Помощь студентам в учебе
Инженерно-геологические изыскания системы обратной закачки шахтных и дренажных вод рудника «Мир»
|
Список иллюстраций 4
Список таблиц 4
Список приложений 4
Список обозначений и сокращений 5
Введение 6
1. Физико-географический очерк района 9
2. Геологическое строение района 12
2.1 Статиграфия 14
2.2 Тектоника 15
2.3 Гидрогеологические условия 17
3 Геологическое строение участка 19
4 Физико-механические свойства грунтов 23
5 Геологические, инженерно-геологические и криогенные процессы, наличие и
распространение специфических грунтов 41
6 Прогноз изменения инженерно-геологических и криологических условий 43
7 Определение размеров буферной емкости и расчет длины свай 45
7.1 Расчетная длина сваи 45
7.2 Расчет объема и размеров буферной емкости 45
8 Рекомендации по проектированию на участке буферной емкости и перехода через
временный водоток 47
Заключение 50
Список использованных источников
Список таблиц 4
Список приложений 4
Список обозначений и сокращений 5
Введение 6
1. Физико-географический очерк района 9
2. Геологическое строение района 12
2.1 Статиграфия 14
2.2 Тектоника 15
2.3 Гидрогеологические условия 17
3 Геологическое строение участка 19
4 Физико-механические свойства грунтов 23
5 Геологические, инженерно-геологические и криогенные процессы, наличие и
распространение специфических грунтов 41
6 Прогноз изменения инженерно-геологических и криологических условий 43
7 Определение размеров буферной емкости и расчет длины свай 45
7.1 Расчетная длина сваи 45
7.2 Расчет объема и размеров буферной емкости 45
8 Рекомендации по проектированию на участке буферной емкости и перехода через
временный водоток 47
Заключение 50
Список использованных источников
Местоположение исследуемого объекта - Республика Саха (Якутия), Мирнинский район, участок СОЗ «Южный», расположенный на расстоянии 5 км южнее действующей системы обратной закачки и в 5,5 км западнее карьера «Мир».
Разработка месторождения закрытым (шахтным) способом объясняет содержание карьера в “сухом” виде и поиски новых структур для захоронения сточных вод. Ситуация на системе обратной закачки дренажных вод к настоящему времени сложилась следующая: баланс откачки-закачки практически стабилизировался с соответствующими объемными величинами 1000-1100 м3/час - откачка из карьера, 1200-1250 м3/час - обратная закачка. В связи с проводимыми специальными исследованиями по оптимизации баланса откачки- закачки наметилась тенденция по сокращению объема воды в рассолохранилище с возможностью отказа от регулируемых сбросов рассолов в поверхностные водотоки. Существующая проблема состоит в расширении захоронении дренажных вод рудника “Мир”. Воды высокоминерализованные (рассолы), сброс их на ландшафт приведёт к деградации природного и животного мира.
Расширение проводится с целью снять часть воды с основного участка и сделать практически равномерную закачку по всем участкам и снять напоры с основного. Захоронение вод проводится на участке (лог Горелый), который находится в зоне Восточного разлома (рисунок 1), который является естественным гидродинамическим барьером (выполненный дайками долеритов, имеющих низкую проницаемость в интервале водоносного комплекса).
Характеристика и основные показатели объекта - проектируемый объект на участке «Южный» состоит из:
- узла подключения к водоводу системы сухой консервации (восточный борт карьера «Мир»). Узел выполняется без сооружения отдельного здания и представляет собой два тройника и четыре задвижки;
- водовода от узла переключения до закачных скважин, рассчитанный на расход 300 м3/ч (длина - 8150 м);
- распределительного водовода между скважинами №№ 111, 110, 109 (длина - 650 м);
- 2 буферные ёмкости (объем и размер емкости, а также размер и диаметр свай будет определяться в зависимости от грунтовых условий и результатов расчета);
- проектные закачные скважины на участке «Южный»;
- узел подключения распределительных водоводов с расходомерами в конце трассы;
В работе планируется выполнить комплексное изучение инженерно-геологических условий площадки проектируемого объекта, изучить геологическое строение, геоморфологические и гидрогеологические условия, состав и свойства грунтов. Необходимо составить прогноз возможных изменений инженерно-геологических условий в сфере взаимодействия проектируемых объектов с геологической средой с целью получения необходимых и достаточных материалов для проектирования, строительства, инженерной защиты и эксплуатации объектов. Выявить и предоставить необходимые рекомендации по строительству. Изучить и предоставить материалы и данные, необходимые для обоснования компоновки данного объекта.
Материалы были получены во время прохождения производственной практики в компании АК «АЛРОСА» в институте Якутниипроалмаз на должности техника 3 разряда в лаборатории ЛГГПРМ. Для дальнейшего изучения материала и написания дипломной работы был ознакомлен с условиями функционирования накопителя минерализованных вод рудника «Мир» и системы их обратной закачки в осушаемый пласт, а также с особенностями дренажной системы рудника (принимал участие в опытных работах Мирнинской ГРЭ (опытной откачки) для обоснования нового участка обратной закачки дренажных вод).
Разработка месторождения закрытым (шахтным) способом объясняет содержание карьера в “сухом” виде и поиски новых структур для захоронения сточных вод. Ситуация на системе обратной закачки дренажных вод к настоящему времени сложилась следующая: баланс откачки-закачки практически стабилизировался с соответствующими объемными величинами 1000-1100 м3/час - откачка из карьера, 1200-1250 м3/час - обратная закачка. В связи с проводимыми специальными исследованиями по оптимизации баланса откачки- закачки наметилась тенденция по сокращению объема воды в рассолохранилище с возможностью отказа от регулируемых сбросов рассолов в поверхностные водотоки. Существующая проблема состоит в расширении захоронении дренажных вод рудника “Мир”. Воды высокоминерализованные (рассолы), сброс их на ландшафт приведёт к деградации природного и животного мира.
Расширение проводится с целью снять часть воды с основного участка и сделать практически равномерную закачку по всем участкам и снять напоры с основного. Захоронение вод проводится на участке (лог Горелый), который находится в зоне Восточного разлома (рисунок 1), который является естественным гидродинамическим барьером (выполненный дайками долеритов, имеющих низкую проницаемость в интервале водоносного комплекса).
Характеристика и основные показатели объекта - проектируемый объект на участке «Южный» состоит из:
- узла подключения к водоводу системы сухой консервации (восточный борт карьера «Мир»). Узел выполняется без сооружения отдельного здания и представляет собой два тройника и четыре задвижки;
- водовода от узла переключения до закачных скважин, рассчитанный на расход 300 м3/ч (длина - 8150 м);
- распределительного водовода между скважинами №№ 111, 110, 109 (длина - 650 м);
- 2 буферные ёмкости (объем и размер емкости, а также размер и диаметр свай будет определяться в зависимости от грунтовых условий и результатов расчета);
- проектные закачные скважины на участке «Южный»;
- узел подключения распределительных водоводов с расходомерами в конце трассы;
В работе планируется выполнить комплексное изучение инженерно-геологических условий площадки проектируемого объекта, изучить геологическое строение, геоморфологические и гидрогеологические условия, состав и свойства грунтов. Необходимо составить прогноз возможных изменений инженерно-геологических условий в сфере взаимодействия проектируемых объектов с геологической средой с целью получения необходимых и достаточных материалов для проектирования, строительства, инженерной защиты и эксплуатации объектов. Выявить и предоставить необходимые рекомендации по строительству. Изучить и предоставить материалы и данные, необходимые для обоснования компоновки данного объекта.
Материалы были получены во время прохождения производственной практики в компании АК «АЛРОСА» в институте Якутниипроалмаз на должности техника 3 разряда в лаборатории ЛГГПРМ. Для дальнейшего изучения материала и написания дипломной работы был ознакомлен с условиями функционирования накопителя минерализованных вод рудника «Мир» и системы их обратной закачки в осушаемый пласт, а также с особенностями дренажной системы рудника (принимал участие в опытных работах Мирнинской ГРЭ (опытной откачки) для обоснования нового участка обратной закачки дренажных вод).
Территория изысканий (г. Мирный) находится в зоне распространения многолетнемерзлых грунтов с часто встречающимися таликовыми зонами техногенного характера. Геологическое строение проектируемой трассы водовода характеризуется разнообразием стратиграфо-генетических комплексов. В строении трассы водовода участвуют насыпные образования, элювиально-делювиальные отложения четвертичной системы, отложения юрской системы, а также элювиированные карбонатно-терригенные отложения кембрийской системы.
В процессе работ было установлено, что трасса изысканий, практически полностью, за исключением одного локального участка (в районе скв.131491;), находится в зоне распространения многолетнемерзлых грунтов сливающегося типа. Образование таликовой зоны связано с наличие севернее существующей плотины отстойника минерализованных вод карьера «Мир», который в настоящее время слит по временному водотоку в р. Ирелях. Температура многолетнемерзлых грунтов на глубине нулевых годовых колебаний амплитуд (10,0 м) вне зоны распространения таликов изменяется от -0,3 0С до -2,8 0С, в среднем составляя -1,46 0С, в зоне распространения талых (охлажденных) грунтов температура составляет -0,9 0С, на глубине 10,0 м (подошва талика) температура составляет -0,4 0С. В процессе буровых работ, в скв.13143 были вскрыты грунтовые воды, уровень появления и установления грунтов вод на дату проходки составляет 3,0 м. По результатам КХА вода в скв. № 13143 по солевому составу гидрокарбонатно-сульфатная магниево-кальциевая, минерализация 1559 мг/дм3.
В процессе написания данной работы все поставленные цели и задачи были выполнены: обосновано плановое расширение закачки шахтных и дренажных вод; изучены физико-механические свойства грунтов трассы изысканий; выявлены региональные геологические особенности трассы изысканий; были разработаны рекомендации по проектированию на участке буферной емкости и временного водотока для закачки шахтных и дренажных вод; были рассчитаны объемы буферных емкостей и их размеры. Вследствие которых получились следующие данные: расчётная длина сваи составила 7,6, объемы буферных емкостей составили 700 м3, высота стенки резервуара - 3980мм., внутренний диаметр стенки - 15180мм.
На основании выше упомянутых исследований и работ было сделано заключение для дальнейшего строительства буферных емкостей (рассмотрена возможность отказа от возведения данного сооружения) и временного водотока, а также установления геотехнического мониторинга в целях обеспечения проектного режима грунтов основания и состояния фундаментов сооружений.
В процессе работ было установлено, что трасса изысканий, практически полностью, за исключением одного локального участка (в районе скв.131491;), находится в зоне распространения многолетнемерзлых грунтов сливающегося типа. Образование таликовой зоны связано с наличие севернее существующей плотины отстойника минерализованных вод карьера «Мир», который в настоящее время слит по временному водотоку в р. Ирелях. Температура многолетнемерзлых грунтов на глубине нулевых годовых колебаний амплитуд (10,0 м) вне зоны распространения таликов изменяется от -0,3 0С до -2,8 0С, в среднем составляя -1,46 0С, в зоне распространения талых (охлажденных) грунтов температура составляет -0,9 0С, на глубине 10,0 м (подошва талика) температура составляет -0,4 0С. В процессе буровых работ, в скв.13143 были вскрыты грунтовые воды, уровень появления и установления грунтов вод на дату проходки составляет 3,0 м. По результатам КХА вода в скв. № 13143 по солевому составу гидрокарбонатно-сульфатная магниево-кальциевая, минерализация 1559 мг/дм3.
В процессе написания данной работы все поставленные цели и задачи были выполнены: обосновано плановое расширение закачки шахтных и дренажных вод; изучены физико-механические свойства грунтов трассы изысканий; выявлены региональные геологические особенности трассы изысканий; были разработаны рекомендации по проектированию на участке буферной емкости и временного водотока для закачки шахтных и дренажных вод; были рассчитаны объемы буферных емкостей и их размеры. Вследствие которых получились следующие данные: расчётная длина сваи составила 7,6, объемы буферных емкостей составили 700 м3, высота стенки резервуара - 3980мм., внутренний диаметр стенки - 15180мм.
На основании выше упомянутых исследований и работ было сделано заключение для дальнейшего строительства буферных емкостей (рассмотрена возможность отказа от возведения данного сооружения) и временного водотока, а также установления геотехнического мониторинга в целях обеспечения проектного режима грунтов основания и состояния фундаментов сооружений.