Наледеобразование на горнодобывающих предприятиях Забайкалья Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

• «•«•« м ••••••• •

• • м»«« •••«•• »ним ««иммтм ••• ••• •• • • • «I«»•«••«

•м • • [4] ••••••••• •••••••••• »—

• • «маем* • м»* •• ••• •••• •«•«ммимм* «

• [Щ-

• ••ими« • •• ••

» 1ИИИШ1Н ••■>

• •—•••••• • м^^и • ••«•*•••••• • ••••••••«••• • ••

I •• м • м ••• • •••••••••• •«•«• • • •«•• • • •*«••• •

• •мим^*• • «*•• •••••••••*•••••* ••••*»««« ••

I • • ••• • • «ммаи*

• »•!•• « • • ииимин • • • «м«а •

• м«м •••••• •• •«•• • мм • м • • • мм* • •••••••« *и*

• ••МИНИН • «МММ • • • • ••«* • • •

•19981999 ••*.......—.......... ........

• ••••*••*• ••••МММ« • •••••••• ••«••И•••• • •••«^М «4*

• м«м*м«ми • •••« •••• • •••• • • мммии •

• ■■■■■« •• • • • • «мм*ими •

• •«•мм** •«•• • мам ••ммимин* ••••••• *•«*••«•••••••• •••••м•••н«•«•««•м•••••• • *««м •«•»••*••

• • ••и* •• • ««мм»«* ■

• [3].

••••штм

• мм*« • • мм ••ммм*мм*м* ••••••••••• •••••*••••••• •«««*•••*•••• •««•••• •

• • мм* •«••мммам • ••••••••• ••••••• • • мм • • м* • •••••мм* мм* м

• • И**« • • •««•«• •••••• •••••••••••• • • «ММ** **• • •••••• •<*•• *И*МН •«• • • • • ММ« • • • «МММ** * ■■III*»

[3] ■

• ««М*ММММ М» *• • •••**••• • * * ИМ*« * ** * МИНИН *

I **•• *•««•••• ИМ* •• •«•••••• •••••••«• • •••••• ••••• ••••••• • • • • •« •!! 1ИН И > «И» > « • • «И«« • • •• • • • ММ* *ММ*

•мм* ••ммммм* ••• •• • •• ••• ••••• ••••и** • ■«• • • • • •«*•• •

• ««И • • « • •« «И* ИМ • • •• • • • М •• • • • •• •• ••«ММ* •(•••• ••

>мд*в«мс* • «•«•••••••• • (4*4* «• ) ««

• (Ь• = • 4^ = 4 •*) •••••• «••

• МММИИ*ИИ • •••«••М • • • • • • •««•НИМИ* И«« • • • • • •••••••••••• ИМ НИ* «ИИ •«•••••••• ••••««•• •••«••• •••«••

• м«*мм*

в мм«« • • • ««и* •• «мни* • • нижним •••««•• • • • ••• •••• •• м мм •••••••••••• •••

»»•МИ «М 1

• ••••••••• • •«••««»•«••••• • ••••• •••• 10-20м* • — 1-1 5 ••* •

•20-40 ** • - 1,5-2,5 ••; 40-70 ** • - 2,5-3 ••*•

•• «*■•«••••* , «•• •••••••• ••••••••••••• • мм*м «мм* «•

» • • ««ИИ« • • •• мм •«•• «ми«* • • имм«* ••м*«« •••• •••••••• •»••«•• им*««ммм« • • •••«•••«••• ««м <

«•*•*•••••*• •«•мм•м•м••••«•*••• • •••••«•••*••••••• ••• • • ••*••••• • • •••••мм•*•••• (^^п*) MH•••••••••*•• • •

• • <[3], *••••••••••* • «••••*•*••• • • ••м^* • ••••*•• •• •••••* • «•••«•*• ««м• • ^и^им•м•м•• • «••••«м^

>••* ••• • «•••••*•••* • (••••«• •«••—30^40 * ) • ••••*•••••••••••••••*•••• • ••••«•«••^••••••••х • •

• • • • мм •••*•*•••*•«•••m•м•••• • •«•••••••• •м****«- • • • •«••• *•••••••• «•••• • •••• • •«••• • • •••••*•••••••••••••<

^•••••••М^М • •**•*••••••*•• ••MMИ^^•MHMI0•^И•^• • «• ••••••• • ММ-10 ••** • •••• -10-* * ••••**•••••••* • • • • м •

• ••мм •• • •• • • •«•••••••••

• ■!■ »»МИ • *ИННМН*

>••••*•* *МФ м* * • м^««•••••••••*•• • м»мм • «• *мм*м • • • • «мм ммммм» • •• • • •«•«•• м« • «мм ««мм

10-25%,

• МММ* • МММ* • • • • ••••••••

н

• * *

мм • •

м •«

»

»

• 20-30

I тт» • «а

•16*20.

• • •• • • тт*тт»т • •« «

•»•••• • •••«4

- 4-5

• (а.ф

■ мм* •

•СТЛ

иаямм*

» «•• ••««•и «мм«

» «ММ«* •••••••••••• И1И • • ••« | •«••

I • • • ам*

"250г

ма • ам • «—М*« **М»

•та*•••••

2.

• •••••••••••••••• М1М«*«1М«• •«•50 • • *

...........«• 10-20 • »»•••«••.....••«•*• 100 • • 200 ••• ..................

• ••••••••••• ст** * • •••••••«••••••• «•••» • •*»••*•••••••««« «••««•*••» • •«••«• ••«

•25, »50, 100

200

Кмст _ 1 - (стсж.0 / ^ож.ы)

••• •стСж .0 • * *•••••••••

....................(0) —

• • (№) ••• •

• «ми» • • • ••••••«••••« ««••

»»оиинм .....................• • • «•#•••«••••••«•••• ММ««* • МИ«б

) • •• »«ИИ« *

• »«и •

•МММ* * «• • «••••••••«

» • • •*•• •««• (

• • чтим» »»—•—••»••••

••иа •

• ••••• а ам •»•»•• аааамм а а««м • • а • «м • м* ••• а • «•• • «та •

а «таш а • ааи* •• • а» ««>«*

• а а а ам •

I • • • * ата • а а «1«»»«а ааааамаяма

>•••••«« •»••«•амсаата»

I ааммаамаамммм •• «ам*»

а ми««»»» а а а •• «••• • »амм « а

Iаа••••<

• ••««•• ааааа » • «м • • аа« • • • мм« а а а а«» »«а«« • • «

"1,-

а а«м • а

• а а««•««•

«м а а а а а» • аааам а а аа«ааа«ааа

• ••ам» а а • ам«а а •••••••••» «мам а а а»» »• «ааама

аммам» а

• ••«ааааааа » » ам • м »

• ) ••» •мм

1 0,8 0,6 0,4 0,2 0

в •» амим* аа а

• ••амааиа» а

□ Граниты РР Р2

□ Песчаник Л

□ Песчаник РР

а • а »•ам»«аа

» • ам» • а

I аа а а • аама ••• а ам ••• а*а «

АР

ТУ

• ••••••• •••••• • м*

>0,5 • • «••

АК

• » «амм » » ма мм м • • а а • • иа«а • а »аим • • • » мма» ама аа ааааааа а

.... ъ

150 ••

• А'),'..........—

• &««««««•• • ) •

•а аа а ••«•«*»«•

• ааммммамаам*аа»ам*аа амааам <

» •••• • • ««мам* • «ааама а а ама а а а *

I а а а «м »»» »»•••• «аам

• ««а аа а а а а а, а а »***••«« «

• • •« • а а а аа а а а «а» •••« а аа а

I а а «мам « • » а« а • аа» • •«

•а« • • • »амм а а а •••ма«««• ««*** а

» • аммам« • • *а**м«а« а

(«•««••••••••я) а

а *ама*а» • • • • мам

• •а**«**а*м«т а а а а ааам*м*а аа а а а а аа а амм аимаши а

• «ааааа» • • *мамм а *ам ••«а««»»а а «

«1М»

а

а

««а» •

а

аммимаммм* «

• амм • • ми • • • • • • • ««мм*

• *«««»•• •• • ММ (

• • • »«• • • • «

• им*«« *м*ммаммим ••••••• ••• им« аам» • <

• «нш1 • • •• •• • • МаК • • • •• ••«•

0,5 • ,

• ••м «••••• •««««•« • • •

I мам МММ*

3.

I мимаамаамм • • • мм • и ти ••••••• м* ••••••••

• «м**«муж •«••т^ (мммм

• • ••• •• тмив^м ••• *

мима-»« • ••

• 100 •

• м«м мм мм м мамм м мамами м «

• • • • • м«мм • • •« • •

» • «мм««« •*м«м««

••МММММММ« • ••••»«••И1« •

I • • *м • • ««м « •«• «

2003 •.

• мам • • м •• «

• ««м • м мам • • «ммм« м«««мм» « мм* «

• ■«им м • м м • • «ммим мамм мм* • м

а мамм «им«

» ммииим «имам а ••ммаама

» а мамаамимм

53.

• «аам«**мм «

аиаааии* аммм

•мм. • 2,0-2*5

а •мааам* аиа а а а а • ••••<

I а аа мам «а* «маема а ммаамамм* а а • мм* амимм им «ми I

«маммм* амамаиииа

•5-7 • ••

(•• «•«••• • ммиим«м) а • ••ам«

а м ммммма

амимамампииа «

амамваа а аааа аи • • мами а

• аааммаа а а ммм

•ммм*а а • и мамм «

• ааммааааааамма «маам а мама аааааам м а а аамаммма

а м а «и ммма

• (м«а *

аамамаа ••мм*** ааама а аа а а а им ««иним м*

• 1»0» 2,0

ми••ммма

а м • мм «ммм м •

I «а а аа ••••• ааамм а а а мм мм ама а а а мм аммами а

I ммммимммам«

а «••*«« •

••••маммаю

»•••«•• *«м*мм • аааа* • мм мм «

а мииаии* • •«•••••••

■ ? 2.

• •2151232 •• •20. 06. 2000 •.): 1 -

......; 6-...........- •

.. .2 - .

---. з.

.. 4 -

•,9 -

..... 5 -

—,•10 -

.. 11 -

а а м

а а •

имам

МММ*

Рис. 3. Применение дренажно-противоналедной системы защиты карьера (патент на изобретение № 21524823 от 10. 07. 2000 г.): 1 - трубчатый фильтр; 2 - трубчатый коллектор; 3 - утеплитель; 4 - вмещающие породы; 5 - непроницаемый материал; 6 - направление движения подземных вод; 7 - сезонномерзлые породы; 8 - пьезометрическая кривая, 9 - угольный пласт

в отличие от прототипов повысить эффективность и надежность предотвращения наледеобразования при низкой стоимости реализации способа, за счет использования местных материалов.

Второй способ, также как и предыдущий, предназначен для использования при защите других объектов горной промышленности от вредного воздействия наледей. При осуществлении способа трубчатые фильтры устанавливают под углом к склону до водоупора и соединяют на поверхности трубой в единую магистраль, закрывая затем трубу слоем утеплителя (рис.3).

В зимний период трубчатые фильтры собирают на-ледные воды за счет криогенных напоров, возникающих при промерзании грунтов наледной поляны, в утепленную трубу. Далее наледные воды по утепленной магистрали отводятся за пределы опасного участка. Свободному движению подземных вод вниз по склону препятствуют непроницаемая завеса из глинистого материала, создаваемая в траншее непосредственно за трубчатыми фильтрами, и глинистая отмостка на поверхности.

Использование рассмотренных способов, как показал опыт, очень эффективно в южных районах криолито-зоны, в частности, при защите от наледей угольных карьеров. Хорошие результаты дает и установка гофрированных труб большого диаметра для защиты от на-ледных процессов автомобильных дорог на участках пересечения малых водотоков. Для борьбы с наледными процессами также могут быть рекомендовано создание закрытых трубчатых подземных горизонтальных дренажей в виде перфорированных труб на участках выхода подземных вод с гравийной засыпкой (по типу обратного фильтра) и отвод наледных вод за пределы участка с

разгрузкой на рельеф или в пруды-отстойники. Для предотвращения промерзания на участках транзита трубы должны быть утеплены или заложены ниже глубины сезонного промерзания. Закрытый дренаж должен быть оборудован системой смотровых колодцев.

Таким образом, наледи оказывают резко негативное воздействие на устойчивость бортов карьеров, состояние покрытий дорог, нарушают состояние земляного полотна автомобильных и железных дорог, устойчивость оснований зданий и сооружений, экологическую безопасность эксплуатации месторождений. Прогноз наледных процессов должен осуществляться с учетом многосторонних зависимостей наледеобразования от природных и антропогенных факторов. Выбор противоналедных мероприятий на горных предприятиях должен определяться генетическим типом наледи, ее параметрами, видом сооружения и экономической целесообразностью.

Библиографический список

1. Алексеев В.Р. Наледи / В.Р. Алексеев. - Новосибирск: Наука, 1987. - 160 с.

2. Романовский H.H. Подземные воды криолитозоны / H.H.Романовский. - М.: Изд-во МГУ, 1983. - 231 с.

3. Шестернев Д.М. К методике исследований динамики криогенного выветривания скальных и крупнообломочных пород в Забайкалье / Д.М. Шестернев, А.Г. Верхотуров, Г.Е. Ядрищен-ский II Сб. докладов и сообщений конференции «Инженерно-геокриологические проблемы Забайкалья, 1990» / Зап. Забайк. ф-ла Геогр. о-ва РФ. - Чита, 1992. - Вып. 125. - С. 114-117.

4. Шестернев Д.М. Криогенные процессы Забайкалья / Д.М. Шестернев. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2005. - 262