Обоснование параметров эффективной отработки техногенного месторождения из лежалых хвостов обогащения в криолитозоне: на примере Норильского промышленного района тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.22, кандидат технических наук Сумин, Максим Николаевич

• Сумин, Максим Николаевич
• кандидат технических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат технических наук Сумин, Максим Николаевич

Оглавление

Введение

ГЛАВА 1. КОМПЛЕКСНАЯ ПРОБЛЕМА БЕЗОПАСНОЙ РАЗРАБОТКИ И ФОРМИРОВАНИЯ ТЕХНОГЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

1.1. Особенности проектирования, строительства, эксплуатации и разработки техногенных месторождений

1.2. Безопасная эксплуатация техногенных месторождений

1.3. Методы определения устойчивости

1.4. Характеристика региона нахождения объектов исследования

1.5. Выводы по главе

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ТЕХНОГЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

2.1 Оценка устойчивости сооружения

2.2 Методы определения коэффициента запаса устойчивости

2.3 Факторы, влияющие на коэффициент устойчивости

2.4 Выводы по главе

ГЛАВА 3. КОМПЛЕКСНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛА ДАМБЫ

3.1. Комплексное исследование состава, структуры и свойств техногенных грунтов

3.1.1. Гранулометрический и минеральный состав грунтов

3.1.2. Физические и физико-химические свойства намывных грунтов

3.1.3. Определение прочностных свойств намывных грунтов

3.2. Оценка устойчивости намывных массивов

3.3. Выводы по главе

ГЛАВА 4. ПРИМЕНЕНИЕ ГОРНОТЕХНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ К ОЦЕНКИ УСТОЙЧИВОСТИ ТЕХНОГЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

4.1. Объекты исследований

4.2. Оценка устойчивости каскадного типа

4.3. Заключение

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование параметров эффективной отработки техногенного месторождения из лежалых хвостов обогащения в криолитозоне: на примере Норильского промышленного района»

Введение

Минерально-сырьевая база - важнейшая составляющая развития общества и одновременно источник экологических проблем, поскольку только малая часть добываемого сырья превращается в полезную продукцию, а остальная складируется в виде отходов. Неиспользуемые отходы - это не только огромный ущерб, наносимый природной среде, но и безвозвратно теряемое в результате ветровой и водной эрозии минеральное сырье.[1, 2]

Анализ современного состояния минерально-сырьевой базы Российской Федерации свидетельствует, что интенсивная отработка высокорентабельной приповерхностной части большинства

эксплуатируемых месторождений привела к истощению сырьевой базы горно-обогатительных предприятий [3]

Выработка богатых месторождений заставляет вовлекать в промышленное производство все более бедные природные материалы.

В сложившейся ситуации назрела необходимость поиска и оценки новых перспективных видов минерального сырья, а также вовлечение в переработку отходов металлургических предприятий, лежалые хвосты обогащения всегда рассматривались как «законсервированное» сырье, переработка которого будет осуществляться в недалеком будущем на более высоком уровне развития техники и технологии.

В целом каждый накопитель с развитием технологий переработки минерального сырья становиться техногенным месторождением, нередко изменение статуса из накопителя в месторождение происходит в процессе эксплуатации.[1] в связи с чем проблем обеспечения устойчивости бортов накопителя с точки зрения безопасности приобретает также значение сохранения минерального сырья для более комплексной переработки.

Мировая практика свидетельствуют о возможности организации производства металлов из отходов, качество которых имеет тенденцию сближения с качеством природного сырья. Потенциальные возможности

техногенных ресурсов характеризуются значительным содержанием в них черных и цветных металлов, компонентов для стройиндустрии, существенная часть которых в современном понимании относится к поликомпонентным техногенным рудам.

В нашей стране и за рубежом возведено, и вводиться в эксплуатацию большое количество накопителей предназначенных для складирования отходов металлургической промышленности, при этом значительное число таких накопителей по окончанию срока эксплуатации получает статус законсервированных. Объемы отвалов хвостов и шлаков расположенных в пределах металлургических заводы достигают миллионов кубических метров фактически формируя площадки запаса

Также отвалы активно участвуют в формировании микроклимата таких городов, как Норильск, Магнитогорск, Усть-Каменогорск, Владикавказ и др., но они не могут быть утилизированы без разработки технологий извлечения ряда компонентов.

Нередко во время этапа подъема лежалых хвостов накопитель приобретает негативный фактор каскада. Потенциальная опасность накопителя заключается в наличии текучих шламов и расположения их на некоторой высоте над окружающей территорией. [4]

В случае гидродинамической аварии произойдет вытекание отстойного пруда объемом несколько млн. мЗ и неконсолидированных хвостов в значительном объеме.

Гидродинамическая авария — полное разрушение или местный прорыв напорного фронта ограждающих сооружений с вытеканием технических вод и жидких отходов за пределы хранилища, вызванные техногенными и/или природными факторами.

В условиях хвостового хозяйства аварийные ситуации могут возникнуть в результате выработки ресурсов сооружений и их элементов, недостаточного контроля за сооружениями, изменением состава хвостов укладываемых в накопитель, неправильной технологии подъема

техногенного материала, в результате ошибок эксплуатационного персонала, действий стихии или теракта.

Существование проблемы безопасной и эффективной отработки техногенных месторождений обусловлены: отсутствием достаточных знаний о процессах, происходящих в основаниях и телах сооружений, оторванностью технологических приемов эксплуатации от комплекса, динамично изменяющихся инженерно-геологических характеристик объекта и природной среды. [5]

Основные вопросы, определяющие промышленную безопасность техногенных месторождений, связаны с технологическими особенностями эксплуатации и разработки, методами контроля безопасности сооружения, обеспечением статической и фильтрационной устойчивости, методами исследований, наблюдений и представлением получаемых результатов.

В процессе написания диссертации автор исходил из следующих положений:

• эффективность эксплуатации техногенного месторождения определяется его конструктивными особенностями а также технологиями складирования и подъема техногенного материала, а устойчивость -взаимным влиянием техногенных и природных факторов, которые должны рассматриваться в рамках единой инженерной системы;

• исследования, проводимые на сооружениях не должны ограничиваться пред проектными инженерно-геологическими изысканиями, а проводиться постоянно на всех стадиях эксплуатации и вторичного использования уложенного материала, в неразрывной связи с технологическими процессами, т.е. должно осуществляться постоянное научно-техническое сопровождение сооружения в виде мониторинга устойчивости и экологической безопасности.

• Проблема обеспечения устойчивости бортов техногенного месторождения является весьма актуальной особенно для районов распространения многолетнемерзлых пород [6]

Вследствие исторического развития промышленности и геолого-географического распространения минерального сырья в России, основное промышленное производство сосредоточено в областях Сибири и Крайнего Севера. Одним из наиболее крупных районов является Норильский промышленный район (НПР). [7] Однако ввиду интенсивной разработки природных источников сырья возникает необходимость поиска новых или альтернативных источников.

При этом большое значение имеет исследование и разработка новых рациональных конструкций накопителей, совершенствование технологии подъема лежалых хвостов и обеспечение надежности эксплуатации техногенных месторождений. Разработка технологических схем подъема хвостов, определяющих устойчивость сооружений, является одним из основных ответственных моментов.

Актуальность этой проблемы объясняется общенациональным, экономическим, эксплуатационным и природоохранным факторами и подтверждается требованиями изложенными в ряде нормативных документов, законодательных актов и инструкциях в области безопасности ГТС [8-20]

Мы считаем, что каждое техногенное месторождение, и в частности хвостохранилище, по существу, является уникальным, если не с точки зрения проектирования, то строительства и эксплуатации. Поэтому его безопасность должна обеспечиваться не стандартными наблюдениями, а исследованиями, включающими и научные разработки, и оригинальные методические приемы наблюдений, и поиски новых решений в технологических процессах строительства и повторной переработки материалов слагающих сооружения.

Актуальность диссертации

Анализ современного состояния минерально-сырьевой базы Российской Федерации свидетельствует, что интенсивная отработка высокорентабельной части большинства эксплуатируемых месторождений привела к истощению сырьевой базы горно-металлургических предприятий. Первоочередная отработка богатых руд заставляет вовлекать в промышленное эксплуатацию все более бедные участки месторождений. В сложившейся ситуации назрела необходимость вовлечения в отработку отходов горно-металлургических предприятий, которые всегда рассматривались как «законсервированное» сырье - техногенные месторождения.

Особо остро проблема использования отходов стоит в Норильском промышленном районе, где на поверхности горного отвода в хвостохранилищах накоплено значительное количество техногенного сырья. Месторождения техногенного сырья характеризуются высокой степенью нарушенности, сложностью строения, технологическими трудностями вовлечения в разработку, однако качество и объем техногенного минерального сырья позволяют рассматривать их как перспективные для выемки. При этом отсутствие эффективных технологических схем отработки создает проблему полной отработки запасов техногенных месторождений так, как при разработке месторождений техногенного сырья обычно остаются нетронутые запасы в охранных зонах необходимых для поддержания бортов выработанного пространства в устойчивом состоянии, рассматриваемые как проектные потери.

■ ' Техногенные месторождения, представленные законсервированными накопителями отходов - хвостохранилищами, как опасные производственные объекты и источники воздействий на окружающую среду, являются предметом исследований и наблюдений научных, проектных, изыскательских и природоохранных организаций. Что связано с неуменьшающимся количеством аварий. Которые влекут за собой

I

значительный экономический ущерб в виде потерянного техногенного сырья, вывода из строя производственных мощностей, загрязнение прилегающих территорий и нередко становятся причинами человеческих жертв. [21]

В связи с этим, поиск научных, методических и технических решений, отвечающих требованиям промышленной безопасности техногенных месторождений, не теряют актуальности, особенно в условиях интенсивного развития горно-обогатительного производства в северных Регинах России.

Проблемам, связанным с оценкой состояния хвостохранилищ как объектов ГТС на современном уровне, как это диктуют действующие нормативные и законодательные документы в области надежности и безопасности ГТС, а также требования к проведению натурных наблюдений на сооружении и технической диагностике сооружения в целом, посвящены работы: A.C. Бугрова, В.Н. Бухарцев, А.Г. Василевского, И.М. Васильева,

B.Б. Глаковского, A.JI. Гольдина, В.Н. Жиленкова, П.Л. Иванова, Н.И. Иващенко, Г.М. Каганова, Н.Ф. Кривоноговой, B.C. Кузнецова, С.А. Кузьмина, Т.Ф. Липовецкой, В.В. Малаханова, А.Л.Можевитинова, М.П. Павчина, Д.А. Радкевича, Л.Н. Рассказова, Г.А. Чугаевой, В.И. Щербины,

C.Г. Щульмана и др. [22-28]

Действующие нормативно-методические документы не учитывают специфики таких гидротехнических сооружений, как хвостохранилища, для которых этапы проектирования, строительства, разработки и текущей эксплуатации, как правило, совпадают. Проектная технология, как правило, постоянно находится в состоянии совершенствования, поиска и экспериментов. Что обуславливается изменяющимися, в процессе эксплуатации составом и свойствами хвостов, геокриологическими условиями, как оснований, так и тела подпорных сооружений, нагрузки и воздействия носят меняющийся характер, и зачастую имеют место сложные инженерно-геологические условия площадки отвала с минимальной площадью отчуждения под сооружения. В настоящие время отсутствует единая методика оценки состояния техногенных массивов основанная на

комплексном подходе к оценке состояния сооружения не только как к накопителю в настоящее время, но и как источнику минерального сырья в будущем.

Диссертация является частью завершенных научно-исследовательских работ по темам «Исследования и разработка инновационных технологий комбинированной переработки и утилизации отходов предприятий цветной металлургии» в рамках Федеральной целевой программы «Исследования и разработка по приоритетным направления научно-технического комплекса России на 2007-2013 года», ГК №16.515.11.5027, «Разработка эффективной технологии выработки лежалых хвостов и пирротинового концентрата» с ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель», №88-44/09 от 22.01.2009г.

Цель работы — Основной целью диссертационной работы являлось: обоснование технологических параметров эффективной отработки участков техногенных месторождений из лежалых хвостов обогащения в условиях криолитозоны, обеспечивающих высокие показатели полноты извлечения полезного ископаемого и безопасность ведения горных работ при открытой разработке.

Для достижения поставленной задачи выполнены следующие этапы:

• анализ особенностей хвостохранилищ на стадии проектирования, строительства, формирования и разработки.

• анализ причин аварий на хвостохранилищах в России за рубежом.

• определение горно-технических параметров, определяющих устойчивость ограждающей дамбы техногенных месторождений.

• комплексно исследовать состав, структуры и физико-механические свойства техногенных намывных грунтов с единой позиции.

• Оценка устойчивости намывных массивов по результатам комплексных исследований.

• Исследование горно-технических параметров и оценка устойчивости в процессе разработки и формирования на примере хвостохранилища №1 и Лебяжье ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель».

В работе использован комплексный метод исследований, включающий: анализ и обобщение ранее выполненных исследований, теоретические и экспериментальные исследования в лабораторных и производственных условиях. Обработка и анализ экспериментальных данных производилась методами математической статистики с реализацией на ЭВМ. Объекты исследования — техногенные массивы в виде законсервированных и действующих накопителей отходов, сложенные вскрышными скальными породами и мягкими связными грунтами в процессе разработки.

Идея работы — повышение показателей полноты извлечения полезного ископаемого из недр и безопасность ведения горных работ при открытой разработке участков техногенных месторождений из лежалых хвостов обогащения достигается обоснованием рациональных параметров выемки техногенного массива с учетом влияния криолитозоны в процессе его разработки.

Методы исследования — в работе использован комплексный метод исследований, включающий: анализ и обобщение ранее выполненных исследований, теоретические и экспериментальные исследования в лабораторных и производственных условиях. Обработка и анализ экспериментальных данных производилась методами математической статистики с реализацией на ЭВМ.

Научные положения защищаемые в работе:

1. Экспериментально получены прочностные характеристики техногенного массива отличающиеся от их табличного значения по ГОСТ в диапазоне 0,5-2 раз. Применение экспериментально полученных данных при расчете коэффициента устойчивости техногенного массива позволяет соблюсти проектные контуры и обеспечить требуемую полноту извлечения.

2. В условиях криолитозоны коэффициент устойчивости техногенного массива закономерно изменяет свою величину от 0,72 до 1,24 в зависимости от влажности техногенного минерального сырья, что адекватно описывается расчетной моделью техногенного месторождения.

3. Повышение устойчивости ограждающей дамбы и бортов очистного пространства и показателей полноты извлечения техногенного сырья при отработке месторождения из лежалых хвостов обогащения гидромеханизированным способом обеспечивается заполнением выработанного пространства переработанными хвостами обогащения на ширину 25-50 метров в зависимости от геометрических и прочностных параметров ограждающих конструкций, при производстве работ при температурах ниже -5 С

Научная новизна работы:

1. Выявлены физико-механические характеристики материалов слагающих техногенные массивы (сцепление, угол внутреннего трения, модуль общей деформации), отличающиеся от табличных значений по ГОСТ в 0,5-2 раза.

2. В условиях криолитозоны коэффициент устойчивости техногенного массива закономерно изменяет свою величину от 0,72 до 1,24 в зависимости от влажности техногенного минерального сырья, что адекватно описывается расчетной моделью техногенного месторождения.

3. Выполнено научное обоснование параметров отработки техногенного месторождения из лежалых хвостов обогащения

гидромеханизированным способом, обеспечивающие нормативную устойчивость массива и показателей полноты извлечения минерального сырья при заполнении выработанного пространства переработанными хвостами обогащения с созданием охранной зоны и производстве выемочных работ при температурах ниже - 5 °С

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается обобщением и использованием большого объема статистических данных по разработке рудных и техногенных месторождений, применением современных методов исследований, достаточной сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований с результатами опытно-промышленных работ при надежности не менее 90% внедрением технологии в производстве при отработке пиротино-хранилища Норильской обогатительной фабрики. Заполярного филиала ОАО ГМК «Норильский Никель»

Научное значение работы состоит в теоретическом обосновании точности расчета устойчивости техногенных массивов на стадии разработки с учетом влияния криолитозоны.

Практическая значимость работы

Состоит в разработке рациональных параметров технологии отработки техногенных месторождений из лежалых хвостов обогащения гидромеханизированным способом, обеспечивающих ресурсосбережение и безопасность ведения горных работ открытым способом. Результаты исследований могут быть использованы действующими горно-рудными предприятиями, научно-исследовательскими и проектными организациями.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы докладывались и получили положительную оценку на: Международной научной конференции «Информационные технологии и системы. Наука и практика» (Владикавказ, 2009); 5-ой Международной научно-практической конференции «Составляющие научно-технического прогресса»(Тамбов 2009); 5-ой Международной научно-практической конференции «Глобальный научный потенциал» (Тамбов 2009); 7-th European Conference on numerical methods in Geotechnical Engineering «Numage 2010» (Trondheim, Norway, 2010); 1-ой Региональной междисциплинарной конференции молодых ученых «Наука обществу» (Владикавказ 2010); 11-th Congress of the International Association for Geology and the Environment. (New Zeeland 2010); Sixth International Congress on Environmental Geotechnics. (New Delhi, India, 2010); VII Международной научной конференции «Устойчивое развитие горных территорий». (Владикавказ 2010); Международной Научно-Практической Конференции «Опасные Природные Техногенные Процессы на Горных и Предгорных Территориях Северного Кавказа» (Владикавказ 2010); 9-ой Международной конференции «Ресурсовоспроизводные малоотходные и природоохранные технологии освоения недр» (Котону, Бенин, 2010); «14-th Asian Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering» (Hong Kong, 2011); на ежегодных НТК СКГМИ (ГТУ) (Владикавказ, 2008-2012);НА расширенном заседании кафедры «горное дело» ФГБОУ ВПО ЮРГТУ (НПИ) Новочеркасск 17.04.2012; на 25 Международном научном симпозиуме «Неделя горняка 2013» (МГГУ Москва). [7, 29-41]

Заключение диссертации по теме «Геотехнология(подземная, открытая и строительная)», Сумин, Максим Николаевич

3.3. Выводы по главе.

Таким образом, выполненные комплексные исследования техногенных грунтов и моделирование в лабораторных условиях позволили сделать следующие выводы.

1. Грунты имеют агрегироварнно-скелетную и скелетную микроструктуру, тип структурной модели - мелко-крупнопылеватый элементарный (алевриты) и тонко-мелкопесчаный или средне-крупнопесчаный элементарный (супеси); содержание тонкой глинистой (< 1 мкм) фракции незначительно (1,1-8,6 %), коэффициент ее свободы достаточно высок (преимущественно более 50 %). Перечисленные особенности микростроения свидетельствуют о слабой степени агрегированности техногенной толщи и преобладании коагуляционных контактов между структурными элементами (это преимущественно первичные частицы).

2. Техногенные грунты характеризуются специфическим составом - их основная масса (до 83 %) представлена оксидами или сульфидами железа, а также карбонатными солями железа, кальция и магния, что определяет необычайно высокие значения плотности их минеральной части (в среднем 3,38 г/см3); отмечается присутствие водорастворимых солей (до 4 %) и свободных форм А1203 (до 1 %).

3. Установлены слабая пластичность (число пластичности не превышает 2,8 %) и различная степень гидрофильности грунтов, что явилось основой для выбора вариантов влажности при исследовании образцов-паст.

4. При влажности < \УР образцы-пасты (модели техногенной толщи) характеризуются очень высоким коэффициентом пористости (0,91,6), проявляют набухание (до 7,5 %) и дают объемную усадку (до 4 %); пористость образцов-паст незначительно отличается от ее критического значения (Кусх = 0,97-1,00).

5. Несмотря на то, что по параметрам микростроения и коэффициенту пористости техногенные алевриты и супеси сопоставимы с лессовыми (пылеватыми) грунтами, их показатели прочности оказались различны. Для техногенных разновидностей при влажности < (модель № 1) условно- мгновенное (стандартное) сцепление в среднем составило 0,073 МПа, в лессовых грунтах - 0,056 МПа. Причина подобной аномалии - тяжелый «железистый» состав основной массы первичных частиц техногенной толщи, который определяет сопротивление сдвигающим усилиям. По той же причине длительная прочность техногенных грунтов очень мало отличается от условно- мгновенной (коэффициент падения прочности преимущественно 0,9-1,0; иногда наблюдается «отрицательная релаксация»). В лессовых грунтах длительная прочность в 6-17 раз меньше условно-мгновенной. Тяжелый «железистый» состав не повлиял на сжимаемость техногенной толщи - высокие значения коэффициента пористости определили и высокие значения коэффициента сжимаемости (до 0,60 Мпа"1).

6. При сравнении лабораторной модели № 1 техногенной толщи с природной моделью-аналогом установлено, что прочность алевритов и супесей значительно выше, она не соответствует прочности оттаявших приповерхностного, обезвоженного и приподошвенного интервалов природной модели, хотя по величине коэффициента пористости соответствия выдерживаются.

7. Эксперимент на модели № 2, которая имитировала двухслойную приповерхностную (более влажную) и обезвоженную (менее влажную) техногенную толщу, подтвердил факт неподчинения закономерностям, установленным для пылеватых суглинков природной модели - падения, прочности не произошло.

8 Эксперимент на модели № 3 позволил получить значения «критической» влажности, при которой происходит резкое Падение условно-мгновенного (стандартного) сцепления до 0,018-0,028 МПа;эти значения превышают предел текучести и составляют 28,1-39,3 %.

9. Можно рекомендовать следующие значения стандартного сцепления и угла внутреннего трения при расчете устойчивости дамбы: для алевритов и песчано-пылеватых супесей при влажности < или на 1-2 % > с = 0,055- 0,085 МПа (среднее значение 0,072), ф = 12-22° (среднее значение 17), для пылевато-песчаных супесей с = 0,048-0,065 МПа (среднее значение 0,056), ф = 29-30°; консистенция грунтов преимущественно твердая и полутвердая, иногда (обр. ПК-48) - текучая; в алевритах и песчано-пылеватых супесях при влажности > на 8-11 % происходит резкое падение прочности (до 0,018- 0,028 МПа), эту влажность можно назвать «критической».

10. В виду аномальных значений прочности техногенных грунтов, что связано с их специфическим «тяжелым» составом (отходы обогащения руд), использовать какие-либо рекомендации нормативных документов и справочные расчетные значения «с» и «ф» не представляется возможным. Для расчетов необходимы экспериментальные данные.

Детальное изучение объекта исследования, а также анализ региона его нахождения в совокупности с комплексным исследованием состава и структуры техногенных грунтов с данными физико-математического моделирования позволяют создать расчетную модель техногенного месторождения адекватно описывающую все параметры влияющие на Куст, что позволяет с высокой точностью оценить состояние сооружения.

ГЛАВА 4. ПРИМЕНЕНИЕ ГОРНОТЕХНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ К ОЦЕНКИ УСТОЙЧИВОСТИ ТЕХНОГЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ.

4.1. Объекты исследований.

Объектами исследования были выбраны два хвостохранилища: «Лебяжье» и Хвостохранилище № 1 с примыкающим к нему пирротинохранилищем №2, расположенные в Норильском Промышленном районе. На которых производился отбор проб, натурные наблюдения, для оценки устойчивости.[111 ;112]

Хвостохранилище №1 — овражного типа расположено в 2-х км западнее площадки Норильской обогатительной фабрики в 1,5 км от г. Норильска.

Первичная насыпная дамба хвостохранилища № 1 отсутствует. С севера и востока хвостохранилище ограничено дамбой №5, с запада горой Зуб, с юга горой Шмидта. С севера к хвостохранилищу примыкает пирротинохранилище №2, образованное дамбой №6, с юго-востока примыкает пирротинохранилище № 1. Пирротинохранилище № 1 выработано, на пирротинохранилище №2 (ПХ-2) ведутся работы по организации подъема и гидравлического транспорта «лежалого» пирротина на НОФ для дальнейшего вовлечения в переработку.

С 1948 г. по 1975 г. хвостохранилище №1 использовалось для складирования отвальных хвостов Норильской обогатительной фабрики. В настоящее время хвостохранилище №1 (дамба №5) служит подпорным сооружением для приема стока, регулирования и пропуска паводковых вод ручья Разведочного.

Рельеф участка холмистый, спланирован в результате намыва хвостами НОФ, абсолютные отметки поверхности изменяются в пределах 80,0-127,0 м (Балтийская система высот), уклон ее наблюдается в северо-восточном направлении.

На данный момент в состав сооружений хвостохранилища №1 входят следующие действующие сооружения:

-намывная дамба №5 с инспекторской автодорогой по гребню; -отстойный пруд;

-сифонные водозаборные сооружения; -канал отвода ручья Разведочный.

По площади хвостохранилища №1 проложены по насыпи на свайных опорах магистральные самотечные пульповоды 2Ду1000 мм от Норильской обогатительной фабрики до хвостохранилища №2 на оз. Лебяжье.

Насыпь пульповодов отсекает западную часть хвостохранилища, образуя отсек площадью 1,10 км2 («Малым бассейн»), в котором в зимний период складируются хвосты обогатительного комплекса переработки лежалых хвостов, скапливается вода от весеннего снеготаяния поверхностных стоков и стоков с обогатительного комплекса В южной части хвостохранилища ведется подъем «лежалых» хвостов гидромеханическим способом и подача их для дальнейшей вторичной переработки на обогатительный комплекс.

Что и является негативным фактором создания каскада т.к. вынимаемые хвосты являются своего рода пригрузом.

Рисунок. 4.1. план хвостохранилища №1 и пирротинохранилища №2.

Дамба №5 формировалась намывным способом из донных отверстий Ду50 мм, шагом 9,0 м, расположенных на самотечном распределительном пульповоде, проложенном на деревянной эстакаде высотой 4,0м-4,5м по трассе будущей дамбы. При крупности хвостов 55% -0,074 мм и эстакадном способе наращивания намывной ограждающей дамбы формировался низовой откос с уклоном 1:1. Выполаживание откосов до 1:1,5-1:2 производилось намывами из гидроциклонов на низовой откос. Основание дамбы представлено мерзлым торфом, суглинком и супесью темно-серой окраски слоистой криогенной текстуры с объемной льдистостью до 30%.

Повсеместное включение крупнообломочного заполнителя (галька, гравий, валуны) составляет 5-10%.

В течение, практически, всего периода эксплуатации хвостохранилища №1 при производстве намывных работ и при использовании хвостохранилища, как бассейна оборотной воды, на дамбе №5 наблюдались вертикальные и горизонтальные смещения. Из-за отсутствия дренажных устройств разгрузка фильтрационного потока происходила на наружный откос, что являлось причиной местной деформации с переформированием подошвы откоса и развития мерзлотных процессов (наледи, термокарсты, гидролокалиты и т.д.).

Согласно данным литологических колонок разведочного бурения, проводимого с 1965 по 1990 гг. отделом изысканий института «Норильскпроект», дамба №5 в сечении представляет собой сложное напластование массивов талых и мерзлых хвостов, с линзами погребенного льда и наличием фильтрующих таликов с напорными потоками.

В соответствии с расчетами устойчивости дамбы №5, выполненными ВНИИ ВОДГЕО (Москва) и ВНИИГ (Красноярск) в 1976-1982 гг., устойчивость низового откоса дамбы №5 обеспечивается при обязательном соблюдении следующих условий: заложение уклона низового откоса 1:2,5-1:3; превышение гребня дамбы над горизонтом воды в пруде 2,5 м; ширина пляжа не менее 80,0 м.

По состоянию на 18.10.2007 года (Акт № ЗФ-от .10.2006 г) положение на ПК0 - ПК25 дамбы №5 относительно стабилизировалось. Просадки и трещины по гребню дамбы отсутствуют. Водо-проявления на низовом откосе и у подножья дамбы не наблюдаются. На ПК25 - ПК40 дамбы №5 в пляжной зоне и на низовом откосе повсеместно имеют место промоины шириной и » глубиной от 2-х до 4-х метров, наблюдается фильтрация через дамбу №5 в ПХ-2, урез отстойного пруда на некоторых пикетах подходит к основанию инспекторской дороги. На данном участке дамбы №5 повсеместно

126 наблюдается разрушение низового откоса (отрывы грунта), уклоны низового откоса дамбы 1:2 и круче чередуются с абсолютно отвесными участками.

По всей длине дамбы №5 низовой откос осложнен локальными эрозионными промоинами от таяния снегов и атмосферных осадков. На расстоянии 300 метров от подошвы дамбы на участке ПХ-2 образован пруд дренажной воды хвостохранилища №1, поступающей из Малого бассейна через примыкание дамбы №5 к Зуб-горе. При перечислении параметров дамбы №5 под заложением низового откоса подразумевается осредненная величина заложения от гребня намывной дамбы до подошвы низового откоса. По съемке 2004 года по трассе дамбы от ПК27 до ПК38 по высоте низового откоса (до 10 м) имеют место участки с заложением до 1,4; 1,7.

В сентябре 2007 года в связи с ремонтом эстакады по трассе самотечных пульповодов хвосты НОФ кратковременно складировались в хвостохранилище №1. В результате имело место разрушение пульпо удерживающих дамб в Малом бассейне и поступление неосветленных стоков в пруд хвостохранилища №1.

В настоящее время в хвостохранилище складирование хвостов не производится. Однако, на хвостохранилище имеется постоянный пруд, пополняющийся атмосферными осадками и частичным стоком р. Зуб, и водосбросные сооружения для сброса паводковых и ливневых вод и подпитки свежей водой в случае необходимости Норильской обогатительной фабрики.

Таким образом, дамбу №5 можно классифицировать как водонапорное гидротехническое сооружение высотой 56,7 м, с напором от пруда в верхнем бьефе, с постоянным фильтрационным потоком в теле хвостохранилища, с возможными катастрофическими последствиями в случае разрушения дамбы при гидродинамической аварии.

В соответствии с табл.Б.1 (12)СНиП 33-01-2003 «Гидротехнические сооружения. Основные положения», с учетом инженерно-геологических условий основания дамбу хвостохранилища №1 можно отнести к 1-ому классу капитальности.

В нижнем бьефе дамбы №5 на ПК27 до ПК40 ведется разработка лежалого пирротина в ПХ-2.

Отстойный пруд хвостохранилища № 1 функционирует только в летний период (3-4 месяца), используется в качестве буферной емкости в период паводка и как резервное водохранилище НОФ в летний период.

В связи с поступлением в пруд хвостохранилища неосветленных стоков от переработки "лежалых" хвостов и аварийных сбросов хвостов НОФ пруд хвостохранилища в значительной степени заилен, что привело к неоднократной обрезке всасывающих труб сифонов.

Уровень воды в пруде - 117,05 м;

Объем воды - 63,669 тыс.мЗ;

Площадь пруда - 124,822 тыс.м2.

Канал для отвода ручья Разведочный протяженностью 2474 м, имеет ширину по дну 4,0, откосы 1:2. Канал проходит в выемке, в основном, в мерзлом суглинке с креплением дна скатьным грунтом. На руч. Разведочном и водотоках, пересекающих канал, установлены водонаправляющие сооружения талого каменно-набросного типа. Вдоль правого борта канала организована насыпная инспекторская дорога.

4.2. Оценка устойчивости каскадного типа.

Для обеспечения процесса расчетного сопровождения безопасности эксплуатации хвостохранилищ в эксплуатационном режиме необходима методика моделирования различных ситуаций, которые могут возникнуть на хвостохранилище в процессе его эксплуатации: изменение заложения низового откоса и параметров пляжа, изменение физико-механических свойств хвостов, увеличение высоты сооружения и т.д.[113-115]

Как уже отмечалось выше, объектами исследований было выбрано техногенное месторождение Норильского промышленного района, находящиеся в стадии разработки и создания. Целью расчета являлось определение коэффициентов запаса устойчивости каскада разделительныой дамбы.

Для хвостохранилища № 1 был проведен базовый расчет для участка ограждающей дамбы в основании которой производилась отработка концентрата в охранной зоне (сектор №36) в результате чего образовался каскад.

Общая схема расчётной области на начало отработки представлена на рисунке 4.5. Геологический разрез, физико-механические характеристики материалов массива, данные наблюдений за температурным режимом приняты по материалам. [116; 117]

На первом этапе были выполнены расчеты температурного режима массива ограждающей дамбы № 5 и пирротинохранилища № 2 в зимний и летний период. Расчеты выполнены по программе ГоБ^ау.

Результаты расчетов представлены на рисунке 4.6. Анализ результатов на рисунке 4.6 показывает их хорошую корреляцию с данными температурных замеров по скважине ТД 6 [117]

Данные расчетов легли в основу назначения физико-механических характеристик грунтов слагающих массив в зависимости от их температурного состояния при расчетах коэффициентов устойчивости.

В целях повышения надежности оценки устойчивости массива расчеты коэффициента устойчивости были выполнены различными методами: по методам Терцаги, Чугаева, Маслова-Берера, Крея-Флорина и Шахунянца. Были рассмотрены следующие четыре условия изменения напряженно-деформированного состояния в процессе выработки концентрата: наименование •лимосп паи пористости цгоп ТРЄМЙ догони* т«2 чкттгрумтар ПЯОТТЧСТкР тмз тотиостть сужого р Т«3 мсолеииостъ ч ст»пв»% впахмосш Л лад (м«чаги ымчрмиияС «»лстость грунті гран-состав.%

А*Л 02141 ■

1 грунт основания 0.50 1.63 10 1 1.02 1,72 1.15 0.13 1.02 -0.44 0.03 0 ог Ч

2 дамба обвалования-шлак 0.1 0.825 35 1 2.99

3 хвосты намывные 0,25 0.85 15 0.9 2.04 3.02 1.63 0.08 0.98 -0.36 0.03 Ні И»

4 Пирротиновый концентрат 0.41 18 0.8 1.94 1.44 0.26

5 Лежалые хвосты обогащения 0.25 085 35 1 2.04 3.02 1.63 0.08 0.98 -0.36 0.03 из

ТД-6 температурная скважина

Рисунок 4.5 общая схема расчетной области и значения физико- механических характеристик материалов.

О 50 100 150 200 250 300 350 400 б) в летний период

Рисунок 4.6 Распределение температуры в массиве ограждающей дамбы № 5 и пирротинохранилища № 2: а) в зимний период; б) в летний период.

1. расчет коэффициента устойчивости в зимний период без выемки пирротина («зима» без выемки пирротина)

2. расчет коэффициента устойчивости в зимний период после выемки пирротина («зима» с выемкой пирротина)

3. расчет коэффициента устойчивости в летний период после выемки пирротина и заполнением пруда водой («лето» + вода)

4. расчет коэффициента устойчивости в летний период после выемки пирротина и не заполнением пруда водой («лето- вода)

Результаты расчетов для рассматриваемых вариантов представлены в таблице 4.1

Коэффициенты запаса устойчивости. Таблица 4.1

Вариант Описание варианта Метод Терцаги Метод Чугаева Метод Маслова -Берера Метод Крея - Флорина Метод Шахунянца

1 «зима» без выемки 2.596 2.838 2.399 2.766 1.55

2 «зима» с выемкой 1.203 1.278 1.182 1.200 1.150

3 «лето» + вода 0.969 1.044 0.969 0.969 0.975

4 «лето» -вода 0.701 0.771 0.837 0.727 0.925

Анализ данных таблицы, показывает хорошую корреляцию расчетов коэффициента устойчивости по разным методам. В то же время, результаты расчетов показывают, что в летний период при полной выемке пирротинового концентрата устойчивость дамбы не обеспечивается. В связи с этим необходима разработка технологии, позволяющей максимально поднять ценное сырье при обеспечении безопасности гидротехнического сооружения.

Следующим этапом моделирования было выполнено обоснование минимальных размеров охранной зоны, а также разработка технологии подъема концентрата в ее пределах.

На данном этапе были рассмотрены различные варианты отработки концентрата: с сохранением охранной зоны различной ширины (20, 50, 75, 100 м), с обратной засыпкой и без, с допущением оттаивания и т.д. При этом было осуществлено физико-математическое моделирование процессов потери устойчивости ограждающей дамбы.

Результаты расчетов коэффициента устойчивости для различных размеров ширины охранной зоны представлены на рисунках 4.5-4.8 можно сделать вывод об оптимальной ширине охранной зоны равной 50 м. Данный вывод был положен в основу разработки различных способов отработки пирротинового концентрата.

1.0 2.0 3.6 4.4 5.2 6.0 6.0 7.6 0.4 9.2 10.0

О 50 100 150 200 250 Ло иеаобор 100м>

Рисунок 4.5 расчет коэффициента устойчивости при размере пирротинового целика 100 м Куст=2.131

1.0 2.7 3.5 4.4 5.2 6.0 6.8 7.6 8.4 9.2 10.0 непо6ор 75и>

Рисунок 4.6 расчет коэффициента устойчивости при размере пирротинового целика 75 м Куст= 1,427

О 50 100 150 200 250 Йо недобор 50и>

Рисунок 4.7 расчет коэффициента устойчивости при размере пирротинового целика 50 м

Анализ результатов расчетов, показал следующее. Устойчивость массива при размере охранной зоны 20 м не обеспечивается (Куст<1), а с учетом результатов, представленных на рис.3.7-3.9 можно сделать вывод об оптимальной ширине охранной зоны равной 50 м. Данный вывод был положен в основу разработки различных способов отработки пирротинового концентрата.

Разработку концентрата рекомендовалось проводить в следующей последовательности

1 очередь: Провести выработку концентрата по всей площади пирротинохранилища № 2 до границы охранной зоны в 50 м.

2 очередь: Выработку концентрата в пределах охранной зоны провести в зимний период механизированным способом.

3 очередь: Провести заполнение выработанного концентрата в пределах охранной зоны материалом ограждающей дамбы № 5 за счет ее уполаживания срезкой в начале летнего периода

При этом гребень дамбы срезается на 2 метра, т.е. до отметки 121,0 м из условия сохранения минимально допустимого превышения уровня гребня дамбы над уровнем зеркала пруда (отм. 117,2м). Срезанный слой по объему занимает около 35 м выработанной охранной зоны. Заложение откоса снижается до 1:4, что повышает устойчивость дамбы. Коэффициент устойчивости вырастает до значения 3,0 что свидетельствует об устойчивом состоянии ограждающей дамбы № 5.

Вариант №>

Рисунок 4.8 расчет коэффициента устойчивости ограждающей дамбы после окончания работ Куст=3,01

Полученные результаты легли в основу проекта выработки лежалых хвостов и пирротинового концентрата хвостохранилища №1 ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель» а также отражены в отчетах о НИР «Исследование и разработка инновационных технологий комбинированной переработки и утилизации отходов предприятий цветной металлургии» этапы 1, 2 и 4.[119-121]

4.3. Заключение.

В диссертации, являющиеся законченной квалификационной работой, дано решение актуальной научно-технической задачи обоснования рациональных параметров эффективной отработки техногенного месторождения, из лежалых хвостов обогащения, имеющей важное научное и практическое значение для экономики горнорудной промышленности страны.

1. Впервые с позиций комплексного подхода и системного анализа установлены закономерности формирования и закономерности изменения состава и физико-механических свойств намывных грунтов техногенных месторождений. Использованные методы позволили установить ранее неизвестные типы микроструктур и структурных моделей грунтов, которые определяют их специфические свойства - пластичность, набухание и т.д.

2. Установлены специфические особенности строения намывных массивов техногенных месторождений: грунты агрегированы, степень агрегатизации высокая, выделены крупно-пылеватые, мелкопесчаные и мелко-пылеватые агрегаты, структурные связи между частицами и агрегатами относятся к коагуляционному или переходному типу. Внутри агрегатные связи обусловлены присутствием водорастворимых солей и глинистых минералов.

3. Установлено, что техногенный массив минерального сырья в пределах техногенного месторождения представляет собой неоднородную среду сложенную лежалыми хвостами обогащения с резко изменяющимися физико-механическими свойствами при оттаивании, обуславливающими их прочностные характеристики.

4. Получены новые данные о диапазоне изменения прочностных характеристик техногенного массива в условиях криолитозоны в зависимости от его влажности, позволяющие оптимизировать показатели разработки.

5. Установлены основные закономерности влияния на безопасность сооружения конструктивных параметров ограждающих конструкций, технологических процессов эксплуатации, состава и свойств намывных массивов.

6. Установлена корреляция между коэффициентом устойчивости техногенного массива влажностью и консистенцией техногенных грунтов в условиях криолитозоны, позволяющая управлять устойчивостью техногенного массива.

7. Внедрение предложенных технологических этапов подъема при разработке пирратинового концентрата из пирротино-хранилища №2 ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель» показало высокую достоверность полученных теоретических результатов фактическим состоянием ограждающих конструкций техногенного месторождения и объемом извлеченного минерального сырья.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Сумин, Максим Николаевич, 2013 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ источников

1. С.П. Месяц, Е.Ю. Волкова. Обоснование способов сохранения техногенного минерального сырья, складированного в отвалы отходов рудообогащения. Вестник МГТУ. 2009 г., Т. 12, 4, стр. 735-741.

2. Sarsby, W. Counting the cost of environmental management. Mining Journal. N 8272, 1994 г., T. v.322„ стр. 287.

3. Министерство Природных Ресурсов Российской Федерации. Доклад по охране окружающей среды и рациональному использованию природных ресурсов мурманской области в 2004 году. 2004.

4. Куканов Р.А., Ким Д.С. Критериальная оценка риска гидродинамических аварий на гидротехнических сооружениях. Известия научно-технического общества «КАХАК». 2010 г., 5(10), стр. 81-89.

5. ГНЦ РФ НИИ ВОДГЕО. Методические рекомендации по оценке риска аварий гидротехнических сооружений водохранилищ и накопителей промышленных отходов. Москва : б.н., 2000.

6. Разработка критериев устойчивости и экологической безопасности гидротехнических сооружений. Куканов, Р.А. Алматы : б.н., 2007 г., Научный журнал Вестник КазГАСА, стр. 185-188.

7. 9-ая Международная конференция «Ресурсовоспроизводные малоотходные и природоохранные технологии освоения недр» . Лолаев А.Б. Акопов А.П. Оганесян А.Х. Сумин М.Н. Котону, Бенин : б.н., 2010. Ресурсовоспроизводящие технологии освоения недр и формирование техногенных месторождений.

8. Федеральный закон №117-ФЗ «О безопасности гидротехнических сооружений», в последней редакции от 27.07.2010 №226- ФЗ утвержден 21.03.1997г г.

9. Федеральный закон №68-ФЗ «О защите населения и территории от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера», утвержден 21.12.1994г г.

10. Федеральный закон №116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» . утвержден 21.07.1997 г.

11. Постановление Правительства РФ. «Об организации государственного надзора за безопасностью гидротехнических сооружений» №1320. 16.10.1997гг.

12. Госстрой Росси. СНИП 33-01-2003. Гидротехнические сооружения. . Москва : б.н., 2004 г.

13. Госсторой России. СНиП 11-02-96. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения. 1997 г.

14. Минстрой Росси . СНиП 2.02.02.-85. Основания гидротехнических сооружений, б.м. : ГП ЦПП, 1996 г.

15. Госстрой СССР. СНиП 2.02.02.01-93. Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения проектирования, б.м. : АПП ЦИТП, 1996 г.

16. Госстрой Росси. Сп II-105-97. Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть III. Правила производства работ в районах распространения специфических грунтов. 1998 г.

17. Госстрой СССР. СНиП 2.06.01-86. Гидротехнические сооружения. Основные положения проектирования, б.м. : ЦИТП Госстороя СССР, 1987 г.

18. Госстрой СССР. СНиП 2.06.04.-82. Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов), б.м. : Стройиздат, 1983 г.

19. Постановление № 6 «Об утверждении Правил безопасности гидротехнических сооружений накопителей жидких промышленных отходов». Принят Федеральным горным и промышленным надзором Росси 28.01.2002г. г.

20. Постановление № 10 . «Об утверждении Инструкции о порядке определения критериев безопасности и оценки состояния гидротехнических сооружений накопителей жидких промышленных отходов на поднадзорных

Госгортехнадзору Росси производствах. Принят Федеральным горным и промышленным надзором Росси 04.02.2002г. г.

21. Лоаев А.Б. Бутюгин В.В. Геоэкологические проблемы промышленной гидротехники в криолитозоне. Москва : Недра-Бизнесцентр, 2005. стр. 239.

22. Беллендир E.H., и др., и др. Вероятностные методы оценки надежности грунтовых гидротехнических сооружений. Санкт-Питербург : ОАО "ВНИИГ им Б.Е. Веденеева", 2004.

23. Василевский А.Г. Задачи создания нормативно-методической базы по надежности и безопасности эксплуатируемых гидротехнических сооружений. Гидротехническое строительство. 1997 г.

24. Глаговский В.Б. и Беллендир E.H. и др. Математическое моделирование грунтовых сооружений и оснований. Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. 1996 г., Т. 231, стр. 272-286.

25. Глаговский В.Б., Липовецкая Т.Ф. и Прокопович B.C. Развитие методов оценки устойчивости системы "сооружение-основание". Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. 1996 г., Т. 231, стр. 257-271.

26. Гольдин А.Л. и Рассказов Л.Н. Проектирование грунтовых плотин. Москва : воАСВ, 2001. стр. 384.

27. Золотов Л.П., Иващенко И.Н. и Радкевич Д.Б. Оперативная количественная оценка уровня безопасности эксплуатируемых гидротехнических сооружений. Гидротехническое строительство. 1997 г., Т. 2г.

28. Иванов П.Л. Грунты и основания гидротехнических сооружений. Москва : Высшая школа, 1985. стр. 325.

29. Сборник материалов 5-й Международной научно-практической конференции «Составляющие научно-технического прогресса». Лолаев А:Б., й др., и др. Тамбов : б.н., 2009. «Оптимизация технологии намыва ограждающей дамбы каскадного хвостохранилища». стр. 148-150.

30. Сборник материалов Международной научной конференции «Информационные технологии и системы. Наука и практика». Лолаев А.Б., и др., и др. Владикавказ : б.н., 2009. Использование геоинформационных систем при разработке технологии намыва дамбы хвостохранилища. стр. 274278.

31. Сборник материалов 5-й Международной научно-практической конференции "Глобальный научный потенциал". М.Н., Лолаев А.Б. Акопов А.П. Оганесян А.Х. Сумин. Тамбов : б.н., 2009. Прогноз устойчивости ограждающей дамбы хвостохранилища в криолитозоне. стр. 83-87.

32. Proceedings of 7th European Conference on Numerical Methods in Geotechnical Engineering. Lolaev A.B., и др., и др. Trondheim, NORWAY : CRC Press Balkema book., 2010. Forecasting of the stability of the tailing dam in permafrost region on the basis of numerical methods, стр. 563-568.

33. Материалы 7-й Международной научной конференции «Устойчивое развитие горных территорий в условиях глобальных изменений. Лолаев А.Б., и др., и др. Владикавказ : Электронное издание , 2010. Эколого-технологические аспекты разработки хвостохранилища в криолитозоне.

34. Proceedings of 11th IAEG Congress.[CD edition], Lolaev A.B., и др., и др. Auckland. New Zealand. : б.н., 2010. Geoecological problems and technological ways of the tailing dump capacity increasing in permafrost region, стр. 4288-4292.

35. Extended abstracts of 11th IAEG Congress. Lolaev A.B., и др., и др. Auckland. New Zealand : б.н., 2010. Geoecological problems and technological ways of the tailing dump capacity increasing in permafrost region, стр. 533.

36. Proceedings of 6th ICEG . Lolaev A.B., и др., и др. New Delhi. INDIA. : б.н., 2010. Optimization of the Inwash Technology of the Cascade Tailing Dump Levee in permafrost region, стр. 517-523.

37. Лолаев А.Б., и др., и др. Сборник «Труды молодых ученых» ВНЦ РАН. К проблеме разработки техногенных месторождений в криолитозоне.

Владикавказ : б.н., 2010 г. 3, стр. 82-88.

142

38. М.Н., Акопов А.П. Оганесян А.Х. Сумин. Сборник «Труды молодых ученых» РАН ВНЦ. Технологические пути увеличения емкости хвостохранилища в режиме его эксплуатации. Владикавказ : б.н., 2010 г. 3, стр. 88-92.

39. Сборник материалов 2-й Международной научно-практической конференции «Опасные природные и техногенные геологические процессы на горных и предгорных территориях Северного Кавказа». Лолаев А.Б., и др., и др. Владикавказ : б.н., 2010. Экспериментальные исследования применения конструкций из нетканых материалов в накопителях отходов горнодобывающей промышленности.

40. Лолаев А.Б, и др., и др. Сборник трудов СКГМИ. Моделирование процессов возведения намывных гидротехнических сооружений. Владикавказ : б.н., 2010 г. 17, стр. 24-29.

41. Устойчивое развитие горных территорий». Лолаев А.Б., и др., и др. Владикавказ : б.н., 2011. Эколого-технологические аспекты разработки техногенного месторождения в криолитозоне. Т. 1.

42. Proceedings of 14th Asian Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. A.B. Lolaev, и др., и др. Hong Kong. CHINA. : б.н., 2011. The tailing dump capacity increasing in a mode of operation in permafrost region.

43. Коняев В.П., Крючкова Л.А. и Туманова Е.С. Информационный сборник . Техногенное минеральное сырье России и направление его использования. Москва : б.н., 1994 г. 1.

44. Чайников В.В. и Крючкова Л.А. Информационный сборник, рактика использования техногенных ресурсов черной и цветной металлургии в России и за рубежом. 1994 г. стр. 30.

45. Техногенные месторождения минерального сырья. А.Б. Макаров. 8, 2000 г., Соросовский образовательный журнал, Т. 6.

46. О проектировании и постройке плотин в условиях вечной мерзлоты.

Близняк Е.Б. 9, 1937 г., Гидротехническое строительство, стр. 14-16.

143

47. Бондарик Г.К. Управление природно-техническими системами. Возможности и ограничения. Известия ВУЗов. Геология и разведка. 1994 г., 1, стр. 42-47.

48. Бондарик Г.К. и Ярг JI.A. риродно-технические системы и их мониторинг. Инженерная геология. 1990 г., 10, стр. 3-9.

49. Гальперин A.M. и Дьячков Ю.Н. Природоохранные гидромеханизированные технологии. Москва : Недра, 1993. стр. 165.

50. Гольдин A.JL и Рассказов JI.H. Проектирование грунтовых плотин. Москва : Недра, 1987. стр. 132.

51. Голик В.И. и Алборов И.Д. Охрана окружающей среды утилизацией отходов горного производства. Москва : Недра, 1995.

52. Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции. Гришаева JI.B. Пенза : б.н., 2001. Особенности расчетов устойчивости хвостохранилищ на Крайнем Севере, стр. 81-83.

53. Кузнецов Г.И. Основы проектирования золоотвалов. Красноярск : КГТУ, 1998. стр. 180.

54. Розанов H.H. Плотины из грунтовых материалов. Москва : б.н., 1983. стр. 367.

55. Ресурсовоспроизводящие, малоотходные и природоохранные технологии освоения недр. Голик В.И., и др., и др. Москва : РУДН, 2002. Экологические аспекты утилизации хвостов обогащения, стр. 182-184.

56. ВНИПИ «Механобр». Рекомендации по оценке физико-механических свойств грунтов хвостохранилищ. Ленинград : б.н., 1979.

57. —. Рекомендации по расчету фракционирования грунтов хвостохранилищ при намыве. Ленинград : б.н., 1982.

58. Киселева М. Л. и Трунков Г. Т. Влияние технологических параметров на уклоны пляжей хвостохранилищ. Интенсификация транспорта и складирования отходов производства. Ленинград : ВНИПИ «Механобр», 1982, стр. 96-101.

59. Колпачкова А. Б. и Кульчицкая Т. Г. Исследование влияния интенсивности намыва на устойчивость хвостохранилищ. Прикладные исследования гидравлического складирования отходов минерального сырья . Ленинград : ВНИПИ «Механобр», 1988, стр. 107-111.

60. Соколовский В.В. Доклад АН СССР. Предельное напряженное состояние сыпучей и земляной слоистой среды. 1939 г. Т. 24, 8, стр. 731-737.

61. Соколовский В.В. Статика сыпучей среды. Москва : Недра, 1990. стр. 186.

62. Соколовский В.В. Статика сыпучей среды. Москва : Наука, 1990. стр. 270.

63. Фадеев А.Б. Метод конечных элементов в геомеханике. Москва : Недра, 1987. стр. 221.

64. Крауч С. и Срарфилд А. Методы граничных элементов в механике твердого тела. Москва : Мир, 1987. стр. 328.

65. Зенкевич О и Чанг И. Метод конечных элементов в теории сооружений и механике сред. Москва : Недра, 1974. стр. 240.

66. Методика расчета устойчивости грунтовых плотин. Зотеев В.Г, Костерова Т.К. и Морозов М.Г и др. 5, 2002 г., Водной хозяйство России., Т. 4, стр. 436-448.

67. Фисенко Г.Л. Устойчивость бортов, карьеров и отвалов. Москва : Недра, 1965. стр. 378.

68. R. W. Sarsby. Environmental geotechnics. London : Thomas Telford Publishing, 2000.

69. proceedings of Green4 International Symposium on Geotechnics Related to the Environment. R. W. Sarsby. Wolverhampton UK : б.н., 2004. Geotechnical and environmental aspects of waste disposal sites.

70. R. K. Rowe. Barrier systems for waste disposal facilities. London : Thomas Telford Publishing, 2004.

71. Roland Pusch и Raymond Nen Yong. Microstructure of smectite clays

and engineering performance . London : Taylor & Francis group, 2005.

145

72. Proceedings of the 2010 GeoShanghai International Conference. Zai-hong Li, Rui Chen и Wei-dong Lei. Shanghai, China : б.н., 2010. Evaluation of Stability of Tailings Dam Based on Evolutionary Artificial Neural Network.

73. ПБ-06-123-96. Правила безопасности при эксплуатации хвостовых, шламовых и гидроотвальных хозяйств. 1997 г. стр. 99.

74. Иванов П.Л. Грунты и основания гидротехнических сооружений. Москва : Высшая Школа, 1991. стр. 447.

75. WISE World Information Service on Energy. Данные по результатам международного сотрудничества в области безопасности ГТС. 2011 г.

76. СССР., Госстрой. СНиП 2.06.05-84*. Плотины из грунтовых материалов, б.м. : АППЦИТП, 1991 г.

77. Ильин А.М. и др. Госгортехнадзор СССР. Правила безопасности при эксплуатации хвостовых и шламовых хозяйств горнорудных и нерудных предприятий. Москва : Недра, 1989 г.

78. Гальперин А.М. Геомеханика открытых горных работ. Москва : МГГУ, 2003. стр. 473.

79. Турчанинов И.А., Иофис М.А. и Каспарьян Э.В. Основы механики горных пород. Ленинград : Недра, 1989. стр. 488.

80. Голушкевич С.С. Статика предельных состояний грунтовых масс. Москва : Гостехтеориздат, 1957. стр. 288.

81. Методика построения поверхности скольжения при расчете устойчивости ограждающих дамб накопителей жидких промышленных отходов. Зотеев В.Г., Зотеев О.В. и Тарасов Е.Б. 3, 2005 г., Известия вузов Горный журнал., стр. 33-38.

82. Попов В.Н. и Байков Б.Н. Технология отстройки бортов карьера. Москва : Недпа, 1991. стр. 252.

83. Фисенко Г.Л. и Мочалов А.М. Устойчивость бортов и отвалов на разрезах. Москва : ЦНИЭИуголь, 1957. стр. 54.

84. Певзнер М.Е. Борьба с деформациями горных пород на карьерах. Москва : Недра, 1987.

85. Пушкарев В.И. и Сапожников В.Т. Предельное равновесие откосов круглых выемок. Тр. ВНИМИ.-Сб. № 56. 1966 г.

86. Фисенко Г.Л., Мочалов A.M. и Веселков В.И. Исследование деформационных свойств горных пород применительно к оценке устойчивости бортов карьеров. Сборник трудов ВНИМИ, LXXXIX. 1973 г.

87. Под общ. ред. Фисенко Г.Л. Правила обеспечения устойчивости откосов на угольных разрезах. Межотраслевой научный Центр ВНИ-МИ. 1998 г.

88. Савченко В. А и Новицкий М. А. Современный климат Норильска . Москва : СИП РИА, 2001.

89. Яковлев А.О. Геоморфологические условия промпрощадки и города Норильского промышленного района и учет геоморфологических особенностей площадок при инженерно-геологических изысканиях. Институт "Норильскпроект". Норильск : б.н., 1989. стр. 133.

90. Гришин М.М. Гидротехнические сооружения. Москва : Высшая Школа, 1979. стр. 615.

91. Госстрой СССР. СНиП Н-50-74. Гидротехнические сооружения речные. Основные положения проектирования. Москва : б.н., 1986 г.

92. Недрига В.П. Гидротехнические сооружения Справочник проектировщика. Москва : Стройиздат, 1983. стр. 543.

93. Терцаги К. Теория механики грунтов. Москва : Госстройиздат., 1961. стр. 506.

94. Госстрой СССР . СНиП 2.02.05-84. Плотины из грунтовых материалов. Москва : б.н., 1984 г.

95. Крымов Л.Р., Орахбаев Н.Т. и Сыдык-Ходжаев Д.З. Материалы узбекского научно-исследовательского и проектного институт геотехнологии. Увеличение ёмкости действующих хвостохранилищ путём намыва дамб и экранов с обеспечением экологической безопасности. Бишкек : б.н., 2002 г.

96. Методика определения критериев безопасности гидротехнических сооружении РД 153-34.2-21.342-00. Москва : б.н., 2000 г.

97. Павчич М.П. и Пахомова O.A. Известия ВНИИГ. Исследования грунтов. Ленинград : Энергия, 1975 г. 109.

98. Павчич М.П и Пахомова O.A. Известия ВНИИГ. Экспериментальное обоснование предельно плотных смесей грунтов. Ленинград : Энергия, 1976 г. 111.

99. Павчич М.П и Пахомова O.A. Известия ВНИИГ. Методика исследования характеристик сопротивления сдвигу грунтовых смесей. Ленинград : Энергия, 1979 г. 130.

100. Результаты исследования физико-механических характеристик намывных мелкозернистых хвостов. Волнин Б.А. и Панфилов И.В. 10, Москва : б.н., 1981 г., Гидротехническое строительство.

101. Розанов H.H. Труды ВОДГЕО. Исследование прочностных свойств песчаников - алевролитов. 1981 г.

102. Кондратьев Л.И. Труды ВНИИ ВОДГЕОМ. Деформируемость отходов обогащения, используемых для возведения ограждающих дамб хвостохранилищ. Москва : б.н., 1987 г. стр. 58.

103. Кудряшова Е.Л. Кандидатская диссертация. Расчетный метод определения физико-механических свойств техногенных грунтов, используемых для разработки природоохранных технологий. Екатеринбург : б.н., 1999 г. стр. 112.

104. Пустыльник Е.М. Статистические методы анализа обработки наблюдений. Москва : Наука, 1928.

105. Ломтадзе В.Д. Физико-механические свойства горных пород. Методы лабораторных исследований. Саект Питербург : Недра, 1999. стр. 327.

107. под редакцией Е.М. Сергеева, методическое пособие. По инженерно-геологическому изучению горных пород. Москва : Московского Университета, 1984 г.

108. Рященко Т.Г. и Акулова В.В. Грунты юга Восточной Сибири и Монголии. Новосибирск : СО РАН, 1998. стр. 156.

109. Манзырев Д. В. Автореф. дис..канд. геол,- мин. наук. Механизм и динамика криосолифлюкционного смещения дисперсных пород. Иркутск : б.н., 2000 г. стр. 25.

110. Суходровский B.JL Экзогенное рельефообразование в криолитозоне. Москва : Наука, 1979. стр. 280.

111. Мочалов A.M. и Веселков В.И. Сборник трудов ВНИМИ, LXXXXI. Исследование деформации откосов на моделях для оценки их устойчивости. Ленинград : ВНИМИ, 1973 г.

112. ВНИМИ. Методические указания по наблюдению за деформациями бортов разрезов и отвалов, интерпретации их результатов к прогнозу устойчивости. Ленинград : ВНИМИ, 1987. стр. 118.

113. Чугаев P.P. Гидротехнические сооружения. Глухие плотины. Москва : Высшая Школа, 1975.

114. Расчет бортов погашения выпуклого профиля для открытых разработок полезных ископаемых. Сапожников В.Т. 8, 1960 г., Известия вузов: Горный журнал, стр. 15-38.

115. Пушкарев В.И. и Сапожников В.Т. Труды ВНИМИ. Предельное равновесие откосов круглых выемок. Ленинград : б.н. 27, стр. 130-161.

116. Попов И.И., Откатов Р.П. и Низаметдинов Ф.И. Механика скальных массивов и устойчивость карьерных откосов. Алма-Ата : Наука, 1986. стр. 254.

117. ПО «Норильскгеология». Технический отчет о лабораторных испытаниях грунтов по объекту «КИА на хвостохранилище № 1». Норильск : б.н., 2006 г.

118. ПО «Норильскгеология». Дела скважин ТД-6, ТД-5. Норильск : б.н., 2009 г.

119. ФГБОУ ВПО СКГМИ (ГТУ) Отчет о НИР «Исследование и разработка инновационных технологий комбинированной переработки и утилизации отходов предприятий цветной металлургии» Этап №1. ГК16.515.11.5027 от 12.05.2011г.

120. ФГБОУ ВПО СКГМИ (ГТУ) Отчет о НИР «Исследование и разработка инновационных технологий комбинированной переработки и утилизации отходов предприятий цветной металлургии» Этап №2. ГК16.515.11.5027 от 12.05.2011г.

121. ФГБОУ ВПО СКГМИ (ГТУ) Отчет о НИР «Исследование и разработка инновационных технологий комбинированной переработки и утилизации отходов предприятий цветной металлургии» Этап №4. ГК16.515.11.5027 от 12.05.2011г.