работа производится в несколько этапов:

  • Выбор грунта для засыпки (из котлована или привозной), можно расписать подробнее, в каких случаях необходим привозной грунт и каким он должен быть;
  • Расчет объема пространства и грунта для засыпки;
  • Предварительная очистка траншеи от мусора;
  • Если на дне котлована собралась вода, то устраивается дренажная система или временное водоотведение;
  • Непосредственная засыпка слоями в среднем до 30 см по периметру;
  • Для засыпки и уплотнения используются погрузчик-экскаватор и вибрационные плиты.

Как мы работаем

4шаг

Строительство

Обратная засыпка пазух котлована входит в список работ по возведению фундамента (ленточного, монолитного и цокольного этажа). С первого до последнего этапа работы строго соблюдаются все требования СНиП и технологии. По окончанию заказчику предоставляется гарантия.

Обратная засыпка грунта траншеи, котлована и пазух фундамента в Санкт-Петербурге

Обратная засыпка грунта — разновидность земляных работ, при которой ранее выкопанным природным грунтом или привозным материалом засыпаются части строительных объектов, расположенные ниже нулевого уровня. Наша компания оказывает услуги по обратной засыпке котлованов грунтов на территории Санкт-Петербурга и ЛО. Мы предлагаем оперативное выполнение работ в соответствии с утвержденной технологией по низкой стоимости.

Оформите заявку на услугу, мы свяжемся с вами в ближайшее время и ответим на все интересующие вопросы.

Заказать услугу

Устройство обратной засыпки не обходимо в следующих случаях:

  • выполнение земляных работ;
  • возведение оснований под сооружения;
  • строительство ГТС, систем мелиорации;
  • прокладка коммуникаций и магистральных трубопроводов;
  • насыпка дорог, стоянок, аэродромов.

Технология выполнения

Обратная засыпка пазух грунтом производится по СП 45.13330.2012. Для этого используются экскаваторы с рабочим оборудованием, обратная лопата емкостью ковша от 0,5 до 5 м3. Большинство проектов содержат сведения о процессе, в т.ч:

  1. высота насыпи над уровнем земли, нагрузка на поверхность;
  2. виды грунтов и их технические характеристики;
  3. технологические схемы, виды используемой спецтехники;
  4. толщина отдельных слоев, требования к гидроизоляции;
  5. требования к подготовке поверхности.

При отсутствии проектных данных инженеры нашей компании произведут расчет обратной засыпки грунтом с учетом всех особенностей участка. Уплотнение слоев осуществляется в соответствии с проектом, а при его отсутствии применяется поверхностное уплотнение, если объем засыпаемой земли составляет более 10 м3. После окончания работ по уплотнению должным образом производится выравнивание поверхности в 1-2 проходки грунтоуплотняющей техники. В случаях, когда уплотнение не выполняется грунт обратной засыпки фундамента или котлована насыпается бугром для естественной осадки. Обратная засыпка траншеи грунтом выполняется сначала мягким материалом до верхнего уровня трубы или кабеля.

Требования к грунту

Для обратной засыпки применяются преимущественно грунты местных крупнообломочных пород, смеси на основе песка и гравия, глины, отходы промышленности и пр. Выбранный материал должен соответствовать по своим характеристикам природным грунтам. Важнейший показатель качества — относительная влажность, которая должна находиться в диапазоне:

  • для пылеватых песков и легких супесей — 8-15%;
  • тяжелых пылеватых, суглинков — 12-17%;
  • глинистых — 16-23%.

При недостаточной влажности засыпочный материал увлажняется глиняным или цементным молочком.

Расценки на обратную засыпку грунта

Цена на услуги рассчитывается исходя из объема засыпки, ее назначения, используемой техники. Узнать стоимость можно у наших менеджеров. Заказывая услуги в нашей компании, вы получите качественно выполненную работу по оптимальным расценкам для Ленинградской области.

Оформите заявку на услугу, мы свяжемся с вами в ближайшее время и ответим на все интересующие вопросы.

Заказать услугу

Обратная засыпка пазух котлована и траншей грунтом в Москве

Завершающей частью работ по обустройству фундамента становится обратная засыпка грунта с послойным уплотнением, осуществляемая специалистами «СМ-Групп». При возведении бетонной ленты по ее периметру остаются пустоты, которые принято называть пазухами. Их необходимо заполнить с послойным уплотнением, причем этот процесс должен выполняться строго по определенным правилам. От него зависит защищенность основания от неблагоприятных внешних воздействий и ее долговечность, поэтому поручите это дело профессионалам. В нашей компании предлагается обратная засыпка фундамента и пазух котлована в соответствии со всеми строительными нормативами.

Когда и чем осуществляется обратная засыпка грунта с послойным уплотнением?

Обратная засыпка пазух котлована с послойным уплотнением выполняется после строительства цокольной части здания. Выполняется обратная засыпка, когда бетон полностью затвердеет и наберет прочность. При солнечной погоде процесс высыхания занимает около 7–10 дней, но для надежности рекомендуется подождать не менее трех недель после заливки. Обратная засыпка пазух фундамента с послойным уплотнением может проводиться глиной, песком или грунтом, у каждого варианта есть свои особенности:

  • Обратная засыпка фундамента песком в смеси с гравием хороша максимальной водопроницаемостью. Вода быстро уходит, поэтому на бетонную основу не будут воздействовать силы морозного пучения. Но есть и минус: увеличивается воздействие на гидроизоляцию, ввиду чего будет постепенно размываться почва под основанием. Эта проблема решается строительством отмостки, которая будет отводить дождевую воду от стен и основания. Обратная засыпка песком с послойным уплотнением стоит недорого, это один из самых распространенных вариантов.
  • Использование глины имеет свои особенности. Этот материал позволяет противостоять воздействию воды, так как образуется водяной замок, предохраняющий гидроизоляцию фундамента. Но при определенных условиях глина насыщается влагой и превращается в пучинистый материал, который может негативно повлиять на бетонную ленту.
  • Обратная засыпка грунта с послойным уплотнением. Это самое простое решение, так как пазухи основания заполняются землей, поднятой при рытье траншеи. Ее не придется вывозить, а остатки можно использовать при ландшафтном благоустройстве. Грунт обратной засыпки фундамента не должен быть плодородным.

Необходимо тщательно соблюдать технологию послойного уплотнения, чтобы предотвратить оседание и разрушение основания дома. Доверьте послойное уплотнение профессионалам, чтобы основа служила десятки лет и ее не пришлось ремонтировать с большими временными и материальными затратами.

Особенности обратной засыпки фундамента и пазух котлована

Грунт для обратной засыпки пазух котлована не должен быть слишком влажным или чересчур сухим. В первом случае его разравнивают и подсушивают некоторое время на открытом солнце, во втором — используют для разведения жидкий раствор цемента (так называемое цементное молочко). Влажность почвы в норме должна составлять 15–20%. Послойное уплотнение проводится в несколько этапов:

  • Почву необходимо проверить, чтобы в ней не осталось кусков бетона, обломков дерева или иных крупных посторонних включений. Органические остатки будут перегнивать, что станет причиной оседания земли.
  • Насыпается несколько грунтовых слоев, толщина каждого из них составляет примерно 30 сантиметров. После насыпки каждый слой необходимо уплотнить. Заполнение пазух и послойное уплотнение обратной засыпки на небольших объектах проводится вручную, но любое крупное строительство требует привлечения специальной техники. Необходимо обеспечить подъездные пути, после использования спецтехники работа доделывается ручными инструментами.
  • Места, где к основанию дома прокладываются различные подземные коммуникации, засыпаются мягкой почвой, которую не нужно утрамбовывать.

Уплотнение грунтов обратных засыпок осуществляется равномерно по всей длине фундамента, чтобы давление почвы на стены было одинаковым. Со временем это приведет к тому, что основание дома окажется деформированным и потребует ремонта.

Итоговый этап — установка отмостки. Это защитная полоса, которая будет отводить воду от стен и предохранять почву вблизи фундамента от размывания. Если обойтись без нее, почва быстро начнет оседать и бетон будет постепенно разрушаться от воды. Если почва была неравномерно утрамбована, на отдельных участках отмостка будет постоянно оседать, что приведет к скорому разрушению защитной полосы.

Важные нюансы обратной засыпки грунта

Обратная засыпка траншеи с послойным уплотнением имеет несколько отличий, которые позволят обеспечить работоспособность трубопроводов и быстрый доступ к регулировочной арматуре. Перед укладкой коммуникационных путей дно траншей засыпается щебнем и песчаной подушкой, в специально отведенных местах обустраиваются смотровые колодцы. При монтаже важно убедиться, что запорная арматура располагается точно в отведенных местах под бетонными плитами, чтобы к ней можно было обеспечить доступ.

Работа с траншеей начинается только после тестирования трубопроводов, необходимо убедиться в их полной работоспособности. После этого на них насыпается и утрамбовывается слой песка, далее послойно насыпается грунт. Толщина слоя составляет около 0,5 м. Каждый из них нужно вручную утрамбовать, после чего засыпается следующий слой.

Послойное уплотнение имеет ряд нюансов, которые нужно обязательно учитывать. Непрофессиональный подход и технологические ошибки могут стать причиной деформации основы дома и привести к снижению прочности, поэтому лучше сразу доверить дело настоящим специалистам.

Почему стоит выбрать услуги «СМ-Групп»?

Наша компания предлагает песок для обратной засыпки в Москве и проводит полный комплекс услуг для упрочнения бетонных оснований любых объектов. Мы приобрели отличную репутацию в регионе, так как выполняем различные виды строительных услуг не первый год. Большой опыт специалистов и отличное техническое оснащение позволяют справляться с любыми задачами. Не беспокойтесь — они будут выполнены строго в установленные сроки.

«СМ-Групп» предлагает выгодные расценки. Ваш заказ будет выполнен недорого, поэтому сможете избавиться от лишних расходов на строительство. При этом мы гарантируем отличное качество и строгое соблюдение строительных технологий. Мы всегда готовы к работе с новыми клиентами. Позвоните, чтобы получить всю необходимую информацию и сделать заказ на доступных условиях!

Обратная засыпка пазух котлована

Чтобы фундамент для частного дома был устойчивым и прослужил не один десяток лет, нужно правильно выполнить заполнение образовавшегося пространства между стенками фундамента. Процесс называется обратной засыпкой, при котором в траншею или котлован закладывается грунт, изъятый во время копки траншеи под фундамент. Хоть может показаться, что процесс простой, обратная засыпка пазух котлована производится с учетом правил и нюансов. Не зря для этой работы был составлен СНИП 3.02.01-87.

В чем же особенность этой работы? Почему засыпка фундамента так нужна и как ее делать? Чем можно засыпать котлован? Ответы на эти и другие вопросы по теме мы рассмотрим в данной статье.

Для чего нужен процесс обратной засыпки фундамента


В независимости от конструкции фундамента, технология устройства предусматривает наличие технологических пространств, которые образуются в ходе работ. Подобное увеличение размеров траншеи или котлована незначительное, но позволяет:

  1. Удалять из пазух щиты опалубки, после застывания бетона, не позволяя стене котлована обрушиться. К тому же внешняя полость, которая имеет ширину от 15 до 20 см для и 1 м глубину пазуха, позволит ускорить схватывание бетона. Этот показатель увеличивается на 10–20%.
  2. Благодаря наличию пространства легко выполняется утепление ленты фундамента в вертикальном положении, а также гидроизоляция конструкции посредством рулонного или обмазочного материала для этой цели. Даже если размер пазух котлована составляет 30 см, вы можете применять для работы газовую горелку и другое оборудование, что позволит качественно выполнить работы по изоляции фундамента.
  3. Обустройство дренажной системы – неотъемлемая часть работ, если грунтовые воды находятся близко к фундаменту. А с пазухом обустройство дренажной системы выполняется очень быстро. Система будет удалять основную часть грунтовых вод, не позволяя им влиять на основание.

Обратите внимание! Технология устройства фундамента с пазухами выполняется намного легче. А есть случаи, когда возвести его без этих выемок будет просто невозможно.

Правда, есть и некоторые нюансы, связанные с засыпкой. Это может привести к тому, что устойчивость фундамента и коробки конструкции значительно ухудшиться со временем. Показатель жесткости и устойчивости слоев почвы, которые сжимают фундаментный каркас, влияют на способность конструкции выдерживать нагрузки бокового и сдвигающего типа. Получается, что от качества и правильности выполнения обратной засыпки будет зависеть устойчивость фундамента и других несущих элементов конструкции.

Если говорить в общем, то обратная засыпка котлована фундамента – вынужденная мера. Она используется для создания связки ленты из бетона с грунтом на участке, который имеет естественную плотность. А еще обратная засыпка пазух котлована успешно защищает слои грунта, на которые будет опираться подошва основания, от обводнения. Получается, что если не обустроить засыпку почвы или выполнить ее материалом, который первым попался под руку, то фундамент на глинистой или суглинистой почве будет переувлажняться. Это грозит растрескиванием основания, ухудшением его характеристик и срока годности, даже без силы пучения грунта.

Обратной засыпка полости пазух – технология


Обратная засыпка пазух котлована, а именно, СНИП 3.02.01-87, указывает на несколько основных правил. С ними засыпка будет выполнена качественно. Основная задача – засыпать котлован и выполнить его уплотнение по максимуму. Чтобы сделать это правильно, нужен контроль важных параметров грунтовой смеси:

  1. Показатели плотности и влажности грунта, который будет использоваться для загрузки полостей пазух траншеи. Каждый тип грунта имеет свой показатель оптимальной плотности и влажности. Оптимальной плотностью и влажность считается показатель в 0,95.
  2. Свойство почвенной смеси, которую забрасывают в пазухи котлована, поддаваться уплотнению специальным для этого оборудованием. Именно эти показатели считаются самыми важными для засыпки.

Нужно знать! Помимо характеристик засыпки, требуется соблюдение технологий и правильная последовательность выполнения работ.

Чтобы уплотнение грунтового материала было выполнено правильно, в СНИП записаны все подробности засыпки. Они касаются типа оборудования, количества подходов, толщину слоя и порядок его обработки. Речь не идет только о засыпке грунта в пазухи котлована фундамента. Используется специальная мощная вибротехника. Она помогает уплотнять грунт до нужной плотности, а слабый вибратор с этой задачей не справится. Так может использовать плиты и катки? Не всегда, так как они не могут так близко подходить к фундаменту. Если вибратор или другая техника очень тяжелая, то на вязком грунте она может повредить и даже сорвать утеплительный слой, уложенный в вертикальном положении к бетонной поверхности.

Если говорить о технологической части, то обратная засыпка траншеи фундамента делается просто. Правда, есть некоторые особенности, которые указываются в положениях СНИП. Они следующие:

  1. Подготовка грунтового состава или его приготовление в качестве засыпки, следует выполнять заранее, еще до начала загрузки материала в подготовленные пазухи.
  2. Особое внимание обращается на материал, что будет использоваться для обратной засыпки. Важно, чтобы он по максимуму был однородным. В идеале просеять его и очистить от включений. Это могут быть большие камни, корни и ветки деревьев, плодородные почвенные массы и растительная органика.
  3. В подготовительный этап входит очистка полостей траншеи или котлована. Их нужно освободить от мусора, камней и других включений. Не допускается избыточной влаги. Если уровень влажности у стенок и нижних слоев траншеи повышен, то заниматься работами по обратной засыпке нельзя. Влагу нужно удалить.

Важно! Самый лучший способ снизить обводнение конструкции и быстрее начать работы по засыпке – построить контурный дренажный канал.

Понятно, что на устройство канала нужно выделить дополнительные средства, что удорожает строительство. Однако, создание дренажной системы – это единственный способ снизить пучение грунта и просадку всего фундамента при воздействии на них грунтовых вод.

Перфорированную дренажную трубу нужно насыпать слоем материала, выполняющего роль барьера. Обычно в этом случае используют щебень крупной фракции. Он укладывается на подушку из песчано-гравийной смеси. Эти слои разделяются геотекстилем для гидроизоляции. Благодаря этому работоспособность дренажного канала будет сохранена, в случае, когда в составе материала для обратной засыпки основную часть будет занимать жирная глина.

А когда именно выполняется обратная засыпка грунта? Работы следует начинать спустя 14 или 15 дней после окончательной заливки основания и создания цоколя помещения. За это время бетон успевает окрепнуть. Полностью набрать свою прочность он сможет через месяц после заливки. Делать засыпку раньше чем через 14 дней не рекомендуется, так как она будет нагружать бетонную коробку. К тому же работы, связанные с засыпкой (вибрация, трамбовка), могут повредить бетон, на нем образуются мелкие трещины. Через них внутрь попадает влага, и стальная арматура начинает ржаветь. Итог – фундамент начинает разрушаться.

Медлить с процессом засыпки не стоит в том случае, когда местный прогноз погоды свидетельствует о надвигающихся дождях, а стенки конструкции не укреплялись защитной полиэтиленовой пленкой. Если грунт песчаный, то сохраняется надежда на то, что дождевая вода осядет и уйдет естественным путем. При глинистой почке, засыпка фундамента должна быть выполнена до наступления дождей. В обязательном порядке устраивается черновая отмостка. Когда времени недостаточно, то поверхность с обратной засыпкой, сделанной с уклоном под слив, укрывается при помощи полиэтиленовой пленки.

Увидеть особенности и процесс обратной засыпки можно на этом видео.

Список материалов, используемых для заполнения пазух


Чем же рекомендуется выполнять обратную засыпку фундамента? Для многих выбор смеси для заполнения является проблемой. Что вообще используется для этой работы?

  1. Песок.
  2. Глина.
  3. Грунт, который был изъят при рытье котлована или траншеи.

Специалисты разделились в мнениях о том, какой материал использовать. Одни говорят прибегнуть к засыпке глиной, другие же за песок. При этом они приводят массу аргументов и доводов, а также предписания и рекомендации ГОСТ и СНИП. Хотя, все перечисленные материалы имеют свои плюсы и минусы. Давайте рассмотрим каждый из вариантов по отдельности.

Использование песка для засыпки фундамента


Довольно распространена обратная засыпка фундамента песком. У этого метода есть масса почитателей, утверждающих, что это лучший вариант. Нельзя с этим поспорить. Вот некоторые особенности использования для обратной засыпки песка:

  1. Песок с гравием способен прекрасно пропускать влагу. Его дренажные свойства известны всем. А это значит, что если правильно спланировать уклон отмостки, то смесь, заложенная в пазухи, будет плотной и сухой. Никакое пучение не грозит при морозе.
  2. Обратная засыпка фундамента песком позволяет создать плотный грунт. Песок не относят к просадочной почве. Получается, что слой засыпки дополнительно удерживает фундамент, как якорь. Коробка дома будет находиться в одном и том же положении без изменений.
  3. Если песчаную смесь подготовить, то его легко утрамбовать. Да и плотность он будет держать хорошо.

Единственный минус, кроме стоимости песка, касается свойства песка пропускать влагу. Это значит, что вся вода будет проникать в сделанную обратную засыпку фундамента. А это будет создавать лишнюю нагрузку на слой гидроизоляции. При проникновении влаги в подошву, все чревато и снижением несущей способности грунта под постройкой. Правда, частично решить эту проблему поможет отмостка. Если правильно ее сделать, с уклоном и укрыть гидроизоляцией, то этот элемент вокруг здания станет барьером для проникновения дождевой воды.

Совет! Чтобы дождевая вода не скапливалась во дворе и он ни был похож на болото, после которого в дом нельзя зайти, то около отмостки создается дренажная система.

Она позволит целенаправленно уводить воду с участка в нужное место. Она может быть использована повторно по надобности, для полива и т. д.

Еще один нюанс, который следует учитывать перед засыпкой. Песок, используемый для заполнения пазухов, может стать балластом, который легко вымывается грунтовыми водами. Чтобы этого не случилось, нужно обеспечить связывание частиц песка после его трамбовки промежуточным веществом. Для этой цели лучше использовать не чистый песок, добытый из реки или карьера, а овражный, который достали из тонких слоев почвы. Почему? В его составе есть мелкие включение глины с соединениями алюминия и железа, а также много растворенных солей. Именно этот материал рекомендуется применять для обратной засыпки фундамента. Мыть песок нельзя, так как все части будут разрушены. Рекомендуется только выполнить очищение материала от органических включений, таких как корни и растительность.

Песок увлажняется и трамбуется в пазухах. После этого кремний будет связан в одну плотную массу. Это происходит за счет амфотерных солей алюминия, оксидов железа и кальция бетона. Этой плотности будет достаточно, чтобы выдержать вес конструкции и пропускать воду. Проблем с пучением грунта не возникнет. Примечательно, что за несколько тысячелетий масса станет песчаником.

Рациональней использовать ПГС (песчано-гравийную смесь). Гравий мелкий, а песок даже без связки будет тяжелым и плотным. Соотношение компонентов 60:40. ПГС будет легко трамбоваться, пропускать воду и обладать прекрасными механическими свойствами. Однако создать самостоятельно 50–60 тонн смеси будет нереально. Вот почему используется универсальный способ – выгрузка песка и гравия из машины вдоль кромки пазух. Образуются две параллельные ленты, которые увлажняются небольшим количеством воды. Останется трактором столкнуть эти полоски одновременно в пазухи. Рекомендуемый слой песка, который можно утрамбовать один раз – до 70 см.

Использования глинистых смесей для засыпки фундамента


Засыпку глиной выполнять труднее, к тому же требуется тщательная подготовка. Все дело в глине. Нужны тощие сорта, которые будут впитывать мало влаги. Чтобы упростить работу с твердой глиной с комками, ее делают пластичнее путем добавления небольшого глины и песка в небольшом количестве. Она должна быть жирной и размоченной. Добавление всего 5–7% смеси никак не повлияет на усадку и прочность, однако, с ней трамбовать глину будет намного проще. Подобные засыпки рекомендуется выполнять для фундаментов, устраиваемых на почве с низким уровнем грунтовых вод, а также на каменистом грунте.

Глина способна создать для воды барьер, некий замок, не пропускающий воду. А это значит, что подошве фундамента ничего не грозит. Правда, следует учитывать, что глина является пучинистым материалом. Поэтому при стечении обстоятельств, она будет впитывать в себя воду. Слои глины для трамбовки засыпки должны иметь толщину не больше 50 см.

Более подробно о том, что лучше для засыпки фундамента, песок или глина для засыпки, вы можете узнать из этого видео.

Использование первоначального грунта для засыпки фундамента


Использование почвы, которая была изъята во время копки траншеи, имеет весомые преимущества. Плюсы в том, что его не нужно вывозить, тратить деньги на покупку песка или глины, а плодородный слой используется для обустройства ландшафта. В итоге водонепроницаемость на всем участке будет одинаковой.

Подведем итоги


Обратная засыпка пазух фундамента – неотъемлемая часть любого строительства. Если вы хотите сэкономить деньги, лучше использовать для засыпки грунт с участка. Для этого его потребуется складывать в определенное место. Рекомендуется очистить его от включений. Тогда качество засыпки фундамента будет намного лучшим. Правда, вы сами решаете, какой материал использовать для засыпки. А с инструкцией по созданию, можно с успехом справиться с этой задачей.

Отправить комментарий

Рекомендации по проектированию, оптимизации и моделированию

Временные шаги в один месяц обычно выбираются для моделирования сезонных колебаний модели.

Компоненты водного баланса и концептуальные модели схематически проиллюстрированы на рисунках 1, 2 и 3 для трех конструкций перекрытий обратной засыпки

. Обратная засыпка в карьере влияет на объем карьера, кривые

в зависимости от объема, испарение, приток грунтовых вод, внутрискважинное гидравлическое перемешивание и накопление карьерной воды.

Расчетный водный баланс закрытия должен быть разработан в соответствии с условиями площадки, включая геометрию карьера,

площади стока / водосбора, градиенты грунтовых вод, высоту и объем обратной засыпки, сезонные климатические данные, эксплуатационные объекты

и любые другие условия, которые могут повлиять на гидрологическая система. Климатические данные

критичны для водного баланса. Климатические измерения количества осадков и испарения для конкретных участков в течение значительного периода регистрации

являются требованиями для прогнозов после закрытия.Для калибровки водного баланса модели

можно использовать любое доступное резервуарное хранилище

, мониторинг, осушение и измерения расхода поверхностных вод.

В полузасушливых или засушливых условиях испарение может равняться всему притоку воды к площади карьера, что приводит к образованию карьера озера

уровня ниже отметки грунтовых вод до начала разработки, что является пассивным гидравлическим стоком без поверхностного или

сброса грунтовых вод из ямы. Обратная засыпка снижает испарение, и полная засыпка, вероятно, приведет к некоторому сбросу в подземные и / или поверхностные водные системы.Высота частичной засыпки может быть оптимизирована с учетом водного баланса

для обеспечения долгосрочного гидравлического стока и минимизации карьера

озера. Это идеальная конструкция для закрытия обратной засыпки, поскольку она сводит к минимуму возможность миграции за пределы участка,

может увеличить нейтрализацию кислоты (в зависимости от состава засыпки), покрывает реактивные стенки карьера, снижает потенциальное окисление

и ограничивает или исключает образование озер. .

3.2 Соображения по геохимическому моделированию

Подход геохимического моделирования для оценки вариантов управления закрытием концептуализирует открытый карьер

как реактор полностью смешанного типа, если только карьер не засыпается или озеро постоянно стратифицируется.

Геохимическая модель, как и водный баланс, предсказывает изменения во времени, но не оценивает пространственные вариации

, за исключением приповерхностной части частично засыпанного карьера. Прогнозируемый состав поровых вод карьера или обратной засыпки

отражает относительную долю и состав каждого компонента притока в добавлении

к определенным предполагаемым геохимическим реакциям.

Карьеры, засыпанные выше уровня грунтовых вод перед началом разработки, также считались полностью перемешанными.

Однако это маловероятно, потому что эффекты плотности приведут к тому, что более концентрированная вода с более высоким общим содержанием растворенных твердых веществ (TDS)

будет собираться на дне обратной засыпки карьера. Предпочтительные пути потока подземных вод

в засыпанный карьер и из него будут иметь тенденцию к разбавлению поровых вод обратной засыпки, в результате чего подземные воды

вдоль этих путей потока будут лучшего качества, чем менее проницаемые участки засыпки.

Входные данные для геохимического моделирования обычно получают из результатов водного баланса и данных лабораторных испытаний

, которые оценивают скорость химического выветривания и химический состав вод, контактирующих с засыпкой и стенками карьера

с течением времени. На Рисунке 4 показаны водный баланс и геохимические компоненты, влияющие на карьерное озеро, и геохимическая модель обратной засыпки

.

Гидрологические и геохимические входные данные объединены в код геохимического моделирования, такой как PHREEQC

(Parkhurst and Appelo, 1999).Это стандартная для отрасли термодинамическая модель химического равновесия

и модель пути реакции, которая имитирует перемешивание и реакции для прогнозирования состава карьерного озера и поровой воды обратной засыпки

.

Процесс геохимического моделирования включает в себя серию смешанных растворов, химических реакций и реакций поверхностной адсорбции минерала

для прогнозирования состава поровой воды карьера и обратной засыпки для каждого выбранного времени выхода

. Процесс настройки модели включает:

1) Балансы проточной воды для каждого сценария водозабора и засыпки, а также разработать кривую заполнения карьера

и объемные притоки и оттоки.

2) Выбор подходящих временных шагов для каждого сценария заполнения поровой водой карьера и засыпки на основе

результатов водного баланса.

3) Извлечение объемов воды и процентного содержания (соотношения смешивания) из водного баланса для всех притоков

и оттоков для каждого временного шага для каждого сценария заполнения поровых вод карьера и обратной засыпки.

Засыпка отработанных карьеров с футерованными полигонами, хвостами и площадками кучного выщелачивания — Geosynthetics Magazine

Аллан Дж.Breitenbach

Аннотация

Свалки, хвостохранилища и площадки кучного выщелачивания — самые большие и самые высокие в мире сооружения с геомембранным покрытием. Эти облицованные конструкции требуют больших площадей для хранения и локализации твердых отходов, хвостов заводов по производству драгоценных или цветных металлов и материалов для заполнения рудных отвалов.

Сегодня свалки муниципальных отходов рассматривают возможность использования истощенных карьеров в отдаленных районах, чтобы обеспечить более эффективное использование территории близлежащих городов и природных ресурсов.Футерованные хвостохранилища и площадки для выщелачивания также могут быть расположены в выработках истощенных шахтных карьеров для уменьшения общего беспокойства на шахте.

В этой статье обсуждаются недавнее историческое использование, а также основные инженерные проблемы и преимущества при футеровке, засыпке и эксплуатации выработок отработанного карьера для локализации твердых отходов, хвостов и рудных отвалов.

Введение

Основные зоны нарушения рудника, связанные с работами на открытом карьере, включают пределы выемки карьера, окружающие сваи отвала шахтных отходов от вскрышных (нерудных) выемок, а также сооружения для хвостохранилища или кучного выщелачивания.

Хвостохранилища и площадки выщелачивания обычно имеют футеровку. Частичная или полная засыпка любых истощенных участков карьера этими футерованными сооружениями, где это целесообразно, может значительно уменьшить общие площади нарушенных горных выработок, что приведет к снижению затрат на рекультивацию при закрытии. Обратная засыпка открытых горных выработок с помощью футерованных свалок твердых бытовых отходов также является относительно новой концепцией, начиная с конца 1990-х годов.

Крутые откосы стенки карьера и естественные условия грунтовых вод выше нижней границы карьера — две самые большие проблемы инженерного проектирования, которые необходимо учитывать при футеровке и обратной засыпке карьера.Недавно несколько карьеров были футерованы и засыпаны для захоронения твердых отходов и захоронения шлама хвостохранилищ. В прошлом рассматривались конструкции кучного выщелачивания в карьерах с футеровкой; тем не менее, в настоящее время отсутствуют известные строящиеся отвалы карьера с футеровкой. Пример действующего карьера с окружающими отвалы, хвостохранилище и площадки для выщелачивания показан на фото 1.

В этой статье будут представлены примеры из практики недавних футерованных и засыпанных шахтных карьеров для захоронения твердых отходов и захоронения хвостов, а также общие соображения инженерного проектирования для потенциальной обратной засыпки футерованных шахтных карьеров для захоронения отходов и операций кучного выщелачивания руды.

Истории болезни футерованных сооружений в карьерах

История

Карьеры исторически оставались в открытом состоянии во время операций до закрытия, если только нестабильные условия стенок не требовали частичной обратной засыпки для завершения выработки руды карьера.

В некоторых случаях границы дна карьера были частично засыпаны до уровня выше естественного уровня грунтовых вод, где это было возможно, для предотвращения скопления воды при закрытии или для стабилизации откосов отвала вокруг границ стенок карьера.Большинство стенок карьера построены с коэффициентом запаса прочности 1,0 для извлечения как можно большего количества руды из грунта с наименьшим объемом вскрыши, чтобы обнажить рудное тело.

Обратная засыпка карьеров с футерованными полигонами, хвостохранилищами и площадками кучного выщелачивания, где это возможно, значительно снизит площадь нарушения рудника и связанные с этим затраты на закрытие рекультивации. Кроме того, обратная засыпка карьера позволяет эффективно использовать выкопанное складское пространство с полной изоляцией объекта естественным грунтом по сравнению сстроительство надземных дамб, насыпей для сортировки площадок и отводных каналов для локализации объектов. В данном разделе представлены известные истории использования футерованных карьерных сооружений данного автора.

Футерованный полигон для засыпки карьера

В 1980-х годах операции по захоронению свалок с футеровкой включали многочисленные выкопанные ямы, построенные ниже уровня земли и облицованные облицовкой из геомембраны, облицовкой из глинистого грунта или сочетанием геомембраны и облицовки из глины в качестве системы композитной облицовки для захоронения твердых отходов.

Извлеченные откосы обычно выравнивали, как требовалось для укладки уплотненного слоя из глинистого грунта с низкой проницаемостью. Вырытые боковые откосы ячеек были круче в 1990-х годах до наших дней, когда геосинтетические глиняные облицовки (GCL) стали восприниматься как эквивалентная или лучшая замена облицовке из глинистого грунта. Крутой уклон стенок долины, облицованный геомембранами, с более плоским обычным глинистым грунтом и облицовкой у основания крутого склона показаны на фото 2.

Первым заброшенным карьером открытого карьера, который должен быть футерован и засыпан твердыми бытовыми отходами, был полигон Bristol Landfill в Бристоле, штат Вирджиния.Карьер открытого типа включал в себя вертикальные скальные стены высотой более 300 футов (100 м). Подъездная эстакада шахтного карьера простиралась от края карьера до дна карьера для доступа грузовикам и вывоза извлеченных горных пород до тех пор, пока горные работы не закончились где-то до 1990 года. К 1998 году карьер карьера был преобразован в футерованный полигон, поскольку показано на Фото 3.

Почти вертикальные неровные стены карьера были самой сложной инженерной проблемой, известной на сегодняшний день при размещении системы геомембранных футеровок.В 1996 и 1997 годах стены скальных пород были предварительно масштабированы от рыхлых обломков породы и покрыты сеткой из проволочной безопасности для предотвращения камнепадов во время строительства хвостовика и для закрепления системы хвостовика. Слой геотекстильной ткани и геомембранный вкладыш из полиэтилена высокой плотности были размещены на нижних боковых стенках карьера с планами поэтапного удлинения облицовки стенки карьера вверх для поддержания условий полного покрытия над поднимающейся активной поверхностью свалки. Пол карьера был засыпан глинистым грунтом с низкой проницаемостью для традиционной композитной футеровки дна полигона и вышележащей системы дренажа фильтрата.

Футерованный хвостохранилище для обратной засыпки карьера

С 1980-х годов несколько подземных рудников были засыпаны хвостами из соображений экономии, безопасности или закрытия рудников. Засыпка хвостов в завершенных подземных горных выработках включала в себя пастообразные или сгущенные материалы хвостов, смешанные с цементом и другими стабилизирующими добавками, что уменьшало необходимое количество хвостов, хранящихся в надземных водохранилищах.

Исторически сложилось так, что многочисленные карьеры, природные озера и прибрежные территории засыпались также хвостами без футеровки.Все больше рудников переходят на использование плотин из уплотненного грунта и каменных насыпей с системами геомембранных футеровок для захоронения хвостов с долгосрочной локализацией и улучшенной защитой фоновых условий грунтовых вод. Герметизация хвостохранилища внутри отвалов шахтных отходов стала обычной практикой на нескольких карьерах в Неваде с начала 1990-х годов. Однако до недавнего времени карьеры не использовались для захоронения футерованных хвостов. Пример обычного надземного захоронения хвостов, содержащегося плотинами из уплотненного грунта в середине 1980-х годов, показан на фото 4.

Первым рудником с геомембранной футеровкой, засыпанным обычными хвостами, был рудник Эль Валле, расположенный в Астурии на севере Испании. К 2003 г. рудник был истощен рядом с другими текущими работами на руднике, работающем поблизости.

В 2004 году нижняя часть карьера глубокой 500–1700 футов (152–518 м) была засыпана до уровня, превышающего существующие условия грунтовых вод, с использованием низкопроницаемой глинистой пустой породы для сортировки на площадке в рамках подготовки к установке геомембранного хвостовика.Глинистые отходы рудников были взяты из местных операций по вскрышным работам, чтобы обнажить более глубокие рудные материалы. Захоронение хвостов Эль-Валле при запуске операций по захоронению хвостов показано на Фото 5. Обычное надземное захоронение хвостов с футеровкой показано на Фото 6.

Глинистая насыпь для сортировки грунта в нижних пределах карьера допускает установку футеровки при сухом строительстве выше существующего или обезвоженного уровня грунтовых вод карьера. Достаточное количество уплотненного глинистого грунта земляного полотна было размещено рядом с крутыми стенками карьера при запуске, чтобы учесть подъездные дороги по периметру и будущие подъемы хвостохранилища с футеровкой.

Тканый геотекстильный материал был помещен между облицовкой геомембраны и глинистыми породами и земляным полотном, чтобы амортизировать облицовку от проколов на случайных более крупных камнях размером с булыжник. Футеровка хвостохранилища состояла из футеровки из полиэтилена высокой плотности толщиной 60 мил (1,5 мм). Захоронение хвостов в водохранилище с геомембранной футеровкой началось в 2005 году с традиционного захоронения хвостов навозной жижи.

Футерованные площадки выщелачивания для обратной засыпки карьера

Этому автору известно только об одной операции выщелачивания в шахте с футеровкой на сегодняшний день, которая была построена в пределах карьера.Облицованная площадка была построена в 1984 году в относительно небольших масштабах в качестве пилотной испытательной площадки на юго-западе Нью-Мексико, США. По словам персонала рудника, испытательная площадка была расположена в обедненной зоне уступа боковой стенки карьера в пределах большей границы карьера медной шахты и облицована 80-миллиметровым (2,0-мм) футеровкой из полиэтилена высокой плотности (HDPE).

На геомембранную футеровку было засыпано около 5 миллионов тонн низкосортного отвала рядовой руды и имелась достаточная площадь ниже границ футерованной площадки для отвода выщелачивающего раствора под действием силы тяжести во внешний футерованный отстойник технологического пруда.

Со времени строительства испытательной площадки в 1984 г. на дне выработанных выработок открытого карьера не сооружались известные площадки для выщелачивания карьера с футеровкой и обратной засыпкой. Однако несколько медных рудников в Нью-Мексико и Аризоне рассматривают этот вариант, особенно в тех случаях, когда условия рудника указывают на то, что строительство экономически выгодно как для эксплуатации, так и для закрытия.

Рекомендации по проектированию хвостовика для обратной засыпки карьера

Общие

К основным инженерным проблемам при футеровке, обратной засыпке и эксплуатации истощенного карьера для удержания материалов отсыпки или рудных отвалов относятся:

  • установка и защита футеровки ниже естественных условий грунтовых вод.
  • для стабилизации крутых склонов стенок карьера с коэффициентом безопасности, близким к 1.

Основные преимущества обратной засыпки с футеровкой:

  • общее уменьшение необходимой площади футеровки для хранения материалов.
  • минимальный риск разливов с ликвидацией наземных защитных дамб и отводов водоразделов (особенно в зонах сейсмических землетрясений).
  • — значительное сокращение общей площади нарушенных шахт за меньшие затраты на рекультивацию и закрытие.

Локализация хвостовика карьера становится более практичной и экономически эффективной, если его включить на раннем этапе в планы эксплуатации, чтобы можно было использовать близлежащие вскрытые шахтные отходы для подготовки профилирования нижней части карьера и стабилизации крутых стенок карьера для размещения хвостовика.

Хвостохранилища и площадки для выщелачивания обычно связаны с открытыми горными работами и расположены в непосредственной близости от выемки карьера и границ отвалов обнаженных нерудных отходов.По мере разработки карьера некоторые участки рудника имеют истощенные карманы рудной зоны открытого карьера или несколько участков открытого карьера в непосредственной близости друг от друга, которые могут быть подвергнуты футеровке и обратной засыпке для захоронения хвостов или кучного выщелачивания руды.

Общие крутые уклоны стенок карьера 35–55 градусов с уступами на большинстве операций по добыче твердых пород создают инженерные проблемы для систем футеровки. Отходы горных пород от продолжающихся операций по вскрышу горных пород могут обеспечить экономичную сортировку на площадке для стабилизации пола и стенок карьера для установки сухой геомембранной футеровки с системой футеровки, защищающей основные условия грунтовых вод.

Устойчивость стенок карьера будет продолжать улучшаться, поскольку футеровка обратной засыпки укрепляет и заглубляет обнаженные откосы стен карьера. Каждый тип объекта, облицованного геомембраной, имеет свои инженерные проблемы.

Футерованный полигон для обратной засыпки карьера

Для захоронения твердых бытовых отходов обычно требуется надежная система с несколькими футеровками для локализации, сбора и восстановления фильтрата. Крышка сливного отверстия и ежедневный почвенный покров для твердых отходов или временное покрытие из синтетического геотекстиля являются обычным явлением для захоронения твердых отходов.

Начиная с 10-15 лет назад на свалках применяется орошаемая вода или рециркулируемые потоки фильтрата на верхнюю поверхность или путем закачки в глубокие скважины для ускорения осаждения, биоразложения отходов и сбора метанового газа (Breitenbach and Thiel, 2005). Для этого может потребоваться несколько ячеек и градиентный гравитационный поток в места сбора отстойных насосов на дне полигона для рециркуляции в течение всего срока службы объектов.

Системы футеровки полигонов предпочитают сухие грунтовые условия с глубокими уровнями грунтовых вод, чтобы не было прямого контакта и переноса каких-либо загрязненных сточными водами от футерованных объектов.Таким образом, для большинства карьеров потребуется система непрерывного обезвоживания и мониторинга подземных вод под футеровкой карьера или возможность сортировки площадок для отходов шахты, чтобы поднять земляное полотно футеровки выше сезонного высокого естественного уровня грунтовых вод.

В целом, свалка твердых отходов с футеровкой для обратной засыпки карьера включает следующие основные инженерные проблемы:

  • В целом, свалка твердых отходов с футеровкой для обратной засыпки карьера включает следующие основные инженерные проблемы:
  • устойчивые стены карьера для устойчивости хвостовика и безопасного доступа для удаления отходов.
  • защита системы футеровки от дифференциальной осадки или прокола земляного полотна.
  • для защиты системы футеровки от размещения и проколов вышележащих отходов с помощью соответствующего заполнения дренажа на дне и боковых стенках или покрытия из геотекстиля.
  • минимизирует гидравлический напор в системе футеровки днища за счет системы сбора фильтрата и рециркуляции отстойника.
  • проектирует системы глубоких колодцев с резервированием и защитой хвостовика от «эффекта забивки сваи» вертикальных сил сопротивления скважины вниз во время оседания отходов (скважины с боковыми стенками вдоль наклона хвостовика не являются обязательными).

Футерованный отвал хвостов для засыпки карьера

Футерованный хвостохранилище может включать в себя хранение нескольких типов отходов хвостов: обычное удаление шлама (около 45-55% твердых веществ по отношению к воде по весу в разгрузке сжиженного шлама из трубопровода), захоронение шлама из сгущенных хвостов (примерно 60-70% твердых частиц по отношению к воде). для уменьшения рециркуляции водосборного бассейна обратно на завод), а также другие варианты сухого фильтра и пастообразных хвостов, транспортируемых грузовиком, конвейером или трубопроводом прямого вытеснения с перекачкой в ​​футерованный водохранилище.

Удаление шлама из трубопровода по периметру облицованного водохранилища является наиболее распространенной практикой в ​​горнодобывающей промышленности с измельченными и обедненными отходами хвостов, обычно состоящими из мелкозернистого песка, ила и частиц глины. Мелкие отходы образуют песчано-иловый пляж по периметру с осевшими твердыми частицами, образующими водяной бассейн внутри. Декантированная вода из водного бассейна рециркулирует обратно в установку для повторного использования в работе.

Обычно установка футерованных хвостов для обратной засыпки карьера включает следующие основные инженерные проблемы:

  • условия сухого земляного полотна для строительства футеровки с любым необходимым обезвоживанием для поддержания эксплуатационного пляжа хвостохранилища и поверхности водоема над уровнем грунтовых вод земляного полотна в любое время до закрытия.
  • Засыпка футеровки земляного полотна
  • над уровнем грунтовых вод или временное обезвоживание необязательно до тех пор, пока засыпка футерованных хвостов не поднимется над уровнем грунтовых вод.
  • устойчивые стены карьера для устойчивости хвостовика и безопасного доступа для удаления отходов.
  • защита системы футеровки от дифференциальной осадки или прокола земляного полотна.
  • Крышка частичного дренажа
  • над футеровкой для минимизации гидравлического напора в системе нижней футеровки (опция для максимального дренажа и консолидации хвостов) с нижней системой сбора фильтрата и системой рециркуляционного отстойника.
  • проектирует дополнительные системы глубоких отстойников с резервированием и защитой хвостовика от вертикальных сил торможения скважины во время оседания отходов (скважины с боковыми стенками вдоль наклона хвостовика не являются обязательными).

Выводы

В открытых карьерах недавно использовались пределы подземных выработок для хранения свалок твердых отходов, хвостов и свалок кучного выщелачивания.

Основные инженерные задачи по футеровке, обратной засыпке и эксплуатации истощенного карьера для локализации отходов или материалов для заполнения рудных отвалов включают:

  • , обеспечивающие условия сухого строительства для установки и обратной засыпки системы футеровки ниже естественных условий грунтовых вод.
  • , стабилизирующий типичные уклоны стенок карьера с крутыми породами крутизной 35-55 градусов с коэффициентом безопасности, близким к 1.

Основные преимущества использования футерованных сооружений для обратной засыпки карьера:

  • общее уменьшение необходимой площади футеровки для хранения материалов.
  • минимальный риск разливов (особенно в зонах сейсмического землетрясения) с ликвидацией надземных защитных дамб.
  • — значительное сокращение общей площади нарушенных шахт за меньшие затраты на рекультивацию и закрытие.

Защитная оболочка карьера становится более практичной и рентабельной, если она включена в планы работ по раннему использованию близлежащих вскрытых горных отходов для подготовки сортировки площадки и стабилизации стенок карьера в течение всего срока эксплуатации рудника.

Аллан Брайтенбах, П.Е., инженер-геолог, базирующийся в Голдене, штат Колорадо, в офисе Vector Engineering Inc.

Список литературы

Breitenbach, A.J. и Тиль, Р. (2005), «Рассказ о двух условиях: площадка кучного выщелачивания в сравнении с прочностью хвостовика полигона», Конференция GRI-19 Geosynthetics 2005, Лас-Вегас, Невада.

Оценка эффективности обратной засыпки и герметизации карьера с использованием георадиолокационных и геоэлектрических исследований, Кимхеден, север Швеции

  • Abu-Zeid N, Bianchini G, Santarato G, Vaccaro C (2004) Геохимические характеристики и геофизические исследования картографирование фильтрата полигона: тематическое исследование канала Мароццо (северо-восток Италии). Environ Geol 45: 439–447

    Статья Google ученый

  • Аллен Р.Л., Вейхед П., Группа глобального исследовательского проекта VHMS (2002) Глобальное сравнение массивных сульфидных районов, связанных с вулканами.J Geol Soc Lond Spec Publ 204: 13–37

    Статья Google ученый

  • Anterrieu O, Chouteau M, Aubertin M (2010) Геофизическая характеристика крупномасштабной внутренней структуры кучи пустой породы из горной выработки. Bull Eng Geol Environ 69: 533–548

    Статья Google ученый

  • Оребек Х., Барретт Т.Дж., Абрахамссон С., Фагерстрём П. (2005) Палеопротерозойское месторождение ВМС Кристинеберг, район Скеллефте, север Швеции, часть I: геология.Майнер Deposita 40: 351–367

    Статья Google ученый

  • Axelsson C-L, Ekstav A, Holmén J, Jansson T (1991) Efterbehandling av sandmagasin i Kristineberg, Hydrogeologiska förutsättningar för åtgärdsplan. Lakvattenbalanser och vittringsbegränsande åtgärder. Golder Geosystem AB, Упсала, Швеция. Внутренний отчет (на шведском языке)

  • Bambic DG, Alpers CN, Green PG, Fanelli E, Silk WK (2006) Сезонная и пространственная структура металлов на восстановленном участке медного рудника.I. Поток меди и цинка. Environ Pollut 144: 774–782

    Статья Google ученый

  • Bergström J (1997) Разработка геофизического метода исследования и мониторинга целостности герметизирующих слоев на месторождениях горных отходов. Заключительный отчет. Отчет AFR 164, SEPA, Стокгольм, Швеция

  • Brake SS, Коннорс К.А., Ромбергер С.Б. (2001) Река протекает через нее: влияние кислотного дренажа шахты на геохимию Западного Литл-Шугар-Крик до и после рекультивации на угольной шахте Грин-Вэлли, Индиана, США.Environ Geol 40: 1471–1481

    Статья Google ученый

  • Buselli G, Lu KL (2001) Мониторинг загрязнения подземных вод с помощью многоканальных электрических и электромагнитных методов. J Appl Geophys 48: 11–23

    Статья Google ученый

  • Кэмпбелл Д.Л., Фиттерман Д.В. (2000) Геоэлектрические методы исследования горных отвалов. В: ICARD 2000 — материалы пятой международной конференции по дренажу кислых пород, Денвер, США, стр. 1513–1523

  • Карлссон Э., Эландер П. (2001) Исследование повторяющихся циклов воздействия замораживания и оттаивания на глинистый грунт. в качестве герметизирующего слоя над обогащенными сульфидами хвостами на руднике Кристинеберг на севере Швеции.В кн .: Труды обеспечения будущего. Международная конференция по горнодобывающей промышленности и окружающей среде, Скеллефтео, 25 июня – 1 июля, том 1, стр. 58–71

  • Далин Т., Чжоу Б. (2006) Измерения с использованием нескольких градиентных решеток для многоканального построения 2D-изображений удельного сопротивления. Near Surf Geophys 4: 113–123

    Google ученый

  • Далин Т., Росквист Х., Леру В. (2010) Сопротивление-IP-картирование для полигонов. Near Surf Geosci 28: 101–105

    Google ученый

  • Edström and Schönfeldt AB (1996) Kristinebergsgruvan, Efterbehandlingsarbeten.Edström & Schönfeldt AB и Boliden AB, Швеция. Внутренний отчет (на шведском языке)

  • Гомес-Ортис Д., Мартин-Креспо Т., Эсбри Дж. М. (2010 г.) Геоэкологическая характеристика хвостов рудника Сан-Квинтин, Сьюдад-Реаль (Испания). Дина 161: 131–140

    Google ученый

  • Grangeia C, Avila P, Matias M, da Silva EF (2011) Комплексные исследования хвостохранилищ: случай хвостохранилищ Рио (рудник Панаскейра, Центральная Португалия).Eng Geol 123: 359–372

    Статья Google ученый

  • Hannington MD, Kjarsgaard IM, Galley AG, Taylor B (2003) Минерально-химические исследования метаморфизованных гидротермальных изменений в районе вулканогенных массивных сульфидов Кристинеберг, Швеция. Майнер Deposita 38: 423–442

    Статья Google ученый

  • Hellman H, Lokrantz H (2008) Kimhedengruvan, Installation av grundvattenrör vid nedlagt och igenfyllt dagbrott vid Kimheden.Berggeologiska Undersökningar AB, Швеция. Внутренний отчет (на шведском языке)

  • Höglund LO, Herbert R (Eds), Lövgren L, Öhlander B, Neretnieks I, Moreno L, Malmström M, Elander P, Lindvall M, Lindström B (2004) MiMi — оценка эффективности: основной отчет. Отчет MiMi 2003: 3, Программа по снижению воздействия на окружающую среду от отходов горнодобывающей промышленности (MiMi). MiMi Print, Лулео, Швеция

  • Holmström H, Salmon UJ, Carlsson E, Petrov P, Öhlander B (2001) Геохимические исследования сульфидсодержащих хвостов в Кристинеберге, север Швеции, через несколько лет после рекультивации.Sci Total Environ 273: 111–133

    Статья Google ученый

  • INAP (Международная сеть по предотвращению кислотности) (2009) Глобальное руководство по дренажу кислотных пород (Руководство GARD). Глава 6. http://www.gardguide.com/. Последний доступ: 11 июля 2014 г.

  • King A (1994) Применение геофизических методов для мониторинга кислотного дренажа шахт. Проект MEND 4.6.1. CANMET, Оттава, Онтарио, Канада

  • Loke MH (2014) Учебное пособие: двухмерные и трехмерные электрические исследования.Geotomo Software, Малайзия

    Google ученый

  • Лок М.Х., Акворт И., Далин Т. (2003) Сравнение методов плавной и блочной инверсии в съемках с двухмерной электронной визуализацией. Explor Geophys 34: 182–187

    Статья Google ученый

  • Мальмстрём М., Вернер К., Салмон У., Берглунд С. (2001) Гидрогеология и геохимия хвостохранилища 1, Кристинеберг, Швеция: Компиляция и интерпретация данных до рекультивации.Отчет MiMi 2001: 4, Программа по снижению воздействия на окружающую среду от отходов горнодобывающей промышленности (MiMi). MiMi Print, Лулео, Швеция

  • Мартин-Креспо Т., Де Игнасио-Сан-Хосе С., Гомес-Ортис Д., Мартин-Веласкес С., Лилло-Рамос Дж. (2010 г.) Мониторинговое исследование рекультивации шахтного пруда в Мина Консепсьон, Иберийский пиритовый пояс (Испания). Environ Earth Sci 59: 1275–1284

    Статья Google ученый

  • Мартинес-Паган П., Фаз А., Акоста Д.А., Кармона Д.М., Мартинес-Мартинес С. (2011) Многопрофильное исследование мелиорации горных ландшафтов: пример исследования двух хвостохранилищ в регионе Мерсия (юго-восточная Испания).Phys Chem Earth Parts A / B / C 36: 1331–1344

    Статья Google ученый

  • Меле М., Сервида Д., Лупис Д. (2013) Определение характеристик сульфидсодержащих отвалов пустой породы с использованием изображений удельного электрического сопротивления: тематическое исследование горнодобывающего района Рио-Марина (остров Эльба, Италия). Environ Monit Assess 185: 5891–5907

    Статья Google ученый

  • Nobes DC, Armstrong MJ, Close ME (2000) Обозначение шлейфа фильтрата и проточных каналов свалки в прибрежных песках недалеко от Крайстчерча, Новая Зеландия, с использованием метода электромагнитной съемки на мелководье.Hydrogeol J 8: 328–336

    Статья Google ученый

  • Параснис Д.С. (1973) Горная геофизика: методы в геохимии и геофизике серия (3), 2-е изд. Эльзевир, Амстердам

    Google ученый

  • Пласенсиа-Гомес Э., Парвиайнен А., Хокканен Т., Лукола-Рускениеми К. (2010) Комплексное геофизическое и геохимическое исследование генерации ВМД на хвостохранилищах Au-Cu рудника Хавери, Юго-западная Финляндия.Environ Earth Sci 61: 1435–1447

    Статья Google ученый

  • Пуассон Дж., Шуто М., Обертен М., Кампос Д. (2009) Геофизические эксперименты по визуализации неглубокой внутренней структуры и распределения влаги в отвалах пустой породы. J Appl Geophys 67: 179–192

    Статья Google ученый

  • Porsani JL, Filho WM, Elis VR, Shimeles F, Dourado JC, Moura HP (2004) Использование георадара и VES для определения контура загрязнения на свалке: тематическое исследование в Юго-Восточной Бразилии.J Appl Geophys 55: 199–209

    Статья Google ученый

  • Rosén L, Wilske Å (1994) Beräkningar av metallflöden och förslag till åtgärder vid Kimhedengruvan, Kristineberg. Scandiaconsult Väst AB, Швеция. Внутренний отчет (на шведском языке)

  • Рубин Ю., Хаббард С.С. (2005) Введение в гидрогеофизику. В: Rubin Y, Hubbard SS (eds) Hydrogeophysics. Springer, Dordrecht, pp 3–21

    Глава Google ученый

  • Rucker DF, Glaser DR, Osborne T, Maehl WC (2009) Определение характеристик удельного электрического сопротивления вторичного золотого рудника для определения путей дренажа кислых пород.Mine Water Environ 28: 146–157

    Статья Google ученый

  • Рункель Р.Л., Бенкала К.Э., Кимбалл Б.А., Уолтон-Дэй К., Верпланк П.Л. (2009) Сравнение качества воды до и после восстановления, Минерал-Крик, Колорадо. Hydrol Process 23: 3319–3333

    Статья Google ученый

  • Tavakoli S, Elming S-Å, Thunehed H (2012) Геофизическое моделирование центрального района Скеллефте, Северная Швеция; интегрированная модель, основанная на электрических, потенциальных полях и петрофизических данных.J Appl Geophys 82: 84–100

    Статья Google ученый

  • Ван Дам Р., Гутьеррес Л., МакЛемор В., Уилсон Г. В., Хендрикс Дж., Уолкер Б. (2005) Приповерхностная геофизика для структурного анализа груды горных пород на севере Нью-Мексико. В: Национальное собрание Американского общества горных работ и мелиорации, 2005 г., ASMR, Лексингтон, США, стр. 1178–1201

  • Villain L, Alakangas L., Öhlander B (2013) Влияние обратной засыпки и герметизации пустой породы на воду качество на карьере Кимхеден, север Швеции.J Geochem Explor 134: 99–110

    Статья Google ученый

  • Waygood CG, Ferreira S (2009) Обзор текущей стратегии по закрытию горных пород. В кн .: Материалы Международной конференции по шахтным водам. Институт водных ресурсов Южной Африки и Международная ассоциация шахтных вод (IMWA), Претория, Южная Африка, стр. 738–745

  • Непредвиденные экологические последствия регулирования горнодобывающей промышленности рассматриваются в Калифорнии

    Текущие правила обратной засыпки серьезно ограничили добычу металлических полезных ископаемых в Калифорнии с момента их принятия в 2002 году.Регламент обратной засыпки содержит два ключевых требования для карьеров по добыче металлических полезных ископаемых. Во-первых, постановление требует, чтобы все новые выемки карьера засыпались до первоначальной отметки поверхности в рамках рекультивации. Во-вторых, любой лишний материал должен быть отсортирован таким образом, чтобы результирующая топография не превышала отметку поверхности до начала добычи более чем на 25 футов.

    Регламент был первоначально принят в 2002 году в ходе акции, которая была описана как использование атомной бомбы для уничтожения комара.Комаром в данном случае был предложенный компанией Glamis Gold Imperial Project, открытый золотой рудник в графстве Империал, Калифорния. В Калифорнии этот проект вызвал большие споры. Проект, расположенный на федеральных землях, первоначально был отклонен Федеральным бюро землеустройства (BLM) в январе 2001 года, в последние дни правления администрации Клинтона. BLM привел несколько ключевых факторов в принятии своего решения, в том числе влияние проекта на ресурсы коренных американцев, неизбежные визуальные воздействия и несоответствие федеральному заповеднику пустыни Калифорнии (CDCA), району в пустыне Мохаве.

    Однако администрация Буша отменила решение января 2001 г. и одобрила Имперский проект в ноябре 2001 г. В ответ на это государство предприняло несколько шагов для предотвращения добычи Glamis Gold. Во-первых, 18 декабря 2002 г. Правление приняло постановление о чрезвычайной засыпке. Постановление о чрезвычайной ситуации якобы уменьшило бы воздействие Имперского проекта, вернув заминированный участок в состояние, близкое к тому, что было до добычи. Однако практический и, вероятно, предполагаемый эффект заключался в том, чтобы сделать шахту экономически невыгодной.К сожалению, постановление было принято для применения ко всем новым рудникам металлических полезных ископаемых на территории всего штата.

    Законодательное собрание Калифорнии затем приняло меры в 2003 году, чтобы принять аналогичные изменения в Закон штата о наземных разработках и рекультивации, закон, регулирующий добычу полезных ископаемых в Калифорнии. Изменения Законодательного собрания были аналогичны нормативным изменениям, принятым Правлением, с одним важным отличием. Законодательное ограничение требует засыпки металлических шахтных ям только в том случае, если шахта расположена в пределах одной мили от священного места коренных американцев и в пределах CDCA в «районе, вызывающем особую озабоченность».«Имперский проект соответствовал обоим этим требованиям в соответствии с законом о засыпке.

    Несмотря на то, что изменения Законодательного собрания Калифорнии были гораздо более ограниченными, чем правила, ранее принятые Правлением, Правление никогда не изменяло положение о засыпке, чтобы оно охватывало только те ограниченные области в пределах CDCA, которые охватываются законом. Вместо этого правила обратной засыпки продолжают применяться к любому новому руднику по добыче металлических полезных ископаемых в пределах штата.

    Помимо остановки проекта «Империал», постановление о засыпке имело немедленное пагубное воздействие на предлагаемые проекты рудников по добыче металлических полезных ископаемых в Калифорнии.Только один рудник по добыче металлических полезных ископаемых был одобрен в соответствии с новыми требованиями за 15 лет, прошедших с момента принятия постановления. Этот проект, шахта Soledad Mountain Mine компании Golden Queen, является хорошей иллюстрацией проблем, связанных с регулированием. Чтобы соответствовать требованию уменьшить весь добытый материал до 25 футов от первоначальной топографии, план рекультивации рудника требует уменьшения рудных отвалов до 25 футов от исходного контура путем удаления потенциально опасного материала с облицованного объекта и его распределения по в противном случае нетронутая территория площадью около одной квадратной мили.Другие дополнительные воздействия включают резкое увеличение выбросов в атмосферу, в том числе парниковых газов, связанное с необходимостью дважды перемещать добытый материал.

    Другие предложенные инициаторы проекта также боролись с вопросом о том, нужно ли будет складывать другой материал, такой как опасные хвосты, в открытый карьер, например, в ситуации, когда материала недостаточно для засыпки карьера.

    Регулирующие органы в конечном итоге начали пересматривать правила обратной засыпки. Авторы этой статьи вместе с представителями Golder Associates представили Совету директоров презентацию в 2015 году.Мы рассмотрели воздействия, связанные с регулированием обратной засыпки, и призвали Правление требовать засыпки и сокращения рудных отвалов только в том случае, если анализ в соответствии с законом штата об экологической экспертизе, Законом о качестве окружающей среды Калифорнии, показывает, что эти варианты были бы лучшим экологическим вариантом по сравнению с частичная засыпка или отсутствие альтернатив засыпки. Фактически, настоящие требования ставят эстетические проблемы выше всех других воздействий и эффективно препятствуют утверждению агентствами альтернатив, которые, как показывает научный анализ, приведут к меньшему воздействию на окружающую среду.Мы также призвали Правление во всех случаях препятствовать определенным действиям, например, не обязывая шахты использовать хвосты в качестве материалов для засыпки карьеров.

    Комитет Совета директоров, ответственный за внесение поправок в правила, вместе с Отделом мелиорации рудников, начнут планировать три открытых заседания семинара в следующие несколько месяцев. Комитет также будет запрашивать письменные комментарии от заинтересованных сторон, включая горнодобывающую промышленность.

    Том Генри — партнер группы «Окружающая среда, землепользование и природные ресурсы» компании Stoel Rives LLP, специализирующейся на вопросах землепользования, горнодобывающей промышленности и нефти и газа.С ним можно связаться по телефону [адрес электронной почты защищен] . Партнер Stoel Rives Майкл Шерман специализируется на землепользовании, сделках, а также на вопросах дикой природы на федеральном уровне и уровне штатов для разработчиков, фермеров, горнодобывающих и нефтегазовых компаний. С ним можно связаться по телефону [адрес электронной почты защищен] .

    Подводное захоронение в карьере — закрытие шахты

    Хенна Пунккинен, Маркку Юванкоски, Томми Каартинен, Ютта Лайне-Юлийоки, Элина Мерта, Улла-Майя Мруе, Ярно Мякинен, Эмма Ниемеляйнен и Маргарета Вальстрем, VTT Technical Research Center of Finland Ltd, Финляндский центр технических исследований VTTО. Box 1000, FI-02044 VTT, Финляндия.

    Введение

    Размещение сульфидсодержащих шахтных отходов под постоянным водным покровом продемонстрировано как один из наиболее эффективных способов предотвращения образования кислых шахтных стоков (AMD), поскольку вода эффективно ингибирует окисление сульфидов (Steffen Robertson and Kirsten Inc. 1989, Tremblay & Hogan 2001, INAP 2009). Максимальная концентрация растворенного кислорода в воде примерно в 30 раз меньше, чем в атмосфере, и, что еще более важно, перенос кислорода через воду очень ограничен, поскольку он может быть почти в 10 000 раз медленнее, чем аналогичные диффузионные переносы в воздухе; факторы, которые значительно снижают скорость образования кислоты и растворения металлов в подводных условиях (Tremblay & Hogan 2001).Кроме того, осаждение гидроксида металла, восстановление сульфидов бактериями и образование ингибирующих слоев отложений между взаимодействием хвостов и воды включают другие благоприятные последствия, связанные с использованием водных покровов (INAP 2009).

    Удаление отходов в природные воды, искусственные водохранилища, затопленные пространства подземных шахт или открытые карьеры являются примерами различных способов достижения водного покрова (Steffen Robertson and Kirsten Inc.1989, ITRC 2010). В этой главе основное внимание уделяется подводному удалению твердых шахтных отходов в закрытые карьеры (обратная засыпка). Можно использовать два различных подводных варианта; вариант водоотведения и вариант с повышенным уровнем грунтовых вод (MEND 1995).

    Обратная засыпка автоматически не является хорошим выбором для управления шахтными отходами (MEND 1995), и при оценке пригодности этого варианта захоронения всегда следует тщательно учитывать факторы, специфичные для участка, поскольку применимость метода очень зависит от характеристик шахтного участка. (MEND 1995, ITRC 2010).Хотя этот метод долгое время широко использовался во всем мире, обратная засыпка не всегда была осознанным экологическим решением, а, скорее, вопросом удобства. Однако в настоящее время подводное захоронение в карьере становится все более популярным вариантом экологически приемлемого постоянного захоронения сульфидсодержащих отходов горнодобывающей промышленности. (MEND 1995)

    Другие закрытые веб-страницы, связанные с использованием метода обратной засыпки, включают:

    Описание методики

    При подводном способе обратной засыпки отходы размещаются в закрытом карьере, залитом водой, или в том участке карьера, где добыча прекратилась.Водный покров образуется естественным образом в виде смеси коренных грунтовых вод и дождевой воды и остается засыпанным водой сточным материалом, или влажным покровом, содержащим не генерирующие кислоты, пока не образуется слой и вода (Рисунок 1). (Kauppila et al. 2013) Затопление также можно использовать для закрытия засыпанных отходов (MEND 1995). Между насыпью отходов и коренной породой может быть установлен защитный слой, чтобы уменьшить загрязнение грунтовых вод (Kauppila et al. 2013). Уменьшение гидравлического градиента почти до нуля в карьере или превращение диффузии в основной транспортный механизм — это способы ограничить конвективный отток и уменьшить потенциал выброса загрязняющих веществ (MEND 1995).

    Рис. 1. Отходы породы (с хвостовиком и без него), засыпанные в карьер под водным покровом. Тилль используется для покрытия мелководных участков. (адаптировано из Kauppila et al.2013)

    Практика обратной засыпки хорошо развита. Обширный отчет MEND 2.36.1 « Обзор методов захоронения в карьерах для предотвращения кислотного дренажа шахт — тематические исследования» представляет следующие концепции захоронения подводных карьеров (MEND 1995):

    • Подводное захоронение: При отсыпке находится карьерное озеро или заболоченное место.Метод можно разделить на четыре подкатегории:
    • Простая утилизация под водой. Чаще всего применяется вариант подводного захоронения, при котором отходы размещаются на дне ямы под водой. Необходимо учитывать качество и количество воды. Если этот вариант не подходит, можно рассмотреть другие концепции подводного захоронения.
    • Подводное захоронение с надводным барьером. Барьер снижает перенос загрязняющих веществ из сточных вод в воду, поскольку мелкозернистый материал действует как регулятор диффузии.Чистая почва (песок, глина, пашня и т. Д.) Часто используется для засыпки отходов. Оптимальную толщину барьера можно определить с помощью численных моделей.
    • Подводное водоотведение с барьером для грунтовых вод. Используется, если существует риск значительного конвективного потока грунтовых вод через систему захоронения отходов. Существуют три различных типа барьеров, однако эти варианты, как правило, являются дорогостоящими, и существует лишь несколько вариантов применения.
    • Подводное захоронение с барьерами поверхностных и грунтовых вод. Комбинация двух предыдущих вариантов.

    Концепции подводного захоронения показаны на Рисунке 2.

    Рис. 2. Концепции захоронения ям (адаптировано из MEND 1995).

    • Повышенные уровни грунтовых вод: Яма засыпается рядом с исходной поверхностью земли. Цель состоит в том, чтобы предотвратить окисление, подняв уровень грунтовых вод над отходами в слой чистой засыпки. Основное различие между двумя методами утилизации заключается в том, что в концепции возвышенных вод водный горизонт обычно имеет наклон, вызывая просачивание воды через отходы, аналогичные грунтовым водам, если вокруг отходов не установлены контрольные барьеры.Варианты повышения уровня грунтовых вод включают:
      • Насыщенные реактивные отходы. Аналогично простому варианту утилизации под водой.
      • Насыщенные реактивные отходы с поверхностным барьером. Аналогичен варианту водоотведения с надводным барьером. Поверхностный барьер в концепциях подводного захоронения обычно представляет собой диффузионный барьер, но в этом варианте барьер для инфильтрации также может быть потенциальным выбором, поскольку он будет препятствовать конвективному потоку грунтовых вод, предотвращая проникновение дождевой воды.Барьер может быть либо слоем с низкой проницаемостью, либо проницаемым слоем.
      • Насыщенные реактивные отходы с нижним барьером. Аналогичен варианту водоотведения с барьером для грунтовых вод. Подходит для сточных вод с низкой проницаемостью, в качестве опции используется проницаемый объем.
      • Насыщенные реактивные отходы с поверхностными и донными барьерами. Аналогичен варианту водоотведения с заграждениями поверхностных и грунтовых вод. Подходит для сточных вод с низкой проницаемостью, в качестве опции используется проницаемый объем.
      • Повышенный уровень грунтовых вод в реактивных отходах с использованием футеровки днища. Непроницаемая нижняя облицовка может использоваться в районах с пониженным уровнем грунтовых вод. Нижний слой предотвращает попадание просочившейся воды в отходы и образует бассейн с повышенным уровнем грунтовых вод. Однако, если материал отходов имеет достаточно низкую проницаемость, донные барьеры не обязательно нужны, поскольку сам материал может образовывать повышенный уровень грунтовых вод.

    Концепции повышения уровня грунтовых вод показаны на Рисунке 3.

    Рис. 3. Концепции повышения уровня грунтовых вод (адаптировано из MEND 1995).

    Руководство 2.36.1 MEND представляет 12 тематических исследований, связанных с захоронением в карьерах (MEND 1995):

    • Подводное захоронение: зона B Коллинз-Бей, Саскачеван, Канада; Island Copper, Британская Колумбия, Канада; Удден, Швеция
    • Подводная утилизация со щелочной смесью: Owl Creek, Онтарио, Канада
    • Подводное захоронение с барьерами из грунтовых вод: Рэббит-Лейк, Саскачеван, Канада
    • Подводное захоронение с верхним барьером: Сольбек, Квебек, Канада; Stratapound CNE, Нью-Брансуик, Канада; Дейлманн, Саскачеван, Канада
    • Отходы не удаляются — исследования затопленных карьеров: Робинсон, Невада, США.S.A .; Гуннар, Саскачеван, Канада; Клафф «Д», Саскачеван, Канада; Беркли, Монтана, США

    Кроме того, в отчете указаны 13 подводных свалок и два примера с повышенным уровнем грунтовых вод, а также перечислено в общей сложности более 60 участков, использующих методы закапывания (вода или сухие покрытия), в основном расположенных в США и Канаде.

    Соответствующие приложения

    Подводное захоронение в карьерах является подходящим методом как для получения кислоты, так и для добычи твердых веществ без образования кислоты (ITRC 2010).Точнее, Kauppila et al. (2013) представляют метод обратной засыпки открытым способом, который подходит для пустой породы (как для образования кислоты, так и для некислотной) и для нейтрализации хвостов, смешанных или наслоенных с пустой породой (Kauppila et al. 2013). Гидрогеология карьера и окружающей территории будет играть важную роль при оценке применимости метода. Коренная порода, имеющая низкую проницаемость, минимальный градиент грунтовых вод или его отсутствие в горных выработках, а также отсутствие значительных зон трещин или разломов, могла бы стать идеальной средой для захоронения отходов, образующих кислоту.Поскольку эти идеальные характеристики достижимы редко, другие желательные характеристики включают незначительный приток грунтовых вод (заканчивающийся незначительным воздействием на окружающую среду ниже по течению), кислотно-нейтрализующую способность окружающих пород и геохимические характеристики, которые снижают распространение загрязняющих веществ в окружающую среду. (Tremblay & Hogan 2001) .Если существует вероятность того, что может произойти просачивание кислоты из минерализации стенок карьера вдоль трещин, стыков, разломов и стенок карьера, это может повлиять на применимость метода (Tremblay & Hogan 2001) и другие мероприятия по удалению отходов. можно использовать (Kauppila et al.2013).

    Не только важно помнить, что не все ямы обязательно подходят для обратной засыпки (Lottermoser 2007), но и само удаление отходов под водой может оказаться сложной задачей (Tremblay & Hogan 2001). Например, при рассмотрении осаждения старых частично или полностью окисленных сульфидных отходов под водой необходимо учитывать, что растворимые вторичные минералы могут растворяться и потенциально выделять металлы, металлоиды и соли в воду. Фактически, рекомендуется, чтобы такие отходы вообще не складывались под водой.(Лоттермозер 2007)

    В целом, методы влажного укрытия не должны использоваться в засушливых или полузасушливых регионах, так как в случае подводного захоронения важно достичь стабильного бескислородного состояния и поддерживать уровень водонасыщения, который будет оставаться постоянным и полным. В засушливом и полузасушливом климате глубокие водоемы не являются обычным явлением, и круглогодичная подача воды не обеспечивается; два фактора, которые обеспечат постоянное насыщение отходов материала и предотвратят образование AMD (кислотный дренаж шахт) (Lottermoser 2007).Также угроза сейсмических событий, сильных штормов и проблем устойчивости, связанных с поддержанием водного покрова в долгосрочной перспективе и т. Д., Может препятствовать использованию метода (MEND 1995).

    В таблице 1 представлены преимущества и недостатки, связанные с использованием подводного метода захоронения в карьерах.

    Таблица 1. Преимущества и недостатки подводного захоронения в карьерах ( Steffen Robertson and Kirsten Inc. 1989, MEND 1995, Lottermoser 2007, ITRC 2010 ).

    Преимущества Недостатки
    Можно перерабатывать большие объемы отходов Возможное использование рудного тела в будущем становится более затруднительным
    Предлагает вариант постоянной утилизации горных отходов Если технология внедряется в качестве корректирующего действия, отходы должны храниться в другом месте, когда ведется добыча, и после того, как добыча прекращена, материал необходимо перемещать обратно
    Шахтные отходы могут быть возвращены в их первоначальную геохимическую среду Отсутствие подробных данных мониторинга засыпанных карьеров было серьезным недостатком; хотя засыпка отходов в горные выработки, по-видимому, является широко используемым методом, в предыдущие годы тщательный мониторинг проводился только на нескольких участках шахты
    Снижение образования и выброса загрязняющих веществ, большинство загрязняющих веществ можно обработать.Эффективный контроль сульфидных отходов подшипников Сульфиды в стенках карьера над окончательным уровнем воды могут окисляться и вызывать ухудшение качества воды, если не будут приняты запретительные меры
    Предотвращает образование пыли Может вызвать проблемы с окружающей средой, например, загрязнение грунтовых вод
    Гибкие приложения Нормативные ограничения, касающиеся подводного захоронения
    Экономия затрат по сравнению со многими другими методами, особенно при расчете «общих» затрат на действия по управлению отходами Фактор набухания реактивных отходов может привести к ситуации, когда объем отходов больше, чем объем отстойника, тем более что существует вероятность того, что карьер рудника будет затоплен до уровня, меньшего, чем полный
    Устранены долгосрочные эрозионные / геоморфологические проблемы: подпорные стены не нужны -> нет риска для устойчивости насыпи, размещение отходов является частью плана стабилизации горных выработок
    Риск воздействия при прямом контакте и случайных выбросах снижен
    Довольно легко реализовать
    В будущем контроль землепользования для шахты может быть отменен
    Требуется меньше длительного обслуживания и мониторинга

    Производительность

    Многие аспекты, относящиеся к методам мокрого покрытия в целом, также применяются к подводному методу обратной засыпки в карьерах.Производительность этого метода по переработке отходов хорошая, так как могут быть захоронены большие объемы отходов (ITRC 2010). Тем не менее, коэффициент разбухания реактивных отходов обычно составляет около 30%, и это может вызвать ситуацию, когда будет размещен больший объем отходов, чем первоначально добытый, особенно потому, что существует вероятность того, что шахтный карьер затопит до точки, меньшей чем полный (Steffen Robertson and Kirsten Inc., 1989).

    Самый простой способ выполнить обратную засыпку — использовать пандусы для ям, но также может возникнуть вопрос засыпки за край.Наиболее вредные отходы следует размещать соответствующим образом ниже уровня грунтовых вод или слоями / смешивать с материалами, нейтрализующими кислоту. (MEND 1995) Риск загрязнения грунтовых вод может быть уменьшен путем заполнения зазоров между отходами и стенками породы мелкозернистым горным порошком или хвостами, не содержащими сульфидов. (Кауппила и др., 2013)

    Проблемы окружающей среды могут возникнуть, например, в случае разрушения стенок выработок, поскольку окисленные грунтовые воды могут проникать в карьер и ускорять окисление.Хотя существуют некоторые опасения, связанные с подводным удалением и обратной засыпкой, есть также примеры случаев, когда захоронение в карьере привело к улучшению окружающей среды, поскольку образование кислоты и выщелачивание металла из отвалов пустой породы, расположенных на земле, можно уменьшить и улучшить. наблюдалось желобное подводное осаждение (MEND 1995).

    Стоимость метода зависит от конкретной площадки и выбранной концепции утилизации (Tremblay & Hogan 2001). Однако общие оценки затрат на варианты захоронения в карьере (методы сухого и влажного покрытия) даны Tremblay & Hogan (2001).Они оценивают удельные затраты на захоронение пустой породы в пределах от 1 до 2 долларов за тонну отходов, а для хвостов — от 1 до 3 долларов за тонну отходов, без учета факторов, специфичных для участка. (Tremblay & Hogan 2001)

    Требования к конструкции

    Методы перекрытия воды требуют регулировки уровня воды и сооружения переливных каналов или водосточных труб. В случае ухудшения качества воды необходимо провести активную или пассивную очистку. (Kauppila et al. 2013) При подводном удалении отходов следует использовать достаточно толстый слой воды, чтобы гарантировать, что отходы останутся покрытыми водой.Размер покрываемой площади вместе с ветровыми условиями, вызывающими вертикальное перемешивание воды, будет влиять на требуемую толщину слоя воды. Однако смешение воды можно предотвратить, используя подводные гребни, покрытые тиллом. Если глубина воды недостаточна, можно использовать поверхностный барьер, чтобы закрыть отходы. (Kauppila et al. 2013) Также необходимо учитывать влияние холодного климата в странах Северной Европы. Постоянный пересмотр первоначального плана осаждения, а также полевые исследования и тепловое моделирование важны в регионах, где замерзание происходит через регулярные промежутки времени.(MEND 1995)

    Как упоминалось ранее, применимость метода сильно зависит от условий конкретной площадки, и важно помнить, что не все ямы обязательно подходят для обратной засыпки (Lottermoser 2007). Кроме того, характер и объем необходимых технических исследований, контроля и обслуживания будут отличаться в зависимости от конкретного места (MEND 1995). Хотя субаквальное осаждение отходов в старые горные выработки широко использовалось и раньше, до недавнего времени надлежащее проектирование и вопросы экологической приемлемости этого метода не воспринимались более внимательно.Тщательное изучение нескольких факторов, принимая во внимание как краткосрочные, так и долгосрочные эффекты, имеет важное значение при оценке пригодности метода для конкретного рудника и выборе подходящей концепции для использования. (Таблица 2) Все представленные концепции захоронения в карьерах, как правило, хорошо разработаны, и хотя некоторые требования и вопросы определения характеристик площадки должны быть рассмотрены и определены на этапе планирования и проектирования, эти аспекты в настоящее время могут быть хорошо оценены.(MEND 1995)

    INAP 2009. Руководство GARD. Глобальное руководство по дренажу кислотных пород. Международная сеть по предотвращению кислотности (INAP). http://www.gardguide.com

    ITRC (Межгосударственный совет по технологиям и регулированию) 2010. Обратная засыпка и подводное удаление отходов. Вашингтон, округ Колумбия: Межгосударственный совет по технологиям и регулированию, Группа по отходам горнодобывающей промышленности.

    Кауппила, П., Ряйсянен, М. Л. и Мюллюоя, С. 2013. Лучшие экологические практики при добыче металлических руд. Finnish Environment 29 en / 2013.

    Lottermoser, B.G. 2007. Отходы шахт: характеристика, обработка и воздействие на окружающую среду, 2 nd Edition. Спрингер, Берлин.

    MEND 1995. Обзор методов захоронения в карьерах для предотвращения кислотного дренажа — тематические исследования. Отчет MEND 2.36.1.

    Steffen Robertson and Kirsten Inc. 1989. Проект технического руководства по дренажу кислых пород, том 1. Отчет Целевой группы по дренажу кислотных шахт Британской Колумбии.

    Tremblay, G.A. И Хоган, К. 2001. Руководство MEND, Том 4.Профилактика и контроль. Отчет MEND 5.4.2d.

    Tailings.info ▪ Шахтное хранилище

    Шахтное хранилище

    Рис. 1: Типичное хранилище хвостов в карьере (© Джон Энгельс)

    Введение

    Хвостохранилище внутри карьера, как следует из названия, представляет собой просто процесс обратной засыпки заброшенных открытых карьеров хвостами (рис. 1). Этот метод очень привлекателен для оператора шахты, так как отработанные пустоты могут быть заполнены за небольшую часть затрат, связанных с проектированием, строительством и эксплуатацией традиционной установки с утолщенной, пастообразной или сухой дымовой трубой.Еще одно преимущество подземного хранения заключается в том, что хвосты не требуют подпорных стенок, что устраняет риски, связанные с нестабильностью насыпи (EPA 1994).

    Дистанционные горнодобывающие предприятия в Австралии десятилетиями использовали подземные хранилища, в которых грунтовые воды являются солеными или не пригодными для питья. Кроме того, местные заинтересованные стороны предпочитают заполнять пустоты после прекращения добычи и дают разрешение на засыпку подходящим образом расположенных карьеров.

    Преимущества и недостатки

    Основным недостатком подземного хранения хвостов является то, что вероятность загрязнения подземных вод ниже и вокруг пустоты может быть очень значительной (DME 1999).Однако на некоторых предприятиях были установлены системы нижнего дренажа для контроля и восстановления просачивания из отложенных хвостов. Другими недостатками подземного хранения являются:

    • Быстрые скорости подъема происходят, особенно на ранних стадиях отложения, когда яма находится на самой глубине, а открытая поверхность — на самой маленькой. Это снижает возможность высыхания и обезвоживания хвостов на солнце, что приводит к низкой прочности и плохим свойствам уплотнения (DPI 2003).
    • Стабильность подземных рудников в непосредственной близости от хвостохранилища может быть поставлена ​​под угрозу.Сжиженные хвосты могут устремиться в подземные пустоты, что приведет к катастрофическим последствиям, или увеличивающийся вес перекрывающих их хвостов может вызвать схождение подземных дорог. Катастрофа 1970 года в Муфулире унесла жизни 89 горняков, когда прорыв хвостохранилища затопил подземные выработки (DME 1999).
    • Плохое уплотнение может привести к длительной деформации поверхности после заполнения ямы. В основном это связано с низким содержанием твердых частиц в хвостах и ​​глубиной залегания материала.Карьеры необходимо будет постоянно пополнять хвостами до тех пор, пока показатели консолидации не станут минимальными, и можно будет успешно внедрить и оконтурить защитное покрытие (DME, 1999).
    • Вокруг котлована необходимо установить скважины для грунтовых вод, чтобы контролировать шлейфы фильтрации. В некоторых случаях может потребоваться наблюдение за ними спустя долгое время после заполнения ямы и даже откачка просачиваемой жидкости из колодцев для предотвращения загрязнения грунтовых вод (DME 1999).
    • Как следствие, там, где существуют законы об охране окружающей среды, обратная засыпка котлованов либо запрещена, либо контролируется для предотвращения чрезмерного загрязнения грунтовых вод.
    • Стерилизация потенциальных будущих резервов. На момент заполнения карьера хвостами дальнейшая добыча полезных ископаемых была сочтена нерентабельной. В будущем бортовые содержания будут ниже из-за усовершенствованной технологии добычи и переработки (и более низких эксплуатационных расходов), что позволит перерабатывать старые карьеры. Это сложно, если их засыпать хвостами, и современные блочные пещеры или методы подземной добычи методом выемки и засыпки были бы слишком опасными, чтобы предполагать дальнейшее извлечение полезных ископаемых.

    Одно из эксплуатационных соображений при засыпке карьера заключается в том, что хвосты могут сдавливаться, вызывая переполнение на стороне, противоположной точке разгрузки, когда надводный борт низок (по направлению к окончанию засыпки карьера). Это происходит из-за веса хвостов вокруг точки разгрузки, вызывающего локализованное оседание, которое может вызвать всплеск потока хвостов и вызвать переполнение затопленной воды (или хвостов) на одной стороне карьера. Это можно контролировать, учитывая высокий надводный борт и время высыхания перед дальнейшей доливкой, если доступны другие заброшенные карьеры или хвостохранилища.

    Топпинг

    Из-за глубины и, как правило, высокой скорости подъема хвостов, связанных с захоронением в карьере, плотность хвостов на месте может быть низкой. Следовательно, эффекты консолидации могут быть высокими и продолжаться в течение длительного времени по сравнению с обычным удалением поверхностных водоемов. Это означает, что по мере консолидации хвостов с течением времени формируется углубление, более распространенное в областях наибольшей глубины в карьере. Это можно увидеть на рисунке 2, где закрытый карьер образовал впадину (левая часть рисунка), где существует наибольшая глубина хвостов.Такая высокая скорость консолидации в течение длительного времени может затруднить формирование контура закрытия.

    Рис. 2: Типичная депрессия из-за уплотнения, связанного с хранением хвостов в карьере (© Джон Энгельс)

    В такой ситуации, когда рудник все еще находится в эксплуатации, большинство карьеров «закрывают» хвостами, чтобы заполнить депрессию свежими хвостами, тем самым увеличивая емкость хранилища. Другой альтернативой является использование естественного берегового откоса хвостохранилищ и возможность использования стояков.В этой ситуации трубопровод удлиняется по направлению к центру углубления для осушенных хвостов с 90-градусным изгибом, выступающим за конец трубы вертикально. Хвосты выгружаются до образования конической кучи хвостов в границах карьера. По мере уплотнения коническая форма теряется, а окончательная депрессия хвостов меньше, даже после того, как закрытие крышки и контурная обработка были завершены. Если более высокая скорость утолщения может быть реализована с использованием стояка, коническая свая будет более крутой, что позволит увеличить объемы хранения и дополнительно снизить конечную депрессию карьера.На рисунке 3 показан метод стояка, применяемый на шахте в северных территориях Австралии.

    Рис. 3. Завершение карьера при помощи стояка (любезно предоставлено Newmont)

    Рис. 4: Хвостохранилище после засыпки (любезно предоставлено Newmont)

    Калифорнийский горнодобывающий совет по решению экологических проблем, связанных с постановлением о засыпке, затрагивающим месторождения золота и других металлических полезных ископаемых

    Государственный комитет по горнодобывающей промышленности и геологии Калифорнии был загружен в 2017 году с текущими нормами для реализации реформы SMARA , принятой в 2016 году.2018 год у Правления будет насыщенным, и за ним тоже стоит внимательно следить, в частности, потому, что Правление планирует устранить непредвиденные экологические последствия, возникшие в результате принятия пятнадцать лет назад так называемого «Положения о засыпке».

    Для тех, кто сбежал из Калифорнии в связи с Постановлением о засыпке, вот краткая информация о том, почему вы собрали чемоданы и не вернулись. Регламент обратной засыпки содержит два ключевых требования для открытых горных выработок металлических полезных ископаемых.Во-первых, постановление требует, чтобы все выемки карьера засыпались до первоначальной отметки поверхности. Во-вторых, любой лишний материал должен быть отсортирован таким образом, чтобы результирующая топография не превышала отметку поверхности до начала добычи более чем на 25 футов.

    В целом, Регламент обратной засыпки стал плохой новостью для горнодобывающей промышленности Калифорнии и окружающей среды, как объясняется в этом обновлении от февраля 2016 года о нормативной среде для металлических рудников в Калифорнии . Короче говоря, Регламент обратной засыпки требует дважды перемещать материал (увеличивая выбросы парниковых газов), не учитывает надлежащее хранение и обращение с отходами (ставит под угрозу качество воды) и может вызвать более серьезные нарушения почвы (влияя на среду обитания чувствительных видов).

    Что сейчас происходит? 14 декабря 2017 года Комитет Правления по сохранению и рекультивации полезных ископаемых проголосовал за начало процесса изменения Положения о засыпке для устранения этих непредвиденных последствий. Этот первый шаг был сделан после нескольких лет обсуждений между членами Комитета и Стоулом Ривсом, а также с Golder Associates. В частности, мы призвали Комитет требовать обратной засыпки и сокращения рудного отвала только в том случае, если анализ в соответствии с законом штата об экологической экспертизе, Законом о качестве окружающей среды Калифорнии, показывает, что эти варианты будут лучшим экологическим вариантом по сравнению с частичной обратной засыпкой или без обратной засыпки. альтернативы.Мы также призвали Комитет во всех случаях воспрепятствовать определенным действиям, например, исключив использование хвостов в качестве материалов для засыпки карьеров. Более подробную информацию об этих рекомендациях можно найти в этом письме и презентации .

    Следующие шаги. В настоящее время Комитет начинает процесс изменения Положения о засыпке с Государственным горно-геологическим советом, проводящим общественные семинары. Семинары еще не запланированы, так что следите за обновлениями в этом блоге.

    За дополнительной информацией обращайтесь к адвокатам компании Stoel Rives по горнодобывающей промышленности в Калифорнии: Тому Генри ([email protected]; 916-319-4667) или Майклу Шерману ([email protected]; 916-319-4792).

    .