Введение к работе
Актуальность .проблемы. Развитие горнодобывающей я горнопе-вввабатывающвй промышленности приводит к значительному расшиванию земельных отводов.пведназначенных для складирования видках а твердых отходов лвоизводства а шламе- и хвостохваяилшца лш отсутствия возможности их утилизации. Эти накопители, рассматриваемые как промышленные гидротехнические сооружения, оказывают значительное воздайствиа на геологическую среду, пвактичаска на всо ее элементы, а там числе на горане породы а подземные воды.
В большинства случаев под хвостохраналииа отводятся неблагоприятные о ангине ряо-гаологичзокой точки зрения территории, в ваэрэзе которых прослеживаются слабые глинистые отложения.
Достаточно продолжительные сроки эксплуатации токах сооружений (более 10-15 лзт), а такао чаото воэвакащая необходимость увеличения ;»х емкости и продлания сроков вксплуатации ставит павад специалистами вопрос повышения уровня достоверности качественных а количественных прогнозов при анализа и овдяке изменения инжэновно-Гйологачзоких уоловий в процессе вэакмодойотяия хвостохваяалащ о гаологичэокой овздой. '
I^iSLSSSSSi ~ Уотанлвлониа закономерностей изменения состава, состояния и фазако-маханачэоклх свойств глинистих от-лошнай в основании а зона влияния действующих зшоатохранилащ КПО "Фосфорит" для обеспечения устойчивости намывных откосов и основания сооружения на базо реализации вдза "гибком" пво-ективования, позволяющего повысить степень надавнооти эксплуатации подобных накопителей.
Основина г зада чл. идо да доваавй,: I) анализ взаимодействия сооружений промышленной гидротехника о гаологичэокой свэдой с учетом технологии обогацзшш полезного ископаемого а системы намыва отходов производства для устанозлэння основных тзядэн- '. цай изменения инке но йно-го о логических условий территории размещения отах-сооруганай; 2) анализ ведущих фактосоз, определяющих трансформацию свойств глинистых пород в зона владная хво-стохранилищ, о цзлью прогноза изменения пинана рно-го о логических условай а обеспечения устойчивости основа';:^ а откосов намывного сооружения на вооь парлод оксплуйг.":'.яа; 3) асслэдо-ванио активизации микробиологической деятельное?:: а накоплэ-
ішя белковых соединений .: глинистых отложениях для установления закономерностей саинэняя их прочности во времени; 4) исследование особенностей изменения окислительно-восстановительных условий в зона влияния хвостохванилищ для пвогнозивования твансфовмации состава а' свойств глинистых повод в развезе основания накопителя; 5) оцзнка воли давлания -а хавакгзв и интенсивность уплотнения водонасыщеннпх глинистых повод в основании хвоотохванилищ; 6) обосноваааз основных положений пнке-невно-ге о логического анализа надежности эксплуатации сооружений промышленной гидротехники, намываемых на глинистыа отлояа-ния, для целзй реализации их "гибкого" двовктивовааия.
Научная новизна ваботы заключается в следующем: I) установлены основные фактовы, олвадаляющиа пвообвазованиа глинистых повод в зоне влияния хвостохванилищ обогатительных фабрик фосфатных вуд, аа пгшава накопителой КПО "Фосфовит"; 2) проанализированы характер и интенсивность изменения окислительно-восстановительных условий в разрезе толщи глинистых пород в пвоцаесе дегвадации нефтепродуктов (реагентов флотации фосфат-ных руд) в подземных водах за счат их химического и микробиологического окисления и разложения; 3) исследована и экспериментально доказана активизация микробиологической деятельности, сопровождающаяся накоплением белковых соединений, наибольшее содевзание которых фиксируется в восстановительной зоне разреза глинистых пород; 4) проведана оценка влияния накопления белковых соединений и биохимических процессов на деградацию глинистых минералов и снижэние прочности дисперсних отложений в зона влияния хвостохванилищ; 5) установлено, что процессы фильтрационной консолидации глинистых' пород в основании хвостохванилищ протекают не эффективно, и основную роль в изменении состава и физико-механических свойств дисловеных отлогкэиий играют преобразование окислительно-восстановительной обстановки и микробиологические процессы; 6) роэсаботаны аняа-невно-геологичоские положения надежности єїккциони рое алия со-овуаений пвомышленНой гидротехники, намываемых на глинистыа отложения,С'учетом воздействия техногенных факторов; 7) установлена необходимость организации и развития комплексного мониторинга, показано его содержание и использование получаемых данных для реализации "гибкого" проектирования и повыдания надежности эксплуатации хвостохванилищ.
-б--
На защиту вынооятся.олеотвдив положения: I) особенности оценки и прогноза трансформации инйвизпно-гсологачзских условий пш взаимодействии сооруеоний промышленной гидротехника (хвостохранилищ) с геологической средой с учетом специфики изменений в процесса их строительства и эксплуатации: а) ока- слительно-г.-осстановительннх условий, б) миквобиологачоокоЯ деятельности в толще повод, в) наппявенаого состояния; 2) закономерности влияния трансформации окаслительно-восстано-Ектелышх условий и биотической компоненты в районе размещения действующих хвостохранилищ КПО "Фосфорит" на изменение состава и физико-механических свойств глинистых пород; 3) оксперимен-тальноа обоснование снижения прочности глинистих пород а основании и законтурной зоне хвостохранилищ с учетом: а) трансформации окисл"тельной обстановка в восстановительную, б) активного накопления белковых соединений как продукта интенсификации микробиологической деятельности; 4) необходимость псполь-зоэания принципов "гибкого" проектирования для хвое. охраналащ обогатительных фабрик флотационного тала на,базе организации и реализации инжакавно-геологичаского, гидрогеологического и биохимического мониторинга, позволяющих осуществлять контроль а предупреждать развитие опасных геологических процессов, поезде всего, оползневых.
Достонйщооть научных положений и выводов, сформулирован
ных в диссертационной работе, обуславливается большим объемом .
теоретических проработок, полеш*: п. экспериментальных иссла-
доеэний и длительвили наблюдениями, проводамши на хвостохра-
нилищах КГЮ "аосфорат" в теченаз 17 лет, в которых автор пва-
ншал участие б 1936-1992 гг.
Практическая значимость работы заключается в обосновании \ качественной и количественной оценка негативного преобразования вещественного состава а прочности глинистых отлогенвй, слу-защих основанием таких сооруганий как хвостохраналища, которые долгны рассматриваться в категории экологически опасных. Установленная тенденция знизаная прочности глинисті-^ пород дает возмовность реализовать- "гибкое" проектирование на база действующего мониторинга, тем самым, повышая надежность эксплуатации этих сооружений во врамопа.
Реализация работы. Результаты выполненных исследований по'-
_зводили осуществить на практике концепцию охраны и национального использования геологической стада гг/тем реализации на хвостохранйлищах КПО "Фосфорит" системы асимметричного нашва, что дало возможность предупредить фо шарование оползлавых пво-цассов я продлить орок эксплуатации накопителей более чем на 15 лат.
t Апробация работа. Основные результаты диссертации докладывались на ХУІ научно-технической конференции молодеаа Ленгвдпо-прозкта (1987 г.), І Всесоюзном сьозда ишанер-гаологоа, гидрогеологов и геокриологов в г. Киеве (IS30 г.), научной конференции "Прогнозная оценка инжааовно-гоологичоских условий пси от-. крытой разработке месторождении Урала" в г. Сшрдловске (1989 г.)» первых аршовских чтениях "Проблема горнопромышленной геологии" в і. Москве (199() г.), П Всесоюзной акола-семинаре молодых ученых и специалистов "Современные гиетодн разработай и обогащения полезных ископаемых при кошлзксиом освоении масто-ровданий" в г. Алма-Ате (1991 г.), сишшзауиз по склоновым процессам в г. Ташкенте (1992 г.), научных семинарах кафідса шшз-йврной геологии СП6ІЇЇ пи. Г.В.Плеханова в І989-ІУ92 гг.
Основные положения диссертации отрауенн в 7 опубликованных работах.
Структура и объем работы. Дне эртоционная работа общим обь
емом 3<ЬО стр. состоит из введения, 13-ти глап, заключения, сии
ска литературы из <&/ наименований, включает рисунков ї
