Какие направления развития Росийской науки Вы считаете наиболее перспективными

К возможности использования техногенного месторождения песка

К ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

ТЕХНОГЕННОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ПЕСКА

 

При добыче и переработке полезных ископаемых образуются большие объемы отходов обогащения, складирование которых требует отвода значительных площадей, приводит к изменению рельефа, нарушению инженерно-геологических, гидрогеологических и эколого-геологических условий района размещения хранилища отходов.

Общее количество перемещенной на планете горной массы превышает 100 миллиардов тонн. При комплексной переработке добытого минерального сырья, в процессе обогащения руд, теряется около четверти содержания железа, вольфрама, молибдена [1]. В Центрально-Черноземном районе общие объемы складируемых отходов составляют около 800 млн.м3, при этом из сельскохозяйственного оборота отчуждены значительные площади ценных плодородных земель.

На территории Курской магнитной аномалии осуществляется добыча железистых кварцитов, одним из наиболее распространенных методов обогащения, является мокрая магнитная сепарация. В результате чего образуются отходы мокрой магнитной сепарации (ММС), которые в виде пульпы транспортируются по трубопроводу и складируются в хвостохранилище, формируя массив техногенных грунтов.

В процессе намыва происходит фракционирование хвостов. Исследование состава и строения отходов ММС осуществлялось по двум взаимно перпендикулярным плоскостям. В месте выпуска пульпы (где скорость потока наибольшая) откладываются более тяжелые частицы (следовательно, и наиболее крупные) (рис.1). По мере продвижения потока и уменьшения его скорости осаждается все более легкие частицы вплоть до уреза воды пруда осветления, куда стекают в основном илистые и коллоидные фракции хвостов обогащения.

На хвостохранилище Лебединского ГОКа сбрасывается пульпа, содержащая больше 60 % пылеватых частиц, 20 % из которых откладывается в зоне сброса, где песчаные фракции 0,3-0,05 мм составляют 60-80 % от общего содержания. При этом преобладают фракции мелкого и тонкого песка (0,2-0,05 мм).

Главный профиль, длиной 90 м, расположен вдоль основного движения пульпы при намыве (от зоны сброса в сторону пруда-отстойника). Дополнительный профиль, имеющий длину 50 м (среднее расстояние между выпусками пульпопроводов), пересекает главный в месте выпуска пульпы и перпендикулярен ему. Таким образом, участок отбора проб захватывает зону сброса и часть промежуточной зоны. Предполагается, что грунты, отобранные по главному профилю, будут характеризовать особенности изменений свойств по преобладающему направлению намыва, а грунты дополнительного – отражать влияние соседних выпусков пульпы на формирование массива в зоне сброса. При этом расположение дополнительного профиля позволяет оценить влияние соседнего пульпопровода (№ 3) на формирование структур массива, связанное, в первую очередь, с не сочетанием графиков намыва из разных пульпопроводов. В качестве грунта, характеризующего отложения пруда-отстойника, в нарушенном сложении была отобрана проба (М10) из понижения, глубиной до 40 см, образовавшегося вокруг
места выпуска пульпы за счет ударного действия воды, где после прекращения намыва сформировался застойный режим.

Образцы для определения деформационных свойств вырезались кольцом (диаметр 85 мм, высота 35 мм) и закрывались с двух сторон крышками, после чего, для поддержания естественной влажности, закреплялись широкой липкой лентой и обворачивались мокрой газетой

Результаты гранулометрического анализа подтверждают, что на фоне общей закономерности фракционирования материала (уменьшения крупности намытого материала по мере удаления от выпуска пульпы) существуют более мелкие колебания дисперсности, связанные с локальными факторами. Интересно, что по направлению намыва, в пределах главного профиля, содержание фракций (<0,01мм), неустойчивых к ветровой дефляции, практически не меняется и составляет 6-14 % (рис. 2).

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

Во всех исследованных образцах преобладают фракции тонкого песка (22-58 %) и крупной пыли (16-66 %). Тем не менее, по дисперсности четко выделяются зона сброса (М17, М19, М110) и промежуточная зона (М11, М13, М14, М15), отдельно от которых расположена кривая, соответствующая образцу-аналогу зоны пруда-отстойника (М10). Для грунтов дополнительного профиля тоже характерно увеличение дисперсности с удалением от места выпуска пульпы, которое прослеживается на расстояние до 20 м по обе стороны от выпуска (кривые гранулометрического состава образцов М21 и М32, отобранных на расстоянии 20 м, практически совпадают). Дальнейшее уменьшение дисперсности (М22) связано с влиянием соседнего пульпопровода.

1 2 3