Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Оценка и прогнозирование экологических аспектов эксплуатации хранилищ хвостов обогащения в криолитовой зоне

ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Оценка и прогнозирование экологических аспектов эксплуатации хранилищ хвостов обогащения в криолитовой зоне"

На правах рукописи

БУТЮГИНА Лариса Витальевна

ОЦЕНКА И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ АСПЕКТОВ ЭКСПЛУАТАЦИИ ХРАНИЛИЩ ХВОСТОВ ОБОГАЩЕНИЯ В КРИОЛИТОВОЙ ЗОНЕ

(на примере Норильского промышленного района)

Специальность: 25.00.36 - «Геоэкология» .

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Норильск - 2004

Работа выполнена в Норильском индустриальном институте

Научный руководитель: д-р техн. наук, проф. Лолаев Алан Батразович

Официальные оппоненты:

Ведущая организация - Дудинский инженерно-гидротехнический центр

Защита диссертации состоится 22 декабря 2004 г. в 14 час на заседании диссертационного совета ДМ 212.246.04 в Северо-Кавказском горнометаллургическом институте (ГТУ) по адресу: 362021, Республика Северная Осетия-Алания, г. Владикавказ, ул. Николаева, 44, факс.74-99-45.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Северо-Кавказского горнометаллургического института по адресу: 362021, Северная Осетия-Алания, г. Владикавказ, ул. Николаева, 44, СКГМИ (ГТУ).

Автореферат разослан 21 ноября 2004 г

Ученый секретарь диссертационного совета,

д-р техн. наук, проф. Музаев Илларион Давидович

канд. техн. наук Танделов Анатолий Есеевич

Российской инженерной академии

д-р геол.- мин. наук, проф.

Общая характеристика работы

Актуальность работы. К наиболее опасным источникам техногенного воздействий на экосистемы окружающей среды относятся хранилища хвостов обогащения руд. Возрастающие масштабы их негативного влияния на прилегающие территории региона особенно опасны в криолитовой зоне, экологические системы которой по критерию природной устойчивости относятся к особой уязвимой категории с низкой биологической продуктивностью и слабой способностью самовосстановления. Поэтому разработка научных, методических и технологических решений, повышающих экологическую безопасность хвостохранилищ на всех стадиях их существования, особенно в условиях интенсивного развития горного производства в северных регионах России формирует самостоятельную научно - практическую задачу, актуальность которой имеет глобальное значение.

Цель работы - предотвращение негативного влияния хвостохранилищ криолитовой зоны на экосистемы окружающей среды в процессе их строительства и эксплуатации.

Поставленная цель достигается в ходе решения задач:

- установление закономерностей изменения состояния экосистем в окрестностях хвостохранилища "Лебяжье";

- моделирование природоохранных процессов эксплуатации хвостохранилища;

- разработка природоохранной технологии намыва дамбы хвостохранилища;

- разработка методики мониторинга экологической безопасности объекта.

Идея работы состоит в том, что предотвращение негативного влияния хвостохранилищ на окружающую среду обеспечивается комплексированием природоохранных методов и технологий эксплуатации и системы мониторинга.

Методы исследований. Обобщение и критический анализ опыта, теоретические исследования, физическое и математическое моделирование, лабораторный эксперимент, системный анализ полученных результатов исследований

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ

библиотека СП* 09

с использованием методов математической статистики информационных технологий.

Научные положения, выносимые на защиту: 1.Состояние экосистем в окрестностях хвостохранилища "Лебяжье" в криоли-товой зоне коррелятивно зависит от динамики вторичных процессов в системе хвостохранилища.

2.0птимизации процессов формирования массива хвостов адекватно достигается при использовании предлагаемой модели природоохранной технологии.

3.Минимизация негативного воздействия хвостохранилища на экосистемы окружающей среды обеспечивается при управляемом намыве ограждающей дамбы хвостохранилища по предлагаемой технологии.

4.Радикальная защита экосистем окружающей среды в окрестностях хвостохра-нилища обеспечивается применением методов расчетного мониторинга систем хвостохранилища

Научная новизна работы: 1 .Установлены новые закономерности изменения состояния экосистем в окрестностях хвостохранилища "Лебяжье" в криолитовой зоне.

2.Установлены новые закономерности изменения физико-механических и структурных свойств в намывных массивах.

3.Предложена новая технология намыва дамбы хвостохранилища.

4 Разработана модель мониторинга экологической безопасности хвостохрани-лища и методика ее реализации

Научное значение работы. Установлены закономерные связи между природными и техногенными факторами формирования состояния экосистем окружающей среды в окрестностях хвостохранилищ и описан механизм ее регулирования путем комплексированием природоохранных методов и технологий эксплуатации и системы мониторинга.

Практическое значение работы. Установленные закономерности изменения состояния экосистем в окрестностях хвостохранилищ в криолитовой зо-

не, закономерности изменения свойств в массивах хвостов, технологии строительства объектов хвостохранилища и модель мониторинга экологической безопасности экосистем пригодны для реализации на горных предприятиях России и Зарубежья.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается использованием большого объема статистических данных, применением современных методов исследований, сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований с результатами опытно-промышленных работ и положительными результатами практической реализации.

Реализация работы. Результаты исследований использованы при разработке мероприятий по повышению устойчивости дамбы хвостохранилища "Лебяжье" (2001-2003 г.г.), внедрены в проекты эксплуатации хвостохранилища "Лебяжье" (1998, 2000 г.), отражены в отчетах о состоянии хвостохранилища "Лебяжье" перед Госгортехнадзором России (акт внедрения № ЗФ - 73/1459-акт от 09.11.04 г.) и учебном процессе по дисциплинам: "Экология", "Экологические проблемы городов", "Горное дело и охрана окружающей среды", Природопользование", "Механика грунтов" (акт внедрения от 01.11.04 г.).

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались и , одобрены на научно-технических конференциях и семинарах: Научно-практическом семинаре «Геокриологические и геоэкологические проблемы строительства в районах Крайнего севера» (Норильск, 2001), Всероссийской научно-практической конференции «Окружающая природная среда и экологическое образование и воспитание» (Пенза, 2001), Всероссийской научно-практической конференции «Экологическая безопасность регионов России и риск от техногенных аварий и катастроф» (Пенза, 2002), Научно-практической конференции «Норильский промышленный район: наука, образование, технологии, производство» (Норильск, 2001), Научно-практической конференции «Достижение науки и техники - развитию Норильского промышленного рай-

она» (Норильск, 2003), Научно-технической конференции «Социально-экономические, научно-технические проблемы и пути их решения в НПР» (Норильск, 2003).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 13 печатных трудов, в том числе 4 учебных пособия.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы из 112 наименований. Работа изложена на 127 страницах машинописного текста и включает 42 рисунка и 27 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Негативное воздействие промышленных объектов на экосистемы окружающей среды определяются техническими и технологическими решениями, принимаемыми на стадии проектирования и реализуемыми при эксплуатации.

Требования к обеспечению экологической безопасности объектов промышленной гидротехники отражены в ряде документов: «Федеральный закон о безопасности гидротехнических сооружений»; «Инструкция о ведении мониторинга»; «Правила безопасности при эксплуатации хвостохранилищ» и др.

Природоохранным аспектам посвящены работы НИИ ВОДГЕО, ГИДРОПРОЕКТ, ГУП ВИОГЕМ, ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева, АОЗТ «Механобр инжиниринг» и др.),.

Глобальной проблеме минимизации угрозы техногенных катастроф посвящены работы Агошкова М.И., Аксенова С.Г., Алборова И.Д., Близняка Е.Б., Гальперина A.M., Голика В.И., Котенко ЕА, Музаева И.Д., Чаплыгина Н.Н., Царикаева В.К., Ястребинского МА и др.

Авторы большинства публикаций увязывают влияние эксплуатируемых технологических объектов на экосистемы окружающей среды с невыполнением требований нормативных документов, неудовлетворительным качеством проектов, неудовлетворительной корректностью наблюдений и др.

Первой попыткой решения экологических проблем Норильского региона явилась работа Савченко ВА Комплекс исследований по проблеме минимизации вредного влияния хвостохранилища "Лебяжье" на окружающую среду осуществляется Норильским индустриальным институтом с 1997 г.

Норильский промышленный район (НПР) характеризуется экстремальным климатом (среднегодовая температура воздуха - 9,8°С), сильными ветрами, широким распространением мерзлых и талых грунтов, развитием геологических процессов.

Хвостохранилище "Лебяжье" расположено на озерно-аллювиальной равнине в междуречье рек Купец и Щучья, осложненной озерами. В результате складирования хвостов Норильской и Талнахской обогатительных фабрик (НОФ, ТОФ) в хвостохранилище происходит осветление и стабилизация ионного состава оборотной воды (табл. 1).

Таблица 1

Объекты хвостохранилища

Название Назначение Краткая характеристика

Ограждающая дамба Складирование хвостов обогащения Длина - 8,1 км, максимальная высота 25,0 м, заложение низового откоса 1.4, заложение верхового откоса 1'50 1:100, максимальная ширина пляжа 300 м, площадь 4,2 км2,

Пруд-отстойник складирование хвостов в зимний период, емкость для оборотной воды Площадь зеркала - 2,7 км*, средняя глубина - 2,2 м, максимальная глубина - 4,2 м, объем воды в бассейне 4,8 млн. м3.

Гидротранспорт хвостов Транспортировка хвостовой пульпы, намыв ограждающей дамбы Напорный с ТОФ, протяженностью 22 км, самотечный с НОФ, протяженностью 8,9 км, с перепадом отметок 104 м, Распределительные трубопроводы правой и левой ниток диаметром 1000 мм

Система оборотного водоснабжения Обеспечение водой обогатительных и металлургических предприятий комбината Береговая насосная станция, оборудованная насосами ЦН 1000x180 (5 шт) и вакуум-насосная станция с двумя насосами типа ВВН для зарядки сифонных водозаборов, система трубопроводов диаметром 600 -900 мм

Строительство хвостохранилища "Лебяжье" началось в 1976 г. эстакадным способом намыва хвостов (рис. 1).

Рис. I. Эстакадный способ намыва ограждающей дамбы Хвосты обогащения по пульпопроводу подавались в хвостохранилище самотеком за счет разницы в абсолютных отметках естественного рельефа, что определило форму oi раждающеП дамбы в виде усеченного конуса, наклоненного в северном направлении. Хвосты растекались по рельефу, заполняя естественные понижения местности не образуя ограждающей дамбы.

Образование призмы из металлургического шлака с наружной стороны эстакады несколько сократило агрессию пульпы на рельеф и увеличило емкость хвостохранилища. С 1991 г. по 1996 г. северная часть хвостохранилища практически не намывалась, что сопровождалось уменьшением емкости до 2,6 млн.

Тело дамбы имеет неоднородное строение, обусловленное переслаиванием материалов различного состава, строения и свойств, а ледяных линз и прослоев мощностью от 0.05 до 5.0 м. Хвосты характеризуются разбросом значений фи-зико-механическн\ свойств Разновидности ШОЮ! аномально высокие углы естественного откоса (до 45 градксов в сухом состоянии и до 35 - под водой), а

3

м .

удельное сцепление и угол внутреннего трекия не коррелятивно зависят от от крупности, прочности, влажности и плотности.

К опасным техногенным процессам в окрестностях хвостохранилища относятся: оттаивание мерзлых грунтов в основаниях инженерных сооружений; изменение режимов стока, условий питания и химического состава поверхностных и подземных вод; уничтожение почвенно-растительного покрова и т.д.

Негативные воздействия хвостохранилища на окружающую среду выразились в техногенном изменении природного рельефа, нарушении температурного режима грунтов, загрязнении поверхностных вод, гибели растительности в прилегающей зоне на участках затопления и др.

Нами исследованы направления обеспечения экологической безопасности хвостохранилищ. Технологические приемы строительства и эксплуатация и конструктивные параметры ограждающей дамбы рассматриваются как основные факторы деградации природной среды на прилегающей к хранилищу местности.

Экологическая безопасность хвостохранилищ, формируемая на стадии проектирования объекта, оценивается по величине воздействия на окружающую среду.

Для хранилищ этот критерий обеспечивается путем использования расчетного мониторинга, включающего: сбор исходных данных и обобщение опыта; изучение технологических особенностей эксплуатации объекта; оценку ущерба природной среде; оптимизацию факторов экологической безопасности; построение прогностических моделей надежности конструкций; уточнение расчетных данных; составление расчетной схемы экологической безопасности; мониторинг экологической безопасности хвостохранилища; прогноз и расчет величины экологического ущерба.

Состояние сооружений и окружающей среды на прилегающей к хранилищу местности определялась нами визуальными наблюдениями. Оценка устойчивости на первом этапе исследований проводилась по данным результатов

изысканий и наблюдений, а полученный результат принимался базовым. На последующих этапах устанавливались закономерности влияния конструктивных параметров сооружения на его на устойчивость при постоянных и изменяющихся в процессе намыва свойствах хвостов. В заключительной стадии проводятся многовариантные расчеты устойчивости с использованием установленных закономерностей.

В лабораторных условиях нами исследовались: гранулометрический состав, микроструктура, физические, физико-химические и прочностные свойства хвостов при разных значениях влажности; деформационные характеристики; и значения «критической» влажности.

Гранулометрический анализ выполнялся тремя способами: микроагрегатным, стандартным и дисперсным. Его результаты использовались при расчетах коэффициентов микроагрегатности, по которым определялись степень агреги-рованности грунтов и размеры их агрегатов и частиц. Эксперименты и расчеты позволили установить особенности микростроения хвостов, типы микроструктур и структурных моделей грунтов (табл. 2).

Таблица 2

Типы микроструктур и структурные моделей грунтов

Тип микроструктур Тип модели по размеру преобладающих элементов Тип модели (О, %)

Скелетный Тонко-мелкопесчаная [А^+М*] Элементарная (92,5)

Скелетный Средне-крупнопесчаная [А'+М1] Элементарная (84,8)

Скелетный Тонко-мелкопесчаная [А^+М") Элементарная (93,5)

Показатели прочности определялись на образцах с влажностью ниже влажности предела пластичности. Такой режим обусловлен небольшой разницей (0,1-2,8 %) между пределами пластичности и текучести, а также необходимостью оценки прочности при заниженной влажности, которая соответствует влажности фунтов в период отдыха пляжа.

Для исследований нами использовано моделирование намыва ограждающей дамбы. В основу физической модели заложены результаты натурных ис-

следований: уклоны распределительного пульпопровода, скорость движения пульпы и т.д. Достоверность модели проверялась и корректировалась тестовыми натурными экспериментами. Модель представляет собой выполненный в масштабе 1:15 \часток пульповода, оборудованный выпусками с регулирующимся сечением, пьезометрами и т.д. (рис. 2).

Рис. 2. Общий вид физической модели

Экспериментально нами установлена прямо пропорциональная зависимость объемов пульпы, поступающей на тяж ее расхода в пульпопроводе и сечения выпуска:

Ятв - 303750 0М ■С(м3/час).

О)

где расход пульпы в модели, С- процентное содержание «твердого» в пульпе.

Было установлено, что уклон распределительного пульпопровода влияет не только на величину общего расхода и напор в трубе, но и на интенсивность намыва. Для повышения напора в распределительном пульпопроводе промоделированы варианты подключения к нему высоконапорного гидротранспорта хвостов ТОФ. Наиболее эффективной оказалась эжекторная насадка, позволившая увеличить напор в пульпопроводе до 20 м.

Для установления влияния на устойчивость сооружения консистенции хвостов и их микроструктуры впервые для хвостохранилища "Лебяжье" использовались значения длительной прочности хвостов и учитывались процессы их консолидации в процессе намыва.

Расчеты устойчивости проводились на 40 однослойных и двухслойных моделях, учитывающих весь комплекс параметров, определяющих устойчивость сооружения.

Геоэкологические особенности хвостохранилища "Лебяжье" обусловлены технологией эксплуатации сооружения, которая формирует структуру намывного массива, обеспечивает его устойчивость и изменение состояния окружающей среды в регионе.

Предложенная нами технология управляемого намыва ограждающей дамбы включает замену деревянного растворопровода на металлический, оборудованный люками для выпуска хвостов диаметром 80,0-100,0 мм через 20 м друг от друга, и уложенный с уклоном на дамбу обвалования, отсыпанную из металлургического шлака. На расстоянии 70- 100м от оси распределительного пульпопровода по периметру отсыпается шлаковая пульпоулавливающая призма (ШПП) (рис.3).

Намыв производится участками шириной 800 -1000м, слоями мощностью ~0,5 м с чередованием времени намыва и "отдыха" (10-15 дней).

Расположение 1111III на различных расстояниях от распределительного пульпопровода позволяет регулировать интенсивность намыва. Использование металлургического шлака способствуют консолидации намытых хвостов и,

повышению устойчивости дамбы; позволяет регулировать рельеф дна прудка и способствуют интенсивному промерзанию намывного массива.

Рис. 3. Схема управляемого намыва ограждающей дамбы. 1 - распределительный пульпопровод; 2 - геотекстиль; 3 - пригрузка; 4 - шлаковая призма, 5 - упорная призма дамбы; 6 -пульпоулавливающая призма

Способ намыва обеспечил интенсивный рост дамбы и увеличение объема отстойного пруда (рис. 4).

Обработка результатов наблюдений и исследований позволила установить основные закономерности формирования пляжа хвостохранилища:

- мощность хвостов по мере удаления от оси распределительного пульпопровода увеличивается;

- фракционирование хвостов происходит вдоль и поперек пляжа;

- в том же направлении увеличивается влажность и плотность намывного массива со временем (рис. 5).

¿,М 50 *1

Рис.5. Изменение плотности намытых хвостов на 15 день «отдыха» пляжа

Наши исследования физико-механических свойств намытых методом «структурных диаграмм» хвостов позволили установить следующее: грунты агрегированы с высокой степенью; ранжируются крупно-пылеватые, мелкопесчаные и мелко-пылеватые агрегаты, сформированные за счет мобилизации мелкоглинистых фракций. Основная масса пылеватых частиц является первичной.

Структурные связи между частицами и агрегатами относятся к коагуляци-онному или переходному типу. Внутриагрегатные связи обусловлены присутствием водорастворимых солей и глинистых минералов. Грунты обладают

средней физико-химической активностью (емкость катионного обмена 11-23

мг-экв) и имеют слабокислую реакцию среды (6,7-6,9) (табл. 3).

Таблица 3

Показатели физических и физико-химических свойств грунтов

№ пробы (Н ч V <р' Ф2 ¿Ф Еоб

ПК-48 3,78 20,5 20,4 0,1 2,5 45 37,8 7,2 п.о

ПК-76 3,48 - - - 2,0 33 27,5 5,5 15,4

ПК-80 3,64 19,5 18,9 0,6 2,0 43 41,5 1,5 13,0

Примечание: р, - плотность минеральной части грунта, г/см'; 1Р- верхний, нижний

пределы пластичности, число пластичности, %; V - седиментационный объем, см3; (р1, <р3 угол естественного откоса на воздухе и под водой, град.; Л((> - величина изменения угла, град.; Еоб- емкость катионного обмена грунта, мг-экв на 100 г вещества.

Песчано-пылеватые разности хвостов относятся к группе набухающих грунтов (5,2-7,5 %). Начальная влажность и плотность грунтов на степень набухания не влияет. Объемная усадка образцов не превышает 4 %. Пылевато-песчаные хвосты, не обладающие пластическими свойствами, не испытывают деформаций набухания.

Прочность грунтов и устойчивость намывных массивов определялись моделированием. Образцы характеризуются высоким коэффициентом пористости (0,98-1,64), но имеют сравнительно высокую прочность (0,65-0,85 МПа; ф - 1722°). При увеличении влажности сцепление увеличивается, а угол внутреннего трения уменьшается или остается без изменений.

Длительная прочность грунтов при влажности 10- 37 % находится в пределах 0,55 - 0,85 МПа, угол внутреннего трения - 14-29 град.

При увеличении влажности в песчано-пылеватых и пылевато-песчаных супесях прочность остается неизменной а угол внутреннего трения увеличивается, уменьшается или остается без изменений. Изменение прочности при длительном деформировании оценивалось нами с помощью коэффициента релаксации (Кс ~Ст/ С).

Эти показатели аналогичны показателям, определенным для показателей

стандартной прочности (табл. 4).

Таблица 4

Условно-мгновенная и длительная прочность при увеличении влажности

X» проб К«*1 Ко/ Аф«' Дф„2

ПК-48 1,06 1,00 +3 -3

ПК-80 0,94 1,00 -2 0

ПК-76 1,35 1,00 -1 +2

Примечание: коэффициенты изменчивости прочности: Ко»'= С,,2 / С,,' (отношение условно-мгновенного сцепления при максимальной и минимальной влажности); Кс»2 = С«^2 I (отношение длительной прочности при максимальной и минимальной влажности); Д<рж' - изменение угла внутреннего трения (градус) при увеличении влажности в условиях быстрого сдвига, Д(р»2 - то же при реологических испытаниях.

При К,. = 1 грунт не обладает ползучестью (сцепление не изменяется); при Кс < 1 - грунт проявляет ползучесть (происходит падение прочности - релаксация напряжения); при Кс > 1 -прочность увеличивается («отрицательная релаксация»).

В песчано-пылеватых хвостах при влажности 10,1-10,3% прочность снижается не более, чем на 6 % или остается неизменной (Кс = 0,94-1,00). Увеличение влажности до 17 % уменьшает напряжения на 6 % (обр. ПК-48) или не меняет его значение (обр. ПК-80).

Пылевато-песчаная супесь (обр. ПК-76) ведет себя иначе: при влажности 10,6 % проявляется «отрицательная релаксация» (Кс = 1,35), с увеличением влажности до 15,8% - прочность остается неизменной (Кс = 1,00).

Хвосты, с аналогичной микроструктурой при влажности < и малой плотненностью (коэффициент пористости 0,87-1,64) имеют высокую условно мгновенную прочность (0,07-0,085 МПа), которая при реологических испытаниях не изменяется, а в некоторых случаях даже увеличивается. Увеличение влажности не снижает прочности.

Экспериментально установлено, что безопасные значения влажности для исследованных грунтов находятся в области выше предела их пластичности и близкой к пределу текучести. При влажности 10-20 % сцепление составляет 0,055-0,085 МПа.

Резкое уменьшение прочности наблюдается при значительном (на 8-11%) превышении предела текучести грунтов: при влажности 28,1-29,9% оно составляет 0,018-0,028 МПа. Расчеты коэффициента чувствительности (У показали, что хвосты имеют «безопасную» прочность при твердой и текучей консистенции. Максимальные коэффициенты сжимаемости при нагрузке 0,1 МПа составляют 0,22-0,60 МПа"', т.е. хвосты относятся к группе сильносжимаемых разновидностей.

В соответствие с нашей классификацией нарушений и загрязнений геологической среды хвостохранилище является стабильным источником активного негативного воздействия на ее элементы: рельеф, почвенно-растительный покров, гидросферу, грунты и их температурный режим и т.д.

По степени химического загрязнения состояние почв в окрестностях хво-стохранилища "Лебяжье",изменяется в пределах от «допустимое» до «опасное». Совокупная оценка состояния окружающей среды на прилегающей к хвостохра-нилищу местности характеризуется от средней тяжести до экологического бедствия.

Нашими экспериментами установлено, что экологическая безопасность окружающей среды в окрестностях хвостохранилища связана с прочностью ограждающих конструкций и определяется технологией эксплуатации.

К авариям с катастрофическими последствиями для окружающей среды относят: разрушение или местный прорыв ограждающих сооружений; перелив воды через гребень с размывом дамбы; нарушения устойчивости низовых откосов и деформацию дамб.

В случае разрушения ограждающей дамбы хвостохранилища на прилегающую территорию поступит хвостовая пульпа в объеме 15,5 млн. м3. Воз-

можным источником загрязнения атмосферы является пыление намывных откосов ограждающей дамбы. С поверхности пляжных зон сдувается пыль, в состав которой входят: оксиды железа II, III, пыль неорганическая с содержанием ЭЮ2 20-70%, взвешенные вещества.

Для прогнозирования устойчивости ограждающей дамбы нами использована физико-математическая модель:

У = 1.38-0.1 1*, -0.05*2 +0.04*3 +0-08*„-0.06*5 + 0.03*„ -

- 0.03*,*2 + 0.02*,*, - 0.02*2*6 + 0.02*3*5 + 0.02*4*3 - , (2)

- 0.02*,*6 + О.ОЗ*,^ + 0.02*2*3*, ~ 0-02*2*3*5 + 0.02*3*<*5

де - X) - функция угла откоса дамбы, градус; Х2 - функция высоты дамбы, м; Хз - функция гранулометрического состава грунтов; Х4 - функция температурного режима дамбы; Х5 - функция напоров и уровней подземных вод; 'Х$ функция длины пляжа; У - значение коэффициента устойчивости.

Проверка адекватности прогностической модели численными методами определила хорошую сходимость значений коэффициентов устойчивости и возможность ее применения в качестве оценочного эспресс-метода. Для прогнозной оценки устойчивости массива использован коэффициент или отношение природной (п) и критической (п*,,) пористости. Если Куст > 1, массив считается неустойчивым, если К5СТ < 1 - массив устойчив. Разработанная методика может быть использована в дополнение к прогностической модели для оценки прочности намывного массива.

Для повышения достоверности оценки устойчивости сооружения нами предложена схема организации расчетного мониторинга устойчивости ограждающей дамбы. Наряду со стандартным комплексом наблюдений мониторинг включает в себя проведение расчетов устойчивости при изменении технологий, геометрических параметров сооружения, а также свойства намываемых хвостов.

Для оценки устойчивости сооружения нами предложены прогностические модели, методики критической пористости и математических расчетов.

Расчетный мониторинг устойчивости гидротехнических сооружений реализуется в форме постоянно-действующей модели, позволяющей оценить состояние сооружения при изменении технологии, свойств намывных грунтов и горных пород основания, высоты сооружения, длины пляжа, уровня воды в теле ограждающего сооружения, состояния низовых откосов и температурного режима грунтов основания и т.д.

Результаты расчетов используются нами для районирования состояния хвостохранилища (рис. 6).

Легендой к карте служит таблица, в которой различными цветами обозначены допустимые, недопустимые и выше допустимых значения коэффициента запаса устойчивости (табл. 5)

Таблица 5

Вид легенды к карте устойчивости хвостохранилища "Лебяжье"

Сочетания нагрузок и воздействий Класс капитальности

I II Ш IV

Основные

Выше допустимого Ш&КШ

Допустимый 1,3-1,25 1,2-1,15 1,15-1,1 1,1-1,05

Особые 1

Выше допустимого Щ

Допустимый 1,1-1,05 1,1-1,05 1,05 1,05

Разработанная нами методика расчетного мониторинга устойчивости хвостохранилища была апробирована и показала высокую достоверность полученных результатов, подтвержденную фактическим состоянием ограждающей дамбы хвостохранилища "Лебяжье".

Основное воздействия на окружающую среду в периоды эксплуатации хвостохранилища связано с фильтрацией техногенных вод из прудка-отстойника и пылением откосов дамбы и пляжей. В процессе управляемого намыва создан противофильтрационный экран.

Величина предотвращенного экологического ущерба только по 4 компонентам превысила 9 млн. руб.

В ходе реализации предложенной нами технологии уменьшена площадь пылящих поверхностей, создан противо- пылевой крупнообломочный экран низового откоса, появилась возможность управлять влажностным режимом пляжа и снижать интенсивность ветровой эрозии.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации на основе комплексной оценки технологических, инженерно-геологических и экологических особенностей региона, решена актуальная научно-техническая задача: разработана методология и методика оценки и прогнозирования промышленной и экологической безопасности хвостохранилища в криолитовой зоне при его проектировании, строительстве и эксплуатации.

Основные научные и практические результаты, выводы и рекомендации диссертации:

1. Обоснована необходимость и возможность минимизации негативного влияния хвостохранилищ в криолитовой зоне в процессе их строительства и эксплуатации на экосистемы окружающей среды.

2. Доказано, что предотвращение негативного влияния хвостохранилищ на окружающую среду обеспечивается комплектованием природоохранных методов и технологий эксплуатации и системы мониторинга.

3.Доказано, что состояние экосистем в окрестностях хвостохранилища в крио-литовой зоне коррелятивно зависит от динамики вторичных процессов в его системе.

4.Предложена модель природоохранной технологии оптимизации процессов формирования массива с управляемым намывом ограждающей дамбы хвосто-хранилища.

5.Установлено, что радикальная защита экосистем окружающей среды в окрестностях хвостохранилища обеспечивается применением методов расчетного мониторинга систем хвостохранилища.

6.Получены новые закономерности изменения состояния экосистем в окрестностях хвостохранилища "Лебяжье" в криолитовой зоне.

7.Установлены новые закономерности изменения физико-механических и структурных свойств в намывных массивах.

8.Установлены закономерные связи между факторами формирования состояния экосистем окружающей среды в окрестностях хвостохранилищ и описан меха-

низм ее регулирования путем комплексированием природоохранных методов и технологий эксплуатации и системы мониторинга.

9.Полученные закономерности изменения состояния экосистем в окрестностях хвостохранилищ и модель мониторинга экологической безопасности экосистем пригодны для реализации на горных предприятиях России и Зарубежья.

Основные положения диссертационной работы опубликованы в работах:

1. .Гришаева Л.В., Галишевская В.В. Экологические проблемы городов. Учебное пособие / Норильский индустриальный институт. - Норильск, 2000. - 75 с.

2. Лолаев А.Б., Бутюгин В.В., Гришаева Л.В., Галишевская В.В. Эколого-экономическая оценка загрязнения окружающей среды. Учебное пособие / Норильский индустриальный институт. - Норильск, 2000. -110 с.

3. Лолаев А.Б., Гришаева Л.В. Мониторинг устойчивости гидротехнических сооружений. Норильский промышленный район: наука, образование, технологии, производство. / Сборник тезисов докладов научно-технической конференции / НИИ. - Норильск, 2001. -С. 43-44.

4. Бутюгин В.В., Гришаева Л.В. Инженерно-геоэкологические модели геологической среды вдоль трасс гидротранспорта Норильских предприятий. Норильский промышленный район: наука, образование, технологии, производство. / Сборник тезисов докладов научно-технической конференции / НИИ. - Норильск, 2001. - С. 82-83.

5. Лолаев А.Б., Гришаева Л.В. Исследование природно-техногенных факторов на устойчивость гидротехнических сооружений (на примере хвостохранилища «Лебяжье»). // Геокриологические и геоэкологические проблемы строительства в районах Крайнего Севера: Сборник материалов научно-практической конференции. - Норильск, 2001.-С. 110-113.

6. Гришаева Л.В. Особенности расчетов устойчивости хвостохранилищ на Крайнем Севере.// Окружающая природная среда и экологическое образование

и воспитание: Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции. - Пенза, 2001. - С. 81-83.

7. Лолаев А.Б., Гришаева Л.В. Расчетное сопровождение экологической безопасности хвостохранилищ в эксплуатационный период. // Экологическая безопасность регионов России и риск от техногенных аварий и катастроф: Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции. - Пенза, 2001. -С. 104-106.

8. Бутюгин В.В., Гришаева Л.В., Галишевская В.В. Природопользование. Влияние техногенных загрязнений на воздушный бассейн. Учебное пособие / Норильский индустриальный институт. - Норильск, 2001. - 80 с.

9. Лолаев А.Б., Бутюгина Л.В. Вопросы устойчивости накопителей отходов обогащения в криолитозоне. // Достижение науки и техники - развитию Норильского промышленного района: Сборник материалов научно-практической конференции / НИИ. - Норильск, 2003. - С. 30-32.

10. Бутюгина Л.В. Мониторинг устойчивости хвостохранилищ в изменяющихся режимах эксплуатации. Методика и результаты. // Социально-экономические, научно-технические проблемы и пути их решения в НПР: Сборник тезисов докладов научно-технической конференции / НИИ. - Норильск, 2003. - С. 39-42.

11. Лолаев А.Б., Бутюгин В.В., Бутюгина Л.В. Расчет устойчивости ограждающей дамбы хвостохранилища «Лебяжье» в условиях повышения интенсивности намыва до 2,0 м/год (на период 2004-2006 гг.). // Достижение науки и техники -развитию Норильского промышленного района: Сборник материалов научно-практической конференции / НИИ. - Норильск, 2003. - С. 258-260.

12. Бутюгин В.В., Пыхтин Б.С., Гришаева Л.В. О контроле безопасности накопителей промышленных отходов и проблемах их эксплуатации. // Гидротехническое строительство, 2004, № 2. - С. 35-40.

13. Бутюгин В.В., Бутюгина Л.В., Галишевская В.В. Экономическая оценка антропогенных воздействий на окружающую среду. Учебное пособие / Норильский индустриальный институт. - Норильск, 2004. - 98 с.

1*252 82

Подписано к печати 2004 Объем 1. п л Тираж 100 экз. Заказ № ^12 Северо-Кавказский горнометаллургический институт (ГТУ). 362021, г. Владикавказ, ул. Николаева, 44.

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Бутюгина, Лариса Витальевна

Введение.

Глава 1. Состояние вопроса, задачи исследований.

1.1. Особенности содержания хвостохранилищ в криолитозоне.

1.2. Промышленная и экологическая безопасность хвостохранилищ.

1.3. Природно-техногенный комплекс хвостохранилище "Лебяжье" — окружающая среда.

1.4. Задачи исследований.

Глава 2. Методика расчетного мониторинга промышленной и экологической безопасности хвостохранилищ.

2.1. Общие положения.

2.2. Исследование физико-механических свойств хвостов.

2.3. Моделирование процесса намыва ограждающей дамбы.

2.4. Моделирование устойчивости ограждающей дамбы.

Выводы по главе.

Глава 3. Геоэкологические особенности хвостохранилища "Лебяжье".

3.1. Технология управляемого намыва.

3.2. Закономерности строения намывного массива.

3.3. Оценка воздействий хвостохранилища на окружающую среду.

Выводы по главе.

Глава 4. Прогноз экологической безопасности хвостохранилища.

4.1. Прогноз аварийных ситуаций и их последствий.

4.2. Прогностические модели устойчивости.

4.3. Основные положения расчетного мониторинга устойчивости хвостохранилища.

4.4. Эколого-экономическая оценка результатов исследований.

Выводы по главе.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Оценка и прогнозирование экологических аспектов эксплуатации хранилищ хвостов обогащения в криолитовой зоне"

Актуальность работы. К наиболее опасным источникам техногенного воздействий на экосистемы окружающей среды относятся хранилища хвостов обогащения руд. Возрастающие масштабы их негативного влияния на прилегающие территории региона особенно опасны в криолитовой зоне, экологические системы которой по критерию природной устойчивости относятся к особой уязвимой категории с низкой биологической продуктивностью и слабой способностью самовосстановления. Поэтому разработка научных, методических и технологических решений, повышающих экологическую безопасность хвостохранилищ на всех стадиях их существования, особенно в условиях интенсивного развития горного производства в северных регионах России, формирует самостоятельную научно-практическую задачу, актуальность которой имеет глобальное значение.

Цель работы — предотвращение негативного влияния хвостохранилищ криолитовой зоны на экосистемы окружающей среды в процессе их строительства и эксплуатации.

Идея работы состоит в том, что предотвращение негативного влияния хвостохранилищ на окружающую среду обеспечивается комплексированием природоохранных методов и технологий эксплуатации и системы мониторинга.

Методы исследований. Обобщение и критический анализ опыта, теоретические исследования, физическое и математическое моделирование, лабораторный эксперимент, системный анализ полученных результатов исследований с использованием методов математической статистики информационных технологий.

Научные положения, выносимые на защиту:

1.Состояние экосистем в окрестностях хвостохранилища "Лебяжье" в криолитовой зоне коррелятивно зависит от динамики вторичных процессов в системе хвостохранилища.

2. Оптимизации процессов формирования массива хвостов адекватно достигается при использовании предлагаемой модели природоохранной технологии.

3. Минимизация негативного воздействия хвостохранилища на экосистемы окружающей среды обеспечивается при управляемом намыве ограждающей дамбы хвостохранилища по предлагаемой технологии.

4. Радикальная защита экосистем окружающей среды в окрестностях хвостохранилища обеспечивается применением методов расчетного мониторинга систем хвостохранилища.

Научная новизна работы:

1. Установлены новые закономерности изменения состояния экосистем в окрестностях хвостохранилища "Лебяжье" в криолитовой зоне.

2. Установлены новые закономерности изменения физико-механических и структурных свойств в намывных массивах.

3. Предложена новая технология намыва дамбы хвостохранилища.

4. Разработана модель мониторинга экологической безопасности хвостохранилища и методика ее реализации.

Научное значение работы. Установлены закономерные связи между природными и техногенными факторами формирования состояния экосистем окружающей среды в окрестностях хвостохранилищ и описан механизм ее регулирования путем комплексированием природоохранных методов и технологий эксплуатации и системы мониторинга.

Практическое значение работы. Установленные закономерности изменения состояния экосистем в окрестностях хвостохранилищ в криолитовой зоне, закономерности изменения свойств в массивах хвостов, технологии строительства объектов хвостохранилища и модель мониторинга экологической безопасности экосистем пригодны для реализации на горных предприятиях России и Зарубежья.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается использованием большого объема статистических данных, применением современных методов исследований, сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований с результатами опытно-промышленных работ и положительными результатами практической реализации.

Реализация работы. Результаты исследований использованы при разработке мероприятий по повышению устойчивости дамбы хвостохранилища "Лебяжье" (2001-2003 г.г.), внедрены в проекты эксплуатации хвостохранилища "Лебяжье" (1998, 2000 г.), отражены в отчетах о состоянии хвостохранилища "Лебяжье" перед Госгортехнадзором России (акт внедрения № ЗФ — 73/1459-акт от 09.11.04 г.) и учебном процессе по дисциплинам: "Экология", "Экологические проблемы городов", "Горное дело и охрана окружающей среды", Природопользование", "Механика грунтов" (акт внедрения от 01.11.04 г.).

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались и одобрены на научно-технических конференциях и семинарах: научно-практическом семинаре «Геокриологические и геоэкологические проблемы строительства в районах Крайнего севера» (Норильск, 2001), Всероссийской научно-практической конференции «Окружающая природная среда и экологическое образование и воспитание» (Пенза, 2001), Всероссийской научно-практической конференции «Экологическая безопасность регионов России и риск от техногенных аварий и катастроф» (Пенза, 2002), научно-практической конференции «Норильский промышленный район: наука, образование, технологии, производство» (Норильск, 2001), научно-практической конференции «Достижение науки и техники - развитию

Норильского промышленного района» (Норильск, 2003), научно-технической конференции «Социально-экономические, научно-технические проблемы и пути их решения в НПР» (Норильск, 2003).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 13 печатных трудов, в том числе 4 учебных пособия.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы из 112 наименований. Работа изложена на 127 страницах машинописного текста и включает 42 рисунка и 27 таблиц.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Бутюгина, Лариса Витальевна

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

1. Хвостохранилище "Лебяжье" является уникальным гидротехническим сооружением, построенным на вечномерзлых грунтах, по сложности инженерно-геологических, гидрогеологических, геокриологических условий и технологии эксплуатации. Оно представляет сложную природно-техногенную систему, динамично изменяющуюся в пространстве и во времени и являющуюся опасным производственным объектом. При этом промышленная и экологическая безопасность хвостохранилища непосредственно связана с устойчивостью ограждающих конструкций и определяется технологическими особенностями эксплуатации.

2. К авариям, которые могут произойти на хвостохранилище "Лебяжье" относятся: полное разрушение или местный прорыв напорного фронта ограждающих сооружений с вытеканием 15,5 млн. м3 воды и хвостов в долины рек Щучья и Купец, оползни низовых откосов и деформации дамб.

3. Возможным источником загрязнения атмосферы на хвостохранилище является пыление намывных откосов ограждающей- дамбы. С поверхности пляжных зон сдувается пыль, в состав которой входят: оксиды железа, пыль неорганическая с содержанием Si02 20-70%, взвешенные вещества и др.

4. Составлена и апробирована прогностическая модель ограждающей дамбы хвостохранилища "Лебяжье", которую можно использовать в качестве эспресс-метода. оценки устойчивости дамбы.

Y = 1.38 - 0:1 \Хх - 0.05Х2 + 0.04Х3 + 0.08Х4 - 0.06Х5 + 0.03Х6

5. - 0.03Х,Х2 + 0№ХхХ4 - 0.02Х2Х6 + 0.02X3X5 + 0.02Х4Х5

- 0.02Х4Х6 + о.озх5х6 + отх2х3х4 - отх2х3х5 + отх3х4х5

6. Для прогнозной оценки устойчивости массива разработана методика, учитывающая природную и критическую пористость хвостов. Установлено, что при влажности 10,1-27,8% среднее значение коэффициента устойчивости составляет 0,92 т.е. массив находится в устойчивом состоянии. Неустойчивым являются массивы сложенные пылевато-песчаными хвостами при влажности

10,6-15,8% (Куст = 1,1-1,12). Разработанная методика может быть использована в дополнение к прогностической модели для ориентировочной оценки устойчивости намывного массива по данным лабораторных определений пористости образцов намытых хвостов.

7. Расчетный мониторинг устойчивости гидротехнических сооружений представляется в виде постоянно-действующей модели, позволяющей оперативно проверять состояние сооружения при изменении технологии эксплуатации, свойств намывных грунтов и горных пород основания, высоты сооружения, длины пляжа, уровня воды в теле ограждающего сооружения, состояния низовых откосов и температурного режима грунтов основания и т.д. Практическое использование методики показало высокую достоверность полученных результатов, подтвержденную фактическим состоянием ограждающей дамбы хвостохранилища "Лебяжье".

8. Внедрение технологии управляемого намыва позволило создать противофильтрационный экран, прекративший массовые утечки из хвостохранилища и значительно снизить площади пылящих поверхностей.

9. Общий предотвращенный экологический ущерб водным объектам только по 4 компонентам превысил 9 млн. руб., при величине возможного ущерба от гидродинамической аварии ~1,4 млн. руб.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации на основе комплексной оценки технологических, инженерно-геологических и экологических особенностей региона, решена актуальная научно-техническая задача: разработана методология и методика оценки и прогнозирования промышленной и экологической безопасности хвостохранилища в криолитовой зоне при его проектировании, строительстве и эксплуатации.

Основные научные и практические результаты, выводы и рекомендации диссертации:

1. Обоснована необходимость и возможность минимизации негативного влияния хвостохранилищ в криолитовой зоне в процессе их строительства и эксплуатации на экосистемы окружающей среды.

2. Доказано, что предотвращение негативного влияния хвостохранилищ на окружающую среду обеспечивается комплексированием природоохранных методов и технологий эксплуатации и системы мониторинга.

3. Расчетный мониторинг осуществляется на основе принципа комплексного обеспечения эколого-промышленной безопасности объекта и включает совокупность следующих операций: сбор исходных данных, обобщение ранее выполненных работ; изучение технологических особенностей эксплуатации хвостового хозяйства; оценку экологического ущерба природной среде от эксплуатации сооружения; обоснование основных факторов, определяющих устойчивость и экологическую безопасность хвостохранилища; построение прогностических моделей устойчивости сооружения и их поверку; уточнение данных входящих в расчетные схемы; составление общей расчетной схемы экологической безопасности сооружения.

4. Установлено, что радикальная защита экосистем окружающей среды в окрестностях хвостохранилища обеспечивается применением методов расчетного мониторинга систем хвостохранилища.

5. Доказано, что состояние экосистем в окрестностях хвостохранилища в криолитовой зоне коррелятивно зависит от динамики вторичных процессов в его системе.

6. Установлены новые закономерности изменения физико-механических и структурных свойств в намывных массивах.

7. Установлены ранее не известные особенности строения намывных грунтов хвостохранилища "Лебяжье": грунты агрегированы, степень агрегатизации высокая, выделены крупнопылеватые, мелкопесчаные и мелкопылеватые агрегаты, структурные связи между частицами и агрегатами относятся к коагуляционному или переходному типу. Внутриагрегатные связи обусловлены присутствием водорастворимых солей и глинистых минералов. На основании установленных закономерностей распределения хвостов в пляжной зоне и особенностей микростроения составлена классификация намывных грунтов хвостохранилища "Лебяжье".

8. Разработана методика физического моделирования намыва ограждающей дамбы и установлены основные особенности самотечного распределительного гидротранспорта, получена эмпирическая зависимость объемов намываемых хвостов в виде = 303750 • Q^ • /час).

9. Предложена модель природоохранной технологии оптимизации процессов формирования массива с управляемым намывом ограждающей дамбы хвостохранилища.

10. Разработаны и апробированы прогностическая модель ограждающей дамбы хвостохранилища "Лебяжье", методика оценки устойчивости намывных массивов по критической пористости которые могут быть использованы в качестве эспресс-методов оценки устойчивости дамбы.

11. Разработана методика моделирования устойчивости ограждающей дамбы хвостохранилища в эксплуатационном режиме, на 40 моделях намывных массивов установлены основные закономерности влияния на безопасность сооружения конструктивных параметров ограждающих конструкций, технологических процессов эксплуатации, состава и свойств намывных массивов.

12. По результатам определения прочности грунтов и устойчивости намывных массивов на специально составленных моделях установлены специфические свойства хвостов: при высокой пористости они имеют относительно высокие значения прочности (С - 0,065-0,085 МПа; ф - 17-22°); при увеличении влажности величина удельного сцепления увеличивается, а угол внутреннего трения уменьшается, увеличивается или остается без изменений, при этом хвосты относятся к группе сильносжимаемых разновидностей

13. Получены новые закономерности изменения состояния экосистем в окрестностях хвостохранилища "Лебяжье" в криолитовой зоне.

14. Установлены закономерные связи между факторами формирования состояния экосистем окружающей среды в окрестностях хвостохранилищ и описан механизм ее регулирования путем комплексированием природоохранных методов и технологий эксплуатации и системы мониторинга.

15. Полученные закономерности изменения состояния экосистем в окрестностях хвостохранилищ и модель мониторинга экологической безопасности экосистем пригодны для реализации на горных предприятиях России и зарубежья.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Бутюгина, Лариса Витальевна, Норильск

1. Алиев Р.А., Церковный А.Э., Мамедова Г. А. Управление производством при нечеткой исходной информации. М.: Энергоатомиздат, 1991.Т- 240 с.

2. Биянов Г.Ф. Плотины на вечной мерзлоте. М.: Энергия, 1975. 85 с.

3. Биянов Г.Ф., Когадовский О.А., Макаров В.И. Грунтовые плотины на вечной мерзлоте. Якутск, Изд-во Института мерзлотоведения СО РАН, 1989. -152 с.

4. Близняк Е.Б. О проектировании и постройке плотин в условиях вечной мерзлоты //Гидротехническое строительство, 1937, №9. С. 14-16

5. Бондарик Г.К. Управление природно-техническими системами. Возможности и ограничения. // Известия ВУЗов. Геология и разведка. 1994. №1, С. 42-47

6. Бондарик Г.К., Ярг Л.А. Природно-технические системы и их мониторинг. //Инженерная геология. 1990, № 10, С. 3-9

7. Бутюгин В.В., Гришаева JI.B., Галишевская В.В. Природопользование. Влияние техногенных загрязнений на воздушный бассейн: Учебное пособие / Норильский индустриальный ин-т. Норильск, 2001. - 79 с.

8. Бутюгин В.В., Бутюгина Л.В., Галишевская В.В. Экономическая оценка антропогенных воздействий на окружающую среду. Учебное пособие / Норильский индустриальный институт. — Норильск, 2004. 98 с.

9. Бутюгин В.В., Шкода B.C. Роль гибридного моделирования в разработке технологий строительства намывных гидротехнических сооружений. Сборник тезисов докладов научно-технической конференции./Норильский индустриальный ин-т. Норильск, 2000. - С. 123124

10. Бутюгин В.В., Пыхтин Б.С., Гришаева Л.В. О контроле безопасности накопителей промышленных отходов и проблемах их эксплуатации. // Гидротехническое строительство, 2004. № 2, С. 35-40

11. Велли Ю.Я. Устойчивость зданий и сооружений в Арктике. — Л.: Стройиздат, 1979.- 108 с.

12. Вожов В.И., Кузьмин А.А. и др. Отчет о результатах гидрогеологической съемки масштаба 1:200000 в Норильско-Талнахском промышленном районе (1964-1966гг.). Норильск, НКГРЭ, 1966.

13. Воробьев А.Е. Основные факторы, определяющие эффективность формирования и освоения техногенных объектов при открытой разработкерудных месторождений // Технология добычи и усреднения руд на месторождениях Средней Азии. — Фрунзе: Илим, 1989. — С. 121

14. Воробьев А.Е., Голик В.И., Лобанов Д.ГТ. Приоритетные пути развития горнодобывающего и перерабатывающего комплекса Северо-Кавказкого региона / Под ред. акад. К.Н. Трубецкого. Владикавказ, 1998. - 362 с.

15. Гальперин A.M., Дьячков Ю.Н. Природоохранные гидромеханизированные технологии. М.: Недра. 1993. -165 с.

16. Гидротехнические сооружения. / Под ред. Розанова Н. П. — М.: Стройиздат, 1978. 647 с.

17. Гидротехнические сооружения, /под ред. Гришина М.М.- М.: "Высшая школа", 1979.-615 с.

18. Гидротехнические сооружения. Справочник проектировщика./под ред. Недриги В.П.- М.: Стройиздат, 1983.-543 с.

19. Голик В.И., Гегуев С.М., Сидаков А.Г., Сатцаев A.M. Экологические аспекты утилизации хвостов обогащения. Ресурсовоспроизводящие, малоотходные и природоохранные технологии освоения недр. Международная конференция. М. РУДН, 2002. С. 182-184

20. Голик В.И., Гегуев С.М., Цидаев Т.С., Сатцаев A.M. Природные и природно-техногенные проблемы экологии Осетии. Вестник МАНЭБ. С.П. — Владикавказ. Терек, 2003.

21. Голик В.И., Алборов И.Д. Охрана окружающей среды утилизацией отходов горного производства. М.: Недра, 1995.

22. Гольдин А.Л., Рассказов Л.Н. Проектирование грунтовых плотин. М.: 1987.- 132 с.

23. ГОСТ 30416-96. Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения.

24. ГОСТ 5180-84. Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик.

25. ГОСТ 12536-79. Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава.

26. Гришаева Л.В. Особенности расчетов устойчивости хвостохранилищ на Крайнем Севере.// Окружающая природная среда и экологическое образование и воспитание: Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции. Пенза, 2001. - С. 81-83

27. Гришаева Л.В., Галишевская В.В. Экологические проблемы городов. Учебное пособие / Норильский индустриальный институт. Норильск, 2000. -75 с.

28. Дроздов А.В., Спесивцев А.В. Формализация экспертной информации при логико-лингвистическом описании сложных систем.// Техническая кибернетика, 1994, № 2.- С. 89-96

29. Ершов Э.Д. Геокриология СССР. Средняя Сибирь. М: Недра, 1993. -112 с.

30. Жигалин А.Д. Классификация источников и типов техногенного воздействия на геологическую среду.- М.: Деп. В ВИНИТИ № 1871-85. 1985. -С.21-22

31. Заде Л.А. Понятие лингвистической переменной и ее приложение к принятию приближенных решений. М.: Мир, 1976. - 165 с.

32. Иванов П.JI. Грунты и основания гидротехнических сооружений.- М: Высш. шк., 1991.-447 с.

33. Инженерно-геологические изыскания хвостохранилища №1 НОФ (дамба №5). Технический отчет. /ОКИЗ институт "Норильскпроект". Норильск. 1990.-46 с.

34. Инструкция о порядке ведения мониторинга безопасности гидротехнических сооружений предприятий, организаций, подконтрольных органам Госгортехнадзора России. Москва.: Госгортехнадзор России. 1988, 5 с.

35. Исследование физико-механических характеристик хвостов, температурного режима и устойчивости хвостохранилище Норильского комбината на озере "Лебяжье"/ СПб ГТУ. Санкт-Петербург.: 2000.- 63 с.

36. Исследование устойчивости ограждающей дамбы в примыкании к участку расширения хвостохранилища Норильского горно-металлургического комбината А.П. Завенягина. Отчет./ ВНИИ ВОДГЕО. М., 1976. - 144 с.

37. Каменский P.M. Термический режим плотины и водохранилища Вилюйской ГЭС. Якутск. Изд-во Института мерзлотоведения СО РАН. 1977. -92 с.

38. Кириенко Е.Е., Яковлев А.О., Королева С.В. и др. Отчет по изучению режима, баланса подземных вод, геокриологических условий в Норильском районе в 1991- 1994 гг., НКГРЭ. Норильск, 1995.-48 с.

39. Кроник Я.А. Надежность плотин в районах Крайнего Севера и вечномерзлых грунтов. В кн. Проблемы механики грунтов и инженерного мерзлотоведения. М: Стройиздат, 1990. - С. 131-143

40. Кроник Я.А. Анализ аварий и надежности плотин и водохранилищ в криолитозоне. Материалы Первой конференции геокриологов России. Кн. 3. инженерная геокриология. М., 1996.- С. 246-255

41. Кроник. Я.А. Аварийность и безопасность природно-техногенных систем в криолитозоне. Материалы Второй конференции геокриологов России. МГУ им. М.В. Ломоносова. 6-8 июня 2001 г. Т. 4. Инженерная геокриология. -М.: изд-во МГУ, 2001.- С. 138-147

42. Кузнецов Г.И. Основы проектирования золоотвалов. /КГТУ. Красноярск. 1998.-180 с.

43. Лолаев А.Б., Бутюгин В.В., Гришаева Л.В. и др. Предварительная оценка устойчивости ограждающей дамбы хвостохранилища "Лебяжье" Отчет о НИР. /НИИ, МГСУ.- Норильск, 1997. 38 с.

44. Лолаев А.Б., Бутюгин В.В. Проблема проектирования, строительства и эксплуатации хвостохранилищ. Строительство и эксплуатация зданий исооружений на Крайнем Севере: Сборник научных статей/ Норильский индустр. ин-т.- Норильск. 2003.- С. 237-251

45. Лолаев А.Б., Бутюгин В.В., Бутюгина Л.В. и др. Прогноз и оценка устойчивости ГТС хвостохранилища НМЗ. Отчет о НИР. /Норильское региональное отделение МАНЭБ. Норильск, 1999. -136 с.

46. Лолаев А.Б., Бутюгин В.В., Бутюгина Л.В. и др. Разработка технологии опережающего наращивания ограждающей дамбы хвостохранилища "Лебяжье"./ Норильский индустриальный институт. — Норильск, 2000.-193 с.

47. Лолаев А.Б., Бутюгин В.В., Бутюгина Л.В. и др. Рекомендации по обеспечению устойчивости хвостохранилища "Лебяжье". Отчет о НИР/ Норильское региональное отделение МАНЭБ. Норильск, 1999. -142 с.

48. Лолаев А.Б., Бутюгин В.В., Гришаева Л.В. и др. Результаты расчетов устойчивости ограждающей дамбы хвостохранилища "Лебяжье" на участке ПК24-ПК37. Научно-технический отчет. /Норильский индустриальный институт. Норильск, 2001.- 27 с.

49. Лолаев А.Б., Бутюгин В.В., Гришаева Л.В., Галишевская В.В. Эколого-зкономическая оценка загрязнения окружающей среды. Учебное пособие /Норильский индустр. ин-т.- Норильск, 2000.-110 с.

50. Ломтадзе В.Д. Физико-механические свойства горных пород. Методы лабораторных исследований. Л.: Недра, 1990. - 327 с.

51. Мелентьев В.А., Павчич М.П. Катастрофические аварии хвостохранилищ.//Гидротехническое строительство, 1986, № П.- С. 35-39

52. Методика определения предотвращенного экологического ущерба. Государственный комитет РФ по охране окружающей среды. Москва. 1999. -71 с.

53. Методическое пособие по инженерно-геологическому изучению горных пород, т.1/ Под ред. Е.М. Сергеева. М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1984. -422 с.

54. Методическое пособие по инженерно-геологическому изучению горных пород, т.2/ Под ред. Е.М. Сергеева. — М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1984. — 455 с.

55. Мирзаев Г.Г., Иванов Б.А., Щербаков В.М., Проскуряков Н.М. Экология горного производства: Учебник для вузов. — М.: Недра, 1991. —320 с.

56. Мирцхулава Ц.Е. Безопасность плотин: состояние проблемы, пути решения //Мелиорация и водное хозяйство. -1989, №10.- С. 20-22

57. Ничипорович А.А. Плотины из местных материалов. — М.: Стройиздат, 1973.-342 с.

58. Отчет о комплексных инженерных изысканиях, выполненных на объекте: хвостохранилище № 2 Норильского горно-металлургического комбината им. А.П.Завенягина./КрасТИСИЗ. Красноярск, 1991. - 113 с.

59. Отчет о патентных исследованиях. Приложение к отчету о научно-исследовательской работе «Прогноз и оценка устойчивости ГТС хвостохранилища НМЗ./Норильское отделение МАНЭБ. Норильск, 1999. — 215 с.

60. Пахомов С.И., Монюшко A.M. Инженерно-геологические аспекты техногенного изменения свойств глин. М.: Наука, 1988.- 120 с.

61. Перльштейн Г.З. Павленков Д.А. и др. Естественное промораживание отходов рудообогащения. Материалы Второй конференции геокриологов России. МГУ им. М.В. Ломоносова. 6-8 июня 2001 г. Т. 4. Инженерная геокриология.- М.: изд-во МГУ. 2001.- С. 215-221

62. Паспорт хвостохранилища № 2 на оз. "Лебяжье"./ ЦГТС и ГТ ПООФ. — Норильск, 1999.-42 с.

63. Правила безопасности при эксплуатации хвостовых и шламовых хозяйств горнорудных и нерудных предприятий./ Редкол.: A.M. Ильин и др.; Утв. Госгортехнадзором СССР 22.12.87 М.: Недра. 1989. -48 с.

64. Правила безопасности при эксплуатации хвостовых, шламовых и гидроотвальных хозяйств. ПБ-06-123-96.1997.- 99 с.

65. Проект эксплуатации хвостохранилища "Лебяжье" на 1998-2000 гг./ АОЗТ "Механобр инжиниринг". С .-П., 1998. —108 с.

66. Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России: Учебное и справочное пособие. 2-е изд. - М.: Финансы и статистика, 2000.-672 с.

67. Пустыльник Е.М. Статистические методы анализа обработки наблюдений. М.: Наука, 1968. - 288 с.

68. Рауз X. Механика жидкости. Пер. с англ. — М.: Изд-во литерат. по строит., 1967. — 85 с.

69. Результаты гидрогеологических и инженерно-геологических работ на хвостохранилище "Лебяжье". Отчет./ ПГП «Норильскгеология». Талнах, 1999. - 17 с.

70. Рекомендации по проектированию и строительству шламонакопителей и хвостохранилищ металлургической промышленности./ВНИИ ВОДГЕО.- М.: Стройиздат, 1986.-128 с.

71. Реконструкция хвостохранилища "Лебяжье" для совместного складирования хвостов ТОФ, НОФ, НМЗ до 2015 г. Стадия рабочей документации. Часть Инженерно-геологический отчет. / ОКИЗ "Норильскпроект". Норильск, 2000. - 48 с.

72. Ричардсон Э. Динамика реальных жидкостей. -М.: Мир, 1965. 125 с.

73. Розанов Н.Н. Плотины из грунтовых материалов. М.: 1983. - 367 с.

74. Савченко В.А. Экологические проблемы Таймыра. М.: СИП РИА, 1998.- 194 с.

75. Савченко В.А. , Новицкий М.А. Современный климат Норильска. — М.: СИП РИА, 2001.- 164 с.

76. Сергеев Е.М. Инженерная геология. М.: Изд-во Моск. ун-та. 1978.-384с.

77. Сидаков А.Г., Гегуев С.М., Цидаев Т.С. Управление состоянием хвостохранилищ нагорных рудников. Колыма, 2002, № 4. - С. 37-40

78. Сборник руководящих материалов по надзору за эксплуатацией гидротехнических сооружений на подконтрольных Госгортехнадзору России предприятиях и объектах /Сост.: А.М.Ильин, В.Т.Галзитский, С.Г. Аксенов, А.В. Хныкин. Белгород, 1999. - 305 с.

79. СНиП 2.02.02.85. Основания гидротехнических сооружений. /Госстрой СССР, 1986.- 48 с.

80. СНиП Н-50-74. ч.Н. Гидротехнические сооружения речные. Основные положения проектирования. / Госстрой СССР, 1986.- 48 с.

81. Состояние хвостохранилища «Лебяжье» Норильской обогатительной фабрики / Годовой отчет / ГС УНСОФ ЗФ ОАО «Горно-металлургическая компания «Норильский никель». — Норильск, 1999-2003 гг.

82. Терцаги К. Теория механики грунтов. Пер. с англ./Под ред. проф. Н.А. Цытовича.- М., 1961. 236 с.

83. Типовая инструкция по эксплуатации хвостовых хозяйств обогатительных фабрик./ Минчермет СССР, Минцветмет СССР, Минхимпром СССР. 1976 г.

84. ЮО.Томаков П.И., Коваленко B.C., Михайлов A.M., Калашников А.Т. Экология и охрана природы при открытых горных работах. М.: Изд-во Московского государственного горного университета, 1994. — 418 с.

85. Трофимов В.Т. и др. Классификация техногенных воздействий на геологическую среду. //Геоэкология. 1995,. №5. С. 96-107

86. Ю2.Тюпкин Ю.С. Международное десятилетие по уменьшению опасности стихийных бедствий. //Гидротехническое строительство. 1991, №2. С. 46-51

87. Федеральный закон "О промышленной безопасности опасных производственных объектов" (№116 ФЗ).

88. Ю4.Хрусталев JI.H. Первоочередные проблемы инженерной геокриологии. Материалы Второй конференции геокриологов России. МГУ им. М.В. Ломоносова. 6-8 июня 2001 г. Т. 4. Инженерная геокриология.- М: изд-во МГУ, 2001.- С. 303-309

89. Цветкова С.Г. Опыт строительства плотины в районах распространения вечномерзлых грунтов. //Материалы к основам учения о мерзлых зонах земной коры. М.: Изд-во АН СССР. 1960, вып. 6. С.87-112

90. Юб.Цытович Н.А. Механика грунтов (краткий курс): учебник для вузов. -3-е изд., доп.- М.: Высш. школа, 1979.- 245 с.

91. Чеховский А. Л. Принципы управления свойствами грунтов и инженерно-геологическими процессами. //Инженерная геология. 1989. №5.- С. 66-80

92. Ю9. Чугаев P.P. Земляные гидротехнические сооружения. Л.: "Энергия", 1967.-365 с.

93. Эксплуатация хвостохранилища "Лебяжье". Проект. / АОЗТ "Механобр инжиниринг". С-Пб. 2000. - 146 с.

94. Яковлев А.О. Геоморфологические условия промпрощадки и города Норильского промышленного района и учет геоморфологических особенностей площадок при инженерно-геологических изысканиях. Отчет. /Инст. "Норильскпроект". Норильск, 1989. - 133 с.