Научно-техническое обоснование интенсификации гидромеханизированной добычи строительных песков из озерных месторождений Заполярья

Бессонов, Евгений Александрович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Научно-техническое обоснование интенсификации гидромеханизированной добычи строительных песков из озерных месторождений Заполярья
ВАК РФ 25.00.22, Геотехнология(подземная, открытая и строительная)

Автореферат диссертации по теме "Научно-техническое обоснование интенсификации гидромеханизированной добычи строительных песков из озерных месторождений Заполярья"

На правах рукописи

УДК 622.271

БЕССОНОВ Евгений Александрович

НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ГИДРОМЕХАНИЗИРОВАННОЙ ДОБЫЧИ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПЕСКОВ ИЗ ОЗЁРНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЗАПОЛЯРЬЯ

Специальность 25.00.22 - Геотехнология (подземная, открытая и строительная)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва-2007 |

003061005

Работа выполнена в Московском государственном горном университете

Научный консультант: доктор технических наук, профессор ЯЛТАНЕЦ Иван Михайлович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор ИЛЬИН Сергей Александрович

доктор технических наук, профессор КАШПАР Леонтий Николаевич доктор технических наук, профессор КИРИЧЕНКО Юрий Васильевич

Ведущая организация - Российский государственный геологоразведочный университет (г. Москва)

Защита состоится »... 9.$.. 2007 года в № час на заседайии диссертационного совета Д - 212 128.04 в Московском государственном горном университете по адресу 119991, ГСП-1, Москва, В-49, Ленинский проспект, д. 6

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета Автореферат разослан <А4>».. 0(? ..2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор л/ Ю.В. БУБИС

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Согласно Энергетической стратегии России на период до 2020 г сырьевая база нефтегазодобычи в стране должна сместиться в сторону ее северных районов п-ов Ямал, шельфы арктических морей, Восточную Сибирь и др Только на территории одного п-ва Ямал уж» открыто 11 газоносных и 15 нефтегазоконденсатных месторождений Именно поэтому п-ов Ямал определен регионом стратегических интересов ОАО «Газпром» и основным объектом освоения газоконденсатных месторождений на длительную перспективу Аналогичные решения приняты и отечественными нефтяными компаниями

Для создания инфраструктуры нефтегазопромыслов (автодорог, различного рода производственных площадок, гидротехнических сооружений и пр) требуется выполнить большой объем горно-строительных работ с использованием, главным образом, песка в качестве строительного материала По данным ОАО «Газпром», только для обустройства одного Бованенковского месторождения на п-ве Ямал потребуется около 30 млн м3 песка Всего же, по разным аналитическим оценкам, для обустройства всех разведанных нефтегазовых месторождений Заполярья России в течение 20-30 лет может потребоваться не менее 1 млрд м3 строительного песка

При широкомасштабном освоении нефтегазовых месторождений (для п-ва Ямал с 2008 г) главным источником получения качественного строительного песка в Заполярье будет являться гидромеханизированная его добыча из многочисленных озерных месторождений, как правило, расположенных рядом с обустраиваемыми нефтегазопромыслами На долю гидромеханизированной добычи придется 75-85 % всего планируемого для добычи песка Оставшиеся 15-25 % смогут обеспечить местные карьеры, отрабатывающие песчаные месторождения поверхностного типа по «сухоройной» технологии Однако песок, добываемый из этих месторождений, имеет более низкое качество, кроме того, открытая разработка связана с нарушением значительных площадей, традиционно используемых северными народами для оленеводства, а сами карьеры значительно (от 20 до 40 км) удалены от объектов строительства По очевидным экономическим соображениям и ввиду бездорожья отпадает и вариант доставки качественного песка из отдаленных карьеров, находящихся в южных районах

Для полного удовлетворения потребностей развивающегося нефтегазового комплекса в строительном песке только по одному п-ву Ямал, по разным оценкам, необходимо будет ежегодно добывать от 10 до 15 млн мЗ песка, из них гидромеханизированным способом до 7-12 млн мЗ Действующий в Заполярье парк земснарядов из-за ограниченности эксплуатационного сезона, составляющего не более 90-110 календарных дней, и недостаточно высокой технической и эксплуатационной производительности добычного оборудования сможет обеспечить

добыч} не более 4-5 млн м3 песка в год Возможность наращивания объемов добычи путем простого увеличения количества электрических земснарядов ограничена мощностями промысловых электростанций, а дизельных - допустимыми расходами на доставку дорогостоящего дизельного топлива из южных районов В создавшихся условиях остается только один выход повысить производительность имеющегося парка земснарядов путем изыскания и использования внутренних технологических резервов, продления эксплуатационного сезона и сокращения простоев оборудования При этом важно не увеличить техногенную нагрузку на окружающую среду и экономно расходовать природные и производственные ресурсы

Речь, таким образом, идет об интенсификации гидромеханизированной добычи песка повышении интенсивности как технологических процессов гидромеханизации, так и отработки озерных месторождений в целом Имеющиеся в распоряжении производства научно-технические разработки в рамках существующих технологий не дают возможность этого добиться и нарастить тем самым объем добычи песка до требуемых величин Необходим новый подход к теории и практике гидромеханизированной добычи песка в экстремальных условиях Заполярья, позволяющий научно обосновать и технически обеспечить более интенсивную, производительную и качественную отработку озёрных песчаных месторождений Этими соображениями и руководствовался автор настоящей диссертации, приступая к ее выполнению.

Научно-техническая проблема интенсификация гидромеханизированной добычи песка в условиях Заполярья имеет важное государственное значение, актуальна и требует скорейшего решения

Целью работы является изыскание и научно-техническое обоснование мер по увеличению объемов добычи строительных песков гидромеханизированным способом для нужд нефтегазовой отрасли страны в районах Крайнего Севера

Идея работы состоит в том, что эффективность гидромеханизированной добычи строительных песков из озёрных месторождений Заполярья можно значительно повысить путем интенсификации технологических процессов, продления эксплуатационного сезона и применения технических средств, максимально адаптированных к экстремальным природным условиям, местным экологическим и ресурсным ограничениям

Задачи исследований. Для достижения поставленной цели в диссертационной работе необходимо решить следующие задачи.

1 Выявить резервы роста производительности земснарядов и повышения качества добываемого песка

2 Исследовать возможность интенсификации размыва породного массива озерных песчаных месторождений.

3 Разработать технологию интенсивной отработки озёрных месторождений, позволяющую сократить потери песка, технологические простои земснарядов и площади земель под гидромеханизированную добычу песка

4 Обосновать методы продления эксплуатационного сезона гидромеханизированных работ

5 Разработать технические решения, направленные на сокращение простоев земснарядов на вспомогательных работах

6 Определить технико-экономическую эффективность предлагаемых технических и технологических решений

Методы исследования. В работе использованы следующие методы экспериментально-статистические методы исследований технологических процессов, методы прикладной математики и математической статистики, анализ и обобщение результатов опыта работы гидромеханизированных предприятий в условиях криолитозоны Заполярья, натурные наблюдения и инструментальные замеры, теоретические исследования с использованием методов математического моделирования технологических процессов, детерминированный метод с использованием экономико-математического моделирования; синтез новых технических и технологических решений, аналитические и графо-анапитические методы, технико-экономический анализ с использованием стоимостных параметров и нормативов

Научные положения, выносимые на защиту:

1 Реальный, эффективный и научно обоснованный в диссертации способ обеспечения потребностей нефтегазопромыслов Заполярья в качественном строительном песке состоит в интенсификации процессов и операций гидромеханизированной разработки озерных месторождений при экономном расходовании природных и производственных ресурсов

2 Эффективность гидравлической разработки пород земснарядами может быть существенно повышена при периодическом использовании гидравлической энергии грунтовых насосов, направляемой на формирование размывающих затояленных струй и придания этим струям абразивных свойств и более высокой плотности, а также применением породозаборных устройств, у которых технологические параметры породозабора принимаются с учетом проходных размеров грунтовых насосов, размывающих скоростей пород забоя, их разрыхленности и скоростей всасывания жидкости в зоне эрозионного размыва

3 Сокращение потерь песка из-за образования мерзлоты в карьерах и на картах намыва и снижение его влажности достигается при использовании технологических схем разработки, основанных на опережающем углублении мелководных прибрежных участков озерных месторождений земснарядами и при формировании на картах намыва открытых дренажей, при котором технологический период водоотдачи

принимается с учетом водоотдающих свойств намытого песка, высоты карт намыва и расстояний между дренажами

4 Рациональное использование земель тундры, способствующее интенсификации намыва, повышению качества добытого песка и сокращению масштабов негативного воздействия на окружающую среду в условиях высокой заводненности и заболоченности местности в Заполярье, обеспечивается размещением карт намыва, вспомогательных земляных сооружений и площадок инфраструктуры гидромеханизированных комплексов на талых и сезонно-талых основаниях озер, в границах их акваторий и преимущественно с надветренной стороны этих озер

5 Наиболее рациональным и адаптированным к условиям Заполярья является метод продления эксплуатационного сезона гидромеханизированных работ, основанный на использовании основного климатического ресурса - холодного атмосферного воздуха в качестве хладагента, который в сочетании с подледными способами добычи состоит из обезвоживания добытого песка, его гранулирования, формирования из гранул аэросмеси и выдувания ее в штабель, где технологическая дальность аэрации гранул от места их формирования до штабеля принимается с учетом размера формируемых гранул и температуры воздуха

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются, представительным объёмом статистической информации по озерным песчаным месторождениям Заполярья, обобщением опыта работы гидромеханизированных предприятий в условиях Заполярья, результатами теоретических исследований, базирующихся на общепризнанных положениях открытой геотехнологии, сопоставимостью теоретических и эмпирических результатов с практическими результатами гидромеханизированных работ, созданием опытных и опытно-промышленных образцов новой техники, положительным опытом применения новых технических и технологических решений гидромеханизированными предприятиями в условиях Заполярья

Научная новизна работы

• Классифицированы озёрные песчаные месторождения Заполярья по криолитологическим, морфометрическим и гидрологическим признакам и разработан графо-аналитический метод подсчета запасов технологической воды в озёрах криолитозоны, позволяющий принимать наиболее эффективные схемы возврата отработанных вод;

• Разработаны новые технические и технологические решения, которые обеспечили интенсификацию, рациональное использование природных и производственных ресурсов и повышение эффективности гидромеханизированной добычи песка на продленном эксплуатационном сезоне работ

• Установлена связь пространственно-временных параметров следующих технологических процессов

- подводного рыхления пород гидросмесью, отбираемой из фунтовых насосов земснарядов, с абразивными свойствами затопленных струй, ее плотностью и параметрами воронки эрозионного размыва пород,

- формирования гидросмеси породозаборными устройствами с проходными размерами грунтовых насосов, размывающими скоростями пород забоя, их разрыхленностью и скоростями всасывания жидкости в зоне эрозионного размыва,

- обезвоживания намытых пород с водоотдающими свойствами намытого песка, высоты карт намыва и расстояний между дренажами,

- технологической дальности аэрации и укладки сыпучемерзлых песчаных пород в штабель с размерами образуемых криогенных гранул песка и величинами отрицательных температур атмосферного воздуха

• Разработаны и научно обоснованы технологические схемы опережающей отработки мелководных участков карьеров перед наступлением зимнего периода, учитывающие величины промерзания карьеров, мощность разрабатываемой залежи и производительность добычного оборудования.

• Разработан и научно обоснован способ технологического размещения карт намыва и площадок инфраструктуры гидромеханизированного комплекса в заводненных и заболоченных регионах Заполярья - на талых и сезонно-талых основаниях озёр, в природных границах их акваторий, позволяющий интенсифицировать процесс намыва, полностью исключить изъятие пастбищных земель для объектов гидромеханизации и значительно уменьшить запыление тундры песчаными частицами, сдуваемыми с карт намыва

• Установлены основные технико-экономические показатели гидромеханизированного комплекса средней производительности в условиях Заполярья

Научное значение работы состоит в развитии теории открытой геотехнологии и научных основ гидромеханизированных процессов применительно к сложным природно-климатическим условиям Севера России

Практическое значение диссертации заключается в разработке

• новых технических и технологических решений (способов и устройств) по интенсификации гидромехнизированной добычи песка, рациональному использованию природных и производственных ресурсов и сокращению масштабов негативного воздействия на окружающую среду,

• методик расчета параметров криогенного гранулирования и укладки сыпучемерзлых пород, карт намыва и дренажных траншей, формируемых в

криолитозоне, распластанных породозаборных устройств земснарядов, воронки предельного размыва пород с учетом глубины эрозионного размыва,

* новых технологических схем отработки месторождений, предупреждающих промерзание озерной залежи леска,

* способов размещения карт намыва и площадок инфраструктуры гидромеханизированного комплекса в акваториях озер криолитозоны,

* новых технических решений на вспомогательных работах

Реализация результатов работы. Основные результаты исследований были использованы на практике при добыче песка землесосными снарядами в условиях Севера России, на гидромеханизированных предприятиях треста «Уренгошрансгидромеханизация» (1986 - 1990 гг), ООО «ЭПРОМ» (1997 г), ЗАО «Уреншйгидромеханизация» (2006 - 2007гг) и в проектах гидромеханизированных работ, выпущенных специализированной проектной организацией ООО «Конвекс».

Результаты работы одобрены и рекомендованы Департаментом государственной политики и регулирования в области природопользования Министерства природных ресурсов России (письмо № 11-47/3093 от 19 04 2005 г) для их практического применения в районах Крайнего Севера

Апробация результатов работы. Результаты работы и ее отдельные элементы на различных этапах выполнения были доложены и одобрены на Всесоюзном научно-техническом совещании по совершенствованию гидромеханизации и подводной добычи полезных ископаемых (Москва, 1986 г), на техническом совете треста «Уренгойтрансгидромеханизация» (Уренгой, 1987 г), заседании секции ученого совета ЦНИИС «Транспортные гидротехнические сооружения» (Москва, 1987 г ), на I -IV съездах гидромеханизаторов России (Москва, 1998 - 2006 гг), на секции научно-технического Совета ОАО «Газпром» (Москва, 2005 г ), на научных конференциях «Неделя горняка» (Москва, МГГУ, 2004 - 2006 гг), на расширенных заседаниях и семинарах кафедры «Технология, механизация и организация открытых горных работ» МГГУ (Москва, 2003 - 2006 гг)

Публикации. Результаты выполненных исследований освещены автором в 23 опубликованных работах, включая 8 статей в журналах, рекомендованных ВАК России

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы из 230 наименований и 6 приложений, содержит 52 таблицы и 70 рисунков

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Интенсификация технологических процессов является основой эффективного ведения горных работ Большой вклад в развитие открытой геотехнологии, в том числе и с применением гидромеханизации, внесли академики Н В Мельников, В В Ржевский, К Н Трубецкой, доктора наук Ю И Анистратов, В Ж Арене, Н И Бабичев, Ю В Бубис, А М Ю Д Буянов, А М Гальперин, В Б Добрецов, В П Дробаденко, В И Емельянов, С А Ильин, В В Истомин, Л Н Кашпар Ю В Кириченко, В С Коваленко, Е А Коионенко, В Г Лешков, Н Г Малухин, Г А Нурок, СП Огородников, ТИ Пеняскин, ВН Попов, ЮА Попов, ДВ Рощупкин, АЕ Смолдырев, П И Томаков, В Ф Хныкин, В С Хохряков, А А Цернант, А С Чирков, А И Чернов, М И Щадов, И М Ялтанец, М А Ястребинский и др

В то же время исследований, проводимых по проблеме интенсификации гидромеханизированной добычи строительных песков в условиях Заполярья, явно недостаточно Остаются мало изученными вопросы влияния природно-климатических, ресурсных, экологических и иных существенных фаиоров и ограничений на процессы и технологию гидродобычи песков из озерных месторождений Заполярья, на качество добываемого песка, а применяемые технические и технологические решения нуждаются в более полной адаптации к экстремальным условиям Севера Поэтому необходимо провести дополнительные изыскания и научно-техническое обоснование мер по увеличению объемов добычи строительных песков гидромеханизированным способом для нужд нефтегазовой отрасли страны в районах Крайнего Севера

Резервы роста производительности земснарядов и повышения качества

добываемого строительного песка Одной из тенденций развития горного дела в России является расширение среды использования гидромеханизированного способа добычи полезных ископаемых Это выражается не только в возрастании его доли в общем объеме добычи, но и в прогрессирующем продвижении способа в северные районы нашей страны. Традиционно они считались недоступными для гидромеханизации, ибо понятия «мороз» и «вода» трудносовместимы

Благодаря исследованиям Нурока Г А, Ялтанца И М , Попова Ю А, Рощупкина Д В, Цернанта А А, Пеняскина Т И, Добрецова В Б , Волнина Б А, Огурцова А И, Чернова А И, Бакшеева В Н и др удалось решить многие из проблем, возникающих при работе земснарядов в условиях отрицательных температур воздуха Гидромеханизированный способ добычи занял прочное место в арсенале отечественных средств разработки северных месторождений

С рядом новых проблем столкнулась практика гидромеханизированной добычи строительных песков в районах Крайнего Севера Большая длительность зимнего

периода, сильные морозы, сплошное распространение многолетней мерзлоты привели - по сравнению с работой в средних широтах - к удорожанию добычи в 2,53,0 раза, увеличению потерь песка на 20-30%

Из-за значительной удаленности от основных транспортных коммуникаций, неразвитости внутрипромысловой дорожной сети и дефицита электроэнергии в Заполярье используют земснаряды в основном средней производительности (200-250 м3/ч) В период короткого эксплуатационного сезона среднегодовая производительность одного такого земснаряда составляет не более 200-300 тыс м3/год Для обеспечения потребной годовой добычи песка в 7,0 - 12,0 млн м3 действующим парком земснарядов необходимо практически в полтора - два раза увеличить производительность каждого из них (до 350-600 тыс м3/год) Однако известные технические и технологические решения, используемые при гидромеханизированной добыче, не могут обеспечить столь высокую производительность из-за их слабой адаптированности к экстремальным природно-климатическим и иным условиям Заполярья

Гидромеханизированная добыча песка из озерных месторождений Заполярья по существующей технологии весьма ресурсозатраты В первую очередь это относится к неэффективному использованию запасов песка в озерах и его потерям (смерзанию) в намытых штабелях Объемы образования сезонной мерзлоты в гидромеханизированных карьерах из-за понижения уровня воды в озерах, связанного с выемкой грунта и забором технологической воды, могут достигать десятки тысяч м3, а мощности мерзлотных слоев до 2,5 -3,0 м Столь мощное образование мерзлоты приводит не только к потерям песка, но и к существенным технологическим простоям земснарядов, вызванных необходимостью очистки рабочих органов от кусков мерзлых пород, размеры которых превышают проходные сечения рабочих колес грунтовых насосов

Добыча качественных песков в Заполярье сдерживается низкими температурами воздуха, сильными ветрами в открытой местности заполярной тундры и невысокой температурой добываемых песков (в весенние и осенние намывные периоды составляет не более 0,5-2,0°С) Низкая эффективность применяемых способов намыва связана с образованием мощного льда в прудках-отстойниках карт намыва (скорость нарастания льда достигает 0,08-0,12 м/сут) и высокой (более 20-25%) влажностью намытых песков, которая обусловливается не только водоудерживаюгцими свойствами пылеватых песчаных пород Заполярья, но и наличием естественного водоупора - многолетнемерзлого основания карт намыва

Важным природным ресурсом, используемым в процессе добычи полезных ископаемых, является земля Высокая заболоченность и заводненность территории Заполярья и экологические ограничения по изъятию земель, используемых коренными жителями Севера для оленеводства, делает земли заполярной тундры

дефицитными Для организации гидромеханизированных работ и добычи, например, 300 тас м3 песка, помимо горного огвода, необходим еще и земельный отвод площадью 3-7 га, предназначенный для размещения карты намыва и площадок инфраструктуры Единственная мера, рекомендуемая проектными организациями по более рациональному использованию земель тундры, предусматривает увеличение высоты намыва штабелей песка Однако это технологическое решение имеет существенное негативное следствие - оно приводит к повышению запыленности прилегающих территорий

Несмотря на высокую обводненность (озерность) и заболоченность территории Заполярья, в ряде случаев сдерживающим фактором повышения эффективности добычи песка является ограниченность водных ресурсов Изолированность озер (1фоме весеннего периода половодья) не обеспечивает их взаимную подпитку водой из соседних водоемов При средней водной ёмкости озёр ОД -1,0 млн м3 для гидравлической разработки и намыва в штабель, например, 300 тыс м3 песка требуется примерно 2,5-3,0 млн м3 воды В связи с этим в Заполярье основной схемой водоснабжения карьеров является замкнутая схема карьер - карта намыва -карьер Однако замещение водой выемок в карьерах, технологические потери воды при гидротранспортировании, утечки с карты намыва и с водосбросных сооружений в ряде случаев вызывают нехватку воды и прекращение добычи песка При этом организация подкачек воды из соседних водоемов ограничивается дефицитом электроэнергии и недопустимым удорожанием гидромеханизированных работ Исследования показали, что наиболее эффективно решить эту проблему сможет снижение удельного использования воды на формирование гидросмеси в процессе породозабора земснаряда

Для районов Заполярья средняя годовая зимняя температура гидросмеси атмосферного воздуха составляет - 17 °С - - 19 °С, которая приводит к быстрому смерзанию намытого песка и способствует образованию в акваториях озер мощного покрова льда, достигающего 1,0 -1,5 м В связи с тем что борьба с отрицательными температурами в Заполярье не приносит желаемых результатов, необходимо исследовать возможность использования на продленном эксплуатационном сезоне иных, более адаптированных методов зимней добычи песка

Из анализа перечисленных недостатков существующей (традиционной) технологии гидромеханизированной добычи песка из озёрных месторождений Заполярья определяется главный путь ее существенного преобразования с целью увеличения производительности земснарядов и повышения качества добываемого песка Он состоит в интенсификации технологических процессов, основных и вспомогательных операций гидромеханизированной добычи при рациональном использовании всех видов потребляемых ресурсов минеральных, земельных, экваториальных (акваториально-территориальных) и водных В конечном итоге речь

идет о более полной адаптации технологии и технологических средств к экстремальным природно-климатическим условиям Заполярья

Избранный путь предопределяет поиск и реализацию резервов роста производительности земснарядов и повышения качества песка в следующих направлениях

• интенсификация процессов породозабора и намыва песков,

• предотвращение смерзания песка в забоях и на картах намыва, интенсификация процесса водоотдачи добытого песка,

• продление эксплуатационного сезона,

• снижение продолжительности и трудоемкости подготовительных и вспомогательных работ

Таким образом, наиболее реальным и эффективным способом обеспечения потребностей нефтегазопромыслов Заполярья в качественном строительном песке является интенсификация процессов и операций гидромеханизированной разработки озерных месторождений при экономном расходовании природных и производственных ресурсов

Интенсификация процесса гидравлического размыва породного массива

озёрных песчаных месторождений Проведенные исследования показали, что интенсивность процесса гидравлическою размыва породного массива озёрных месторождений, сложенного, как правило, из сезонно-мерзлых и плотных пород, на отдельных операциях гидромеханизированных работ (разработке пионерной углубочной воронки земснарядами, при периодических расчистках зумпфа после длительных технолошческих простоев земснарядов или после массивных обрушений породы из откосов в зумпф) может быть существенно повышена при использовании гидравлических струй, сформированных из абразивных гидросмесей На возможность использования абразивных свойств гидросмесей для повышения эффективности гидромониторного разрушения пород впервые обратил внимание проф Н Д Холин еще в 1958 г, а затем известные эксперименты В А Бадаева и Н Г Малухина с гидромониторными струями в 1991 г подтвердили эффективность такого рыхления Проведенный в связи с этим анализ показал, что для затопленных струй, вследствие увеличения плотности струи и придания ей абразивных свойств, зависимость полезной мощности Ер на контакте с забоем примет вид

Е>= —-, (1)

где р'стр — плотность гидросмеси, отбираемой из грунтового насоса, кг/м3, А — безразмерный коэффициент абразивности струи, характеризующий повышение КПД гидравлической затопленной струи за счет придания ей дополнительных

разрушающих абразивных свойств А ~1 + 0,075 Ка, где Ка - коэффициент абразивности песчаных пород, принимаемый для различных групп пород в зависимости от степени их окатанности и твердости, Q — расход жидкости через насадку, м^с, V — скорость струи на расстоянии I от насадки, м/с

С учетом наличия технологического расстояния от насадки до подводного забоя (Ив), создаваемого эрозионным размывом пород, изменения плотности струи, истскаемой из насадки, и придания струе абразивных свойств зависимость глубины подводного размыва пород Нр примет вид

р Ртр \ир™ J •• (2)

где т - экспериментальный коэффициент, введенный И М Коноваловым и принимаемый равным 2,9, с1 - диаметр струи при выходе из насадки, м, ()- расход гидросмеси через насадку, м3/с, ир - размывающая скорость для условий подводного размыва пород, м / с, уц - площадь сечения струи при выходе из насадки, м2, рстр -плотность струи, состоящей из чистой воды, кг/м3, р'стр —- плотность гидросмеси, отбираемой из грунтового насоса, кг/м3

Полученные выше зависимости показывают, что полезная (размывающая) мощность затопленной струи Е и глубина размыва пород Ир струёй, сформированной из отбираемой от грунтовых насосов гидросмеси (? с приданием затопленным струям абразивных свойств и повышенной плотности, по сравнению со струями, состоящими из чистой воды и сформированными насосами штатных гидрорыхлителей с расходом <2' соответственно возрастут на кратные величины. АЕ = Ар'стр Q/0,'ртр и АНР =

(А р'стр

В результате была выявлена зависимость изменения полезной мощности струи от ее водопроизводительности, плотности и абразивности (рис 1) Она показывает возрастание мощности струи при увеличении ее водопроизводительности и плотности, учитывающей ее абразивность

Размыв забоя гидросмесью в зависимости от прочности и мощности разрыхляемых пород можно осуществлять по двум основным технологическим схемам с периодическим частичным или полным отбором гидросмеси из грунтовых насосов земснарядов

Рыхление с частичным отбором гидросмеси может эффективно проводиться на разработке слежавшихся и связных слоями песчаных пород при максимально возможном насыщении гидросмеси твердыми частицами и при гидротранспорте пород на нормальные (не сокращенные) и максимально допустимые расстояния, которые позволяют обеспечить номинальную загрузку грунтового насоса и не создадут условия для аварийного заиления пульпопровода осевшими частицами

породы, а также при очистках зумпфа от обрушенных пород, накопленных в результате технологических простоев (остановок) земснарядов

Ввдопршвводиелыдс» »до, 0,и3й

Рис 1 Зависимость изменения полезной мощности струи от водопроизводитель-ности, плотности и абразивности струи

1, 2 - струи гидросмеси с плотностью вещества струи соответственно 1,2 и 1,1 т/м3 и коэффициентом ее абразивности А=1,1, 3 - водяные струи с плотностью вещества струи 1,0 т/ьг и с отсутствием абразивности А=1,0

С целью предотвращения заиления трубопровода осевшими частицами песчаной породы объем отбора гидросмеси (пульпы) () 0¡см не должен превышать значений, ограниченных зависимостью-

0.огш<0.грн-икрУ>тр, (3)

где <2 ?рн - производительность грунтового насоса по гидросмеси, м3/с, ищ, — критическая скорость гидротранспортирования песка, м/с, \»тр - площадь сечения трубопровода, м2

Рыхление пород с полным отбором гидросмеси следует применять при разработке пионерных выемок, для рыхления трудноразмываемых плотных, связных и сезонномерзлых пород

Кроме того, с целью предотвращения помпажа гидравлическое сопротивление (потери напора !гн, в м) во внешней сети пульпопровода при полном отборе гидросмеси должно компенсировать энергию потока, передаваемую грунтовым насосом, т е

" 28^ярРв ' (4) где С- коэффициент местных гидравлических сопротивлений, доли ед, Ы - удельные потери напора на 1 м пульпопровода при полном отборе гидромеси, доли ед, Ь -длина пульпопровода, м, ргсм _ плотность гидросмеси, кг/м3, рв - плотность воды, кг/м3

Поэтому напорный трубопровод земснаряда по этой технологической схеме необходимо дополнительно оснащать дросселем, задвияской или на выходе гидросмеси устанавливать насадку

Анализ зависимостей (3) и (4) показывает, что объемы отбора гидросмеси () огСм для того или иного типа земснаряда, оснащенного грунтовым насосом

производительностью (? ,рн в основном зависят от гранулометрического состава гидросмеси и диаметра пульпопровода Как показывают расчеты, для земснаряда среднего класса, оснащенного грунтовым насосом с паспортной производительностью по воде 2000 мЗ/час и штатным пульпопроводом диаметром 400 - 500 мм, допустимая величина отбора гидросмеси из пульпопровода для пылеватых и мелкозернистых песков с возрастанием диаметра пульпопровода до 500600 мм уменьшается с 58 до 39 %, а для средних и крупнозернистых песков -соответственно с 53 до 17 % При этом расчетное усредненное значение отбора гидросмеси для разнозернистых песчаных пород составляет примерно 42 % Однако, с учетом норматива потерь гидросмеси при гидротранспортировании (~2,5 %), это расчетное значение отбора гидросмеси можно принимать 40 %

Сравнительный анализ затрат времени размыва пионерной углубочной воронки показал существенное его сокращение при переходе с водяных гидравлических струй на струи, сформированные из гидросмеси

Таким образом, полученные результаты доказывают повышение интенсивности гидравлической разработки пород земснарядами при использовании полной энергетической мощности фунтовых насосов, периодически направляемой на формирование размывающих затопленных струй, и придании этим струям абразивных свойств и повышенной плотности

Дальнейшие исследования также показали, что эффективность гидравлической разработки пород затопленными струями, периодически отбираемыми из грунтовых насосов земснарядов, выражается в существенном сокращении (в среднем в 4,3-4,4 раза) использования технологической воды и затрат времени (в среднем в 5 раз), отведенных для разработки пионерных выработок

Другим техническим решением, обеспечивающим интенсификацию гидравлической разработки пород земснарядами в условиях короткого добычного периода Заполярья, является применение высокопроизводительных породозаборных устройств земснарядов В результате проведенных исследований было выявлено, что при разработке песчаных пород малой и средней мощности наиболее производительными устройствами, предназначенными для эрозионной или смешанной эрозионно-струйной гидравлической разработки пород, являются распластанные всасывающие наконечники земснарядов.

Исследования показали, что, с учетом сохранения технологических размеров проходного сечения рабочих органов земснарядов (всасывающих наконечников и рабочих колес грунтовых насосов), эрозионных размывающих скоростей, и для обеспечения максимально возможной площади охвата забоя эрозионным потоком основные технологические параметры наконечников распластанного типа - диаметр поижонаправляющих колец Вт влияющий на степень концентрации гидросмеси во

всасываемом потоке и ширину колец следует рассчитывать по вновь полученным зависимостям:

а.

к и„

+ 0,25 Оп

(5)

В, = йк/2-Ор /2 — 0,8Ар#-Ь, (6)

где К — коэффициент, принимаемый 1,10 1,15 соответственно при эрозионной разработке предварительно разрыхлённых мелких и пылеватых песчаных пород; Ор — диаметр расширителя потока исасываемой гидросмеси (устанавливается для уменьшения проходного сечсййя веаеьциющего наконечника в центре всасываемого потока, подлечивающего или повышающего эрозионные размывающие скорости на периферии потока), м; 0 ,1С„ — расход грунтового насоса по гидросмеси, м3/с; Щ -эрозионная размывающая скорость пород забоя, м/с; А рл размер проходного сечения рабочего колеса грунтового насоса земснаряда, м; Ь — толщина стенки всасывающего наконечника, м.

Учитывая известное влияние площади эрозионного размыва пород на производитель нос гь всасывающих наконечников, с помощью графоаналитического метода было установлено, что концентрация формируемой в зоне эрозионного размыва гидросмеси на входе во всасывающий наконечник, например, для практических условий (Ор = 2 м/с; О г а1 - 0, 55 мт/с, Ор - 0,2 м), теоретически может изменяться от площади расширителя гидросмеси, перекрывающего всасываемы!} ноток как; 5, ~ 2(0 р - 0,61), при ограничении концентрация гидросмеси но условию транспортабельности песчаных пород; < 0,6.

Рис. 2. Изменение концентрации гидросмеси в зоне всасывания

! и 2 концентрация соответственно ¿¡¿¡я эллиптических и распластанных всасывающих наконечттикеш. и^и границы критических скоростей эрозионного размыва песчаных пород; Ц— гд' - го же, для илистых пород; 5ср|, -соответственно средняя фактическая конце.чграция гидросмеси Для эллиптических и. распластанных всасывающих наконечников

5 И

ш И

I»

а на |зо | 20

I 0

1 ;

Л\ ■

2 ч 1 1

' - 1 1

ЦЛ; ар! | 1

1 " й 1. 1

5,4 9.6 и .в и,? а,а ц,в

РАДИУС В0№ННИ РЛЗМ>| ЕА. М

Графическая зависимость, представленная на рис 2, показывает роет концентрации гидросмеси при возрастании радиуса воронки эрозионного

размыва до критических значений и кр, после которых из-за падения размывающих скоростей ниже критических рост концентрации гидросмеси прекращается

В отличие от известных наконечников подобного типа конструкция устройства, разработанная автором, была существенно упрощена Так, во-первых, потоконаправляющее кольцо было выполнено неподвижным, жесткозакрепленным по периметру уширенного всасывающего наконечника, что придало ему более высокую надежность в работе Во-вторых, за счет увеличения площади «зева» (распластанности) всасывающего наконечника ширина потоконаправляюгцего кольца была значительно уменьшена, а для сохранения размывающих эрозионных скоростей иа входе в уширенный всасывающий наконечник был установлен, как вариант, расширитель потока гидросмеси, оснащенный струйным рыхлителем и инжектирующей насадкой

Конструкционные типоразмеры всасывающего наконечника при его изготовлении принимались на основе полученных автором теоретических зависимостей (5) - (6), достоверность которых затем была подтверждена положительными результатами опытно-промышленных испытаний

Так, испытания, проводимые с июня по октябрь 1997 г на земснаряде марки 180-60 в р-не п Сывдарма, показали, что при разработке слабоуплотненных песков две модификации всасывающего наконечника (с расширителем потока и без него) оказались одинаково эффективными и надежными в эксплуатации. Среднее увеличение концентрации гидросмеси составляла 20 %, а ее максимальная величина достигала пропорций Т Ж=1 3 (соответствующая производительности земснаряда более 600 м3 песка в час), что является в настоящее время труднодостижимым для других типов всасывающих наконечников

Проведенные испытания и дальнейшая эксплуатация всасывающего наконечника показали, что при гидротранспортировании на большие расстояния высококонцентрированной гидросмеси существует опасность заиления породой пульпопровода Поэтому режим эксплуатации такого наконечника следует связывать с дальностью транспортирования гидросмеси

Применение распластанных всасывающих наконечников, как показывает анализ, позволяет также существенно сократить расход технологической воды, используемой для формирования гидросмеси

При этом суммарный расход воды Ув, потребный для формирования концентрации гидросмеси, может быть определен по формуле

K=QгcЯ,Tчp(l-Ks), (7)

где Т цр — время чистой работы земснаряда за эксплуатационный период, час, К,-коэффициент усредненной консистенции гидросмеси, доли ед

Исследования показали, что использование разработанного технического решения - всасывающих наконечников распластанного типа, выполненных с учетом полученных пространственно-временных зависимостей, позволяет повысить концентрацию гидросмеси во всасываемом потоке со штатных 10-15 до 15-25 % и сократить удельный расход технологической воды, используемой для формирования гидросмеси, в среднем в 1,2 раза

Интенсификация гидравлической разработки пород с помощью породозаборных устройств распластанного типа обосновывается полученными теоретическими зависимостями и подтверждается положительными результатами внедрения этих устройств предприятием ООО «ЭПРОМ» на озерных песчаных месторождениях Крайнего Севера

В целом, результаты исследования процесса гидравлического размыва породного массива озерных песчаных месторождений показали, что эффективность гидравлической разработки пород земснарядами существенно повышается при периодическом использовании гидравлической энергии грунтовых насосов, направляемой на формирование размывающих затопленных струй и придание этим струям абразивных свойств и более высокой плотности, а также применении породозаборных устройств, у которых технологические параметры породозабора принимаются с учетом проходных размеров грунтовых насосов, размывающих скоростей пород забоя, их разрыхленности и скоростей всасывания жидкости в зоне эрозионного размыва

Технология интенсивной отработки озерных песчаных месторождений Одним из недостатков существующей технологии гидромеханизированной добычи песка из озерных месторождений Заполярья являются значительные потери песка

Основные виды потерь песка в озерных месторождениях при использовании земснарядов слагаются из технологических и природообразуемых потерь Причем, если технологические потери происходят из-за нарушений режимов гидромеханизированных работ, то природообразуемые - под мощным воздействием природно-климатических факторов Заполярья К таким факторам, прежде всего, относятся отрицательные температуры воздуха, которые способствуют образованию мощных слоев сезонной и коренной мерзлоты Причем, как показал анализ, условия образования сезонной мерзлоты, ее мощность и параметры (площадь, местоположение, форма) зависят прежде всего от морфометрических параметров самих озер, под которыми расположены залежи талого песка размеров и глубины озер, от температуры воды озер и природной температуры талого песка

Потери могут вызвать снижение ранее запланированных объемов добычи песка и сдерживать рост интенсивности отработки месторождений Поэтому одним из важных направлений интенсификации добычи является сокращение потерь песка

Необходимо разработать новое технологическое решение, которое позволило бы сократить или исключить вообще промерзание песка в гидромеханизированном карьере Это решение предусматривает выбор рациональной системы разработки озёрных месторождений и эффективных схем отработки блоков

Учитывая существенную удаленность таликов песка от мерзлых берегов озёр, можно утверждать, что применение широко распространенных в геотехнологии продольных либо поперечных систем разработок месторождений может вызвать увеличение затрат и трудоемкости работ за счет необходимости многократной переукладки берегового пульпопровода, а веерных систем - за счет необходимости использования дополнительных звеньев плавпульпопроводов земснарядов Важными факторами в выборе той или иной системы разработки является форма талой подозёрной залежи и местоположение пионерной выработки (углубочной воронки) на месторождении

Поскольку талые залежи песка в озерных месторождениях Заполярья имеют мощность до 8-12 м, среднее расстояния между берегами 400-800 м и преимущественно овальную форму в плане, то подключение земснаряда к «центру» залежи позволяет охватывать наибольшую площадь отработки карьера по окружности более чем на 300° с радиусом охвата забоя, равным максимальной длине плавпульпопровода В этих условиях, согласно классификации академика В В Ржевского, наиболее рациональной является кольцевая центральная система разработки месторождений

Выбор кольцевых систем разработки озерных песчаных месторождений криолитозоны и схем отработки блоков карьеров обосновывается геоморфологическими параметрами озерных месторождений, прежде всего их размерами и округлой формой, а также способом доступа земснарядов к удаленным от берегов залежам, позволяющим с одного подключения производить разработку максимальной площади месторождения Интенсификация добычи в этом технологическом процессе достигается минимизацией технологических простоев земснарядов, которые при принятии любой другой системы разработки были бы связаны с необходимостью технологических удлинений (укорачивания)

плавпульпопроводов и их береговых переключений Полученные расчетные значения глубины промерзания-оттаивания мерзлых песчаных пород, определяющие условие использования углубочной системы разработки и схем отработки блоков карьеров, хорошо корреспондируются с данными других известных исследований и подтверждаются практикой гидромеханизированных работ

С целью исключения потерь песка автором разработаны технологические схемы опережающей отработки мелководных периферийных участков озёрных месторождений до наступления холодного периода года, которые учитывают не

только морфомстричеекие параметры этих месторождений, но и производительность применяемых для этой цели земснарядов (рие.З).

Рис. 3. Схшы отработан озеряоРО месторождения, позволяющие

предотвратить образование сезонной мерзлоты в зимнее время ни мелководных участках (в центре показана пионерная площадка);

а — сплошная; б — послойная; к -комби ни ро ван н аи;

1 — талая чал ежь песка; 2 — м п ото леттгемерз лая залежь или

подстилающие пустые /ор.чые породы; Нг — ¡копшоегь песка, ограбатшаемого по сплошной схем и; Нрь Чр2 - мощности песка, отрабатываем ые пословно последовательно в два этана; Ь - величина опережающего углубления периферийных участков месторождения, достаточная для образования 1 .чубин, предохраняющих карьер от зимнего промерзания (соответствует ■ мищшальпой

■технологической глубине разработки земснарядами); Г - границы талой залежи; [3 — ширина кольцевого блока разработки; Вк — радиус карьерного ноля.

При выборе схем отработки блоков необходимо учитывать длительность периода разработки месторождения; одного; дачная или за 2 и более лег. Это связано с тем, что ио Втором случае ежегодно из-за технологического яодопопиження зеркала воды в кровле Месторождения возникают очаги образования сезонной мерзлоты, которая и зависимости от глубины промерзания может составлять десятки тысяч м й вызвать существенные потери песка.

В результате исследования рекомендуются следующие области применения разработанных технологических схем:

• сплошную схему (рис. 3, а) следует применять На мелководных, промерзающих до да 1а озёрных месторождениях, при одногодичном периоде разработки месторождения и па талых залежах полезного ископаемого малой и средней мощности. При этом разработку начинают в центральной) наиболее глубеттздчоа части озёрного месторождения, на участке^ не содержащем сезонной мерзлоты вообще или имеющем незначительную ее мощность {до 0,12-0,15 м). Периферийные мелководные участки месторождения, содержащие сезонную мерзлоту, мощность которой поз растает в направлении берегов а достигает максимальной величины на границе

.11— т---Г1—■ ~ . ---- - -■---— Г П к " I Ь ~ТТ ГП Г

отведенного блока, разрабатывают земснарядами на заключительном этапе работ, после полного оттаивания мерзлоты либо уменьшения ее мощности после оттаивания до технологически допустимой величины для разрабатываемого слоя (до 0,12 - 0,15 м),

• послойную схему (рис 3, б) рекомендуется применять при двух- и более годичном цикле отработки месторождения и на талых залежах песка средней и большой мощности При этом разработку начинают от центра озера к периферии послойно, в два этапа и с образованием на первом этапе глубин, достаточных для предохранения кровли залежи песка от сезонного промерзания, которое могло бы произойти в зимний период,

• комбинированную схему (рис 3, в) следует применять на мелководных, промерзающих до дна озерах, при двух- и более годичном цикле отработки месторождений и на талых залежах малой и средней мощности Разработку месторождения ведут так же, как и в первой схеме При этом разработке подлежит только верхняя часть залежи мощностью А м, достаточной для образования глубин, предохраняющих кровлю залежи от зимнего промерзания, а нижнюю, не промерзающую зимой часть залежи оставляют для разработки земснарядами на последующий год

Исключение образования мерзлоты в карьерах обеспечивается при условии, когда величины опережающего углубления мелководных участков озёрных месторождений земснарядами, по предложенным выше схемам отработки, будут превышать глубину его сезонного (зимнего) подозерного промерзания

Исследования показали, что предложенные схемы отработки мелководных участков озерных месторождений позволяют полностью исключить природообразуемые потери песка в гидромеханизированных карьерах и тем самым существенно сократить технологические простои земснарядов

К технологическим факторам, сдерживающим интенсификацию гидромеханизированной добычи песка, относится его высокая влажность, которая не только снижает качество строительных песчаных пород, но и требует существенных затрат времени для доводки влажности песка до нормативной величины

Высокая, более 20-25 %, влажность намытых песков обусловливается не только водоудерживающими свойствами пылеватых песчаных пород Заполярья и мерзлотой, на которую производится намыв, но и недостаточной продолжительностью теплого периода, за который происходит наиболее интенсивная гравитационная водоотдача пород Проведенный в связи с этим анализ показал, что гравитационное обезвоживание намытого песка до влажности 25 %, т е до границы перехода строительных песков из категории малопросадочных в категорию просадочных, может быть обеспечено заблаговременным, до наступления морозного периода, переключением намывных работ на резервные карты, а на намытых штабелях - организацией системы открытых дренажей, при которой технологические расстояния между дренажами принимаются с

учетом высоты карт намыва и величины естественного заложения откоса дренажных траншей

В связи с этим для обеспечения эффективного обезвоживания намытых пород методом открытых дренажей проектную высоту карт намыва в криолитозоне можно рассчитать по полученной зависимости

где т0 - величина естественного заложения откоса дренажной траншеи в намытых песчаных породах, доли единиц, Ьт - ширина дренажной траншеи понизу, м, Ь др -технологическое расстояние между дренажными траншеями, принимаемое в зависимости от периода спада гравитационной воды в карте намыва, м

Причем период времени, требуемый для стабилизации уровня грунтовых (гравитационных) вод карт намыва до наступления морозного периода, следует принимать с учетом активного периода гравитационной водоотдачи намытых песчаных пород По данным известных исследований И В Дудлера, активный период водоотдачи намытых среднезернистых песков, характеризующийся изменением от начальной (28-30 %) до конечной стабилизирующейся (12-14 %) влажности, составляет примерно 30 суток. Однако эти данные справедливы только для условия намыва среднезернистых песка на дренируемые основания Для пылеватых и мелкозернистых песков, у которых водоотдающие свойства значительно хуже, водоотдачу необходимо рассчитывать с учетом водоупорных свойств многолетнемерзлых оснований В этих условиях период водоотдачи необходимо принимать с учетом гравитационной водоотдачи песчаных пород коэффициента фильтрации Кф, расстояний между дренажами Ьдр и высоты карт намыва Нк

В результате исследования для намытых пылеватых и мелкозернистых песчаных пород были установлены технологические расстояния между дренажными траншеями, принимаемые в зависимости от высоты карт намыва в пределах 25-60 м соответственно при высоте карт намыва 4-12 м

Для намытых штабелей период водоотдачи был определен в соответствии с законом Дарси на основе емкостных свойств песчаных пород После формирования дренажной системы, скорость движения гравитационных вод 17в (скорость Дарси), с учетом гравитационной водоотдачи песчаных пород 8, составила 1/в = КфНк / БЬдр Тогда, с учетом технологических расстояний между дренажными траншеями Ьдр, средний период водоотдачи (технологический период) намытых пород Г составит.

(8)

КН1 ~~

Т =

Ьдр8{Ьдр+Нк) 2 КфНк

(9)

Рис 4 Изменение влажности намытого песка по времени после формирования системы открытых дренажей 1,1', 2,2', 3,3', 4,4' - при коэффициентах фильтрации намытого песка 1,0 и 0,5 м/сут и высотах карт намыва соответственно 4, 6, 8 и 10 м

Графическая зависимость, выполненная в соответствии с формулой (9) и представленная на рис 4, показывает, что сокращение периодов водоотдачи

намытого песка Г происходит с уменьшением технологической высоты карт намыва и увеличением фильтрационных свойств песка

Полученные результаты подтверждаются многолетней практикой применения метода на озерных песчаных карьерах Ямбургского ГКМ Она показала, что открытая дренажная система, сформированная на картах намыва высотой до 8-10 м и с расстояниями между дренажами 40-60 м за 1,0-1,5 мес до наступления зимнего периода позволяет снизить влажность мелкозернистых и пылеватых песков в штабеле до 20-25 %

Другим видом природообразуемых потерь полезного ископаемого является сезонная мерзлота, образующаяся на картах намыва в зимний период в виде мощного монолитного слоя, механическое рыхление которого приводит к образованию большого количества комков с некондиционными размерами (более 15-30 см в поперечнике), существенно ухудшающими качество добытого песка, используемого в качестве строительного материала С целью сокращения выхода комковой мерзлоты в работе были исследованы различные способы предохранения от промерзаний намытых песков Анализ показал, что наиболее экологически чистым и менее ресурсозатратным является утепление пород при помощи снега Для уменьшения промерзаемости намытых грунтов на поверхности штабелей выполняются мероприятия по снегозадержанию Высокие кавальеры грунта, образуемые рядами на поверхности штабелей в процессе формирования системы открытых дренажей, зимой выполняют функцию барьеров для аккумулирования глубокого снега и создания мощного слоя термоизоляции Согласно рекомендациям ПНИИИСа увеличение мощности снега до определенной величины (например, для г Н Уренгоя до 0,95 м) позволяет полностью исключить промерзание грунтов Проведенный анализ показал, что для более северных районов Заполярья она составляет 1,2-1,5 м Для получения таких параметров снегозадержания кавальеры, образованные при формировании дренажных траншей, необходимо располагать поперек преобладающих в зимний период направлений ветров Например, для заполярных районов Западной Сибири

1 \ 1

\ \> ^ \ Ч, ч

\ > ф ч ч "ч!

$ Ч| ®1

о 1 1 1 г-"-—I |

£ 0 25 50 75 100 125

Период водоотдачи песка, Т, су»

такими направлениями являются южные и северные, так как их доля в общем объеме составляет соответственно 50-55 % и 28-32 %

В результате исследования установлено, что опережающее, до наступления морозного периода года, формирование дренажных траншей на картах намыва в совокупности с предложенным способом снегозадержания позволяет существенно (в среднем в 4 5 раза) согфатить объемы сезонной мерзлоты, вызывающей потери песка

На основании полученных результатом можно утверждать, что сокращение потерь песка из-за образования мерзлоты в карьерах и на картах намыва и снижение его влажности достигается при использовании технологических схем разработки, основанных на опережающем углублении мелководных прибрежных участков озёрных месторождений земснарядами и формировании на картах намыва открытых дренажей, при котором технологический период водоотдачи принимается с учетом водоотдающих свойств намытого песка, высоты карт намыва и расстояний между дренажами

При существующей технологии гидромеханизированной добычи песка карты намыва располагают на мерзлых берегах озёр Такое расположение способствует промерзанию нижних намытых слоев песка и порождает проблемы, связанные с организацией отвода отработанных вод с карт намыва Традиционно для отвода дренажных вод вокруг карт намыва устраивают водоотводные канавы Трудности при такой схеме организации карт намыва и отвода отработанных вод возникают из-за того, что берега криолитозоны, где ведутся намывные работы, как правило, сложены из льдистых и сильнольдистых просадочных пород, покрытых незначительным слоем мохово-растительного слоя или торфом (как правило, от 0,1 - 0,2 м до 0,8 - 1,0 м при наличии торфяного слоя) Расположение карт намыва на таких неустойчивых основаниях и сформированные водоотводные канавы приводят к интенсивной деградации участков намыва и прилегающей местности образованию термоэрозии, оплывин и термокарстовых образований Кроме того, намытый в летний период штабель песка в зимнее время подвергается промерзанию не только сверху, под действием холодного атмосферного воздуха, но и снизу, ввиду отрицательной температуры основания, состоящего из многодетнемерзлых пород При этом из-за водонепроницаемости мерзлого основания значительно ухудшается водоотдача намытых пород В результате из-за повышенной влажности пород и промерзаний их снизу в намытых штабелях образуются талые застойные зоны - плывуны и слои мерзлоты, что существенно снижает качество добытых песчаных пород как строительного материала

Кроме того, площади отчуждения земель тундры под карты намыва и вспомогательные земляные сооружения инфраструктуры гидромеханизации весьма внушительны и могут достигать размеров 100-200 тыс м2 на один гидромеханизированный комплекс производительностью по добыче 300 тыс. м3 / год

Как показал дальнейший анализ, сокращение негативного воздействия на окружающую среду на песчаных месторождениях Заполярья может быть достигнуто при условии минимизации использования земель тундры под размещение объектов гидромеханизированной добычи песка

Автором был разработан экологически более щадящий способ размещения карт намыва не на землях тундры, а в многочисленных озерах, заболоченных котловинах и в природных границах их акваторий Выбор участков расположения карг намыва в той или иной водной акватории по разработанному способу ведется по следующим правилам.

1 Участок намыва размещается в природных границах акваторий озёр, однако он не должен находиться в границах отведенного для отработки блока месторождения {временное размещение участка намыва в границах блока возможно, если период времени, отведенный на его отработку, превышает период хранения добытого строительного материала)

2 Основание участка намыва (дно участка озера) должно быть талым или сезонно-талым Оно должно иметь гидрологическую связь с основными озерными таликами

3 Намываемый штабель, склад или резерв песчаных строительных материалов должен максимально накладываться на ранее намытую пионерную тропу

4 Участок намыва преимущественно располагают с подветренной стороны водоема (озера)

Размещение карт намыва и площадок инфраструктуры гидромеханизированных комплексов в замкнутых акваториях озерных месторождений Заполярья позволяет сократить длину пионерных троп, намываемых для прокладки пульпопроводов и проезда техники к картам намыва В среднем длина намытых троп уменьшается на 50-60 %, а период их намыва сокращается с 8-10 до 4-5 суток Кроме того, из-за формирований более крутых откосов в водной среде (1 7 против 1 40 в воздушной среде) существенно сокращается растекание намываемого песка и, вследствие этого, ускоряется процесс формирования из него первичного обвалования карт намыва Эти факторы позволяют заметно интенсифицировать гидромеханизированную добычу песка на первичном этапе намыва

Сопутствующей проблемой размещения карт намыва в тундре является запыление прилегающих территорий пылеватыми частицами, сдуваемыми с карт намыва

Для условий равнинного рельефа местности тундры и средней скорости ветров 5-6 м/с объем уносимых ветром пылевых фракций может достигать 1-2 % от всего объема намыва Установлено, что с сухой поверхности в основном сдувается пылеватая фракция, размером менее 0,02 мм, а переходят в устойчивую аэрозоль летучей пыли

частицы менее 0,005 мм Исследования показали, что при переносе карт намыва в акватории озер около половины сдуваемых фракций не будет достигать берегов В результате площадь запыления тундры может сократиться вдвое

Экологическая эффективность переноса карт намыва и площадок инфраструктуры гидромеханизированного комплекса в водоемы подтверждается и результатами известных исследований, проводимых по изучению техногенного влияния (в том числе гидромеханизированных работ) на природную среду Крайнего Севера и показывающих, что большинство водоемов, приуроченных к северной природно-климатической зоне, способны полностью самовосстановиться через 3-5 лет, тогда как мохово-растительный покров тундры - только через 4-5 тыс лет

Кроме того, размещение минерализованных песчаных пород в акваториях озёр Заполярья, содержание солей в которых обычно не более 50 мг/л, позволит повысить минерализацию воды, что с течением времени весьма положительно скажется на развитии ихтеофауны в этих чрезвычайно пресных и в связи с этам мало заселенных живыми организмами термокарстовых озерах.

В итоге можно констатировать, что перенос карт намыва, вспомогательных земляных сооружений и площадок инфраструктуры с поверхности тундры, как более ценного, с позиции природопользования, объекта, на менее ценные акватории термокарстовых озер, болот или обводненных котловин позволяет полностью исключить отчуждение земель тундры (в т ч оленьих пастбищ) для нужд гидромеханизации и тем самым существенно сократить площади техногенного загрязнения тундры продуктами гидромеханизированной добычи

На основании полученных результатов можно утверждать, что рациональное использование земель тундры, способствующее интенсификации намыва, повышению качества добытого песка и сокращению масштабов негативного воздействия на окружающую среду в условиях высокой заводненности и заболоченности местности Заполярья обеспечивается размещением карт намыва, вспомогательных земляных сооружений и площадок инфраструктуры гидромеханизированных комплексов на талых и сезонно-талых основаниях озёр, в границах их акваторий и преимущественно с надветренной стороны этих озер

Методы продления эксплуатационного сезона гидромеханизироваиных работ

В результате проведенного анализа было установлено, что все известные гидромеханизированные способы добычи песка на продленном эксплуатационном сезоне работ основаны на борьбе с отрицательными температурами воздуха и оказываются малоэффективными в экстремальных природно-климатических условиях Заполярья Было также выявлено, что в этих условиях наиболее эффективным способом обеспечения сыпучести добытого песка, в сочетании со способами его подледной добычи, может явиться полезное использование основного природно-

климатического ресурса Заполярья - холодного атмосферного воздуха Результаты известных экспериментальных исследований подтверждают техническую возможность поверхностного замораживания (криогенной грануляции) влажных пород, что позволяет исключить промерзание их в штабелях и примерзание к рабочим органам горно-транспортного оборудования Основываясь на результатах известных работ В И Мельникова и В М Ковалева и проведя собственные теоретические исследования, автор настоящей диссертации разработал и защитил авторскими свидетельствами способы и устройства, позволяющие придавать песчаным породам сыпучемерзлые свойства непосредственно в процессе их добычи

По разработанной технологии криогенная обработка пород и укладка их в штабель осуществляется непрерывно, в течение одного производственного цикла, с помощью комплекса выпускаемого промышленностью оборудования

При исследовании выведен ряд теоретических зависимостей процесса криогенной грануляции добытых влажных пород Так, в результате экстраполяции функции, которую удалось получить после статистического анализа результатов известных экспериментальных исследований и внесения в нее необходимой поправки на форму исследуемых образцов породы, была получена эмпирическая зависимость времени (т, секунд), необходимого для технологического формирования сыпучемерзлых гранул, по геометрическим признакам близким к цилиндрической или сферической форме

где I - величина отрицательной температуры атмосферного воздуха, - °С (в расчетах принимается без знака минус), d - средний диаметр сыпучемерзлых гранул, мм (для практических расчетов принимается не более 4-5 мм)

Для обеспечения замерзания гранул за время г необходимо потоку аэросмеси на выходе из сопла смесительной камеры КГУ (криогенной грануляционной установки) придать начальную скорость II

Технологическая дальность полета гранул, при которой будет обеспечиваться непрерывное формирование их криогенного состояния и одновременно отсыпаться из сыпучемерзлых гранул штабель высотой Н, должна составлять

(10)

(11)

2К вша

где К - коэффициент аэродинамического сопротивления воздушной среды, а - угол наклона сопла к горизонту, градус, g = 9,81 м/с2, АН - приведенная высота отсыпаемого штабеля АН = H-h,u,h- высота оси сопла воздуходувной установки от основания площадки, м

Технологический комплекс, позволяющий вести непрерывную добычу и укладку песка в течение продленного эксплуатационного сезона, состоит из следующего набора оборудования скреперно-земснарядного устройства (СЗК), утепленного пульпопровода для подачи шдросмеси, сгустителей начального и конечного обезвоживания, устройства для гранулирования (рассеивания) песка, смесительной камеры, воздуходувной установки, сопла, пульпопровода для отвода осветленной воды

Скреперно-земснарядный комплекс состоит из земснаряда средней производительности (тип 180-60, 20Э90Г42.3, С42-А, Бивер 600 и пр) и канатно-скреперной установки, оснащенной двумя ковшами вместимостью 3,5-5,0 м3 каждый Пульпопровод утепляют покрытием, выполненным из пенопластовой основы На начальном этапе обезвоживания в качестве сгустителей принимают гидроциклонные самоходные установки типа СГУ-2000-1 или СГУ-2000-2 (диаметр гидроциклонов не менее 1400 мм), а на конечном этапе обезвоживания - виброворонку, встроенную под выпускное отверстие гидроциклона В качестве гранулятора используют цилиндрическую виброкамеру, перфорированную сквозными отверстиями (диаметр отверстий до 4-5 мм), либо центробежный рассеиватель песка Смесительную камеру оснащают поворотной платформой, она имеет цилиндрическую форму В один конец камеры встраивают воздуходувную установку (например, вентилятор ВЦ-7), а в другой - сопло Для обеспечения гибкой связи между пульпопроводом и грануляционной установкой используют вертикальный трубопроводный шарнир

Технологическая схема гидромеханизированной добычи песка на продленном сезоне работ в условиях Заполярья включает следующие последовательно выполняемые операции (рис 5) подледная разработка залежи скреперно-земснарядными комплексами - СЗК (подледная добыча песка с помощью СЗК была научно обоснована автором в своей кандидатской диссертации в 1990 г.), подача гидросмеси на карту намыва, начальное обезвоживание гидросмеси до 30-40 % влажности (сгущение твердых частиц размерами более 0,05 - 0,10 мм), окончательное обезвоживание песчаных пород до 20 - 25 % влажности (отработанная вода вместе с глинистыми и пылеватыми фракциями непрерывно сбрасывается под лед, в выработанное пространство карьера), гранулирование - разделение обезвоженной грунтовой массы на отдельные крупные частицы или на скопления мелких частиц, смешивание гранул с потоком холодного атмосферного воздуха и получение аэросмеси, направление аэросмеси в тело отсыпаемого сооружения

Рис 5. Гика логическая криогенной гранущшто) песке

Рис. б. Схема формирования склада (штабеля) на сьшучемер'-шош песка криогенной грануляционной установкой (КРУ)

/ - технологическая дальность аэрации (оодспа) гранул; H еысога отсыпки иггзбеля; b, а - высот? н угол установки сопля; J - вгличЩз веврообразуютего насыпь угла; 1 - утепленный напорный пульпопровод, оснашениый гибкой спялило: 2 - тангенциальный вход гидросмеси; 3 - пздроциклон со встроенной виброворонкой; 4 - воздуходувная устанонк&; 5 смесительная камера и сопло: 6 -утепленный сбросной трубопровод; 7 - с"зруя аэр^с.чесл; 8 ■ отсыпаемый штабйлк, 9 - отработанное пространство карьера.

Технология отсыпки штабелей из сыпучемерзлых гранул заключается в формировании по отступающей схеме примыкающих друг к другу веерообразных насыпей (рис 6) Причем шаг технологического отступления КГУ от насыпи принимают в зависимости от высоты формируемой насыпи и угла внутреннего трения отсыпаемых сыпучемерзлых пород А величину веерообразующего насыпь угла принимают от 0° до 180°, в зависимости от проектируемой ширины насыпи Шаг технологического отступления (отращивания) магистрального пульпопровода, при наличии шарнирной связи труб, на практике может быть принят равным двух,-трехкратной штатной длине трубы, из которой смонтирован пульпопровод, а шаг переноса пульпопровода для сброса отработанной воды - равным 1,0-1,3 его длины

В результате получают склад (штабель) из сыпучемерзлых гранул песка, который легко поддаетея экскавации в зимнее время, а обработанные таким способом породы не смерзаются на складе и не примерзают к горнотранспортному оборудованию.

На рис 7 показан график зависимости технологической дальности полёта (аэрации) гранул, построенный на основе вышеприведенных теоретических зависимостей криогенной грануляции песчаных пород Зависимость показывает сокращение технологической дальности полета (аэрации) гранул песчаных пород при снижении температуры воздуха и уменьшении размеров гранул

Рис 7 Технологическая дальность полета гранул песчаных пород до приобретения ими сыпучемерзлых свойств

1, 2, 3, 4 и 5 - соответственно при диаметрах 1ранул 5, 4, 3, 2 и 1 мм, Ъгшп, ср1 - соответственно минимально допустимая температура атмосферного воздуха (при которой возможна криогенная грануляция песка) и ее среднезимняя температура, характерная для районов Заполярья

Анализ также показал, что при криогенном формировании гранул песка небольших размеров (до 4-5 мм) мощность воздуходувной установки в большей степени будет зависеть от производительности устройства по аэросмеси и в меньшей - от температуры воздуха И наоборот, для более крупных гранул зависимость потребной мощности воздуходувной установки от температуры атмосферного воздуха будет резко возрастать

На основании проведенных исследований, бычо установлено, что гидромеханизированная добыча песка на продленном эксплуатационном сезоне позволяет продлить эксплуатационный сезон шдромеханизированных работ на 70-80 суток, увеличив тем самым годовую добычу песка примерно в 1,7 раза

Техническое решение по обеспечению сыпучести намывных пород путем обработки их холодным атмосферным воздухом обосновывается выполненным теоретическим анализом, полученными зависимостями, результатами известных экспериментальных исследований и возможностью использования для этой цели оборудования, серийно выпускаемого отечественной промышленностью

Таким образом, было установлено, что наиболее рациональным и адаптированным к условиям Заполярья является метод добычи песка на продленном эксплуатационном сезоне, который основан на использовании основного климатического фактора - холодного атмосферного воздуха в качестве хладагента, который, в сочетании с подледными способами добычи, состоит из обезвоживания добытого песка, его гранулирования, формирования из гранул аэросмеси и выдувания ее в штабель, где технологическая дальность аэрации гранул от места их формирования до штабеля принимается с учетом размера формируемых гранул и температуры воздуха.

Интенсификация вспомогательных работ

Вспомогательные гидромеханизированные работы в криолитозоне Заполярья характеризуется рядом особенностей При подготовке к разработке озерных песчаных месторождений Заполярья возникает необходимость обеспечить доступ земснарядов к удаленным от мерзлых берегов залежам песка Проведенные исследования показали, что существуют различные способы решения этой проблемы - от увеличения длины плавпульпопроводов до строительства вглубь озера вспомогательных земляных сооружений - пионерных дамб, на которые затем монтируют пульпопровод Как показала практика, из-за больших капитальных и транспортных затрат последнее решение оказывается более предпочтительным Однако более глубокие исследования этой проблемы показали, что строительство пионерных дамб требует выполнения большого объема льдоуборочных работ и разработки мерзлоты на значительных площадях Поэтому при строительстве дамб затрачивается большое количество времени, средств и значительные объемы строительных песков Существенно сократить время подготовки доступа земснарядов и уменьшить ресурсозатраты позволило новое техническое решение, разработанное автором Его суть заключается в том, что в зимний подготовительный период в центре озерных месторождений либо в отведенных для разработки блоках, используя несущие способности озерного льда, отсыпают пионерную площадку с размерами, достаточными для складирования на ней 200-400 метров труб пульпопровода и парковки одного грузоподъемного

механизма - трубоукладчика или самоходного комбинированного механизма, сочетающего в себе функции бульдозера, трактора и крана (рис 8)

Рис 8. Схема организации подготовительных гидромеханизированных работ при разработке озерных песчаных месторождений криолитозоны Заполярья и способ доступа земснарядов к залежи

1- площадка жилого городка и электростанции, 2- площадка склада ГСМ, 3-ледовая дорога, 4- пионерная площадка, 5-склад труб пульпопровода, 6- запаркованный до летнего времени трубоукладчик, 7- заготовленный якорь для земснаряда, 8 - территория акватории озера, предназначенная для размещения карты намыва, 9 - ледовая площадка для монтажа земснаряда, 10 - береговая линия озера, 11 - ледовый покров озерного месторождения, 12 - граница многолетней мерзлоты, 13 — участок выемки строительной горной породы, потребной до отсыпки площадок 1,2,4

Как показали исследования, для гидромеханизированного комплекса средней производительности и удаленности талой залежи от берега на расстояние 200-400 м достаточно отсыпать одну площадку площадью 280-300 м2 и высотой 2-3 м В течение весеннего периода времени на участках отсыпки площадки, где глубина озер превышает мощность ледового покрова (более 1,2 - 1,5 м)? под действием средней статической нагрузки 30-40 кН/м2 может произойти деформация и опускание вместе со льдом площадки на дно озера Поэтому площадку отсыпают с необходимым запасом по высоте и преимущественно на припаянный лед озёр, где их глубина не превышает 1 ,5 м, ас целью предотвращения размыва ее откосы заранее укрепляют геотекстильными материалами Летом, после природного вскрытия льда, производят подводку земснарядов к этим площадкам, монтируют на них первичное звено пульпопровода, подключают к нему плавпульпопровод и запускают земснаряды в работу

Проведенные исследования показали безопасность формирования насыпи высотой до 3-4 м на льду мощностью свыше 1 метра и установили допустимое время (до начала деформации льда), за которое необходимо произвести отсыпку пионерной площадки Доступ с применением пионерных площадок позволяет существенно сократить использование песка для собственных нужд На рис 9 показана

А А

сравнительная графическая зависимость потребности объемов песка для строительства традиционных дамб и альтернативных пионерных площадок

Рис 9 Сравнительная графическая зависимость объемов песка для отсыпки дамбы Г, 2'иЗ' и пионерной площадки 1,2,3

1,2,3 (Г,2',3') - при соответственно средних глубинах озер (с учетом толщины льда) на участках отсыпки 0,5,1,0 и 1,5 метров

В период подготовительных гидромеханизированных работ и для обеспечения эффективной работы земснаряда на продленном эксплуатационном сезоне, например для подготовки к работе скреперно-земснарядных комплексов (СЗК), производящих подледную добычу полезных ископаемых, выполняют большое количество ледорезных работ

Выпускаемые отечественной промышленностью ледорезные машины мало приспособлены к особым условиям Заполярья

Так, баровые ледорезные машины недостаточно производительны, а фрезерные (марки ЛФМ, ЛЭМ и пр) имеют ограничение по скорости (до 1,1-1,5 м/мин) и мощности резания льда (до 1,0 -1,2 м)

В связи с отсутствием ледорезных машин с требуемыми техническими характеристиками автором настоящей работы были проведены исследования по поиску новых конструкторских решений, которые бы учитывали повышенные прочностные свойства льда озер 1фиолитозоны Заполярья (сопротивление срезу более 0,57 МН/м2), большую его мощность (до 1,4 - 1,5 м) и существенный объем ледорезных работ за короткий подготовительный период

На основании результатов этих исследований автором в 1989 году была спроектирована, а затем в мастерских треста «Уренгойтрансгидромеханизация» изготовлена ледорезная машина МЛ - 1С, которая получила технические характеристики, требуемые для эффективной эксплуатации в условиях Заполярья

Требуемые технические характеристики машины ЛМ - 1С (относительно заводских марок ЛФМ, ЛЭМ и пр) были получены за счет удлинения рабочего органа фрезы с 1,0 - 1,2 до 1,6 м, уменьшения ее диаметра с 0,20-0,15 до 0,12 м и повышения угловой скорости вращения с 12 -16 до 24 са также оснащения машины демпферным механизмом натяжения тягового каната

Другое техническое решение, позволяющее сократить затраты времени и средств на подготовительном этапе гидромеханизированных работ, относится к средствам

О 100 200 300 400

Расстояния до талой залежи, I., м

внутрипромысловой передислокации земснарядов из отработанных карьеров в новые В ряде случаев это приходится делать не только в зимнее время, но и летом, в разгар короткого эксплуатационного сезона

Известные технические решения (тяжеловозы) по передислокации земснарядов на санях, гонах или с помощью подкатных буровых тележек типа Т-60 (ТК-60) на Т-образных несущих рамах, выполненных из труб большого диаметра (Ду 1420 мм), как показала практика, оказались не достаточно эффективным для условий Заполярья Тяжеловозы получались слишком громоздкими и маломаневренными для внутрипромысловых автодорог, имеющих небольшую ширину проезжей части (до 6-8 м) и малую кривизну дорожных развязок, а также для автомобильных мостов и ледовых переправ, с их ограниченной грузоподъемностью Необходимо было уменьшить их транспортные параметры и массу

На основании результатов проведенных исследований автором настоящей работы было разработано иное, более рациональное и эффективное техническое решение -безрамный тяжеловоз Он представляет собой универсальное приспособление для перевозки различных типов земснарядов в неразборном виде, грузоподъемностью до 120 - 140 т, состоящее из трех двухосных тележек типа Т-60 (ТК-60) на гусеничном либо пневмоколесном ходу, оборудованных тормозной и гидравлической системами и световой сигнализацией В носовой части тяжеловоза, на передней балке, оснащенной поворотной платформой, закреплена передняя тележка, две других располагаются в кормовой части с закреплением на свайных конструкциях земснаряда при помощи узлов подвески

Процесс передислокации земснаряда предусматривает демонтаж части негабаритных узлов земснаряда рамы породозаборного наконечника, портала и рубки багермейстера (последние демонтируют только при пересечении действующих высоковольтных ЛЭП) Установку подкатных тележек под корпус земснаряда производят при помощи домкратов, «костров» из бревен либо тележки заводят в заранее выкопанную сквозную траншею под корпусом земснаряда, заранее выведенного на берег В качестве тягачей на дорогах с твердым покрытием используют 1-2 груженых балластом автомобиля МАЗ 7310, на грунтовых дорогах и в условиях бездорожья - 1 - 3 гусеничных тягача тяжелого класса ЧПТЗ, ДТ-250, Б -355 Скорость передвижения тяжеловоза с земснарядом принимается до 6 км/ч Максимальные уклоны трассы, на дорогах с твердым покрытием 20°, на снежном зимнике 10° Габариты тяжеловоза с земснарядом в транспортном положении составляют длина 24,4 м, ширина 9,4 м, высота наибольшая 7,3 м

Проведенные исследования и практика показали, что технические показатели разработанного транспортного средства превосходят таковые из устройств, применяемых ранее

Эффективность данного технического решения подтверждается положительным опытом его использования в практике гидромеханизированных работ

Представленные технические и технологические решения позволяют существенно интенсифицировать вспомогательные работы и обеспечить снижение их ресурсозатратности

Технико-экономическая эффективность интенсификации добычи

Сравнение существующей (до интенсификации работ) и предложенной (после интенсификации) технолошй проводилось применительно к гидромеханизированному комплексу средней производительности (200 м3/ч по песку) по следующим показателям

* средней продолжительности эксплуатационного сезона, сут, ♦коэффициенту использования рабочего времени земснаряда, доли ед ,

* помесячной производительности комплекса (рис 10),

* годовому объему добычи песка, м3,

* удельным (в расчете на 1 м3 добытого песка) показателям потребления производственных ресурсов металлоемкости комплекса (кг/м3) и трудоемкости работ (чел час/м3)

* удельному (также в расчете на 1 м3 добытого песка) потреблению природных ресурсов

- минеральных (объем песчаной породы, включая потерянный при добыче и используемый для собственных нужд, м3/м3) ,

- земельных (площадь занимаемых «сухих» земель тундры, м2/м3),

- экваториальных (используемая площадь озер, включая горный отвод, м2/м3),

- водных (объем используемой воды, м3/м3)

Удлинение эксплуатационного сезона в среднем в 1,7 раза обеспечивается применением метода, предусматривающего обезвоживание добытых пород, их фанулирование, формирование из гранул аэросмеси и формирование штабеля го сыпучемерзлых пород

Повышение коэффициента использования рабочего времени (КИРВ) земснаряда с 0,47 до 0,59 достигается за счет снижения затрат времени на следующих технологических операциях

* вскрытии озерного месторождения (при разработке пионерной воронки размыва гидромеханизированного карьера, покрытого сезонной мерзлотой),

* разработке зумпфа и формировании технологической воронки эрозионного размыва, после очередной остановки земснаряда,

* намыве пионерной тропы и устройстве первичной дамбы обвалования карт намыва,

* на прочих технологических операциях, ira которых ис производились намывные работы или производились, но с низкой интенсивное п.ю намыв&

Рис. 10. Объемы добычи песка по месяцам до интенсификации (первый ряд I ) и после интенсификации (второй ряд 2) добычи. VI-XI календарные месяцы с июня но ноябрь

Рис. II. Удельное использование природных ресурсов, задействованных до

(Б) и посла (Н) интспсифнкапнв добычи песка

В результате увеличения эксплуатационной производительности земсаарядов удалось в среднем в 1,25 раза увеличить объеШ* йобычй песка.

Помесячная производительность комплекса была повышена к предлагаемой технологии как за счет увеличения эксплуатационной (в 1,25 раза), так и технической производительности (в 1,2 раза) земснарядов. Причем техническая производителе гость выросла за счет применения нового техническою решения порпдозаборного устройства, способного формировать эрозионную воронку размыва большой площади и обеспечить повышение концентрации всасываемой гидросмеси в среднем rt 1.2 рава.

В результате роста техническом и эксплуатационной производительности земснарялов были увеличены объемы годовой добычи песка в среднем в 1,5 раза, а с учетом продления эксплуатационного сезона увеличение объемов годовой добычи леска может возрасти в 2,5 раза,

В коде технико-экономического анализа были установлены объемы материальных и трудовых ресурсов, погребных для интенсификации тидромеханизированных работ. Определены затршы, связанные с сохранением качества добытого песка (направляемые на формирование систем открытых дренажей), доставкой материалов и оборудования, подготовкой производства и выполнения вспомогательных работ (направляемые на строительство пионерных площадок, ледорезиые работы и передислокацию земснарядов).

Трудоемкость гидромеханизированной добычи принималась с учетом количества труда, затраченного на добычу песка, и его объемов, а металлоемкость - с учетом массы задействованного для добычи песка гидромеханизированного комплекса и его объемов добычи

В результате было установлено, что интенсификация гидромеханизированной добычи песка земснарядами из озерных месторождений Заполярья позволяет сократить трудоемкость работ в среднем в 1,25 раза и снизить металлоёмкость гидромеханизированных комплексов в 2,5 раза

Величины удельного потребления природных ресурсов при гидромеханизированной добыче песка рассчитывались на объемы годовой добычи строительных песков соответственно до и после интенсификации работ (рис 11) В расчетах принимались

* для минеральных ресурсов - объемы строительных песков, используемых для собственных нужд, и объемы потерь песка, возникающих при его добыче технологические, связанные с образованием мерзлоты в карьерах и картах намыва, возникающие в процессе обезвоживания песка,

* для земельных ресурсов - площади «сухих» (не заводненных) земель тундры, используемые для размещения инфраструктуры (включая карты намыва) гидромеханизированных комплексов,

* для экваториальных (акваториально-территориальных) ресурсов - площади акваторий, включающие горные отводы озерных песчаных месторождений и территории акваторий, используемые для размещения инфраструктуры (включая карты намыва) гидромеханизированных комплексов,

* для водных ресурсов - объемы технологической воды, используемой для гидравлического разрушения породного массива озерных месторождений и на формирование гидросмеси

Сокращение удельного потребления природных ресурсов было обеспечено.

* для минеральных ресурсов за счет формирования пионерных площадок, на строительство которых потребовалось в 7-8 раз меньше песка, чем при традиционном строительстве пионерных дамб, применения специальных схем отработки озёрных месторождений, позволивших исключить образование сезонной мерзлоты в карьере, переноса карт намыва с мерзлых оснований тундры на талые основания озер и выполнения на поверхностях намытых штабелей песка снегозадержания по специальной схеме что позволило в совокупности, примерно в 4,5 раза сократить объемы смерзающегося песка на картах намыва,

* для земельных ресурсов за счет технологического переноса карг намыва и площадок инфраструктуры гидромеханизированного комплекса с «сухой» поверхности тундры в акваторию озёр,

* для водных ресурсов - за счет применения высокоэффективного гидравлического рыхления породного массива озерного месторождения струями гидросмеси грунтовых насосов земснарядов Это позволило существенно (в 4,3 - 4,4 раза) сократить использование воды в период пионерной разработки месторождения Использование породозаборного устройства, обеспечивающего формирование

высококонцентрированной гидросмеси в процессе породозабора земснаряда, позволило снизить водопотребление в среднем в 1,2 раза

Несколько выше потребление экваториальных ресурсов (примерно в 1,5 раза) Оно вызвано переносом карт намыва и площадок инфраструктуры гидромеханизированного комплекса с «сухой» поверхности тундры в акваторию озер Если принимать во внимание то, что тундра является значительно более ценным, с позиции природопользования, видом природного ресурса (размер платежей в бюджет при изъятии земель оленьих пастбищ многократно превышает размеры платежей при изъятии акваторий водных объектов), то такой недостаток предложенной технологии можно считать несущественным

Таким образом, результаты технико-экономического анализа подтверждают эффективность предложенной технологии добычи строительных песков в условиях Заполярья

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе даио решение крупной проблемы научно-технического обоснование интенсификации гвдромеханизированиой добычи строительных песков из озерных месторождений Заполярья, что вносит значительный вклад в теорию и практику технологии открытых горных работ и повышает эффективность эксплуатации этих месторождений за счет интенсификации технологических процессов, продления эксплуатационного сезона и применения технических и технологических решений, максимально адаптированных к экстремальным природно-климатическим условиям

Основные научные результаты, выводы и рекомендадин: 1 Интенсификация размыва породного массива озёрных песчаных месторождений достигается в результате использования гидравлической энергии грунтовых насосов, периодически направляемой на формирование размывающих затопленных струй, и придания этим струям абразивных свойств и более высокой плотности, а также применения породозаборных устройств распластанного типа В рамках выполненных исследований установлено, что полезная мощность затопленной струи и параметры размыва породного массива глубина и площадь - возрастают при повышении плотности струи и абразивных свойств песчаных пород, содержащихся в струе гидросмеси, и уменьшения глубины воронки эрозионного размыва, а интенсивность

процесса формирования гидросмеси в зоне всасывания возрастает за счет повышения распластанности породозаборных наконечников до величин, ограничивающей проходными размерами грунтовых насосов, установленных на земснарядах, размывающими скоростями пород забоя и скоростями всасывания жидкости в зоне эрозионного размыва

2 Разработана техноло1 ия интенсивной отработки озерных месторождений, позволяющая сократить потери песка, технологические простои земснарядов и площади земель под гидромеханизированную добычу песка, которая основана на опережающем углублении мелководных прибрежных участков озерных месторождений земснарядами, организации на картах намыва систем открытых дренажей и формировании (намыва) штабелей в акваториях озер Установлены технологические периоды, потребные для обезвоживания намытых песчаных пород, в зависимости от геометрических параметров карт намыва и систем открытых дренажей, которые при коэффициентах фильтрации намытого песка 1,0 и 0,5 м/сут и высотах карт намыва от 4 до 10 м варьируются соответственно от 20 до 125 суток

3 Разработан наиболее рациональный и адаптированный к условиям Заполярья метод продления эксплуатационного сезона гидромеханизированных работ, основанный на использовании основного климатического ресурса - холодного атмосферного воздуха в качестве хладагента В сочетании с методами подледной добычи продлевающий эффект достигается обезвоживанием добытых пород, их гранулированием, формированием из гранул и холодного атмосферного воздуха аэросмеси с выдуванием ее в штабель В рамках выполненных исследований установлено, что технологическая дальность аэрации и укладки сыпучемерзлых песчаных пород в штабель зависит от размеров образуемых криогенных гранул песка - не ботее 4-5 мм и составляет 30-60 м при отрицательных температурах воздуха от -7 °С до - 25°С и ниже

4 В результате исследования установлено, что интенсификация вспомогательных работ в условиях Заполярья обеспечивается формированием пионерных земляных площадок, применением ледорезных машин, адаптированных к работе в экстремальных природно-климатических условиях, и транспортных устройств, обеспечивающих мобильную передислокацию земснарядов без демонтажа оборудования

5 Применение в Заполярье результатов настоящих научных исследований позволяет интенсифицировать гидромеханизированную добычу строительных песков из озерных месторождений и сократить потребление природных и производственных ресурсов, что выражается в повышении годовой производительности гидромеханизироавнных комплексов в 1,5 - 2,5 раза при удельном сокращении потерь песка в 2 - 2,5 раза

6 Основная часть технических и технологических решений, обеспечивающих интенсификацию добычи и рациональное использование природных и производственных ресурсов, была внедрена и используется гидромеханизированными предприятиями на практике при добыче песка из озерных месторождений Севера РФ на нефтегазовых заполярных месторождениях Гыданского п-ва (Ямбург), Уренгойского региона и п-ва Ямал Другая часть технических и технологических решений -например, применение криогенного гранулирования намывных пород - может быть использована предприятиями в перспективе, в том числе и при организации гидромеханизированной добычи песка в более суровом арктическом поясе Заполярья Разработанные методики расчетов и рекомендации используются проектными организациями в проектах горных работ и в бизнес-планах на этапе их технико-экономического обоснования

7 Разработанная в диссертации технология интенсивной гидромеханизированной добычи строительных песков из озерных месторождений Заполярья и технические средства для ее осуществления рекомендуются для широкого внедрения на вновь осваиваемых нефтегазовых объектах Крайнего Севера, а отдельные технические и технологические решения - при ведении гидромеханизированных работ в более благоприятных климатических условиях

По теме диссертации опубликованы следующие основные работы: В изданиях, рекомендованных ВАК России:

1 Бессонов Е.А. Результаты научно-технического обоснования интенсификации гидромеханизированной добычи строительных песков из озерных месторождений Заполярья // Горный информационно-аналитический бюллетень - М МГГУ, 2007, № 1 -С 48-51

2 Бессонов Е.А. Процессы разработки песчаных месторождений земснарядами в условиях Крайнею Севера // Горный информационно-аналитический бюллетень - М МГГУ, 2003, №6 - С 14-19

3 Бессонов Е.А. Особенности производства гидромеханизированных работ в условиях Крайнего Севера Горный информационно-аналитический бюллетень - М МГГУ, 2004, № 2 - С 41-44

4 Бессонов Е.А. Теоретические основы интенсификации гидромеханизированной добычи строительных песков из озёрных месторождений Заполярья // Горный информационно-аналитический бюллетень - М МГГУ, 2007, № 1 -С 344-347

5 Бессонов Е.А. Состояние и перспективы разработки месторождений строительных материалов в криолитозоне Заполярья // Горный информационно-аналитический бюллетень - М МГГУ.2006, №11 -С 204-208

6 Бессонов Е.А Графо-математнческий метод определения геометрических параметров месторождений полезных ископаемых // Горный информационно-аналитическиибюллетень -М МГТУ, 1999, №1 -С 151-153

7 Бессонов Е.А. Классификация земляных сооружений по форме профиля намыва // Горный информационно-аналитический бюллетень - М МГГУ, 2002, № 8 -С 158-159

8 Перспектива разработки россыпных месторождений России с использованием средств гидромеханизации /Ялтанец ИМ, Бессонов Е.А МП Горный журнал, 1995, №8 - С 20-22

В прочих изданиях.

9 Бессонов Е.А. Основы технологии криогенного гранулирования намывных пород По материалам IV съезда гидромеханизаторов России Приложение к Горному информационно-аналитическому бюллетеню -М МГГУ, 2006 - С 15-25

10 Бессонов Е.А О выборе наиболее эффективных технологий добычи песка в условиях п-ва Ямал Гидромеханизация - 98 По материалам I съезда гидромеханизаторов России -М МГГУ, 1999 - С 67-72

11 Бессонов Е.А Классификация обводненных песчаных и песчано-гравийных месторождений, разрабатываемых земснарядами Гидромеханизация - 2000 По материалам И съезда гидромеханизаторов России -М МТУ, 2000 - С 30-35

12 Бессонов Е.А. , Ялтанец ИМ, Корсаков АЮ Пульпорыхление - новый способ подготовки горных пород к выемке земснарядами Гидромеханизация - 2000 По материалам II съезда гидромеханизаторов России - М МГГУ, 2000 - € 35-39

13 Бессонов Е А , Щербаков Н А Способы повышения концентрации твердого в гидросмеси при разработке грунтов земснарядами Гидромеханизация - 98 По материалам I съезда гидромеханизаторов России -М МГГУ, 1999 - С 82-86

14 Гидромеханизированный способ земляных работ на месторождениях Крайнего Севера и полуострова Ямал // Леванов Н И, Бессонов Е.А. / Сборник материалов научно-технического совета ОАО «Газпром» от 14 декабря 2005 Перспективные научно-технические разработки для обеспечения местными строительными матери&цами объектов обустройства месторождений полуострова Ямал - М Изд-во ООО «ИРЦ» Газпром, 2006 - С 25 - 40

15 Ялтанец И М, Бессонов Е.А. Технология разработки обводненных песчаных месгорождений в условиях Крайнею Севера В кн Межотраслевая секция Гидромеханизация Центральное правление всесоюзного научно-технического горного общества - М МГИ, 1989 - 98 с

16 Бессонов Е.А. Технология и механизация гидромеханизированных работ Справочное пособие для инженеров и техников - М Изд-во «Центр», 1999 - 544 с

17 Бессонов Е.А. Энциклопедия гидромеханизированных работ Словарь-справочник -М Изд-во «1989 ру», 2005 -520 с

18 Бессонов Е.А., Калинин А А Песчаная основа успеха «Нефть России», № 1, 2003 - С 98-100

19 А С № 1244970 СССР, Е 02 В 7/06 Способ намыва земляных сооружений в зимнее время и устройство для его осуществления / Бессонов Е.А. Опубликовано 27 08 05 в разделе «Авторские свидетельства СССР и патенты на изобретения, ранее не публиковавшиеся» Изобретения Полезные модели, 2005 Бюлл № 24

20 А С № 1489232 СССР, Е 21 С 41/00 Способ строительства земляных сооружений в зимнее время и устройство для его осуществления / Бессонов Е.А Опубликовано 27 08 05 в разделе «Авторские свидетельства СССР и патенты на изобретения, ранее не публиковавшиеся» Изобретения Полезные модели 2005 Бюлл №24

21 Патент РФ № 2148787, й 01 В 5/26 Способ вычисления геометрических параметров криволинейных тел и устройство для его осуществления / Бессонов Е.А // Изобретения Заявки и патенты, 2000, № 13 -С 338

22 Патент РФ № 2221101 МКИ Е 01 С 1/00, Е 02 Б 17/18 Способ строительства земляных сооружений в районах Крайнего Севера с повышенными экологическими требованиями / Бессонов Е.А, Кушпелев А В , Калинин А А Изобретения. Заявки и патенты,2004,№ 1 -С 819

23 Патент РФ № 2109882 МКИ Е 02 Б 3/92 Всасывающий наконечник земснаряда / Бессонов Е.А., Щербаков Н А Изобретения Заявки и патенты, 1998, № 12-С 268

Подписано в печать « 0{ » марта 2007г, Формат 60x90/16

Объем 2 п л_Тираж 100 экз_Заказ №

Типография Московского государственного горного университета 119991, Москва, Ленинский проспект, 6

Содержание диссертации, доктора технических наук, Бессонов, Евгений Александрович

Введение.

1. Постановка научной проблемы, задач исследования и выявление резервов роста производительности земснарядов

1.1. Вводная часть. Исходный справочный материал, используемый для исследования.

1.2. Состояние вопроса, обзор известных исследований и выявление резервов роста производительности земснарядов.

1.3. Систематизация известных исследований по теме диссертации.

Выводы.

2. Исследование интенсификации размыва породного массива озёрных песчаных месторождений Заполярья

2.1. Классификация озерных песчаных месторождений Заполярья.

2.2. Метод определения запасов водных ресурсов в озерах криолитозоны.

2.3. Интенсификации гидравлического размыва пород забоя земснаряда.

2.4. Интенсификации эрозионного размыва пород забоя земснаряда.

Выводы.

3. Технология интенсивной отработки озёрных песчаных месторождений

3.1. Выбор системы разработки озерных месторождений.

3.2. Природообразуемые потери полезного ископаемого в озерных песчаных месторождениях и способы их сокращения.

3.3. Основные принципы организации карт намыва на талых основаниях озер криолитозоны Заполярья.

3.4. Обезвоживание намытого песка методом открытых дренажей.

3.5. Природообразуемые потери полезного ископаемого на картах намыва и способы их сокращения.

Выводы.

4. Методы продления эксплуатационного сезона гидромеханизированных работ

4.1. Теоретическое исследование криогенной грануляции песка.

4.2. Технические и технологические решения криогенной грануляции песка.

Выводы.

5. Интенсификация вспомогательных работ

5.1. Разработка рационального способа доступа земснарядов к удаленным озёрным залежам песка и технология его осуществления.

5.2. Разработка и обоснование технического решения, адаптированного для эффективной резки льда в условиях Заполярья.

5.3. Разработка и обоснование технического решения для мобильной передислокации земснарядов.

Выводы.

6. Технико-экономическая эффективность интенсификации добычи

6.1. Эффективность использования производственных ресурсов.

6.2. Эффективность использования природных ресурсов.

Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Научно-техническое обоснование интенсификации гидромеханизированной добычи строительных песков из озерных месторождений Заполярья"

Рост темпов научно-технического прогресса и многостороннего экономического развития различных стран мира сопровождается интенсивным техногенным влиянием человека на литосферу Земли.

Развитие техники и технологий существенно изменяет направление, формы и масштабы использования природных ресурсов и создает растущий фонд производных от них ресурсов, созданных уже трудом человека.

Первоисточником же современного материального и энергетического потенциала человеческого сообщества есть и будет природные, в том числе минеральные, ресурсы Земли.

Строительный материал наибольший по объему продукт, извлекаемый из недр Земли. Большинство месторождений нерудных строительных материалов, например песчаных и песчано-гравийных, залегают ниже уровня грунтовых вод или под руслами рек и акваториями озер. Поэтому разработку таких месторождений преимущественно ведут гидромеханизированными способами с использованием плавучих машин: землесосных, эжекторных, эрлифтных или черпаковых снарядов.

К настоящему времени накоплен огромный отечественный [19, 24, 27, 37, 44-45, 47, 56, 57, 63, 68, 70, 73, 79, 80-81, 90, 93, 98, 99, 101, 103, 107, 108, 110, 111, 114, 117, 118, 123-124, 125, 129, 130, 134-142, 144, 159-160, 166-168, 176, 187, 199, 206, 209-211, 216-218, 222-227 и др.] и зарубежный [62, 89, 98, 197, 202, 203, 208, 212 и др.] опыт ведения гидромеханизированных разработок обводненных месторождений полезных ископаемых и укладки горных пород в отвалы (штабели) и в различного рода земляные сооружения.

Учитывая, что данные исследования охватывают обширные территории севера России, которые содержат значительные нефтегазовые запасы нашей страны, то прогнозируемый объем добычи нерудных строительных материалов - строительных песков может составить 1,2-1,5 млрд. м3 (из которых 75-85 % из-за высокой обводненности континентальной части северных территорий могут быть добыты только гидромеханизированным способом и, как показывает практика, с использованием плавучих землесосных снарядов).

Актуальность работы. Согласно Энергетической стратегии России на период до 2020 г. сырьевая база нефтегазодобычи в стране должна сместиться в сторону ее северных районов: п-ов Ямал, шельфы арктических морей, Восточную Сибирь и др. Только на территории одного п-ова Ямал уже открыто 11 газоносных и 15 нефтегазоконденсатных месторождений. Именно поэтому п-ов Ямал определен регионом стратегических интересов ОАО «Газпром» и основным объектом освоения газоконденсатных месторождений на длительную перспективу. Аналогичные решения приняты и отечественными нефтяными компаниями.

Для создания инфраструктуры нефтегазопромыслов (автодорог, различного рода производственных площадок, гидротехнических сооружений и пр.) групп месторождений Тазовского и Гыданского п-ов и п-ова Ямал; Тимано-Печерской нефтегазовой провинции; Варандей-Адъзвинской зоны и других месторождений регионов Заполярья и приравненных к ним континентальным регионам, требуется выполнить огромный объем горно-строительных работ с использованием, главным образом, песка в качестве строительного материала [2, 30, 39, 68, 73, 159]. По данным ОАО «Газпром», только для обустройства одного Бованенковского месторождения на п-ове Ямал потребуется около 30 млн. м3 песка [73]. Всего же, по разным аналитическим оценкам, для обустройства всех разведанных нефтегазовых месторождений Заполярья России в течение 20-30 лет может потребоваться не менее 1 млрд. м строительного песка.

Открытая добыча в Заполярье осложняется тем, что поверхностные пески, как правило, залегают под ягельными пастбищами, используемыми северными народами в оленеводстве. Из-за высокой льдистости (более 25-30 %) и большого содержания пылеватых и глинистых частиц поверхностные пески в основном относятся к категориям просадочных и пучинистых и требуют применения специальных дорогостоящих мер и средств для их консолидации в теле земляного сооружения.

Наряду с экскаваторным способом разработки месторождений [23, 46, 72, 82, 97], в указанных регионах применяют и гидромеханизированные способы с использованием земснарядов различной производительности [24, 27, 30, 35, 41, 68, 117, 225]. Так, при добыче песков из озерных месторождений на Ямбургском газоконденсатнм месторождении (Тазовский п-ов), начиная с 1985 г. применяют земснаряды средней производительности марки 180-60, на гидрокарьерах Ямала - земснаряды 180-60, 12А5-Д, 140-40Д, Веауег-600 (Ямало-Ненецкий автономный округ), на гидрокарьерах Находкинского газоконденсатного месторождения (Гыданский п-ов) земснаряды 140-40 и 180-60, а на карьерах Варандей-Адъзвинской зоны (Ненецкий автономный округ) земснаряды марки ЛС-27 и 180-60Д. [30, 41, 68, 73]. Однако, как показала практика, с приходом гидромеханизации в эти более суровые природно-климатические регионы Крайнего Севера РФ, где летний сезон гидромеханизированных работ в году не превышает 100^120 календарных дней, возникли ряд технологических и технических проблем, которые связаны с заметным сокращением годовой добычи строительных песков земснарядами и удельным повышением в технологии гидромеханизированных работ природных и производственных ресурсов. Кроме того, гидромеханизированные работы в криолитозоне привели к повышению масштабов негативного воздействия на окружающую среду, прежде всего на легкоранимую тундру, которая традиционно использовалась северными народами в качестве пастбищ для оленей.

Данные проблемы возникли в связи с тем, что в Заполярье, в применяемых технических и технологических решениях и проектах гидромеханизированных работ, продолжали использоваться результаты научных исследований, которые были предназначены для другой, более комфортной природно-климатической зоны - умеренной (таежной) зоны, т.е. для более южных регионов криолитозоны - ориентировочно до 65°- 66° северной широты, а географически - до Полярного круга [168, 182, 211 и др.]. Причем, проектные и технические решения, заложенные в горнодобывающей и вспомогательной техники и технологии гидромеханизированных работ, в основном, базировались на борьбе с воздействиями основного природно-климатического фактора Заполярья -отрицательными температурами окружающей среды и их последствиями (с образованиями льда в акваториях, где работают земснаряды, мерзлоты в карьерах и на картах намыва, с примерзаемостью влажных пород к горнотранспортному оборудованию и пр.). Применение этих, не адаптированных к суровым природно-климатическим условиям, проектных и технических решений в Заполярье привело к сокращению годовой добычи строительных песков и потребовало от гидромеханизаторов дополнительное использование природных и производственных ресурсов. Так, при сокращении периода гидромеханизированных работ в Заполярье на 20+25 %, годовая производительность гидромеханизированных карьеров адекватно уменьшилась на 20+25 % по сравнению с умеренной (таежной) зоной, при этом, удельные затраты на добычу песка возросли в 2,5-3,0 раза, использование природных земельных и водных ресурсов выросли соответственно в 1,3-1,6 и в 1,2-1,4 раза, а потери полезного ископаемого, вызванные образованием в карьерах и на картах намыва сезонной мерзлоты, выросли на 20-30%.

Для полного удовлетворения потребностей развивающегося нефтегазового комплекса в строительном песке только по одному п-ову Ямал, по разным оценкам, необходимо будет ежегодно добывать от 10 до 15 млн, м3 песка, из них гидромеханизированным способом до 7-12 млн. м3. Действующий в Заполярье парк земснарядов из-за ограниченности эксплуатационного сезона и недостаточно высокой технической и эксплуатационной производительности добычного оборудования сможет л обеспечить добьгчу не более 4-5 млн. м песка в год. Возможность наращивания объемов добычи путем простого увеличения количества электрических земснарядов ограничена мощностями промысловых электростанций, дизельных - допустимыми расходами на доставку дорогостоящего дизельного топлива из южных районов, а передвижных газотурбинных - значительной удаленностью от пунктов (действующих газовых скважин) подключения, требующей применения дорогостоящего сетевого оборудования (ЛЭП высокой протяженности и комплекса трансформаторных подстанций). В создавшихся условиях остается только один выход: повысить производительность имеющегося парка земснарядов путем изыскания и использования внутренних технологических резервов, продления эксплуатационного сезона и сокращения простоев оборудования. При этом важно не увеличить техногенную нагрузку на окружающую среду и экономно расходовать природные и производственные ресурсы.

Речь, таким образом, идет об интенсификации гидромеханизированной добычи песка: повышении интенсивности как технологических процессов гидромеханизации, так и отработки озёрных месторождений в целом. Имеющиеся в распоряжении производства научно-технические разработки в рамках существующих технологий не дают возможность этого добиться и нарастить тем самым объем добычи песка до требуемых величин. Необходим новый подход к теории и практике гидромеханизированной добычи песка в экстремальных условиях Заполярья, позволяющий научно обосновать и технически обеспечить более интенсивную, производительную и качественную отработку озёрных песчаных месторождений.

Научно-техническая проблема интенсификации гидромеханизированной добычи песка в условиях Заполярья имеет важное государственное значение в развитии экономики страны, актуальна и требует скорейшего решения.

Задачи исследований. Для достижения поставленной цели в диссертационной работе необходимо решить следующие задачи:

1. Выявить резервы роста производительности земснарядов и повышения качества добываемого песка.

2. Исследовать возможность интенсификации размыва породного массива озёрных песчаных месторождений.

3. Разработать технологию интенсивной отработки озёрных месторождений, позволяющую сократить потери песка, технологические простои земснарядов и площади земель под гидромеханизированную добычу песка.

4. Обосновать методы продления эксплуатационного сезона гидромеханизированных работ.

5. Разработать технические решения, направленные на сокращение простоев земснарядов на вспомогательных работах.

6. Определить технико-экономическую эффективность предлагаемых технических и технологических решений.

Методы исследования. В работе использованы следующие методы: экспериментально-статистические методы исследований технологических процессов, методы прикладной математики и математической статистики; анализ и обобщение результатов опыта работы гидромеханизированных предприятий в условиях криолитозоны Заполярья; натурные наблюдения и инструментальные замеры; теоретические исследования с использованием методов математического моделирования технологических процессов; детерминированный метод с использованием экономико-математического моделирования; синтез новых технических и технологических решений; аналитические и графоаналитические методы; технико-экономический анализ с использованием стоимостных параметров и нормативов.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Реальный, эффективный и научно обоснованный в диссертации способ обеспечения потребностей нефтегазопромыслов Заполярья в качественном строительном песке состоит в интенсификации процессов и операций гидромеханизированной разработки озёрных месторождений при экономном расходовании природных и производственных ресурсов.

2. Эффективность гидравлической разработки пород земснарядами может быть существенно повышена при периодическом использовании гидравлической энергии грунтовых насосов, направляемой на формирование размывающих затопленных струй и придания этим струям абразивных свойств и более высокой плотности, а также применением породозаборных устройств, у которых технологические параметры породозабора принимаются с учетом проходных размеров грунтовых насосов, размывающих скоростей пород забоя, их разрыхленности и скоростей всасывания жидкости в зоне эрозионного размыва.

3. Сокращение потерь песка из-за образования мерзлоты в карьерах и на картах намыва и снижение его влажности достигается при использовании технологических схем разработки, основанных на опережающем углублении мелководных прибрежных участков озёрных месторождений земснарядами и при формировании на картах намыва открытых дренажей, при котором технологический период водоотдачи принимается с учетом водоотдающих свойств намытого песка, высоты карт намыва и расстояний между дренажами.

4. Рациональное использование земель тундры, способствующее интенсификации намыва, повышению качества добытого песка и сокращению масштабов негативного воздействия на окружающую среду в условиях высокой заводненности и заболоченности местности в Заполярье, обеспечивается размещением карт намыва, вспомогательных земляных сооружений и площадок инфраструктуры гидромеханизированных комплексов на талых и сезонно-талых основаниях озёр, в границах их акваторий и преимущественно с подветренной стороны этих озёр.

5. Наиболее рациональным и адаптированным к условиям Заполярья является метод продления эксплуатационного сезона гидромеханизированных работ, основанный на использовании основного климатического ресурса - холодного атмосферного воздуха в качестве хладагента, который в сочетании с подлёдными способами добычи состоит из обезвоживания добытого песка, его гранулирования, формирования из гранул аэросмеси и выдувания ее в штабель, где технологическая дальность аэрации гранул от места их формирования до штабеля принимается с учетом размера формируемых гранул и температуры воздуха

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются: представительным объёмом статистической информации по озёрным песчаным месторождениям Заполярья, обобщением опыта работы гидромеханизированных предприятий в условиях Заполярья; результатами теоретических исследований, базирующихся на общепризнанных положениях открытой геотехнологии; сопоставимостью теоретических и эмпирических результатов с практическими результатами гидромеханизированных работ; созданием опытных и опытно-промышленных образцов новой техники; положительным опытом применения новых технических и технологических решений гидромеханизированными предприятиями в условиях Заполярья.

Научная новизна работы:

• Установлена связь пространственно-временных параметров следующих технологических процессов:

- подводного рыхления пород гидросмесью, отбираемой из грунтовых насосов земснарядов, с абразивными свойствами затопленных струй, ее плотностью и параметрами воронки эрозионного размыва пород;

- обезвоживания намытых пород с водоотдающими свойствами намытого песка, высоты карт намьюа и расстояний между дренажами;

Установлены основные технико-экономические показатели гидромеханизированного комплекса средней производительности в условиях Заполярья.

Практическое значение диссертации заключается в разработке: новых технических и технологических решений (способов и устройств) по интенсификации гидромехнизированной добычи песка, рациональному использованию природных и производственных ресурсов и сокращению масштабов негативного воздействия на окружающую среду; методик расчета параметров: криогенного гранулирования и укладки сыпучемерзлых пород; карт намыва и дренажных траншей, формируемых в криолитозоне; распластанных породозаборных устройств земснарядов; воронки предельного размыва пород с учетом глубины эрозионного размыва; новых технологических схем отработки месторождений, предупреждающих промерзание озёрной залежи песка; способов размещения карт намыва и площадок инфраструктуры гидромеханизированного комплекса в акваториях озёр криолитозоны; новых технических решений на вспомогательных работах.

Реализация результатов работы. Основные результаты исследований были использованы на практике при добыче песка землесосными снарядами в условиях Севера России, на гидромеханизированных предприятиях треста «Уренгойтрансгидромеханизация» (1986 - 1990 гг.), ООО «ЭПРОМ» (1997 г.), ЗАО «Уренгойгидромеханизация» (2006 - 2007гг.) и в проектах гидромеханизированных работ, выпущенных специализированным проектным предприятием ООО «Конвекс» (Приложения №№ 4-6).

Результаты работы одобрены и рекомендованы Департаментом государственной политики и регулирования в области природопользования Министерства природных ресурсов России (письмо № 11-47/3093 от 19.04.2005 г.) для их практического применения в районах Крайнего Севера (Приложение № 3).

Апробация результатов работы. Результаты работы и ее отдельные элементы на различных этапах выполнения были доложены и одобрены на Всесоюзном научно-техническом совещании по совершенствованию гидромеханизации и подводной добычи полезных ископаемых. (Москва, 1986 г.); на техническом совете треста «Уренгойтрансгидромеханизация» (Уренгой, 1987 г.); заседании секции ученого совета ЦНИИС «Транспортные гидротехнические сооружения» (Москва, 1987 г.); на I -IV съездах гидромеханизаторов России (Москва, 1998 - 2006 гг.); на секции научно-технического Совета ОАО «Газпром» (Москва, 2005 г.); на научных конференциях «Неделя горняка» (Москва, МГГУ, 2004 - 2006 гг.); на расширенных заседаниях и семинарах кафедры «Технология, механизация и организация открытых горных работ» МГГУ (Москва, 2003 - 2006 гт.).

Публикации. Результаты выполненных исследований освещены автором в 23 опубликованных работах, включая 8 статей в журналах, рекомендованных ВАК России.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, основного списка литературы из 230 наименований и 6 приложений. Работа изложена на 346 страницах машинописного текста, в том числе содержит 52 таблицы и 70 рисунков.

Заключение Диссертация по теме "Геотехнология(подземная, открытая и строительная)", Бессонов, Евгений Александрович

7. Результаты исследования подтверждают ресурсосберегаемость предложенной технологии. Разработанный метод оценки ресурсосбережения технологии используется в проектах горных работ при разработке песчаных месторождений Крайнего Севера (Приложение № 5).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано решение крупной проблемы научно-технического обоснования интенсификации гидромеханизированной добычи строительных песков из озерных месторождений Заполярья, что вносит значительный вклад в теорию и практику технологии открытых горных работ и повышает эффективность эксплуатации этих месторождений за счет интенсификации технологических процессов, продления эксплуатационного сезона и применения технических и технологических решений, максимально адаптированных к экстремальным природно-климатическим условиям.

Основные научные результаты, выводы и рекомендации:

1. Интенсификация размыва породного массива озёрных песчаных месторождений достигается в результате использования гидравлической энергии грунтовых насосов, периодически направляемой на формирование размывающих затопленных струй, и придания этим струям абразивных свойств и более высокой плотности, а также применения породозаборных устройств распластанного типа. В рамках выполненных исследований установлено, что полезная мощность затопленной струи и параметры размыва породного массива: глубина и площадь - возрастают при повышении плотности струи и абразивных свойств песчаных пород, содержащихся в струе гидросмеси, и уменьшения глубины воронки эрозионного размыва, а интенсивность процесса формирования гидросмеси в зоне всасывания возрастает за счет повышения распластанности породозаборных наконечников до величин, ограничивающей проходными размерами грунтовых насосов, установленных на земснарядах, размывающими скоростями пород забоя и скоростями всасывания жидкости в зоне эрозионного размыва.

2. Разработана технология интенсивной отработки озёрных месторождений, позволяющая сократить потери песка, технологические простои земснарядов и площади земель под гидромеханизированную добычу песка, которая основана на опережающем углублении мелководных прибрежных участков озерных месторождений земснарядами, организации на картах намыва систем открытых дренажей и формировании (намыва) штабелей в акваториях озёр. Установлены технологические периоды, потребные для обезвоживания намытых песчаных пород, в зависимости от геометрических параметров карт намыва и систем открытых дренажей, которые при коэффициентах фильтрации намытого песка 1,0 и 0,5 м/сут и высотах карт намыва от 4 до 10 м варьируются соответственно от 20 до 125 суток.

3. Разработан наиболее рациональный и адаптированный к условиям Заполярья метод продления эксплуатационного сезона гидромеханизированных работ, основанный на использовании основного климатического ресурса - холодного атмосферного воздуха в качестве хладагента. В сочетании с методами подледной добычи продлевающий эффект достигается обезвоживанием добытых пород, их гранулированием, формированием из гранул и холодного атмосферного воздуха аэросмеси с выдуванием ее в штабель. В рамках выполненных исследований установлено, что технологическая дальность аэрации и укладки сыпучемерзлых песчаных пород в штабель зависит от размеров образуемых криогенных гранул песка -не более 4-5 мм и составляет 30-60 м при отрицательных температурах воздуха от -7 °С до - 25°С и ниже.

4. В результате исследования установлено, что интенсификация вспомогательных работ в условиях Заполярья обеспечивается формированием пионерных земляных площадок, применением ледорезных машин, адаптированных к работе в экстремальных природно-климатических условиях, и транспортных устройств, обеспечивающих мобильную передислокацию земснарядов без демонтажа оборудования.

5. Применение в Заполярье результатов настоящих научных исследований позволяет интенсифицировать гидромеханизированную добычу строительных песков из озерных месторождений и сократить потребление природных и производственных ресурсов, что выражается в повышении годовой производительности гидромеханизированных комплексов в 1,5 - 2,5 раза при удельном сокращении потерь песка в 2 - 2,5 раза.

6. Основная часть технических и технологических решений, обеспечивающих интенсификацию добычи и рациональное использование природных и производственных ресурсов, была внедрена и используется гидромеханизированными предприятиями на практике при добыче песка из озёрных месторождений Севера РФ на нефтегазовых заполярных месторождениях Гыданского п-ва (Ямбург), Уренгойского региона и п-ва Ямал. Другая часть технических и технологических решений - например, применение криогенного гранулирования намывных пород - может быть использована предприятиями в перспективе, в том числе и при организации гидромеханизированной добычи песка в более суровом арктическом поясе Заполярья. Разработанные методики расчетов и рекомендации используются проектными организациями в проектах горных работ и в бизнес-планах на этапе их технико-экономического обоснования.

7. Разработанная в диссертации технология интенсивной гидромеханизированной добычи строительных песков из озёрных месторождений Заполярья и технические средства для ее осуществления рекомендуются для широкого внедрения на вновь осваиваемых нефтегазовых объектах Крайнего Севера, а отдельные технические и технологические решения - при ведении гидромеханизированных работ в более благоприятных климатических условиях.

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора технических наук, Бессонов, Евгений Александрович, Москва

1. Основная литература

2. Аверин С. И., Минаев А. Н. и др. Механика жидкости и газа. М.: Металлургия, 1987.- 304 с.

3. Автодороги п-ова Ямал. Раздел проекта «Обустройство газоконденсатных месторождений п-ова Ямал». Гипротюменнефтегаз. Тюмень. 1983.

4. Алехин Ю.А., Васильев A.A., Воронков А.И, и др. Справочное пособие по добыче строительных материалов. М.: Недра, 1988. - 296 с.

5. Ананьева Г. В. Морфологические особенности термокарстовых озер западного Ямала и их индикационное значение. РАСХН. 1999.- 269 с.

6. Андреяшкина Н.И., Пешкова Н.В. Субарктические тундры // Природа Ямала. -Екатеринбург: Наука, 1995. С. 188 - 200.

7. Андреяшкина Н.И. Оценка состояния растительного покрова на нарушенных землях в районе Бованенковского ГКМ // Освоение Севера и проблема рекультивации: Тез. фокл. Междунар. конф. Сыктывкар:, 1991. - С.11 -12.

8. Аникеев В.А., Копп И.З., Скалкин Ф.В. Технологические аспекты охраны окружающей среды. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1982. - 256 с.

9. Анисимов O.A., Белолуцкая М.А. Оценка влияния изменения климата и деградации вечной мерзлоты на инфраструктуру в северных регионах России.-Метеорология и гидрология, 2002, № 6. С. 15-22.

10. Анисимов O.A., Нельсон Ф.Э. и Павлов A.B. Прогнозные сценарии эволюции криолитозоны при глобальных изменениях климата в XXI веке.- Криосфера Земли, 1999, № 4, С. 15-25.

11. Арчегова И.Б. Экологические особенности почвообразования и схема биологической рекультивации на Крайнем Севере России: Автореф. дис. докт. биол. наук. М.:, 1995. - 58 с.

12. А. С. № 1442657 СССР. МКИ Е 21 С 41/00. Канатно-скреперная установка. //Ялтанец И.М., Бессонов Е.А. / Открытия. Изобретения. 1988. - № 45. - С. 119.

13. А. С. № 111274 СССР. Класс 84 d, 4. Способ образования растворов из различных диспергированных материалов. // Холин Н.Д. Открытия. Изобретения. 1958. № 2. - С. 124.

14. А. С. № 1602936 СССР. МКИ Е 02 F 3/88. Землесосный снаряд. // Лукьянчиков В.М., Рузанов Ю.Д., Лукьянчикова В.В. Открытия. Изобретения. 1990. - № 40. -С. 111.

15. А. С. № 543751 СССР. МКИ Е 02 F 3/88. Землесосный снаряд. // Жученко В.А., Дементьев A.B. Открытия. Изобретения. 1977. - № 3. - С. 94.

16. А. С. № 1428803 СССР. МКИ Е 02 В 7/06. Способ намыва сооружений в акваториях. // Пантелеев В.Г., Глебов А.И. Открытия. Изобретения. 1988. - № 37.-С. 119.

17. Бабков В. Ф., Безрук В. М. Основы грунтоведения и механики грунтов. М.: Высшая школа, 1986. - 239 с.

18. Бадаев В.А., Малухин Н.Г. Физические основы струеформирования при управлении качеством рабочей жидкости.// По материалам советско-югославского симпозиума по проблеме скважиной гидравлической технологии. М.: МГРИ, апрель 1991. - С. 67-69.

19. Бажин Н.М., "Метан в атмосфере" / СОЖ, № 3, 2000.- С. 52 57.

20. Бакатин В.П. Основы ведения горных работ в условиях вечной мерзлоты. М., Металлургиздат. 1958.

21. Бакшеев В.Н. Гидромеханизация в дорожном строительстве. Тюмень.: Изд-во «Вектор Бук», 2000.- 216 с.

22. Балобаев В.Т. Влияние изменений мощности мерзлых пород в позднем плейстоцене на формирование подмерзлотных вод. Институт мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН, Якутск. /http://portal.ikz.ru:7783/portal/page?

23. Безрук В.М. Геология и грунтоведение. М., Недра,1977. 131 с.

24. Бессонов Е.А. Технология и механизация гидромеханизированных работ. Справочное пособие для инженеров и техников. М.: Центр., 1999. 544 с.

25. Бессонов Е.А. Разработка технологии подледной добычи песка скреперно-земснарядными установками в условиях Крайнего Севера. Автореферат на соискание ученой степени кандидата технических наук. М., МГИ, 1990. 17 с.

26. Бессонов Е.А. Графо-математический метод определения геометрических параметров месторождений полезных ископаемых. Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: Ml ГУ. 199. Вып. № 1. - С. 151-153.

27. Бессонов Е.А. О выборе наиболее эффективных технологий добычи песка в условиях п-ова Ямал. Гидромеханизация 98. По материалам 1-го съезда гидромеханизаторов России. М.: МГГУ, 1999. - С.67-72.

28. Бессонов Е.А. Классификация обводненных песчаных и песчано-гравийных месторождений, разрабатываемых земснарядами. Гидромеханизация 2000. По материалам 2-го съезда гидромеханизаторов России. М.: МП У. 2000. - С.30-35.

29. Бессонов Е.А. Классификация земляных сооружений по форме профиля намыва. М., Горный информационно-аналитический бюллетень. МГГУ, Вып. № 8, 2002,-С. 158-159.

30. Бессонов Е.А. Теоретические основы интенсификации гидромеханизированной добычи строительных песков из озерных месторождений Заполярья. М.: Горный информационно-аналитический бюллетень. МГГУ. 2007 . № 1 . С. 344 347.

31. Бессонов Е.А. Основы технологии криогенного гранулирования намывных пород. По материалам IV-ro съезда гидромеханизаторов России. М., МГТУ, 2006. С. 15 - 25.

32. Бессонов Е.А. Процессы разработки песчаных месторождений земснарядами в условиях Крайнего Севера. М., Горный информационно-аналитический бюллетень. МГТУ. 2003. Вып. № 6. С. 14 - 19.

33. Бессонов Е.А. На пути к Ямалу. Экология и экономика. // «Правда Севера», г. Н.Уренгой, № 76,25 июня 1988. С. 3.

34. Бессонов Е.А. Энциклопедия гидромеханизированных работ. Словарь-справочник. М.: Изд-во «1989. ру», 2005. 520 с.

35. Бессонов E.À. , Ялтанец И.М., Корсаков АЛО. Пульпорыхление новый способ подготовки горных пород к выемке земснарядами. Гидромеханизация -2000. По материалам 2-го съезда гидромеханизаторов России. М., МГГУ, 2000. -С.35-39.

36. Бессонов Е.А., Калинин А А. Песчаная основа успеха. Ж. «Нефть России» № 1, 2003, С.98-100.

37. Бессонов Е.А., Щербаков H.A. Способы повышения концентрации твердого в гидросмеси при разработке фунтов земснарядами. Гидромеханизация 98. По материалам 1-го съезда гидромеханизаторов России. М., МН У, 1999. - С. 82-86.

38. Бессонов Е.А. Особенности производства гидромеханизированных работ в условиях Крайнего Севера. М.: Горный информационно-аналитический бюллетень. МГТУ. 2004. Вып. № 2. - С. 41- 44.

39. Бессонов Е.А. Результаты научно-технического обоснования интенсификации гидромеханизированной добычи строительных песков из озерных месторождений Заполярья. М.: Горный информационно-аналитический бюллетень. МГГУ. 2007 . № 1.-С. 48-51.

40. Березин JI.C., Артеев A.B. Основы концепции социального развития полуострова Ямал в условиях индустриального освоения // Ямал проблемы развития. Тюмень, 1993. С. 3-32.

41. Берендвейг Б.В. Гидромеханизация земляных работ в зимних условиях на строительстве Волжской ГЭС. Сб. Гидромеханизация земляных работ. Научно-творческое общество строительной индустрии СССР, 1956.

42. Берендвейг Б.В. Гидромеханизация земляных работ в зимних условиях на строительстве Волжской ГЭС. Кн.: Гидромеханизация земляных работ. М.: Госэнергоиздат. 1959. С. 47-52.

43. Биологическая рекультивация на Севере: (Вопросы теории и практики) / Арчешва И.Б., Акулыпина Н.П., Деггева C.B., и др. Сыктывкар:, 1992. - 104 с.

44. Биянов Г.Ф. Плотины на вечной мерзлоте. М. Энершя, 1975. 184 с.

45. Бородулин В.В. Озера // Природа Ямала. Екатеринбург, 1995. С. 162 - 164.

46. Бубис Ю.В. Сырьевая база горной промышленности России. 4.1. М.: МГТУ, 1996.-С. 39-41.

47. Бугрим С.Ф. Влияние низких температур на свойства влажных пористых тел. Повышение эффективности нефтегазового строительства в условиях Севера. Труды ВНИИСТ. Сыктывкар, 1974. С. 64-74.

48. Буянов Ю. Д., Краснопольский А. А. Разработка месторождений нерудных полезных ископаемых. М., Недра, 1980. 431 с.

49. Буянов Ю. Д. Разработка гравийно-песчаных месторождений. М., Недра, 1988. -209 с.

50. Варсанофьев В.Д. Вибрационные бункерные устройства на горных предприятиях. М., Недра, 1984, - 183 с.

51. Вахромеев И. И., Бебенина Т. П., Часе С. И. Гидротехника в торфяной и горнорудной промышленности. М., Недра, 1984. 303 с.

52. Гейер В.Г., Тимошенко Г.И. Шахтные вентиляторные и водоотводные установки. М: Недра, 1987, - 270 с.

53. Волнин Б.А., Сарвин Г.Т. О зимнем намыве хвостохранилищ. Гидротехническое строительство. 1975, № 1. С. 18-19.

54. Временные методические рекомендации по определению платежей за загрязнение природной среды. М. Госкомитет СССР по охране природы, № 0208-187 от 14.07.89.

55. ВСН 84-89. Ведомственные строительные нормы. Изыскания, проектирование и строительство автомобильных дорог в районах распространения вечной мерзлоты. М., Минтрасстрой, 1989.

56. ВСН 182 -91. Нормы на изыскания дорожно-строительных материалов, проектирование и разработку пригграссовых карьеров для автодорожного строительства. М.: Миитрансстрой, 1992.

57. Второй доклад МГЭИК об оценках изменения климата, 1995: Доклад межправительственной группы экспертов по изменению климата. / ВМО, 1996. -69 с.

58. Вялов С.С., Мельников П.И., Порхаев Г.В. и др. Мёрзловедение и опыт строительства на вечномёрзлых грунтах в США и Канаде. М.: Строй из дат, 1968. -96 с.

59. Гальперин А.М., Ферстер В., Шеф Х.-Ю. Техногенные массивы и охрана окружающей среды. М.: Изд-во МГГУ, 2001. - 534 с.

60. Генералов П.П., Пленкин А.П., Степанов Л.А. и др. Геолого-промыпшенная оценка и эффективность использования опал-кристобал итовых пород Тюменской области //Геология нерудного сырья Западной Сибири /Тр. ЗапСибНЙГНИ.- Тюмень.- 1987.-С. 10-18.

61. Геокриологические исследования / МГУ им. М.В.Ломоносова; Под ред. Э.Д. Ершова. М.: Изд-во Московского ун-та, 1987. - 293с.

62. Геотехнологическая классификация железных руд КМА // И.А. Шевырев, В.И. Оншценко, В.Д. Татьянин. Материалы Советско-Югославскогосимпозиума по проблеме скважинной гидравлической технологии.

63. М.: МГрИ, Апрель 1991 г., С. 53-57.

64. Гилевич Г.П. Справочное руководство по составлению планов развития горных работ на карьерах по добыче сырья для производства строительных материалов. М., Недра, 1988. 142 с.

65. Глевицкий В. И. Гидромеханизация в транспортном строительстве. М., Транспорт, 1988.- 271 с.

66. Годес Э.Г., Нарбут Р.М. Справочник по строительству в водной среде в суровых климатических условиях.—Л.: Стройиздат, 1984. 383 с.

67. Горохова Т.Б., Ильина И.С. Основные направления использования земель Ямала в условиях промышленного освоения. / География и хозяйство. Вып. 4. Сб. «Районы проживания малочисленных народов Севера». Изд. Географ, общества СССР.1991.-С. 124-161.

68. Горяинов Ю.А. Земснаряды нового поколения решили проблему строительных песков. Ж.: «Нефть, газ, строительство». 2000. С. 73-75.

69. ГОСТ 17520-72. Снаряды землесосные общего назначения. Введен в действ. 26.01.72.

70. ГОСТ 17.0.0.01-76. Межгосударственный стандарт (с изменениями в 1979 г. и 1987 г.). Система стандартов в области охраны природы и улучшения использования природных ресурсов. Основные положения. Госкомитет СССР по стандартам. 1977.

71. ГОСТ Р 52107-2003. Ресурсосбережение. Классификация и определение показателей. Национальный стандарт Российской Федерации. М.: ИПК Издательство стандартов, 2003.

72. ГОСТ 30166-95. Ресурсосбережение. Основные положения. Межгосударственный стандарт. М.: ИПК Издательство стандартов, 2001.

73. Государственная программа охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов СССР на 1991-1995 годы и на перспективу до 2005 года И Экономика и жизнь. 1990, N 41. Приложение.

74. Демчук Т.А. Опыт работы Балабановского гидромеханизированного карьера по добыче и обогащению нерудных строительных материалов в зимний период. Бюлл. Технической информации. М.: 1962. Вып. 2. С. 26-29.

75. Добрецов В.Б., Лигоцкий Д.Н., Зайцев В.А. Г идромеханизированная разработка донных озёрных отложений. Спб.: СПбГГИ, 1996. - 76 с.

76. Добрецов В.Б. Экология при подводной разработке полезных ископаемых. Учебное пособие. ЛГИ, 1990. 93 с.

77. Дубиков Г.И., Чернядьев В.П., Шаманова И.И. Эколош-геокриологические проблемы освоения газовых месторождений на Ямале // Методологические аспекты оценки техногенных и природных рисков / Москва, 1999. С. 76-86.

78. Дудлер И.В. К вопросу об оценке плотности и прочности песка в теле намываемых сооружений. Тр. Гидропроекта. Сб. № 11., -М.: Госстройиздат, 1964.-С. 135-164.

79. Дробаденко В.П., Потапова Т.С., Кисляков В.Е. Гидротехнические сооружения при разработке россыпных месторождений. М.:Недра,1992. - 285 с.

80. Yevzerov V.Y. Quaternary deposits of sand, gravel and clay in the Murmansk region // Geological Survey of Finland, Special Paper 24.-Espoo, 1997. P.41- 46.

81. Емельянов В.И. Открытая разработка россыпных месторождений. M.: Недра, 1985. -175 с.

82. ЕНиР 2-2. Единые нормы и расценки на строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы. Сборник Е2. Земляные работы. Выпуск 2. Гидромеханизированные земляные работы. М., Госстрой СССР. 1986 г. (с изменениями от 18.12.1990 г.).

83. Ершов Э.Д., "Деградация мерзлоты при возможном глобальном потеплении климата" / СОЖ, № 2, 1997, С. 70-74.

84. Ефремов H.A. Экология и качество земляных работ на нефтегазовых месторождениях Западной Сибири и Крайнего Севера (издание второе, исправленное). Труды ОАО ЦНИИС. Вып. 222. М., 2004, С. 52-73.

85. Заявка на патент РФ № 99103388. МКИ Е 21 С 45/00. Способ разрыхления горных пород пульпорыхление и устройство для его осуществления -пульпорыхлитель // Е.А. Бессонов /Опубликовано 2000.11.27 в Бюлл. Изобретения. Заявки и патенты.

86. Зенько М.А. Современный Ямал: Этноэкологические и этносоциальные проблемы // Исследования по прикладной и неотложной этнологии. Институт этнологии и антрологии РАН. М., № 139, 2001. 49 с.

87. Золотарёв Н.В. Теплотехнические расчёты при проектировании намыва земляных сооружений в зимних условиях. Известия вузов. Строительство и архитектура. 1962, № 6. С. 138-144.

88. Игошева Н.Й. Анализ антропогенной трансформации тундряной растительности // Освоение Севера и проблемы рекультивации: Доклады III Междунар. Конф. (Санкт-Петербург, 27-31 мая 1996 г.) / Ин-т биологии Коми НЦ УрО РАН. Сыктывкар:,1997. - С.51 - 60.

89. Ильин С.А., Коваленко В.В., Манкевич В.В. Ресурсосбережение и охрана окружающей среды. МГГУ., М.: 1995. - 149 с.

90. I.H.C. Beaver Standardcutter suction dredgers. Porst and Dredging, N 109, P. 9 -12.

91. Инженерно-геологический мониторинг промыслов Ямала. Т.2. Геокриологические условия освоения Бованенковского месторождения. Раздел 2.1. // Тюмень, ИПСО СО РАН, 1996, С. 22-24.

92. Истошин С.Ю. Морской горный промысел. -М.: Недра. 1981. 186 с.

93. Каминская В.И. Гидромеханизация при строительстве угольного терминала Усть-Лужского порта. Гидромеханизация 2003. По материалам Третьего съезда гидромеханизаторов России. - M.: Mil'У. 2004. - С. 53 - 60.

94. Качурин С.П., Термокарст на территории СССР, M., 1961. 291 с.

95. Кожевников H.H. Прогрессивные разработки устройств и технологий гидромеханизации. М.: МГГУ. 2004. С. 139-148.

96. Канторович JI. В. Экономический расчет наилучшего использования ресурсов. М.: Изд-во Академии наук СССР, 1960. С. 18.

97. Классен П.В., Гришаев Н.Г. Основы техники гранулирования. М.: Химия. 1982. - 272 с.

98. Коваленко B.C. Рекультивация нарушенных земель на карьерах: Учебное пособие для вузов: В 2 ч.Ч.1:Основныые требования к рекультивации нарушенных земель /B.C. Коваленко, P.M. Штейнцайг, Т.В. Голик. М.: МГГУ, 2003. - 65 с.

99. Коновалов И.М., Маккавеев В.М. Гидравлика. Л. М.: Речиздат, 1940. -643 с.

100. Кононенко Е.А., Русский A.B. Технология рекультивации средствами гидромеханизации с учётом требований геоморфологии. Гидромеханизация -98. По материалам Первого съезда гидромеханизаторов России. М.: МГГУ. 1999.-С. 176- 185.

101. Костенко Н.П. Гидромеханизация в зимних условиях. «Механизация трудоёмких и тяжёлых работ». 1950. № 1. -С. 36 38.

102. Крицкий С.Н. Вопросы инженерной гидрологии. -Л.: Гидрометеоиздат. 1969.-259 с.

103. Кудояров Л.И. Организация строительства гидроэлектростанций в отдаленных и северных регионах страны. М: 1983, - 60 с.

104. Лавренко А.Н. Флора Малдинского участка р. Кожим // Влияние разработки россыпных месторождений Приполярного Урала на природную среду. Сыктывкар:,1996. - С.41 - 66.

105. Lachenbruch А.Н. and B.V. Marshall. Changing climate: geothermal evidence from permafrost in the Alaskan arctic.- Science, 1986, № p. 689-696.

106. Лешков В.Г. Разработка россыпных месторождений. М.: Недра, 1985. -568 с.

107. Липский И.В. Трест «Энергогодромеханизация» сегодня. Гидромеханизация 98. По материалам Первого съезда гидромеханизаторов России. - М.: МГГУ. 1999. - С.16 - 18.

108. Инженерно-геологический мониторинг промыслов Ямала / Т.1.: Моделирование термомеханического взаимодействия инженерных сооружений с грунтами // М.М. Дубина и др. Новосибирск, Наука. - 1996. -135 с.

109. МАШИНА ЛЕДОРЕЗНАЯ ЛФМ 0,25 -1,1. http://www.vologda.ru/~vustship/sudna/ledorez.htm

110. Леванов Н.И. Разработка песчаных карьеров на Крайнем севере Сибири. Гидромеханизация 2000. По материалам Второго съезда гидромеханизаторов России. -М.: МГГУ. 2000. - С. 101 - 104.

111. Лофицкий В.Н. Зимние земляные работы в гидроэнергетическом строительстве. Госэнергоиздат. 1961. 172 с.

112. Лыков A.B. Тепломассообмен. Справочник. М.: Энергия, 1978. 480 с.

113. Магомедова М.А., Морозова Л.М. Оценка перспектив естественного восстановления растительности на техногенно нарушенных территориях полуострова Ямал // Освоение Севера и проблемы рекультивации: Доклады III

114. Междунар. конф. (Санкт-Петербург, 27-31 мая 1996 г.) / Ин-т биологии Коми НЦ УрО РАН. Сыктывкар:, 1997. - С. 108 - 120.

115. Majorowicz, J.A. and W.R. Skinner. Anomalous ground warming versus surface air warming in the Canadian Prairie provinces.- Climatic Change, 1997, № 4, p. 485-500.

116. Макаров A.B., Овчарук C.B. Результаты эксплуатации земснарядов фирмы ШС "Beaver». Гидромеханизация 2003. По материалам Третьего съезда гидромеханизаторов России. - М.: Ml 1 У. 2004. С. 389 - 390.

117. Меламут Д. JI. Гидромеханизация в мелиоративном и водохозяйственном строительстве. М., Стройиздат, 1981. - 303 с.

118. Меламут Д. JI. Гидромеханизация в мелиоративном и водохозяйственном строительстве. М., Стройиздат, 1981. С. 207.

119. Мелентьев В А., Филоненко К.И. Натуральные термические исследования процессов гидромеханизации земляных работ в зимнее время. Известия ВНИИ Гидротехники им. Б.Е. Веденеева, 1958. № 60. С. 68 - 88.

120. Мельников A.B. Современные аспекты государственного мониторинга земель России. Журнал "Право и безопасность" № 4 (5) Декабрь 2002 / http://dpr.№ / pravo / pravo415.htm

121. Мельников В.И., Ковалёв В.М. Исследование поверхностного замораживания влажных насыпных грунтов. Уголь Украины. 1981., № 1. С. 1617.

122. Мельников Е.С., Гравис Г.Ф., Конченко JI.A., Молчанова JI.C. Карта криогенных геологических процессов криолитозоны России (м-б 1:7500000) // Итоги фундаментальных исследований Земли в Арктике и Субарктике. Новосибирск: Наука, 1997. С. 279-286.

123. Мельников И.Т., Леванов Н.И. Ресурсосберегающие технологии, машины и механизмы компании «Трансгидромехангоация» Гидромеханизация 98. По материалам Первого съезда гидромеханизаторов России. - M: Mil У. 1999. С. 16-18.

124. Чернов А.И. Гидромеханизация открытых горных работ в условиях Северо-востока СССР. Магадан., Кн. Изд-во. 1970. 251 с.

125. Медников H.H. Моделирование процессов и технологий открытых горных разработок. -М.: МГИ, 1987, 77 с.

126. Мотырев Н.И. Отчет о предварительной разведке месторождения строительных материалов «Пильняхой» (Участок-1), Архангельскгеолдобыча. Архангельск. 1998г.

127. Новиков В.Н. Географическое прогнозирование и основы геоэкологии Севера.-М.: 1990. 14 с.

128. Нурок Г.А. Использование гидротранспорта при низких температурах воздуха. Механизация трудоёмких и тяжёлых работ. 1948, № 10.- С. 5-8.

129. Нурок Г.А. Утепление зимних забоев при экскаваторных и гидромеханизированных работах. Строительная промышленность. 1948. № 9.-С. 21-24.

130. Нурок Г. А. Процессы и технология гидромеханизации открытых горных работ. М., Недра, 1985. 471 с.

131. Нурок Г. А., Бруякин Ю.В., Бубис Ю.В. Технология добычи полезных ископаемых со дна озер, морей и океанов. М.: Недра, 1979, - 381с.

132. Обустройство опытно-промышленной эксплуатации Находкинского газового месторождения. Инженерные изыскания. Паспорта карьеров песка № 2 и № 10. ТюменНИИгипрогаз. Тюмень. 1999.

133. Огородников С. П. Гидромеханизация разработки грунтов. М., Стройиздат, 1986. 256 с.

134. Огородников С.П. Некоторые вопросы теории подводной разработки грунтов. Сб. «Гидромеханизация при разработке тяжелых грунтов». ДНИИТЭСТРОМ., М, 1968.

135. Огурцов А. И. Намыв земляник сооружений. М., Стройиздат, 1974.- 366 с.

136. Огурцов А.И. Технология работы способом гидромеханизации в зимнее время. Кн. Гидромеханизация земляных работ. M.-JL: Госэнергоиздат, 1959, С. 52-60.

137. ОНТП 18-85 Общесоюзные нормы технологического проектирования предприятий нерудных строительных материалов. Л., Стройиздат, 1988г.

138. Основы государственной политики в области использования минерального сырья и недропользования. Распоряжение Правительства РФ. N 494-р от 21 апреля 2003 г.

139. Открытые горные работы. Справочник. М., Горное бюро, 1994. 592 с.

140. Отчет об экологическом мониторинге Заполярного ГНКМ за 1996г. Тюмень, Минприрода РФ., 1997.

141. Павлов А.В, Гравис Г.Ф, "Вечная мерзлота и современный климат" // РАН., Природа, № 4,2000 / http://web.ru/db/msg.html?mid=1159815

142. Патент РФ № 2148787. МКИ G 01 В 5/26. Способ вычисления геометрических параметров криволинейных тел и устройство для его осуществления. / Бессонов Е.А. // Изобретения. Заявки и патенты. 2000. - № 13.-С. 338.

143. Патент РФ № 2221916. МКИ Е 02 В 15/00. Способ очистки наносов водохранилищ и устройство для его осуществления сифонный земснаряд. / Бессонов Е.А. // Изобретения. Заявки и патенты. - 2004. - № 2. - С. 757 - 758.

144. Патент РФ № 2109882. МКИ Е 02 F 3/92. Всасывающий наконечник земснаряда. / Бессонов Е.А., Щербаков Н.А. Изобретения. Заявки и патенты. -1998. -№ 12. -С. 268.

145. Патент РФ № 93032691. МКИ Е 02 F 5/30. Способ подготовки грунтов к разработке / Ухов Н.В. Открытия. Изобретения. 1996. - № 10. - С. 35.

146. Патент РФ № 2204658. МКИ Е 02 F 3/88. Способ разработки земснарядом мерзлого грунта / Чебурашкин С.Г., ООО «Нордгеотех». Изобретения. Заявки и патенты. — 2003. № 14. - С. 446.

147. Патент РФ № 93013903. МКИ Е 21 С 41/00. Способ разработки обводненных месторождений полезных ископаемых / Буткевич Г.Р. Открытия. Изобретения. 1995. - № 33. - С. 43.

148. Павлов А.В. Методы изучения теоретического режима грунтов криолитозоны. Сб. научн. трудов ВНИИ гидрологии и инж. Геологии ( ВСЕГИНГЕО), М:, 1989, - 128 с.

149. Руководство по поискам, разведке и опробованию естественных минеральных строительных материалов для гидротехнического строительства. / Гидропроект. М.: Энергия. - 1978, - 148 с.

150. Певзнер M. Е., Костовецкий В. П. Экология горного производства. М., Недра, 1990.-235 с.

151. Пеняскин Т.И. Основы формирования гидромеханизированных комплексов по добыче песка и гравия на карьерах Западной Сибири. Кн. Технология и технические средства гидромеханизированной добычи полезных ископаемых. Сборник научных трудов МГИ. М.: 1984.

152. Пеняскин Т.И. Работы научно-проектного предприятия «Уралсибгидромехпроект» в рыночной экономике. Гидромеханизация 98. По материалам Первого съезда гидромеханизаторов России. - M.: Ml ГУ. 1999. С. 22-24.

153. Перспектива разработки россыпных месторождений России с использованием средств гидромеханизации. / Ялтанец И.М., Бессонов Е.А. M.// Горный журнал № 8, 1995 г., С. 20-22.

154. Песчанский И.С. Ледоведение и ледотехника. Л.: Гидрометеоиздат, 1967. -461 с.

155. Пехович А.И., Жидких В.М. Расчеты теплового режима твердых тел. -Л.: Энергия. 1976. 351 с.

156. Подсосов А.И. Полярный Урал новая минерально-сырьевая база России // Полярный Урал - новая минерально-сырьевая база России: Тр. 1 Поляр.-Урал. науч.-практ. конф. - Тюмень; Салехард:, 1997. - С.З - 6.

157. Полетаев П.И., Дулькин М.З. и др. Управление природопользованием в промышленности.- М: ИУНХ, 1977, -124 с.

158. Попов Ю.А. Рекомендации по образованию и поддержанию майн в условиях земснарядов на продлённом сезоне. М.: ЦНИИС, 1973. 60 с.

159. Попов Ю. А., Рощупкин Д. В. Гидромеханизация земляных работ в зимнее время. Л., Стройиздат, 1979. 184 с.

160. Попов Ю. А., Рощупкин Д. В., Пеняскин Т. И. Гидромеханизация в северной строительно-климатической зоне. Л., Стройиздат, 1982. 224 с.

161. Правила по охране труда при производстве гидромеханизированных работ. М., Минтрансстрой, ПСМО «Трансгидромеханизация», 1989.

162. Природная среда Ямала// СЛ. Аферьев и др. Тюмень. Изд-во института проблем освоения Севера. СО РАН. 2000. С. 33-35.

163. Проблемы окружающей среды и природных ресурсов. Обзорная информация. М.: ВИНИТИ, 1997, №> 5, - С. 108-124.

164. Программные положения социально-экономического развития Ненецкого автономного округа.//Р.В. Гурьев, В.Д. Шапиро /Журнал: « Нефть, газ, строительство» -№ 10. 2001.

165. Проект "Долгосрочной государственной программы изучения недр и воспроизводства минерально-сырьевой базы" на 2005-2020 год. M.: Минприрода РФ, - 2004, от 11.11.04.

166. Проект "Ноосферные транспортные системы Сибири и Дальнего Востока"// Драчев П.Т., Кноль В.А. /Изд-во Научно-технич. лит. РАЕН, г. Томск, 1999, 804 с.

167. Пятницкий К.А. Эксплуатация самоотвозных землесосных снарядов. Справочное пособие. М.: Транспорт 1983. - 224 с.

168. Раздольный В.А. Некоторые данные исследования процесса всасывания гравийных грунтов. // Тр. ВНИИНеруд. 1962, вып. 1. С. 125-136.

169. Ребристая О.В., Хиту и О.В. Восстановительный потенциал флоры Ямала // Освоение Севера и проблемы рекультивации: Тез. фокл. III Междунар. конф. (Санкт-Петербург, 27 31 мая 1996 г.). - Сыктывкар:, 1996. - С.165 -166.

170. Ребристая О.В., Хитун О.В., Чернядьева И.В. Техногенные нарушения и естественное восстановление растительности в подзоне северных гипоарктических тундр полуострова Ямал // Ботанический журнал. 1993. -Т.78, N 3. - С.122 - 135.

171. Рекомендации по проектированию сооружений х востохранил и щ в суровых климатических условиях. М.: Стройиздат, 1977. -152 с.

172. Рекомендации по методике изучения процессов сезонного промерзания и протаивания грунтов. ПНИИИС Госстроя СССР. М., 1986. 80 с.

173. Рекомендации по методике регулирования сезонного промерзания и протаивания грунтов и развитие термокарста при освоении Западной Сибири. ПНИИИС Госстроя СССР. М., 1988. 72 с.

174. Ржевский В. В. Открытые горные работы. Ч. 2. Технология и комплексная механизация. М., Недра, 1985. 549 с.

175. Роль водных ресурсов в жизни страны / Отв. ред. Г.В.Воропаев, СЛ. Вендров. М.:, - БИАН (ХХХП. - 311).1987. - 110 с.

176. Рощупкин Д.В. Разработка грунтов земснарядами. М.: Транспорт, 1969. -135 с.

177. Савченко H. В. Озера Ямала могут стать жертвой добытчиков газа./ Сибирский экологический вестник. Новосибирск. 1988. - № 11/12. - С. 56 -57.

178. Самохвалов А. Федерализм и природопользование: правовые, экономические и организационные основы. // Федерализм. 1997. - 4. - С. 5574.

179. Senkevich L.P., Kurzo B.V., Gordobukskaya О.М. Lacustrine water qualitative indices variation under bottom deposits development. NATURAL RESOURCES. Water Resources. Number 1; 1997 pp. 16—23.

180. Соколова З.П. Народы Севера: выживание в условиях рыночной экономики // Социально-экономическое и культурное развитие народов Севера и Сибири: традиции и современность. М., 1995. С. 265-335.

181. Сязи А.М. Сохранение самобытной культуры коренных народов Севера и территорий традиционного природопользования // Северные народы на пути в новое тысячелетие. М., 2000. С. 183-187.

182. Тагаева Т.О. Загрязнение водных ресурсов и атмосферного воздуха в регионах России: возможные пути решения проблемы. // Регион: экономика и социология. 1998. - 1. - С. 120-137.

183. Тачкова H.A. Определение теплофизических свойств мёрзлых и талых влажных песчаных грунтов. Кн. Труды гидравлической лаборатории МИСИ им. В.В. Куйбышева. М.: Госстойиздат., 1958, С. 83-98.

184. Творогов В.А. Естественное зарастание нарушенных участков тундры в районе Ямбургского газоконденсатного месторождения (полуостров Тазовский) // Ботанический журнал. 1988. - Т.73, N 11. - С.1577 - 1583.

185. Совершаев В.А., Огородов С.А., Камалов А.М. Техногенный фактор в развитии берегов Варандейского промышленного участка // Проблемы общей и прикладной геоэкологии Севера. М., МГУ, 2001. http://liber.rsuh.ru/Cont/rek2001/ogorodov.htm

186. Технология гидромеханизированных земляных работ. М.: Транспорт. 1980 // Перев. с англ. A.C. Старикова.

187. Томаков П.И., Коваленко B.C., Михайлов А.М., Калашников А.Т. Экология и охрана природы при открытых горных работах.- М.: Изд-во МГГУ, 2000.-418 с.

188. Троицкий В.В. Обогащение нерудных строительных материалов. -JL: Стройиздат, 1986. -193 с.

189. Трубецкой К.Н., Шапарь А.Г. Малоотходные и ресурсосберегающие технологии при открытой разработке месторождений. М.: Недра, 1993. 272 с.

190. Упоров Н.Г., Марголин Т.В. Землесосные снаряды. М.: Высшая школа. 1985.256 с.

191. Фадеев Б.В. Опыт работы канадских карьеров в зимний период. Горный журнал. № 8,1973. С. 28-29.

192. Филип ду Бате. Повышение производительности стационарных земснарядов за счёт улучшения конструкции судна. (ШС Holland). Гидромеханизация 2003. По материалам Третьего съезда гидромеханизаторов России. -М.: МГГУ. 2004. С. 183 - 193.

193. Фотиев С.М. Типизация таликов Ямала. // Инженерная геология. Гидрология. Геокриология. Геоэкология., № 6.1995, С. 65 73.

194. Харамзин Т.Г. Экономика традиционного природопользования коренных малочисленных народов Севера. Ханты-Мансийск, 2001. - 294 с.

195. Харин А.И. Разработка грунтов плавучими землесосными снарядами. -М.: Стройиздат, 1966. 235 с.

196. Харючи С.Н. Современные проблемы коренных народов Севера. Сборник докладов и выступлений. / Томск, Изд-во Томского Ун-та, 1999. С. 104.

197. Хенк ван Муйен. Примеры использования земснарядов для добычи полезных ископаемых. (IHC Holland). Гидромеханизация 2003. По материалам Третьего съезда гидромеханизаторов России. - М.: Ml ГУ. 2004. С. 202 - 228.

198. Хныкин В.Ф. Гидравлическая разработка россыпных месторождений. -М.: МГРИ, 1988.-90 с.

199. Хныкин В.Ф., Триандофилов М.С. Гидромеханизация производственных процессов разработки россыпных месторождений Северо-востока. Магадан, 1981.- 140 с.

200. Цернант A.A. Некоторые вопросы организации разработки и намыва грунта в зимнее время. Сб. статей «Гидромеханизация при разработке тяжелых грунтов». М.:- 1968, С. 87-93.

201. Цуприков С.В. Технология и средства ELLICOTT для гидродобычи. Гидромеханизация 2003. По материалам Третьего съезда гидромеханизаторов России. - М.: МГТУ. 2004. С. 77 - 81.

202. Четвертичные отложения Советской Арктики. М.: Госгеолтехиздат. 1959. С.61- 80.

203. Чирков A.C. Добыча и переработка строительных горных пород. М.: МГТУ. 2001.-623 с.

204. Швецов П.Ф., Ковальков В.П. Физическая геокроилогия. М: Наука, 1986, - 177 с.

205. Шелоганов В.И., Кононенко Е.А. Насосные установки гидромеханизации. М.: Изд. тип. Mil'У, 1999. - 81 с.

206. Шкундин Б. М. Гидромеханизация в энергетическом строительстве. М., Энергоатомиздат, 1986.- 223 с.

207. Шумский П.А., Красс М.С. Динамика и тепловой режим ледников. -М: Наука, 1983, 86 с.

208. Экономика предприятия./ Сафронов H.A., —М.: Юристь, 2001.- 608 с.

209. Экономика природопользования / Под ред. Т.С. Хачатурова. М.: Изд-во МГУ, 1991.-272 с.

210. Юфин А. П. Гидромеханизация. М., Стройиздат, 1974. 224 с.

211. Ялтанец И. М. Проектирование открытых гидромеханизированных и дражных разработок месторождений. М., МГГУ, 2003. 758 с.

212. Ялтанец И.М., Бессонов Е.А. Технология разработки обводненных песчаных месторождений в условиях Крайнего Севера. В кн. Межотраслевая секция Гидромеханизация. М., Центральное правление всесоюзного научно-технического горного общества., 1989 г. 98 с.

213. Ялтанец И. М., Кулигин В. И. Гидромеханизация открытых горных работ. М., МГГУ, 1996. 739 с.

214. Ялтанец И.М., Щадов М.И. Практикум по открытым горным работам. -М. МГГУ. 2003.-429 с.

215. Ястребинский М.А. Назарова З.М., Атоян Р.Э. Оценка стоимости водных ресурсов на рентной основе. Гидромеханизация 2003. По материалам Третьего съезда гидромеханизаторов России. - М.: МГГУ. 2004. С. 389 - 390.

216. Хабибуллин И.Л., Хусаинова З.Р. Математическое моделирование процесса термоэрозии грунтов. Обозрение прикладной и промышленной математики, Т 10, в. 2,2003, С. 519-520.

217. ВСН 013-88. Строительство магистральных и промысловых трубопроводов в условиях вечной мерзлоты. М: ВНИИСТ, 1990.1. Дополнительная литература

218. Методические указания и рекомендации по применению пульпорыхления, способствующего сокращению времени вскрытия озерных песчаных месторождений при сложной литологии // Бессонов Е.А. М.: ЗАО «УГМ», Февраль 2007. 42 с.

219. Обустройство опытно-промышленной эксплуатации Находкинского газового месторождения. Инженерные изыскания. Паспорта карьеров песка № 2 и № 10. ТюменНИИгипрогаз. Тюмень. 1999.

220. Патент РФ № 2012731. МКИ Е 02 Р 3/88. Способ эжекшрного грунтозабора.//

221. Шкундин Б.М., Фомин Г.Д. Бюл. № 9. 1994.

222. А. С. № 901401 СССР. МКИ Е 02 Б 3/88. Устройство для разработки несвязногогрунта земснарядом.// Рощупкин Д.В. Открытия. Изобретения. 1982. - № 4.

223. Леванов Н.И., Ялтанец И.М., Мельников И.Т., Дятлов В.М. Рабочие параметрыгрунтозаборных устройств плавучих землесосных снарядов и их конструктивные особенности. М.: МГГУ, 2005. - 235 с.

224. ВСН 182-91. Нормы на изыскания дорожно-строительных материалов, проектирование и разработку притрассовых карьеров для автодорожного строительства.

225. Земляные работы/ А.К. Рейш, А.В. Курганов, А.П. Дегтярев и др., -М.: Стройиздат, 1984 320 с. - (Справочник строителя).

226. Районирование территории Российской Федерации по трудности снегоборьбы наавтомобильных дорогах. О ДМ 218.011-98 (Утв. Приказом ФДС РФ от 05.11.1998, №421).315

227. СНиП 2.02.04-88. Основание и фундаменты на вечномерзлых грунтах.

228. ТП 409-023-43. Элементы горных работ на карьерах промышленности нерудныхстроительных материалов.

229. Методические указания и рекомендации по организации и намыву штабелей вмелководных зонах акваторий карьеров и обезвоживанию намытых грунтов // Бессонов Е.А.-М.: ЗАО «УГМ». Март 2007. 51 с.

230. Патент Украины № 99031742. Способ складирования и обезвоживания дисперсных отходов // Н.Т.Антимонова, Л.А.Чубукина / uwodgeo.org.Ua/knowhow/8.rtf

231. Методические указания и рекомендации по предупреждению промерзанийгрунтов в намытых штабелях // Бессонов Е.А. М.: ЗАО «УГМ», Апрель 2007. 45 с.

232. Строительная климатология. СНиП 23-01-99. Госстрой России, ГУЛ ЦП11,2003.

233. Ямал: Энциклопедия Ямало-Ненецкого автономного округа: В 3 т. Т.З .Салехард;

234. Тюмень: Издательство Тюменского государственного университета, 2004. С. 239-341.

235. ВСН. Строительство магистральных и промысловых трубопроводов в условияхвечной мерзлоты. (ВНИИСТ) Мшшефгегазстроя.

236. Дюнин А. К. В царстве снега. Академия наук СССР. Издательство "Наука"

237. Сибирское отделение, Новосибирск. 1983.www.skitalets.ru/books/metod/sneg/index.htm

238. Каюмов И.А., Кайбаков. С.М. К проблеме снегозаносимости линейно-протяженных сооружений. Известия КГАСУ. 2006, №1 (5). izлíгestija.kgasu.ru/flles/Nl(5)2006/Soderganije.htm

239. Бессонов Е.А. Опыт механизации вспомогательных работ при добычестроительного песка земснарядами в условиях Крайнего Севера. М. // Горный журнал, 2007, № 4. С. 65-67.

240. Гуревич В.Г., Атласов В.Г., Абрамсон В.Ш. Обезвоживание нерудных строительных материалов при низких температурах. Стройиздат. Л. отд, 1980. 70 с.

Информация о работе

Бессонов, Евгений Александрович
доктора технических наук
Москва, 2007
ВАК 25.00.22

Диссертация

Научно-техническое обоснование интенсификации гидромеханизированной добычи строительных песков из озерных месторождений Заполярья - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы