Разработка эффективных способов подготовки мерзлых пород к выемке и водоподготовки на объектах россыпных месторождений Забайкалья
Обоснование возможности повышения эффективности солнечно-радиационного оттаивания за счет создания тепловых ванн на дневной поверхности с активацией теплообмена в придонном слое соляного солнечного бассейна, а также применения бороздовых оросителей.
Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
Вид | автореферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 14.02.2018 |
Размер файла | 373,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
доктора технических наук
разработка эффективных способов подготовки мерзлых пород к выемке и водоподготовки на объектах россыпных месторождений забайкалья
Специальность 25.00.22
Геотехнология подземная, открытая и строительная
Субботин Юрий Викторович
Чита - 2008
Работа выполнена на кафедре Открытых горных работ ГОУ ВПО «Читинский государственный университет»
Научные консультанты: доктор технических наук, профессор Рашкин Анатолий Васильевич
доктор технических наук, профессор Овешников Юрий Михайлович
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Дробаденко Валерий Павлович
доктор технических наук, профессор Тальгамер Борис Леонидович
доктор технических наук Литвинцев Виктор Семенович
Ведущая организация - ОАО «Иргиредмет»
Защита диссертации состоится 26 декабря 2008 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.299.01 при Читинском государственном университете (г. Чита, ул. Александро-Заводская, 30, зал заседаний ученого и диссертационного советов).
Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью организации, просим направлять по адресу: 672039, г. Чита, ул. Александро-Заводская, 30, ЧитГУ, ученому секретарю совета Д 212.299.01
Факс: (3022) 41-64-44; Web-server: www.chitgu.ru; E-mail: root@chitgu.ru
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Читинского государственного университета
Автореферат разослан «___»__________ 2008 г.
Ученый секретарь диссертационного совета
канд. геол.-минерал. Наук Н.П. Котова
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. В современных условиях рыночных отношений Россия, обладающая значительными прогнозными ресурсами, а также разведанными запасами коренного и россыпного золота, имеет существенные экономические предпосылки для интенсификации золотодобычи.
Значительное увеличение объемов добычи драгоценного металла может быть достигнуто в результате интенсивной разработки россыпей, расположенных на Севере и Северо-востоке страны, в районах со слаборазвитой инфраструктурой, неблагоприятным суровым климатом и сложными горно-геологическими условиями.
По оценкам специалистов, за счет более активного вовлечения в открытую разработку глубокозалегающих россыпных месторождений с глубиной залегания пластов свыше 25 м, а также мерзлых россыпей, в песках которых содержится мелкодисперсное золото (d-0,25мм>40 %), илисто-глинистые фракции (d-0,5мм>40 %) и валуны (валунистость более 10 %), объемы добываемого золота в России в ближайшее десятилетие возрастут в 2,5-3 раза и к 2010…2015 гг. превысят 300 т/год. Соответственно на дражных и гидромеханизированных разработках объем перерабатываемой горной массы достигнет 2 млрд. м3/год. При этом потребление оборотной воды на нужды производства и сброс сточных вод в поверхностные водотоки также увеличатся в 1,5-2 раза. Поэтому при добыче и промывке мерзлых золотоносных песков проблема повышения эффективности водоподготовки и подготовки мерзлых горных пород к выемке является наиболее актуальной.
Анализ статистического материала и обобщение результатов ранее выполненных исследований показывают, что процессы доочистки сточных и оборотных вод путем их фильтрования на геотекстильных фильтрах и цеолитах, а также вопросы, связанные с совершенствованием солнечно-радиационного, фильтрационно-дренажного способов оттаивания мерзлых пород и предохранения талых пород от промерзания затоплением при открытой разработке россыпных месторождений исследованы не достаточно полно. ороситель бассейн теплообмен радиационный
В настоящей работе представлены и обобщены результаты исследований, выполненных в соответствии с комплексной программой Мин ВУЗа РФ «Экологическая технология. Человек и окружающая среда» и планом важнейших научно-технических проблем МЦМ СССР МП-11 «Разработка и внедрение эффективных методов очистки промышленных сточных вод и систем оборотного водоснабжения предприятий цветной металлургии».
Тема диссертации тесно связана с выполненными на кафедре ОГР ЧитГУ госбюджетными и хоздоговорными работами, включенными в отраслевые программы.
Цель и задачи исследований. Главная цель работы состоит в разработке и научном обосновании применения эффективных способов оттаивания мерзлых пород, предохранения талых пород от сезонного промерзания и повышении эффективности оборотного водоснабжения на объектах россыпной золотодобычи Забайкалья.
В соответствии с поставленной целью потребовалось решить следующие основные задачи:
- выполнить критический анализ технологии открытой разработки россыпных месторождений (дражный и гидромеханизированный способы) и обосновать влияние водоподготовки и подготовки мерзлых пород к выемке на эффективность открытых горных работ;
- сгруппировать россыпные месторождения по критериям однородности гранулометрического состава горных пород и обосновать влияние неоднородности рыхлых отложений на степень промывистости, скорость оттаивания мерзлых пород и величину коэффициента фильтрации пород;
- обосновать возможность повышения эффективности солнечно-радиационного оттаивания за счет создания тепловых ванн на дневной поверхности с активацией теплообмена в придонном слое соляного солнечного бассейна, применения бороздовых оросителей и использования синхронно-импульсного электрогидроразрыва пласта;
- разработать методику выбора и расчета оптимальных параметров варианта фильтрационно-дренажного способа оттаивания мерзлых пород в сочетании с известным взрвывогидравлическим и провести его испытания на одном из дражных полигонов Забайкалья;
- разработать, исследовать на физической модели и внедрить новую технологию создания эффективной противофильтрационной защиты гидротехнических сооружений для предохранения талых пород от промерзания затоплением за счет создания противофильтрационного экрана из геотекстильного материала «Дорнит» и противофильтрационной завесы плотины, созданной путем обработки горных пород растворами химических реагентов Nа-КМЦ и FeCl3;
- разработать методику определения водопритока в горные выработки при использовании противофильтрационных экранов в дренажных траншеях созданных из слабопроницаемых пород в комбинации с геотекстильным материалом;
- провести теоретические исследования, промышленные испытания и обосновать возможность применение геотекстильных фильтров с наполнителем из цеолита для повышения эффективности оборотного водоснабжения при открытой разработке россыпных месторождений Забайкалья.
Идея работы заключается в том, что поставленная цель достигается за счет снижения энергетических затрат и более полного использования солнечной энергии на оттаивание мерзлых пород, снижения фильтрационных потерь и повышения надежности предохранения пород от промерзания затоплением путем создания комбинированных водонепроницаемых завес и экранов в гидротехнических сооружениях, а также снижения уровня загрязнения оборотных вод путем использования геотекстильных материалов и цеолитов в процессах доочистки сточных и оборотных вод.
Методы исследований. Решение поставленных задач осуществлялось с применением современных методов исследований, включая: анализ статистического материала и обобщение результатов ранее выполненных исследований по проблемам технологии открытой разработки россыпных месторождений; патентно-информационные, теоретические, лабораторные и натурные исследования; физическое и математическое моделирование; методы математической статистики и математическая обработка результатов исследований на ЭВМ; опытно-промышленные испытания и технико-экономический анализ.
Объект исследования - физико-механические свойства горных пород, их гранулометрический состав, процессы фильтрации воды и переноса тепла в массиве рыхлых отложений россыпных месторождений Забайкалья.
Предмет исследования - способы оттаивания мерзлых и предохранения талых горных пород от промерзания затоплением, очистка сточных и оборотных вод от загрязнений, противофильтрационные экраны и завесы гидротехнических сооружений, созданные из геотекстильных материалов, химических реагентов и водонепроницаемых пород на объектах открытой разработки россыпей.
Основные научные положения, выносимые на защиту:
1. На основе выявленных статистических кумулят и аппроксимирующих формул гранулометрического состава рыхлых отложений россыпные месторождения сгруппированы по показателям неоднородности, что позволяет повысить точность расчетов коэффициентов фильтрации горных пород, надежность выбора способа оттаивания мерзлых пород и создания противофильтрационной защиты гидротехнических сооружений при предохранении пород от промерзания затоплением.
2. Создание на дневной поверхности тепловых ванн с активацией теплообмена в придонном слое соляного солнечного бассейна и обеспечение конвективно-кондуктивной передачи солнечной энергии вглубь мерзлого массива за счет естественного движения теплоносителя по скважинам повышает эффективность солнечно-радиационного оттаивания мерзлых россыпей в два-три раза.
3. Использование солнечной энергии, аккумулированной в воде-теплоносителе, поступающей вглубь мерзлого массива по искусственно созданным зонам фильтрации: фильтрационным каналам, образованным в мерзлом массиве на глубине электрогидроразрывом пласта или камуфлетным взрыванием линейного ряда скважинных зарядов ВВ, и бороздовым оросителям, созданным на дневной поверхности механическим рыхлением горных пород, ускоряет процесс оттаивания мерзлых дражных полигонов со сложными горно-геологическими условиями.
4. Комбинированная противофильтрационная защита гидротехнических сооружений, включающая технологию создания противофильтрационной завесы путем попеременной обработки пород растворами натрийкарбоксиметилцеллюлозы (Nа-КМЦ) и треххлористого железа (FeCl3), в комплексе с противофильтрационным экраном, выполненным из геотекстильного материала, обеспечивает надежность предохранения пород от промерзания затоплением за счет снижения водопроницаемости пород в 15-20 раз.
5. Применение геотекстильных материалов и цеолитов в технологических процессах водоподготовки повышает эффективность оборотного водоснабжения на объектах открытой разработки россыпных месторождений и обеспечивает снижение содержания загрязняющих примесей в сточных и оборотных водах в десятки раз до норм ПДК.
Обоснованность и достоверность научных положений и выводов подтверждается:
- корректным решением поставленных задач;
- необходимым объемом выполненных исследований;
- удовлетворительной сходимостью результатов лабораторных, экспериментальных и теоретических исследований;
- положительными результатами внедрения новых технологий и рекомендаций в рабочие проекты и горное производство (основные предложения и выводы проверены и подтверждены в промышленных условиях ПО «Забайкалзолото», ПО «Приморзолото», старательской артели «Саяны», ОАО СУЭК «Разрез Восточный», ООО «Забайкалзолотопроект-Россыпь» и ОАО «Забайкалцветмет НИИ проект»).
Научная новизна работы заключается в следующем.
1. Получены количественные зависимости статистических кумулят гранулометрического состава горных пород для россыпей Забайкалья и формулы для определения коэффициентов фильтрации горных пород с учетом неоднородности рыхлых отложений россыпей.
2. Установлены основные закономерности аккумулирования солнечной энергии в придонном слое соляного солнечного бассейна (ССБ), позволяющие обоснованно использовать эффект ССБ для ускорения оттаивания мерзлых горных пород.
3. Выявлены закономерности изменения глубины оттаивания мерзлых горных пород в зависимости от их теплофизических свойств, параметров буровзрывных работ и размеров фильтрационных каналов при взрывогидравлическом фильтрационно-дренажном способе оттаивания.
4. Теоретически и методом электроаналогий определена динамика скорости оттаивания мерзлых горных пород при различных способах, а также зависимость себестоимости фильтрационно-дренажного оттаивания мерзлых пород от параметров механического рыхления массива - длины бороздовых оросителей и расстояний между ними.
5. Установлена зависимость эффективности противофильтрационной защиты технологических плотин и дамб на дражных разработках от режимов попеременной обработки пород, концентрации и расхода реагентов.
6. Установлены зависимости степени очистки загрязненных вод от типа фильтровального материала, крупности загрязняющих частиц в фильтрате и режима фильтрации.
7. Определена зависимость изменения удельного расхода воды при ее фильтровании через геотекстильный материал, цеолит и их комбинацию.
Практическая значимость работы заключается в следующем.
1. Разработана классификация золотоносных россыпных месторождений Забайкалья, сгруппированных по критериям однородности гранулометрического состава рыхлых отложений, позволяющая на стадии проектирования разработки россыпей с меньшей погрешностью определять по формулам коэффициенты фильтрации пород и с большей надежностью производить выбор способа оттаивания, очистки сточных и оборотных вод.
2. Обоснован и разработан рациональный способ аккумулирования солнечной энергии в придонном слое соляного солнечного бассейна, позволяющий с минимальными затратами ускоренно производить оттаивание мерзлых горных пород.
3. На основе применения тепловых ванн разработан и предложен рациональный способ оттаивания мерзлых горных пород с использованием противотока естественного движения нагретой и охлажденной воды соответственно по скважинам и водозаборным патрубкам.
4. Усовершенствован фильтрационно-дренажный способ оттаивания мерзлых горных пород путем применения его в комбинации либо с взрывогидравлическим способом, либо электрогидроразрывом пласта, либо механическим рыхлением, либо соляными солнечными нагревателями, позволяющий в сложных горно-геологических условиях ускорить подготовку дражных полигонов в весенний период.
5. Обоснован и внедрен способ создания противофильтрационной завесы в плотинах, повышающий эффективность предохранения талых пород от сезонного промерзания затоплением, выполненный на основе попеременной обработки пород плотины растворами Nа-КМЦ и FeCl3.
6. Доказана эффективность применения геотекстильных материалов, цеолитов и их комбинации в процессах доочистки сточных и оборотных вод при разработке россыпных месторождений.
7. Разработан способ регулирования притока фильтрационной воды в открытые горные выработки в сложных гидрогеологических условиях, основанный на создании водонепроницаемых экранов и завес в гидротехнических сооружениях (плотинах и траншеях) с применением геотекстильных материалов, химических реагентов и водонепроницаемых вскрышных пород - аргиллитов и алевролитов.
Личный вклад автора:
- разработка идеи и определение цели работы;
- постановка задач исследования, разработка теоретической основы методов их решения и анализ результатов;
- разработка теоретических основ для определения статистических кумулят гранулометрического состава рыхлых отложений россыпей;
- разработка способов и устройств, а также физических моделей и лабораторных установок для оттаивания мерзлых пород, предохранения от промерзания и очистки сточных и оборотных вод;
- организация и проведение лабораторных и экспериментальных исследований, опытно-промышленных испытаний и внедрения в промышленное производство предложенных технологий оттаивания, предохранения пород от промерзания затоплением с помощью создания противофильтрационных завес на основе попеременной обработки пород гидротехнических сооружений химическими реагентами, а также доочистки загрязненных вод путем фильтрования через геотекстильные материалы и цеолит;
- обработка результатов исследований и проведение математических расчетов с помощью ЭВМ.
Автор принимал участие (с 1975 г.) в госбюджетных и хоздоговорных научно-исследовательских работах, включенных в отраслевые комплексные программы НИОКР Главалмаззолота СССР.
Практическое внедрение теоретических разработок и способов подготовки мерзлых пород к выемке и водоподготовки осуществлялось при непосредственном участии автора на предприятиях ПО «Забайкалзолото», ПО «Приморзолото», с/а «Саяны», ОАО СУЭК «Разрез Восточный».
Реализация результатов исследований
1. Основные результаты исследований по подготовке горных пород к выемке и по очистке сточных вод от загрязняющих примесей используются специалистами проектно-конструкторских организаций Забайкалья: ООО «Забайкалзолотопроект-Россыпь» и ОАО «ЗабайкалцветметНИИпроект» при проектировании открытой разработки золотоносных россыпных месторождений, а также студентами ГОУ ВПО Читинского государственного университета при выполнении расчетно-графических, курсовых и дипломных работ.
2. На основании опытно-экспериментальных испытаний оттаивания многолетнемерзлых пород (1977 год, полигон драги №166 Дарасунского рудника ПО «Забайкалзолото»), позволивших на 20 дней ускорить пуск драги и увеличить ее среднемесячную производительность на 30 %, по согласованию с Научно-техническим управлением и ВО «Союззолото» МЦМ СССР разработаны рекомендации для внедрения на предприятиях ПО «Забайкалзолото», «Амурзолото», «Северовостокзолото», «Уралзолото», «Енисейзолото», «Якутзолото», «Приморзолото» взрывогидравлического фильтрационно-дренажного способа оттаивания мерзлых горных пород при подготовке дражных полигонов.
3. Внедрение фильтрационно-дренажного способа оттаивания многолетнемерзлых пород с применением бороздовых оросителей в условиях Софийского прииска производственного объединения «Приморзолото» в 1979 году на полигоне драги №197 позволило увеличить ее производительность на 10…30 % в сравнении с предыдущими 1976…1978 гг.
4. Внедрение противофильтрационных экранов и завес в гидротехнических сооружениях на дражных полигонах ПО «Забайкалзолото» драги №166 Дарасунского рудника в 1977…1978 гг. позволило предохранить породы от промерзания затоплением в объеме 180 тыс.м3, улучшить водоснабжение драги, очистку сточных вод.
5. Внедрение противофильтрационных экранов и завес в гидротехнических сооружениях на полигоне драги №161 Ксеньевского прииска ПО «Забайкалзолото» в 1979 году позволило получить экономический эффект 40,5 млн.р/год в ценах 2006 г.
6. Внедрение противофильтрационных экранов и завес в гидротехнических сооружениях на полигоне драги №165 Ксеньевского прииска ПО «Забайкалзолото» в 1980 году позволило подготовить на начало промывочного сезона более 213 тыс. м3 песков, повысить сезонную производительность драги №165 на 38,7 % и получить реальный экономический эффект 19,8 млн.р./год в ценах 2006 г.
7. Внедрение противофильтрационных экранов и завес в гидротехнических сооружениях на полигоне драги №164 Ксеньевского прииска ПО «Забайкалзолото» в 1981 году позволило получить экономический эффект 9,4 млн. р./год в ценах 2006 г.
8. Внедрение схемы комбинированной очистки сточных вод на Восточном угольном разрезе ОАО «СУЭК» позволило обеспечить надежную защиту поверхностных водотоков от загрязнения и предотвратить экологический ущерб в размере 551887,7 р./год в ценах 2004 г.
9. Отдельные положения диссертации использованы при разработке раздела ОВОС «Оценка воздействия разреза «Харанорский» на окружающую среду и экологическое обоснование хозяйственной деятельности» (Чита, 2000 г.), раздела ООС «Охрана окружающей среды» скорректированного проекта разреза «Харанорский» по техническому заданию ОАО «Востсибгипрошахт» (Иркутск-Чита, 2003 г.), раздела ООС «Охрана окружающей среды» к «ТЭО рентабельных для отработки открытым способом запасов угля Татауровского месторождения» (Чита, 2003, 2006 г.).
9. Отдельные результаты диссертационной работы изложены в трех учебных пособиях и одной монографии.
Апробация работы. Основные положения, вошедшие в диссертацию, результаты, выводы и рекомендации, полученные при выполнении научно-исследовательских работ, докладывались на: научно-практической конференции главных специалистов горных предприятий Забайкалья, Амурской области, Хабаровского Края и Приморья (Солнечный, 1979 г.), научно-технических советах ПО «Забайкалзолото», «Приморзолото» (1977-1980 гг.), научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава сотрудников и студентов ЧитГУ (Чита, 1995-2007 гг.), Всероссийской научно-практической конференции «Горы и человек: в поисках путей устойчивого развития» (Барнаул, 1996 г.), Международной научно-практической конференции «Хозяйственно-питьевая и сточные воды: проблемы очистки и использования» (Пенза, 1996 г.), Международной конференции «Забайкалье на пути к устойчивому развитию» (Чита, 1997, 2001, 2002 гг.), II-ой Всероссийской научно-практической конференции с международным участием (Санкт-Петербург, 1997 г.), научно-технической конференции «Проблемы развития минеральной базы Сибири» (Иркутск, 1998 г.), региональной научно-технической конференции (Красноярск, 1998 г.), Международном симпозиуме «Геокриологические проблемы строительства в Восточных районах России и Северного Китая» (Чита-Якутск, 1998 г.), Международной конференции «Наука и образование на рубеже тысячелетий» (Чита, 1999 г.), Международной конференции «Проблемы прогнозирования в современном мире» (Чита, 1999 г.), Международном совещании «Научные и практические аспекты добычи цветных и благородных металлов» (Хабаровск, 2000 г.), Научном симпозиуме «Неделя горняка» (Москва, 2004 - 2008 гг.), юбилейных Шороховских чтениях (Москва, 2006 г.), VI Всероссийской научно-практической конференции «Кулагинские чтения» (Чита, 2006 г.), расширенных заседаниях кафедры ОГР ЧитГУ и кафедры ОГР ИрГТУ (2006-2007 гг.).
Публикации. Основные положения по теме диссертации опубликованы в 52 печатных работах - отдельных разделах монографии, трех учебных пособиях, 12 статьях, аннотированных ВАК, а также в авторском свидетельстве СССР и пяти патентах Российской Федерации на изобретение.
Объем и структура диссертационной работы. Работа состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы из 212 наименований и включает 272 страницы текста, 55 таблиц, 57 рисунков, 12 приложений.
Введение содержит обоснование актуальности работы, основные защищаемые научные положения диссертации и ее практическую значимость.
В первой главе приведен краткий обзор современного состояния сырьевых ресурсов золота России, раскрыты перспективы развития и освоения минерально-сырьевой базы золота, выполнен критический анализ результатов научных исследований по проблемам оборотного водоснабжения и подготовки горных пород к выемке на дражных и гидромеханизированных разработках россыпных месторождений золота, приведена горно-геологическая, природно-климатическая характеристика россыпей Забайкалья, дана критическая оценка и обзор современного состояния горных работ на объектах открытой разработки россыпей (драги, промприборы), определены цель и задачи научных исследований.
Во второй главе на основании проведенного корреляционного анализа выявлены статистические кумуляты гранулометрического состава рыхлых отложений и обоснована классификация россыпей Забайкалья, выполненная с учетом неоднородности горных пород, представлены теоретические основы управления теплообменом при оттаивании мерзлых горных пород, приведены результаты лабораторных исследований и теоретических разработок по ускорению оттаивания мерзлых горных пород за счет аккумулирования солнечной энергии в соляном солнечном бассейне, рассмотрены перспективы применения гидроиглового способа оттаивания мерзлых пород в комбинации с тепловыми ваннами, основанного на максимальном использовании солнечной энергии, аккумулированной водой, путем обеспечения естественного поступления подогретой воды к мерзлому массиву по скважинам и оттока охлажденной - по водозаборным патрубкам, без применения насосов, а только за счет гравитационных сил.
В третьей главе обоснована целесообразность применения взрывогидравлического фильтрационно-дренажного оттаивания мерзлых горных пород в сложных горно-геологических условиях, приведены результаты теоретических и лабораторных исследований, выявлены закономерности изменения глубины оттаивания от параметров ВГФДО. Изложены результаты промышленной апробации взрывогидравлического в комбинации с фильтрационно-дренажным оттаиванием. Разработана методика определения скорости и оптимальных параметров фильтрационно-дренажного оттаивания с механическим рыхлением пород, а также гидроразрывом пласта. Представлены, результаты исследований изменения глубины оттаивания мерзлых горных пород во времени в зависимости от применяемых способов оттаивания, полученные методом электроаналогий.
В четвертой главе дан критический анализ известных способов создания противофильтрационных завес в плотинах и дамбах, выполнены аналитические исследования создания и применения противофильтрационных завес и экранов на основе химического кольматирования горных пород и использования геотекстильных материалов, приведены результаты физического моделирования на модели плотины. Выявлены закономерности повышения эффекта химической кольматации в зависимости от способа обработки горных пород и применяемых химических реагентов. Изложены результаты внедрения способа создания противофильтрационных завес в плотинах на полигонах драги №161, 165, 166.
В пятой главе рассмотрены вопросы оборотного водоснабжения и управления водопритоками в горные выработки на драгах и ГМР. Исследованы физико-технические свойства геотекстильных материалов и представлены результаты теоретических и лабораторных исследований по использованию их в комбинации с цеолитами для доочистки воды от загрязняющих веществ. Изложены результаты промышленной апробации технологического способа доочистки сточных и оборотных вод. Выполнен сравнительный анализ результатов лабораторных, аналитических исследований и результатов промышленной апробации.
В шестой главе представлены результаты промышленной апробации и внедрения в производство комбинированного способа очистки сточных вод и создания противофильтрационной защиты ГТС на месторождениях со сложными гидрогеологическими условиями, выполнен расчетный эколого-экономический эффект от реализации предлагаемых мероприятий при водоподготовке на дражных и гидромеханизированных разработках россыпных месторождений, а также угольных разрезах Забайкалья, выполнен расчет экономического эффекта от реализации мероприятий по подготовке горных пород к выемке (оттаивание и предохранение от промерзания).
В заключении обобщены основные результаты исследований, полученные в диссертационной работе в соответствии с поставленными задачами. Даны рекомендации по совершенствованию и внедрению в производство на дражных и гидромеханизированных разработках россыпей эффективных способов водоподготовки - очистки и доочистки сточных и оборотных вод, перспективных способов подготовки горных пород к выемке - оттаивания мерзлых пород и предохранения талых пород от сезонного промерзания, основанных на использовании наиболее дешевой солнечной энергии и целесообразном создании комбинированных противофильтрационных экранов и завес в плотинах и дамбах.
Автор выражает глубокую благодарность научному консультанту профессору, доктору технических наук А.В. Рашкину, научному консультанту профессору, доктору технических наук Ю.М.Овешникову, а также коллективу кафедры открытых горных работ ЧитГУ и профессорам, докторам технических наук Е.Т. Воронову, В.М. Герасимову, К.И. Карасеву, Е.И. Комарову, М.В. Костромину, В.П. Мязину, Г.В. Секисову за конструктивные предложения и поддержку при проведении теоретических, экспериментальных и лабораторных исследований, их практической реализации и внедрении в производство.
Разработка ряда практических рекомендаций, проведение экспериментальных исследований в натурных условиях, промышленные испытания и внедрение были бы невозможны без помощи и поддержки специалистов и руководителей ряда организаций и предприятий - В.И.Бордадымова, В.А.Дорофеева, Ю.П.Киселя, С.А.Малихова, В.В.Минина, Ю.И. Носырева, которым автор выражает свою признательность.
Основное содержание работы
Теоретические основы открытой разработки месторождений полезных ископаемых заложены в трудах выдающихся ученых Ю.И. Анистратова, А.И. Арсентьева, Ю.П. Астафьева, Н.А. Кулешова, Н.В. Мельникова, М.Г. Новожилова, В.В. Ржевского, Б.А. Симкина, К.Н. Трубецкого, В.П. Федорко, В.В. Хронина, В.С. Хохрякова, М.И. Щадова, Е.Ф. Шешко, Б.П. Юматова.
Фундаментальный вклад в теорию и практику дражных разработок внесли Е.Н. Барбот де Марни, Л.Е. Зубрилов, В.И. Зуев, В.А. Кудряшов, В.Г. Лешков, А.П. Свиридов, С.М. Шорохов, и др.
Крупные проблемы дражных и гидромеханизированных разработок, решены в трудах В.Г. Авлова, В.К. Багазеева, Э.И. Богуславского, Ю.В. Бокунова, Ю.М. Ведяева, В.М. Волковой, Г.З. Ворончихина, Э.Н. Ганина, В.Г. Гольдтмана, В.П. Дробаденко, Ф.В. Дудинского, А.А. Егупова, В.И. Емельянова, Е.Т. Жученко, Е.Е. Жученко, В.В. Знаменского, Г.В. Зубченко, М.В. Костромина, Е.И. Комарова, Е.В. Кудряшова, В.И. Лега, В.Р. Личаева, В.С. Литвинцева, Ю.А. Мамаева, А.А. Матвеева, В.М. Мореходова, В.П. Мязина, Г.П. Никонова, Г.З. Перльштейна, С.В. Потемкина, А.И. Приймака, В.Г. Пятакова, А.В. Рашкина, А.А. Рожновского, В.В. Сборовского, Г.В. Секисова, П.Ф. Стафеева, Г.А. Сулина, Б.Л. Тальгамера, В.Ф. Хныкина, В.В. Чемезова, С.Д. Чистопольского, И.М. Ялтанец и др.
Решению вопросов охраны окружающей среды, оборотного водоснабжения, очистки сточных и оборотных вод, разработке малоотходных, энерго- и ресурсосберегающих технологий открытых горных работ посвящены научные труды А.Г.Банникова, С.В.Белова, Г.П.Беспамятнова, С.А.Брылова, А.И.Воронцова, В.М.Герасимова, С.С.Душкина, В.А.Жужикова, М.Г. Журба, Б.А. Иванова, А.М. Когановского, Л.А. Кульского, А.М. Курганова, М.И. Львовича, А.Н. Махнева, Г.Г. Мирзаева, В.В. Назарова, Ю.М. Овешникова, З.А. Орловского, Э.В. Парахонского, Г.А. Роева, И.К. Скобеева, В.Е. Терновцева, А.М. Тихонцова, В.И. Хрущева и др.
Свыше 50 % золота в России добывается из россыпных месторождений в основном дражным и гидромеханизированным способами.
Дражный способ имеет лучшие технико-экономические показатели - высокие показатели работы драг достигаются за счет полной механизации основных производственных процессов (выемка горной массы и песков, обогащение песков, отвалообразование). Драгами перерабатываются десятки миллионов кубометров горной массы по более низкой себестоимости, чем при других способах разработки.
Эффективность работы дражного флота, горных машин и оборудования при разработке россыпных месторождений в значительной мере зависит от степени подготовленности горных пород к выемке и их физико-механических свойств. Например, сведения о гранулометрическом составе рыхлых отложений используются при выборе горного оборудования, способа оттаивания мерзлых пород и технологии создания противофильтрационной защиты гидротехнических сооружений при предохранении пород от промерзания затоплением, а также в расчетах процессов отвалообразования, подготовки, добычи и промывки песков. Результаты исследований показывают, что горные породы, слагающие рыхлые отложения россыпных месторождений Забайкалья характеризуются высокой льдистостью (от 180 до 450 кг/м3), влажностью (от 20 до 40 %), пористостью (от 25 до 43 %), валунистостью и неоднородностью (табл. 1).
Значения коэффициентов неоднородности рыхлых отложений россыпных месторождений Забайкалья (исследовано более 100 участков) колеблются от нескольких единиц до нескольких сотен. Высокая неоднородность россыпей по гранулометрическому составу обуславливает значительные колебания водопроницаемости пород, а из-за высокой нарушенности рыхлых отложений старыми горными выработками коэффициенты фильтрации могут достигать очень больших значений - свыше 100 м/сут.
Таблица 1. Физико-механические свойства рыхлых отложений россыпных месторождений Забайкалья
Название россыпи |
Коэффициент разрыхления |
Плотность пород, т/м3 |
Коэффициент фильтрации, м/сут |
Валунистость, % |
|
Апрелково Акулиновка Волокатуй Оськина Кулинда Далаиха Куприха Горохон Умудуиха |
1,2 1,3 1,3 1,2 1,1 1,2 1,1 1,3 1,7 |
2,0 1,9 2,1 2,1 1,8 1,7 1,5-2,2 1,6-2,1 1,7 |
1,0-5,0 2,0-10,0 5,0-20,0 5,0-30,0 12,0-50,0 15,0-40,0 15,0-55,0 20,0-70,0 70,0 |
0,2 - 0,5 10,0 3,0 2,0 4,0 10,0 10,0 5,4 2,0 |
Отсутствие данных о водопроницаемости пород приводит к необоснованным проектным решениям, в частности, по гидротехническим сооружениям, оборотному водоснабжению, оттаиванию мерзлых пород, предохранению от промерзания затоплением и предельно-допустимым сбросам загрязняющих веществ. Из-за недостатка исходных данных при проектировании коэффициенты фильтрации рыхлых отложений чаще всего определяют приближенно и усреднено на всем протяжении россыпи по таблицам, в зависимости от литологического состава горных пород, а это приводит к ошибкам. Более точные результаты получают при использовании известных формул Газена, Слихтера, Зауэрбрея и Крюгера (табл. 2).
Таблица 2. Расчетные коэффициенты фильтрации и неоднородности рыхлых отложений россыпей Забайкалья
Название россыпи |
Коэффициент неоднородности, Кн = d60/d10 |
Диаметр шестидесяти, мм d60 |
Эффективный диаметр, мм d10 |
Расчетный коэффициент фильтрации, м/сут |
||||
по Слихтеру |
по Крюгеру |
|||||||
min |
max |
min |
max |
|||||
Апрелково Оськина Кулинда Горохон Умудуиха Далаиха Волокатуй Куприха Акулиновка |
3,5 4,5 8,7 13,0 18,7 29,2 50,0 70,0 75,0 |
0,7 2,7 7,0 13,0 15,0 17,5 20,0 70,0 15,0 |
0,2 0,6 0,8 1,0 0,8 0,6 0,4 1,0 0,2 |
0,24 2,12 3,77 5,88 3,77 2,12 0,94 5,88 0,24 |
0,38 3,40 6,05 9,45 6,05 3,40 1,51 9,45 0,38 |
0,05 0,52 0,73 1,14 0,73 0,52 0,48 1,14 0,05 |
0,06 0,63 0,94 1,47 0,94 0,63 0,60 1,47 0,06 |
Однако эти формулы можно применять для расчета водопроницаемости только однородных и мелких песков при весьма низких значениях коэффициентов неоднородности рыхлых отложений Кн < 5.
Вследствие этого значения коэффициентов фильтрации горных пород, принимаемые для расчетов в рабочих проектах, значительно отличаются от истинных значений (см. табл. 1,2). Например, коэффициенты фильтрации рыхлых отложений некоторых россыпных месторождений Забайкалья по фактическим притокам фильтрационной воды в скважину изменяются от 1 до 70 м/сут и выше (см. табл.1), а в рабочих проектах их значения по формулам Слихтера и Крюгера - от 0,05 до 9,45 м/сут (см. табл. 2).
Анализ показывает, что в рабочих проектах расчетные значения коэффициентов фильтрации занижены в десятки раз по сравнению с фактическими, опытными и данными отчетов геологоразведочных работ, т.к. определены без учета неоднородности и крупности частиц горных пород.
Корреляционный анализ гранулометрического состава позволил выявить три группы россыпей, для каждой из которых установлены корреляционные связи, статистические нелинейные кумуляты и уравнения гранулометрического состава рыхлых отложений (рис. 1, табл. 3).
Данная классификация, представленная с учетом неоднородности рыхлых отложений россыпей, весьма успешно согласуется с классификацией Плотникова, основанной на водопроницаемости пород и известной классификацией Учителя по степени промывистости горных пород.
Рис. 1. Статистические кумуляты гранулометрического состава рыхлых отложений россыпных месторождений Забайкалья: 1 - однородные; 2 - неоднородные; 3 - весьма неоднородные
Так, например, третью группу россыпей (см. рис.1) - весьма неоднородные, можно отнести к 1 категории по ЕНВ, горные породы которой имеют отличную степень промывистости, т.к. состоят из несвязных и слабосвязных галечно-песчаных грунтов с небольшим содержанием эфелей и глины. Вторая группа - неоднородные по гранулометрическому составу рыхлых отложений россыпи, соответствует второй категории по ЕНВ со средней промывистостью пород, сложенных связанными песчано-галечниковыми породами, сцементированными глиной средней вязкости. Первая группа - относительно однородные по грансоставу россыпи, представляет третью категорию по ЕНВ с трудной и весьма трудной степенью промывистости пород, включающую вязкие, трудно-поддающиеся предварительному размачиванию глины, обладающие высокой степенью пластичности.
Таблица 3. Коэффициенты функций парной корреляции гранулометрического состава россыпей Забайкалья
Группа россыпей, формула грансостава |
Коэффициент корреляции |
Погрешность аппроксимации |
Коэффициенты регрессии |
|||
А |
В |
С |
||||
1 - относительно однородные,Кн = < 5, (d60 < 1мм, d10 0,2 мм),V = A + B / d + C / d 2 |
0,996 |
2,562 |
98,20 |
-81,00 |
-7,22 |
|
2 - неоднородные, 5 Кн 30,(1 d60 30 мм, 0,2 d10 1 мм),V = d / (A + Bd + C / d 2) |
0,959 |
7,494 |
0,05 |
0,01 |
0,01 |
|
3 - весьма неоднородные,Кн 30, (d6030 мм, d10 1 мм),V = A + Blg(d) + C[lg(d)]2 |
0,993 |
3,361 |
10,20 |
0,60 |
15,20 |
Таким образом, на стадии выполнения рабочих проектов и предпроектных работ предлагаемая классификация россыпных месторождений (см. табл.3) позволяет производить корректировку глубины оттаивания мерзлых пород, более точно определять степень промывистости песков, механическую прочность и водопроницаемость рыхлых отложений. При этом коэффициенты фильтрации горных пород россыпных месторождений, участков или отдельно взятых блоков с учетом неоднородности рыхлых отложений определяются по формулам:
(1)
(2)
где Кф - коэффициент фильтрации горных пород, м/сут; М - коэффициент, зависящий от пористости горных пород; d10 - эффективный диаметр рыхлых отложений, мм; n - пористость рыхлых отложений, %; К - коэффициент, учитывающий неоднородность рыхлых отложений: для первой группы (россыпь Апрелково) - относительно однородные (см. табл. 3), коэффициент К=1, для второй группы (россыпь Горохон) - неоднородные, К=8-16, для третьей группы (россыпь Акулиновка)-весьма неоднородные К=16-32.
Минимальные значения коэффициента (К) в расчетах принимаются при использовании формулы (1), а максимальные - формулы (2). Например, россыпи Апрелково и Акулиновка (см. табл. 1) имеют одинаковый эффективный диаметр d10 = 0,2 мм и, поэтому при равном коэффициенте пористости расчетный коэффициент фильтрации горных пород будет одинаковый от 0,24 до 0,38 м/сут по Слихтеру и - от 0,05 до 0,06 м/сут по Крюгеру. Статистические кумуляты позволяют скорректировать коэффициент фильтрации рыхлых отложений россыпи Акулиновка до значений 6,1 м/сут по Слихтеру и 1,92 м/сут по Крюгеру.
Полученные результаты аналитических исследований подтверждаются данными отчетов геологоразведочных работ и согласуются с истинными значениями коэффициентов фильтрации, определенными путем контрольной откачки воды из скважин (см. табл. 2). Ошибка находится в пределах 4…7 %. Таким образом, обосновано первое научное положение:
На основе выявленных статистических кумулят и аппроксимирующих формул гранулометрического состава рыхлых отложений россыпные месторождения сгруппированы по показателям неоднородности, что позволяет повысить точность расчетов коэффициентов фильтрации горных пород, надежность выбора способа оттаивания мерзлых пород и создания противофильтрационной защиты гидротехнических сооружений при предохранении пород от промерзания затоплением.
На территории Забайкалья и Приамурья в связи с отрицательными среднегодовыми температурами воздуха и незначительным снежным покровом повсеместно распространены сезонно- и многолетнемерзлые породы. При этом в северных и восточных районах Читинской области мощность сезонно-мерзлых пород достигает 4…5 м. В мерзлом состоянии горные породы обладают высокой прочностью. Энергоемкость разрушения мерзлых горных пород при понижении их температуры всего лишь до минус 1 oC увеличивается в десятки раз. Поэтому при разработке золотоносных россыпных месторождений, существенно возрастает значение работ по оттаиванию мерзлых горных пород.
Оттаивание мерзлых пород позволяет значительно повысить производительность горного оборудования, снизить эксплуатационные потери металла, а также создать более благоприятные условия для эффективной работы драг, промприборов и бульдозеров.
Практика ведения горных работ, а также теоретические исследования, проведенные нами методом электроаналогий показывают, что все применяемые интенсивные способы оттаивания мерзлых золотоносных россыпей характеризуются, как правило, высокой себестоимостью и энергоёмкостью, и это ограничивает их применение, а естественный солнечно-радиационный способ имеет низкий коэффициент использования солнечной энергии и длительный период оттаивания мерзлых пород. Например, за летний сезон глубина оттаивания мерзлых пород естественным солнечно-радиационным способом в северо-восточных районах Забайкалья не превышает 2,2 м. Сопоставление результатов, полученных методом электроаналогий с аналитическими решениями показывает, что электромоделирование занижает глубину оттаивания на 4,5 %.
Одним из путей повышения эффективности естественного солнечно-радиационного оттаивания является использование тепловых ванн. Исследованиями закономерностей оттаивания мерзлых пород с применением технологии тепловых ванн занимались В.Г.Гольдтман, А.И.Приймак, И.М. Папернов. Однако идеи тепловых ванн не нашли широкого практического применения из-за значительных потерь тепловой энергии в результате испарения воды с их поверхности и диффузии в слоях, так как нагретые за счет солнечной радиации слои воды имея меньшую плотность поднимаются к поверхности, а нижний слой воды на контакте с мерзлыми породами имеет наибольшую плотность и незначительную температуру лишь + 4 оС.
Способ оттаивания мерзлых пород, основанный на использовании соляного солнечного бассейна (ССБ) позволяет снизить до минимума этот недостаток тепловых ванн и повысить коэффициент полезного действия солнечной энергии до 0,70-0,75. Созданию тепловых водонагревателей на основе ССБ посвящены труды В.Н.Елисеева, Ю.У. Усманова, Г.Я. Умарова.
Принцип работы ССБ (повышение температуры в придонном слое водного раствора соли) основан на аккумулировании тепловой солнечной энергии слоями водных растворов солей NaCl или CaCl2 или технической соли магния 6Н2О.МgCl2 (бишофит) благодаря созданию в соляном солнечном бассейне вертикального градиента плотности.
Тепловые ванны, созданные на дневной поверхности или в траншеях с активацией теплообмена в придонном слое соляного солнечного бассейна (ССБ), имеющего зачерненное дно, являются мощными аккумуляторами солнечной энергии при условии предотвращения испарения воды с их поверхности.
Для создания градиента плотности оттаиваемый участок, предварительно покрытый слоем черной полиэтиленовой пленкой, заливают слоями водных растворов соли (более двух слоев) со ступенчатым понижением её концентрации от нижних слоёв к верхним. Концентрация раствора в каждом слое постоянна. В нижнем слое водного раствора создают максимальную концентрацию реагента, а в каждом вышерасположенном - повышают на одну ступень. Верхний слой ССБ заполняется чистой водой с нулевой концентрацией реагента.
В процессе преобразования солнечной энергии в тепловую к.п.д. ССБ значительно снижается за счет процесса испарения воды с поверхности водоема. При этом потери энергии значительно выше общих потерь энергии, теряемых водоемом за счет теплообмена с окружающей средой.
Для уменьшения тепловых потерь на испарение, которые происходят за счет конвективного теплообмена поверхностного слоя с окружающей атмосферой, на водную поверхность ССБ наносят тонкий молекулярный слой технического масла. Снижение энергоемких затрат энергии на конвективный перенос и испарение дает возможность значительно повысить температуру массива мерзлых горных пород, увеличить скорость оттаивания и в целом усилить теплотехнический эффект ССБ в 1,5…2 раза. Для предотвращения возникновения диффузии - перемешивания водных растворов с различной концентрацией технической соли магния 6Н2О.МgCl2,- которая возникает в результате разности температуры растворов в слоях на различной глубине ССБ, между слоями водных растворов технической соли магния размещают слои перфорированной полиэтиленовой пленки толщиной 0,8 - 1,0 мм, селективно прозрачной для коротковолнового и длинноволнового излучений.
Для снижения тепловых потерь за счет диффузии в отдельно взятом слое и на контакте между слоями толщина одного слоя принимается минимально возможной (0,05…0,10 м).
Для повышения кондуктивного теплообмена на контакте нижнего нагретого слоя с мерзлыми породами, а также для снижения тепловых затрат на нагревание всего объема ССБ суммарная мощность (толщина) всех слоев ССБ не должна превышать 0,5…1,0 м. Поэтому в зависимости от величины ступени изменения концентрации растворов в слоях общее количество их может изменяться от 5 до 10.
Техническим результатом технологии ССБ является повышение скорости оттаивания мерзлых горных пород, которое происходит за счет повышения температуры придонного слоя ССБ до 60 0С и передачи накопленного тепла путем теплопроводности мерзлому массиву. Эффективность работы ССБ оценивается по сумме тепловых потоков в массив горных пород.
Селективно прозрачные для коротковолнового и длинноволнового излучений водные растворы технической соли магния 6Н2О.МgCl2 (бишофит) практически полностью пропускают поглощаемую поверхностью оттаиваемых горных пород коротковолновую солнечную радиацию и вместе с тем задерживают длинноволновое излучение от поверхности оттаиваемых горных пород. Эти соли легкорастворимые, они позволяют при низких температурах окружающей среды создавать водные растворы высокой концентрации (до 20 %), поэтому являются наиболее приемлемыми для проведения исследований и создания ССБ по сравнению с менее растворимыми солями хлористого натрия NaCl или хлористого кальция CaCl2.
На кафедре открытых горных работ Читинского государственного университета для изучения и исследования теплового режима создана модель соляного солнечного бассейна с зачерненным дном (рис.2).
Модель ССБ представляет собой емкость, выполненную из органического стекла высотой 0,3 м, длиной 0,5 м, шириной 0,3 м, заполненную пятью слоями водного раствора технической соли магния 6Н2О.МgCl2 различной концентрации, но одинаковой толщины равной 0,05 м. Верхний слой модели заполнялся чистой водой. Общая глубина ССБ составляет 0,25 м.
Рис. 2. Модель соляного солнечного бассейна:. 1 - слой воды; 2 - светильник; 3 - полиэтиленовая пленка или тонкие пластины оргстекла; 4 - воронки для подачи водных растворов технической соли магния 6Н2О.МgCl2 с различной концентрацией; 5 - вентиль; 6 - пленка специального масла; 7 - термометры; 8 - теплоизолятор (пенопласт толщиной 0,08 м); 9 - емкость ССБ; 10 - зачерненное дно
Концентрация водного раствора технической соли магния 6Н2О.МgCl2 в каждом слое сохранялась постоянной.
Придонный слой ССБ заполняли раствором бишофита 20 % концентрации. В вышерасположенных слоях концентрация раствора бишофита изменялась ступенчато с шагом 5 %.
Слои водных растворов технической соли магния 6Н2О.МgCl2 с различной концентрацией разделяли в одних опытах полиэтиленовыми пленками, в других - тонким оргстеклом размером 0,3 х 0,5 м.
В опытах были использованы светильники с люминесцентными лампами типа ЛБУ-30 (4 шт.), лампой накаливания мощностью 250 Вт, и ксеноновой короткодуговой - типа ДКсТВ-6000 , которые включались в работу периодически. Люминесцентные лампы и лампа накаливания находились в работе по 12 часов (нагрев модели), после чего их выключали и через 6 часов (остывание модели) вновь цикл работы ламп повторяли.
Ксеноновая короткодуговая лампа ДКсТВ-6000 обеспечивает спектр излучения близкий к солнечному и высокую температуру при радиационном нагреве. Поэтому период работы лампы был сокращен в 6 раз.
Цикл работы в опытах с использованием ксеноновой короткодуговой лампы составлял 3 часа: 2 часа лампа была включена (нагрев модели) и 1 час - выключена (остывание модели). В процессе опытов измерялась температура воды и раствора в каждом слое, а также температура воздуха. Температура окружающего воздуха изменялась от 22,4 до 24,7 0С. Температура по глубине ССБ изменялась плавно и равномерно с постепенным увеличением ее в нижележащих слоях. Самую высокую температуру в процессе нагревания ССБ приобретает нижний придонный слой раствора, т.к. лучистая энергия поглощается зачерненным дном и передается в жидкость нижнему слою. Самая низкая температура наблюдается в верхнем слое с чистой водой. Понижение температуры воды в нем происходит за счет интенсивного теплообмена с окружающим атмосферным воздухом.
Температура раствора в нижнем слое ССБ за 12 часов работы светильника с люминесцентными лампами ЛБУ-30 увеличилась на 10 0С. Температура воды верхнего слоя при этом возросла лишь на 3-4 0С (рис. 3).
Температура воды в верхнем слое модели возросла в среднем на 10-12 0С. Причем при выключенной лампе температура придонного слоя за один час остывания модели снижается незначительно на 2-3 0С, а температура верхнего слоя понижается в три раза быстрее на 6-8 0С.
Корреляционный анализ выполненных исследований позволил установить корреляционные связи и подобрать функцию изменения температуры придонного слоя ССБ в зависимости от времени нагревания и вида применяемого источника излучения тепловой энергии (см. рис. 3, табл. 4).
Рис. 3. Изменение температуры придонного слоя ССБ и атмосферного воздуха: 1, 2, 3 - температура придонного слоя при нагревании ССБ соответственно ксеноновой короткодуговой лампой ДКсТВ-6000; лампой накаливания мощностью 250 Вт; светильником с люминесцентными лампами ЛБУ-30; 4 - температура атмосферного воздуха
Таблица 4. Коэффициенты функций парной корреляции температуры придонного слоя соляного солнечного бассейна
Вид применяемого источника тепловой энергии, регрессионная зависимость |
Коэффициент корреляции |
Погрешность аппроксимации |
Коэффициенты Регрессии |
||
А |
В |
||||
Ксеноновая лампа Лампа накаливания Люминисцентная лампа t = А + В . lg(ф) |
0,96 0,93 0,91 |
± 2,96 ± 1,35 ± 1,11 |
23,63 21,29 22,40 |
13,21 4,68 3,09 |
Данная регрессионная зависимость имеет высокую степень надежности (аппроксимации): коэффициенты корреляции более 0,91, а стандартные отклонения - доверительные границы (по Стьюденту с вероятностью Р = 0,95) не превышают ±3.
Результаты проведенных опытов подтверждают возможность и высокую эффективность применения соляного солнечного бассейна как аккумулятора тепловой энергии, которая может быть использована для оттаивания мерзлых пород при разработке золотоносных россыпных месторождений. Достоверность экспериментальных исследований подтверждена признанием приоритета работ патентом Российской Федерации №2276236.
...Подобные документы
Геологическая характеристика месторождения. Режим работы и производственная мощность предприятия. Вскрытие карьерного поля. Обоснование системы разработки, подготовка пород к выемке. Гидротранспорт горной массы. Производительность и количество земснаряда.
курсовая работа [95,0 K], добавлен 23.01.2013Особенности открытого способа разработки месторождений. Система разработки и технологическая схема горных работ. Способы вскрытия рабочих горизонтов. Подготовка пород к выемке, выбор метода и способа взрывных работ. Транспортировка пустых пород в отвал.
курсовая работа [191,3 K], добавлен 24.02.2015- Разработка паспорта подготовки горных пород к выемке, выемочно-погрузочных работ и отвалообразования
Подготовка горных пород к выемке. Параметры взрывных работ. Определение парка буровых станков карьера. Выбор модели экскаватора-мехлопаты (для экскавации полезного ископаемого). Транспортировка горной массы. Выбор модели бульдозера, фронта разгрузки.
курсовая работа [486,7 K], добавлен 21.12.2011 Описание россыпных месторождений золота, их геологическая схема, предпосылки и признаки оруденения. Анализ преимуществ и недостатков применения различных методов поиска месторождений. Принципы подсчёта запасов по результатам запроектированных работ.
курсовая работа [705,2 K], добавлен 14.12.2010Первые сведения о наблюдавшихся летом мерзлых породах. Распространение и морфология криолитозоны. Термодинамические условия формирования развития мерзлых пород. Физико-химические и механические процессы в замерзающих, мерзлых и оттаивающих грунтах.
учебное пособие [500,7 K], добавлен 02.10.2012Внешне оптимистичные и проблемные тенденции в разработке нефтяных месторождений. Нарушения проектных систем разработки. Методы и основные направления повышения эффективности разработки нефтяных месторождений и обеспечения стабильной добычи нефти.
презентация [259,8 K], добавлен 30.03.2010Изучене возможности повышения эффективности разработки месторождений высоковязких нефтей с применением поверхностно-активных веществ (Неонол АФ9-12). Методы увеличения нефтеотдачи пластов терригенных пород. Механизм вытеснения нефти из пористой среды.
дипломная работа [5,2 M], добавлен 06.07.2012Технология и осуществление расчета взрывоподготовки скальных горных пород к выемке. Определение параметров зарядов, их расположения и объемов бурения. Расчет параметров развала взорванной горной массы и опасных зон. Процесс механизации взрывных работ.
контрольная работа [69,5 K], добавлен 17.02.2011Способ подготовки горных работ к выемке. Основные рабочие параметры буровых станков. Сопоставление технических характеристик серийно выпускаемых экскаваторов с параметрами развала пород взрывной заходки. Определение оптимальной модели автосамосвала.
курсовая работа [216,8 K], добавлен 14.05.2011Географическое и административное положение Экибастузского каменноугольного бассейна. Горно-геологическая характеристика месторождения и карьерного поля. Взрывная подготовка вскрышных уступов. Подготовка горных пород к выемке и погрузке.
курсовая работа [3,2 M], добавлен 22.12.2014Выбор способа вскрытия карьерного поля. Особенности карьеров, разрабатывающих наклонные месторождения глубинного типа. Предполагаемая схема добычи руды. Способ подготовки горных пород к выемке. Ликвидация негативных последствий ведения горных работ.
курсовая работа [165,9 K], добавлен 23.06.2011Наземные геодезические работы при строительстве подземных сооружений. Высотное обоснование на дневной поверхности. Разбивка на поверхности трассы и коммуникаций. Маркшейдерские работы в подземных выработках и сооружениях. Подземная высотная основа.
реферат [521,1 K], добавлен 05.04.2015Подготовка горных пород к выемке. Вскрышные работы, удаление горных пород, покрывающих и вмещающих полезное ископаемое при открытой разработке. Разрушение горных пород, буровзрывные работы, исторические сведения. Методы взрывных работ и способы бурения.
реферат [25,0 K], добавлен 19.03.2009Физические особенности пород касситеритовых месторождений. Геологический обзор их залегания, особенности происхождения, географическое распространение, разновидности и ассоциации. Подбор методов электроразведки по физическим свойствам горных пород.
контрольная работа [107,8 K], добавлен 16.11.2012Разработка угольных месторождений. Факторы, влияющие на параметры процесса их сдвижения: вынимаемая мощность пласта, глубина горных разработок и угол падения пород, строение горного массива и физико-механические свойства пород, геологические нарушения.
контрольная работа [65,8 K], добавлен 15.12.2013Схема вскрытия и система подготовки шахтного поля. Буровзрывная технология выемки угля на пологих пластах средней мощности. Этапы открытой разработки. Организация шахтной поверхности. Карьерный транспорт, отвалообразование и рекультивация земель.
курсовая работа [995,8 K], добавлен 14.01.2014Расчет основных процессов открытых горных работ. Подготовка скальных и полускальных пород к выемке. Определение необходимого количества локомотивов с саморазгружающимися вагонами. Расчет отвалообразования пород. Оценка производительности карьера.
курсовая работа [452,1 K], добавлен 14.10.2014Обоснование комплекса оборудования грузопотока. Подготовка горных пород к выемке. Техническая характеристика экскаватора. Способы переукладки железнодорожного пути на отвале. Определение количества отвальных тупиков при экскаваторном отвалообразовании.
курсовая работа [351,0 K], добавлен 13.07.2012Цель палеогидрологических реконструкций - обнаружение рудных месторождений. Петрологическое изучение пород. Расшифровка тектонических событий. Исследовании месторождения, оценка глубины эрозии гидротермальной системы при современной земной поверхности.
реферат [2,3 M], добавлен 06.08.2009Условия и принципы производства буровзрывных пород, используемые методы и приемы, оборудование и материалы. Выбор способа бурения и его обоснование. Описание конструкции заряда в скважине. Схема и средства взрывания, а также расчет интервала времени.
курсовая работа [58,5 K], добавлен 30.06.2014