CC BY
272
Вестник ДВО РАН. 2010. № 3
УДК 622,342'17(571.65)
В.Е.ГЛОТОВ, Л.П.ГЛОТОВА, А.П.БУЛЬБАН, И. Д.МИТРОФАНОВ
Хвостохранилище Карамкенского горно-металлургического комбината: инженерно-геологические проблемы и причины аварийного разрушения
Охарактеризовано современное геоэкологическое состояние хвостохранилища бывшего Карамкенского горно-металлургического комбината, которое расположено в долине руч. Туманный (бассейн р. Хасын). После прекращения горнорудных работ в 1994 г. хвостохранилище не эксплуатировалось, однако в нем происходило активное преобразование минерального состава накопленных рудных отходов, их глинизация. Из-за кражи металлической облицовки руслоотводного канала усилились процессы заводнения чаши хвостохранилища вплоть до прорыва паводковых вод в конце августа 2009 г. Выявлена основная причина аварии — тиксотропное разжижение грунтов дамбы и прилегающей к ней массы хвостов под воздействием работы тяжелой техники по наращиванию высоты 27-метровой ограждающей дамбы. Это привело к залповому выбросу селеподобной массы, вызвавшему частичное разрушение жилого поселка в долине р. Хасын, гибель 2 человек, уничтожение речных гидробионтов. Сформулированы предложения по предупреждению подобных аварий.
Ключевые слова: криолитозона, добыча золота, рудные отходы, хвостохранилище, тиксотропия, аварийное разрушение.
Karamken tailing dump: engineering and geological problems and accident-caused destruction. V.E.GLOTOV, L.P.GLOTOVA, A.P.BULBAN, I.D.MITROFANOV (North-East Interdisciplinary Scientific Research Institute, FEB RAS, Magadan).
Karamken tailing dump facilities of the former Karamken Mine (Tumanny Creek Valley in the Khasyn River area) are characterized from the viewpoint of their current geoecological safety. Since 1994, when mining activities ceased, the tailing dump has not been in operation. However, its accumulated ore tails were subject to intense mineral alteration - argillization. Metal lining of the leadaway channel was stolen and, as a result, water began to enter the tailing pond till the flooding event in the late August of2009. The flooding accident is established to happen basically due to thixotropic dilution of the dike rocks and contiguous ore tails, resulted from building the 27-meter surrounding dike using heavy machines. This activity caused a volley outburst of mudflows, which killed two people, in part destructed the settlement in the Khasyn River Valley, and entailed extinction of river hydrobionts. Preventive measures are proposed to avoid such emergencies.
Key words: permafrost, gold production, ore wastes, tailing dump, thixotropy, accident-caused destruction.
Хвостохранилище бывшего Карамкенского горно-металлургического комбината (КГМК) сооружено во второй половине 1970-х годов в долине руч. Туманный - правого притока р. Хасын (рис. 1).
Утром 29 августа 2009 г. ограждающая дамба этого хвостохранилища была прорвана. Волна уничтожила в нижнем бьефе до устья ручья (на протяжении около 1000 м) лесные насаждения в полосе шириной около 300 м, перехлестнула русло р. Хасын и снесла постройки пос. Карамкен в левобережной пойме. Погибли двое жителей поселка, разрушены жилые дома и хозяйственные постройки. Почти полностью уничтожены флора и
ГЛОТОВ Владимир Егорович - доктор геолого-минералогических наук, заведующий лабораторией, ГЛОТОВА Людмила Петровна - старший научный сотрудник, БУЛЬБАН Александр Петрович - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, МИТРОФАНОВ Илья Дмитриевич - инженер-исследователь (Северо-Восточный комплексный НИИ ДВО РАН, Магадан). E-mail: geoecol@neisri.ru
фауна реки. Общий материальный ущерб, включая затраты на ликвидацию последствий аварии, превысил 150 млн руб.
Подобные аварии возможны и на других аналогичных объектах, особенно в геологически сходных районах Дальневосточного региона, поэтому мы считаем целесообразным указать на особенности возведения одного из ответственных гидротехнических сооружений (ГТС) в горных районах криолитозоны, ознакомить с результатами естественных процессов преобразования накопленных рудных отходов и геоэкологическими последствиями этих преобразований. Исследование актуально в научном и практическом отношении, поскольку от-Рис. 1. Схема расположения Карамкенского горно-металлур- работка месторождений полезных
гичесшго шм6™: 1 - хв°ст°хранилище на РуЧ. Тумгшньш, ископаемых в Восточной Сибири и
2 - территория деятельности КГМК, 3 - автодорога
на Дальнем Востоке РФ в видимой перспективе будет занимать ведущее место в хозяйственной жизни регионов.
Нами проведены полевые работы в районе хвостохранилища в 2003 г., гидрогеохимические опробования по контуру хвостохранилища в 2007 г., обследования в 2005, 2009 гг.
Изучение отобранных проб производилось в специализированных лабораториях СВКНИИ ДВО РАН. Определение содержания цианидов и роданидов и контрольные анализы выполнялись в Центре лабораторного анализа и технических измерений (ЦЛАТИ) по Магаданской области. Камеральные работы включали не только обработку полевых и лабораторных данных, но и изучение и анализ более ранних рукописных отчетов, хранящихся в Магаданском филиале территориального геологического фонда, в архивах института «Дальстройпроект» и СВКНИИ ДВО РАН.
Природные условия района хвостохранилища описаны достаточно полно в [1, 2], приведем только общие характеристики.
Рельеф района работ - среднегорье с относительными превышениями водоразделов над дном долины 700-1050 м. Р. Хасын, дренирующая это среднегорье, имеет водосборную площадь в створе устья правого притока руч. Туманный около 140 км2. Ее русло шириной в межень около 2 м врезано в пойму примерно на 1 м. В геологическом строении района принимают участие эффузивные вулканогенно-осадочные толщи мелового возраста.
В геокриологическом отношении водосборная площадь верховьев р. Хасын относится в зоне прерывистого распространения многолетнемерзлых пород, развитых в междуречных пространствах. Под руслами ручьев 3-го и больших порядков (по Б.Хортону) повсеместно существуют сквозные талики.
Гидрогеологический разрез этих таликов состоит из водоносных аллювиальных гравийно-галечных отложений мощностью до 13 м. Коэффициент фильтрации отложений 50-130 м/сут, уровни воды летом соответствуют уровням водотоков. Зимой после прекращения стока они понижаются на 3-5 м.
Подстилает аллювиальный водоносный горизонт элювиальный слой, сложенный дре-весно-щебенчато-валунистыми образованиями с супесчаным или суглинистым цементом. Мощность слоя неравномерна, максимум (15-16 м) достигается в зонах тектонических
разломов. Фильтрационные свойства элювия, по данным опробования скважин, низкие, находятся в пределах 0,3-1,5 м/сут. Поскольку в лабораторных условиях измеряют фильтрационные характеристики не слоя в целом, а супесчаного и суглинистого цемента после уплотнения, при инженерно-геологических изысканиях значения данного параметра на порядок меньше реального, что влияет на выбор способов гидроизоляции аккумулируемых рудных отходов.
Ниже элювиального слоя залегает водоносный комплекс трещинных и трещинно-жильных вод эффузивных и вулканогенно-осадочных пород мелового возраста.
Подземные воды напорные. Пьезометрическая поверхность в целом повторяет очертания зеркала грунтовых вод, но постоянно находится ниже него на 2-7 м. Это вызывает повсеместную в пределах сквозного талика нисходящую фильтрацию воды из аллювиальных отложений в толщу коренных пород.
Хвостохранилище было создано в 1977 г. для складирования хвостов* - отходов переработки руды Карамкенского золотосеребряного
месторождения одноименным комбинатом. Для извлечения золота руда измельчалась до фракции 0,078 мм, затем золото и серебро извлекались цианистым натрием, расход которого за год составлял в среднем 300 т.
Хвостохранилище пойменного типа включало в себя следующие объекты: ограждающую и две головные (водоподпорные) дамбы, руслоотводы, водоподпорное озеро, аварийный сифонный водосброс. Емкость чаши 5,1 млн м3, накоплено около 4,6 млн м3 отходов (рис. 2). После прекращения в 1994 г. работ по добыче золота и серебра гидротехническое сооружение не эксплуатировалось.
Ограждающая дамба - основной объект ГТС. Ее максимальная высота 28 м, длина по гребню 320 м, ширина 10 м. В 8 м ниже гребня имеется берма шириной 6 м. Проект хвостохранилища составлен на основе предположения о водоупорных свойствах элювиального слоя. Водонепроницаемые ядра плотин планировали создавать из уплотненного суглинка или глины.
Рис. 2. Гидрографическая схема долины руч. Туманный на участке хвостохранилища с контурами основных объектов: 1 - створы дамб: 1-1 - головная в долине руч. Охра, 2-2 - то же, в долине руч. Туманный, 3-3 - внутренняя, 4-4 - ограждающая; 2 - русла ручьев в естественных условиях; 3 - руслоо-твод с дорогой по гребню насыпи, отделяющей руслоотвод от чаши хвостохранилища; 4 - абсолютные отметки на площади хвостохранилища
* После извлечения металлов из руды измельченные отходы часто называют хвостами. Их разбавляют водой в соотношении 1 часть твердого вещества к 3 или 4 частям воды. Получаемую смесь называют пульпой, которую насосами перекачивают в хвостохранилище. После отстоя загрязненную воду забирают на металлоизвлекатель-ную фабрику для повторного использования. Уплотненную составляющую пульпы называют рудными отходами, хвостами или кеком.
Из-за отсутствия инженерно-геологического контроля работы по сооружению дамб выполнены с грубыми отступлениями от проекта. Дамбы оказались проницаемыми для сточных вод, в примыкании с левобережным скальным склоном руч. Туманный сформировались каналы поглощения воды из пруда-отстойника [2]. Суглинистого (глинистого) ядра в теле ограждающей дамбы нет. Отсыпана она из гравийно-галечных отложений с супесчаным цементом.
Отступления от проекта создали предпосылку загрязнения природных вод в нижнем бьефе хвостохранилища. К началу теплого периода 1987 г. содержание цианидов и рода-нидов в аллювиальных водах ниже ограждающей дамбы достигало, соответственно, 3,6 и 15,12 мг/дм3, что в 36 и 151 раз больше предельно допустимых концентраций (ПДК) для рек рыбохозяйственного назначения. Ядовитые соединения были отмечены и в р. Ха-сын. Возникла угроза отравления воды в водозаборах населенных пунктов в долине этой реки, поэтому были приняты срочные меры по предупреждению загрязнений. Наиболее эффективным явилось доведение степени очистки пульпы до концентраций цианидов и роданидов, близких к ПДК. К началу 1994 г. поступление в хвостохранилище очищенных до требуемых кондиций стоков, разбавляемых к тому же притоками воды со склонов и выпадающими осадками, привело к снижению содержаний токсикантов до десятых долей миллиграммов на кубический дециметр в подземных водах аллювиальных и коренных пород в нижнем бьефе.
Слабым звеном в системе экологически безопасной эксплуатации хвостохранилища Карамкенского ГМК являлся руслоотвод № 2, или канал, по которому проходил сток руч. Туманный (рис. 2). Он проложен по правому склону долины с уклоном 0,0015%о. Длина его 1360 м, ширина по дну 8 м, глубина 2,8 м, проектная максимальная пропускная способность 48 м3/с.
Руслоотвод был построен за 2 года до запуска хвостохранилища. Изначально канал для гидроизоляции по всей длине был облицован бетонными плитами. Однако уже в первый год эксплуатации произошли неравномерные просадки дна канала в головных пикетах на протяжении около 300 м. В декабре 1976 г. на участке просадок пройдена траншея глуби -ной 7 м, которая вскрыла жилы сублимационного льда мощностью до 1 м, не выявленные при инженерно-геологических изысканиях из-за очень редкой сети скважин. При проходке траншеи встречены также линзы мерзлого торфа, перекрытые делювием, свидетельствующие об оползании склоновых накоплений. Было принято решение заменить грунты с мерзлым торфом и жильными льдами на насыпные щебенчатые и гравийно-галечные, которые перекрыли нижележащие мерзлые льдистые образования. Чтобы уменьшить давление на них, вместо бетонных плит стенки канала облицевали стальными листами. Хотя они были сварены между собой, фильтрация из канала происходила, но в незначительных объемах (до 32 л/с суммарно на протяжении 270 м от головного пикета). В 2000 г. стальная облицовка как железный лом была вывезена мародерами. Впоследствии облицовку восстановили, но заменили на листы толщиной 0,3 мм, уложенные внахлест без сварки. Это способствовало активизации утечек из руслоотвода. У подножия насыпи по контуру чаши хвостохранилища образовалась линия техногенных источников, питаемых водой из рус-лоотвода, с суммарным дебитом в меженный летний период до 280 л/с, в паводок потери возрастали на порядок. Часть воды фильтровалась в толщу хвостов, остальная скапливалась на их поверхности, образуя озеро.
Насыпь, по которой проложена дорога и которая отделяет руслоотвод № 2 от чаши хвостохранилища, на головных пикетах до августа 2009 г. постоянно проседала, погружаясь в оттаивающие грунты основания, из-за суффозионного выноса тонкозернистого и глинистого материала грунтовой отсыпки. Она нуждалась в регулярном присмотре и ремонте, который осуществлялся эпизодически и частично, поскольку грунтовую пригрузку со стороны чаши не выполняли. С 1994 г. хвостохранилище не рекультивировалось и не консервировалось, но стало объектом хищнического вывоза металлических деталей для
продажи как вторичного сырья. В 2007 г. был украден аварийный водосброс - сифон из 2 труб диаметром 530 мм.
В соответствии с первоначальными общераспространенными представлениями, пульпа, уложенная в хвостохранилище, после уплотнения должна была перейти в многолетнемерзлое состояние, сформировав инертное в геохимическом отношении новообразованное геологическое тело. Строительство объектов ГТС, выполненное с нарушением проектных решений, мародерское разрушение руслоотвода и аварийного водосброса спровоцировали активизацию фильтрации поверхностных вод в толщу пульпы, а также в сквозной талик, сохранившийся под дном чаши накопленного кека. Это способствовало тому, что даже при температуре аккумулированных отходов до -1,5°С во всем их объеме происходили геохимические процессы окисления сульфидов, гидролиза и преобразования размолотых до пылевидных фракций плагиоклазов в глинистые минералы, сопровождавшиеся общей глинизацией накопленных хвостов. Минералогические анализы отобранных нами проб, выполненные д.г.-м.н. Н.Е. Савва, отчетливо показали обогащение пульпы сульфатами и глинистыми минералами, уменьшение количества основных породообразующих минералов (табл. 1).
Таблица 1
Минералогический состав руды и пульпы, % к навеске пробы
Минерал Руда, 1974 г. ВНИИ-1; ЦНИГРИ, ИРГИ-Редмет (данные Г.П.Демина) Пульпа, 2007 г. СВКНИИ ДВО РАН (аналитик д.г.-м.н. Н.Е.Савва)
Кварц Полевые шпаты Глинистые (каолинит, гидрослюда) Кальцит Сульфиды и другие рудные Сульфаты (мелантерит, ярозит, галотрихит, гипс) 67-74,6 40-70 10,4-17,0 5-15 1,1-17,15 6-30 2,9-7,0 0 0,3-0,7 0,2-0,5 0 7-20
Происходящим геохимическим реакциям преобразования минерального состава накопленных хвостов благоприятствует тонкозернистость отложений, обеспечивающая обширную площадь контакта плагиоклазов с кислородом и водой, широкое развитие капиллярной и пленочной воды, которая мигрирует к фронту сезонного вымерзания, т.е. к дневной поверхности, в зимнее время и испарительной конденсации - в летнее. Эти процессы миграции вызывают в летние меженные периоды возникновение на всей поверхности обсохших хвостов белесой пылевато -соляной корки толщиной до 5-30 мм. В ее составе мелантерит (Ре804 • 7Н20), ярозит (КРе4+[(0Н)6 • (804)2]), галотрихит (РеЛ12[804]4 • 22Н20), гипс (Са804).
На участке хвостохранилища вне зоны сквозного талика сульфаты накапливаются в приповерхностном слое, а глинистые частицы обогащают всю толщу пульпы. По данным нашего опробования фрагмента хвостов в октябре 2009 г., содержание гидрослюды в пробах, взятых из места размыва 20-метровой вертикальной стенки хвостов вблизи ограждающей дамбы, от подошвы до дневной поверхности по всему разрезу превышало 15%.
При выпадении летних дождей низкой интенсивности солевые выцветы растворялись. В отдельных микропонижениях на поверхности плотной пульпы возникали скопления
■ , Г164ЯО,31 , ,
воды, имевшей состав М л .О-:—pH 7,5 при содержании 80,-' 702 мг/дм3,
№*570(2$
С1- 1067, Мп 1,55; Ы 0,04; Т1 0,74; Ли 0,0006 мг/дм3. Но при дождях повышенной интенсивности и длительности (более 1-2 сут) поверхность хвостохранилища заполнялась водой, возникало временное озеро-пруд. Химический состав воды формирующегося озера и содержание в ней нормируемых компонентов приведены в табл. 2 и 3.
Следовательно, через 9 лет после прекращения работ по добыче золота и серебра на КГМК вода сезонных скоплений в хвостохранилище по большинству компонентов не представляла экологической угрозы для обитателей поймы р. Хасын и руч. Туманный в нижнем бьефе.
Однако исследователи не придавали серьезного значения тонкой взвешенной составляющей, представленной глинистыми минералами (каолинит, гидрослюда), частично выносимой из хвостохранилища при обходной фильтрации. Из-за отсутствия аварийного водослива озерная вода, накапливающаяся при паводках и в половодье в хвостохранили-ще, частью испарилась, а в основном фильтровалась через ограждающую дамбу, насыщая материал грунтовой отсыпки глинистыми частицами.
Опасности в этом не видели, главной угрозой представлялся размыв ограждающей дамбы. По расчетам в «Декларации безопасности хвостохранилища Карамкенского ГМК»,
Таблица 2
Химический состав воды в озере у ограждающей дамбы в теплый сезон 2003 г.
(по результатам опробования и анализа в СВКНИИ ДВО РАН, химик Д.С.Кротова)
Дата опробования. Состав воды
Характерный компонент, мг/дм3
so;
Cl-
Ca2+
nh;
08.08. М0.ІУЮ‘™ИІС°’М CW71N&14Mg]3
SCV-lHCOj ЗОС'Нб
12.08. м (і.::
31.08. m 0,79
Cn76Nfllti
SO^OHCOjZS
Ca63Na23MaW
02.10.
CaG9Nal7Mel2
74,5
79,0
377,0
60,0
31,2 44,1
17,0 49,0
2,0
2,5
172,3 0
17,0 44,1
2,5
5,6
K
+
0
0
Таблица 3
Содержания нормируемых микроэлементов (мг/дм3) в водоеме на поверхности хвостохранилища по данным количественного спектрального анализа в СВКНИИ ДВО РАН, 2003 г.
Микроэлемент ПДК для рыбохозяйственных вод Порядковый номер пробы, дата отбора
№ 1, 08.08. № 2, 12.08. № 3, 31.08. № 4, 02.10.
Сурьма 0,05 0,042 0,012 0,02 0,00043
Свинец 0,006 0,0001 0,0029 0 0
Мышьяк 0,03 0,0011 0,001 0,657 0
Марганец 0,1 0,09 0,2 0,44 0,14
Висмут 0,1 0,00023 0 0,001 0
Бериллий 0,0002 0,0002 0,0002 0,0001 0,0003
Молибден 0,25 0,0006 0,0005 0 0,002
Олово 2,0 0,00006 0 0 0
Медь 0,001 0,0018 0 0,003 0,0015
Серебро 0,05 0,00025 0,00025 0 0
Цинк 0,01 0 0,00046 0 0
Никель 0,01 0,001 0,001 0 0
Кобальт 0,01 0,0002 0,0003 0 0
Стронций 2,0 0,01 0,0095 0 0
Золото 0 0,00004 0,00004 0 0
Алюминий 0,5 1,014 3,25 1,93 0,31
составленной ОАО «Геофизстрой» (г. Магадан) в 2005 г., волна прорыва могла затопить пойму руч. Туманный в нижнем бьефе и вызвать подъем воды в р. Хасын, сопоставимый со средним паводковым. Ущерб от аварии, по расчетам, определялся гибелью речных обитателей из-за повышенной мутности и возрастания концентраций марганца, алюминия, меди, мышьяка, возможно, свинца выше ПДК для рыбохозяйственных водоемов. Пос. Ка-рамкен, расположенный на левобережной части долины р. Хасын напротив устья руч. Туманный, по расчетам специалистов ООО «Геофизстрой», затоплению не подвержен. Это мнение обосновано в «Декларации безопасности...» и подтверждено специалистами такого авторитетного предприятия, как проектно-экспертный центр «Промгидротехника» (г. Белград).
Катастрофический прорыв ограждающей дамбы произошел не по ожидаемому сценарию. В период с 27 по 29 августа 2009 г. в Хасынском районе выпали осадки в количестве 75,3 мм (данные ГУ Колымского управления гидрометеослужбы). При площади водосбора руч. Туманный, равной по створу у головного пикета руслоотводного канала 32,2 км2, средний секундный расход составлял 14,03 м3/с, что значительно меньше проектного руслоотводного канала. Однако из-за просадки дна в местах соединения металлической и бетонной облицовки произошел перелив паводковых вод из канала в хвостохранилище. Насыпь на участке перелива была размыта, весь паводковый сток 29 августа 2009 г. в первые часы суток стал поступать в хвостохранилище. Руководитель звена по предупреждению аварийного сброса воды в нижний бьеф руч. Туманный, находившийся на угрожаемом участке, дал указание возить гравийно-галечный грунт на ограждающую дамбу, чтобы поднять отметку ее гребня у правобережного примыкания. Выравнивание грунта, доставляемого самосвалами, осуществляли бульдозером. Все эти работы вели ранним утром 29 августа 2009 г. Когда уровень воды в хвостохранилище достиг отметки гребня, бульдозер съехал на примыкающий берег. Одновременно, по словам очевидцев, на водной поверхности паводкового озера у места работы бульдозера образовалась воронка. Затем поверхность гребня просела, мгновение спустя разжиженная часть дамбы и примыкающий к ней сектор хвостохранилища рухнули в нижний бьеф. В образовавшийся с вертикальными стенками прорыв глубиной 27 м и шириной около 50 м устремились скопившиеся паводковые воды. Примерно через полчаса весь накопленный объем паводковой воды (около 1,1 млн м3) был сброшен через прорыв. По поверхности хвостохранилища стал протекать только водный поток с расходом около 14 м3/с. После сброса воды стало видно, что в нижний бьеф выброшена только часть накопленных рудных отходов. Каверна в толще хвостохранилища после выброса разжиженной пульпы имела форму полуцилиндра радиусом около 60 м, ограниченного промоиной в дамбе. Стенки каверны вертикальные, высотой около 20-25 м. Водный поток из руслоотвода впадал в каверну водопадом, постепенно врезавшимся в толщу хвостов (рис. 3). Следовательно, накопленные рудные отходы за период хранения с 1994 г. уплотнились до твердого состояния. Причина прорыва в том, что сконцентрированные в кеке и грунтовой отсыпке плотины новообразованные глинистые частицы сделали грунты тиксотропными, т.е. способными при водонасыщении переходить из плотного состояния в жидкое в результате механического воздействия (ударов, вибрации и т.д.). Тиксотропно разжиженные грунты после прекращения механического воздействия вновь возвращаются в плотное состояние. Грунты ограждающей дамбы Карамкенского хвостохранилища, как и рудные хвосты, к утру 29 августа 2009 г. были полностью насыщены водой, а механическое воздействие на них оказала работающая на дамбе техника. Появление водоворота на поверхности предаварийного озера связано с образованием канала в теле дамбы, который мог возникнуть из-за разрушения каменистой защитной наброски при мародерском извлечении металлических изделий из тела дамбы.
Ожиженная масса, включающая материал насыпного грунта и рудных отходов с плотностью, которую можно принять равной плотности жидкой пульпы, т.е. 1,2 т/м3, общим расчетным объемом около 280 тыс. м3 и массой около 340 тыс. т достигла русла р. Хасын.
Рис. 3. Водный поток из руслоотвода в каверну после выброса пульпы
В пойме нижнего бьефа руч. Туманный селеподобная масса вырывала с корнем или ломала деревья (тополь, лиственница) высотой до 20 м. По этим признакам скорость движения волны прорыва можно оценить в 10 м/с. Следовательно, импульс этой волны составил примерно 3,4 • 108 кг-м/с при ширине фронта 300 м. Паводковый расход воды р. Хасын на участке впадения в нее руч. Туманный составлял примерно 45 м3/с, скорость течения около 2 м/с. Расчетный импульс речной воды на участке слияния с руч. Туманный (длиной ~300 м) около 13,5 • 107 кг-м/с, т.е. в 25 раз меньше импульса волны прорыва. Поскольку импульс как мера количества движения является векторной величиной, то вполне объяснимо, что суммарный водный поток, направленный поперек русла р. Хасын, обрушился на левобережную пойму.
Заключение
Подводя итог сказанному, можно отметить, что из-за отсутствия инженерногеологического контроля при строительстве экологически опасных сооружений возможны очень грубые отступления от проекта, вызывающие необходимость проведения дорогостоящих мероприятий по обезвреживанию промышленных стоков и ликвидации последствий утечки токсичных жидких загрязнителей в период эксплуатационных работ.
Из-за нерациональной экономии денег на инженерно-геологические изыскания, недостатка знаний о геологическом строении подножия правобережного склона долины руч. Туманный на головных пикетах проектируемого руслоотвода № 2 не были выявлены скопления льда и мерзлого торфа в толще льдистых делювиальных грунтов до начала строительства канала. Оттайка и просадки льдистых рыхлых образований и вытаивание льдов при эксплуатации руслоотвода вызвали необходимость замены грунтов и бетонного
гидроизоляционного покрытия на металлические листы. Кража этих листов, отсутствие контроля за состоянием насыпи, отделяющей руслоотвод от чаши хвостохранилища, усилили потери воды из руслоотвода, оттайку льдистых грунтов основания под руслоотво-дом, просадку насыпи. В итоге 29 августа 2009 г. эти процессы привели к заполнению паводковой водой всей чаши хвостохранилища до отметки гребня ограждающей дамбы. Насыщение водой грунтов отсыпки этой дамбы и плотных хвостов (рудных отходов), обогащенных новообразованными глинистыми частицами, сделало их тиксотропными. Вибрация дамбы при работе бульдозера и самосвалов разжижили грунт и прилегающую толщу уплотненных хвостов, что впоследствии привело к прорыву жидкой массы в нижний бьеф.
При выполнении работ по консервации хвостохранилищ рудных отходов необходимо считаться с фактом геохимической активности накопленных хвостов. Последнее связано с измельчением руды до пылевидного состояния, наличием в аккумулируемой пульпе химически активных веществ. Одной из распространенных реакций в толще хвостов является гидратация и преобразование в глины тонко размолотых плагиоклазов. Учитывая возможность широкого распространения процессов глинизации аккумулированных рудных отходов, нужно постоянно контролировать уровень их способности к тиксотропному разжижению. В любом случае должен быть строжайший запрет на работу механизмов на насыпных объектах ГТС при водонасыщении насыпного грунта. Работы механизмов на поверхности хвостохранилища после его обсыхания нужно выполнять, лишь изучив вероятность проявления тиксотропии рудных отходов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Глотов В.Е. Хвостохранилище - качественно новый геологически активный элемент долин горных рек криолитозоны (на примере Северо-Востока России) // Экологическая геология: науч.-практ., медицинские и экономико-правовые аспекты: материалы Междунар. науч.-практ. конф., Воронеж, 6-10.10.2009 г. Воронеж: ВГУ, 2009. С. 18-21.
2. Кобец В.И., Глотов В.Е., Глотова Л.П. Инженерно-геологические особенности и современное геоэкологическое состояние хвостохранилища Карамкенского горно-металлургического комбината // Колыма. 2004. № 2. С. 25-31.
