MENU
Главная » Файлы » Научные статьи » 11.00.00 Географические науки

Изучение фильтрационных свойств грунтового массива для обеспечения защиты прибортовой части карьеров от негативного влияния подземных вод
30.08.2019, 22:09
Ни для кого не секрет, что в настоящее время горно-проходческие работы сопровождаются неблагоприятными гидрогеологическими и инженерно-геологическими процессами, которые порой приводят к трагичным последствиям. Исходя из этого, все острее и актуальнее встает вопрос защиты прибортовой части карьеров от негативного влияния подземных вод.

Материалом для данной работы являются результаты гидрогеологических и инженерно-геологических исследований, проводимых ОАО «Мурманская ГРЭ» в карьере Коашвинский п. Коашва, Кировский район, Мурманская область в 2010 г, где разрабатываются апатит- нефелиновые руды Хибинского месторождения, в которых автор принимал участие при прохождении производственной практики.

Данные исследования включали – проходку гидрогеологических и инженерно-геологических скважин, проведение опытно-фильтрационных работ, режимных наблюдений за состоянием подземных вод, маршрутов вдоль бортов карьера, основной целью которых было выявление участков просачивания подземных вод и ориентировочная оценка их расхода, а также первичную обработку полевых данных.

Актуальной проблемой является определение водопритоков на контуре перспективного карьера, разработка систем эффективного дренажа и способов защиты наиболее ослабленного восточного борта карьера.

На участке расположения Коашвинского карьера коренные породы перекрыты достаточно мощной толщей четвертичных отложений.

В соответствии с характером водовмещающих пород в районе работ выделяются два типа подземных вод: Водоносный комплекс четвертичных отложений, представленный двумя главными водоносными горизонтами.

Водоносный верхнечетвертичный осташковский водно-ледниковый горизонт (f,lgQIIIos). Безнапорный горизонт залегает первым от поверхности на ленинградских озерных глинах. Водовмещающими породами служат галечно-щебнистые и валунно-галечные отложения с песчаным заполнителем от мелко- до крупнозернистого песка, с прослоями слоистых песков разной зернистости, реже супеси. Мощность водоносного горизонта изменяется от 15.0 до 43.0 м. Глубина залегания уровня от 3.2 до 11.3 м по разрезу. Дебиты изменяются от 3.3м /час (удельный дебит 0.04л/с/м) до 7.9м /час (удельный дебит 0.1л/с/м) в средней, самой узкой части долины.

Водоносный верхнечетвертичный подпорожский водно-ледниковый горизонт (f,lgQIIIpd). Напорный водоносный горизонт, приурочен к флювиогляциальным валунно-гравийно-галечниковым отложениям с песчаным заполнителем разной зернистости. Подстилается горизонт коренными отложениями. Мощность изменяется от 8 м в краевой юго-западной части долины, постепенно увеличиваясь в восточном направлении до 20 м. Глубина залегания уровня подземных вод меняется от 12,86 до 36,69 м в зависимости от времени года. Фильтрационные свойства водоносного горизонта характеризуются высокими значениями удельного дебита на севере и северо-востоке от 1.86 л/с/м до 7.27 - 4.52 л/с/м.

Воды дочетвертичных пород, представлены слабоводоносным локально-водоносным протерозой-палеозойским кристаллическим комплексом. Подземные воды приурочены к дочетвертичным образованиям, непосредственно к верхнему 400-метровому наиболее трещиноватому интервалу. Вскрытая мощность горизонта составляет от 67,8 до 1536,4 м. В основном значения удельных дебитов находятся в пределах 0,15л/с/м -
0,75л/с/м.

В обводнении Коашвинского карьера наряду с верхнечетвертичным осташковским и подпорожским водно-ледниковым горизонтами участвуют и воды дочетвертичных пород.

По результатам исследований были получены данные о величине водопритоков в карьер:
Прогнозируемые водопритоки в карьер (м /час)
Притоки в проектируемый карьер до абсолютной отметки дна -80 и -290
1. Атмосферные (ливневые) воды 4720
9940
2. Грунтовые воды 500
500
3. Напорные воды 1360
1360
4. Трещинные и трещинно-жильные воды 1320
1680
ВСЕГО 7900
13480
В настоящее время карьерный водоотлив справляется с максимальным объемом дренажных вод в размере: зумпф карьера – 8029 м /час, скважины водопонижения – 2535 м /час, суммарно – 10564 м /час.

Из этих данных видно, что при абсолютной отметке минус 290 м система водоотведения не справится с поступающими объемами воды. В связи с этим для защиты восточного борта карьера от влияния подземных и поверхностных вод рекомендуются следующие мероприятия:
1. Строительство отводящих и водосборных каналов и канав.
2. Возведение разделительных и фильтрующих дамб.
3. Засыпка мореной осушенной чаши озера.
4. Экранирование русла прилегающей реки и озера малопроницаемым материалом (строительство противофильтрационной завесы).
5. Ввод в эксплуатацию водопонижающих скважин 111 ряда.

Данные мероприятия были определены с учетом фильтрационных свойств грунтового массива, а также геоморфологических, геологических и гидрогеологических условий района проведения работ. Применение этих мер позволит уберечь борта карьера от обвалов, оползней, просачивания и других неблагоприятных инженерно-геологических процессов.

Литература:
1. Ломтадзе В.Д. Инженерная геология месторождений полезных ископаемых / В. Д. Ломтадзе. - М.: Недра, 1986. - 272 с.
2. Гончарова Л.В. Основы искусственного улучшения грунтов. – М.: Изд. МГУ, 1973. – 376 с.

Середа О.А.
Категория: 11.00.00 Географические науки | Добавил: GOD
Просмотров: 19 | Загрузок: 0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]