Міністерство освіти І науки, молоді та спорту України Криворізький Національний університет icon

Міністерство освіти І науки, молоді та спорту України Криворізький Національний університет




НазваМіністерство освіти І науки, молоді та спорту України Криворізький Національний університет
Сторінка1/7
Дата11.09.2012
Розмір1.62 Mb.
ТипДокументи
  1   2   3   4   5   6   7



Міністерство освіти і науки,

молоді та спорту України


Криворізький Національний університет





Міжнародна науково-технічна конференція


Сталий розвиток
промисловості ТА СУСПІЛЬСТВА



22-25 травня 2012 р.


Секція 5.

Геологія, прикладна мінералогія, екологія


Тези доповідей


Кривий Ріг

2012

УДК 549 : 55 : 504

ББК 26.31 + 26.34


В збірнику тез доповідей Конференції опубліковані оригінальні матеріали з геології і мінералогії родовищ корисних копалин і вмісних товщ, а також прикладної екології. Наведені дані можуть бути корисними для працівників наукових, навчальних і виробничих організацій, аспірантів і студентів геологічних, мінералогічних, геохімічних, гірничих і екологічних спеціальностей.

Бібліографія в кінці статей.


^ Редакційна колегія збірника


Головний редактор:

доктор геолого-мінералогічних наук професор В.Д.Євтєхов (керівник секції).


Вчений секретар:

кандидат геологічних наук доцент Є.В.Євтєхов.


Члени редакційної колегії:

доктор геологічних наук доцент А.А.Березовський;

кандидат геолого-мінералогічних наук доцент В.Д.Блоха В.Д;

доктор геолого-мінералогічних наук професор О.Д.Додатко;

кандидат технічних наук доцент М.В.Домнічев;

доктор геологічних наук професор А.І.Каталенець;

кандидат технічних наук доцент Ю.Т.Котов;

доктор геолого-мінералогічних наук професор Б.І.Пирогов;

кандидат технічних наук доцент Ф.С.Разкевич;

доктор геологічних наук професор М.В.Рузіна;

кандидат геологічних наук доцент В.В.Стеценко В.В;

кандидат геологічних наук доцент Г.Я.Смірнова;

доктор геолого-мінералогічних наук професор В.М.Трощенко;

кандидат геологічних наук доцент В.М.Харитонов;

доктор геологічних наук професор О.В.Чепіжко.



Адреса редакції: 50002,

Кривий Ріг, вул. Пушкіна, 37.

Криворізький національний

університет. Тел. (056) 409-61-13






Реєстраційне свідоцтво © Криворізький національний

КВ № 6886 від 22.01.2003 університет, 2012


Геологія і прикладна мінералогія


УДК 556.332 (477.63)


Інкін О.В., Рудаков Д.В.


Оцінка ефективності заходів переведення підтоплених ділянок в режим самодренування


Підтоплення на територіях сотень населених пунктів України значно активізується у весняний період. Десятки років не ремонтовані зливостоки і каналізаційні колектори, як правило, вже не здатні витримати різкого збільшення атмосферних опадів. В результаті цього перезволожуються грунти та підвищується рівень підземних вод. Це призводить до зрушення схилів балок, затоплення підвалів або подвір’їв житлових будинків, а в кінцевому підсумку – до порушення стійкості природного середовища.

Проблема підтоплення території Дніпропетровська з’явилася кілька десятиліть тому і з часом загострюється. Аналіз палеогідрогеологічної ситуації на території міста, динамічного режиму і балансу грунтових вод свідчить про складність механізму формування процесу підтоплення. В сучасному вигляді підтоплення міської території – досить поширене явище, яке спостерігається практично всюди, як у межах ділянок з пониженим рельєфом і проникними піщаними грунтами (лівобережжя і нижні тераси правобережжя), так і в межах районів правобережжя з більш високими гіпсометричними рівнями земної поверхні, які складені слабко проникними лесовими суглинисто-супіщаними породами. Результати досліджень підтоплення свідчать, що при збереженні існуючого водного балансу і з посиленням техногенної інфільтрації зростання рівня грунтових вод триватиме й надалі. Незважаючи на впровадження численних заходів, до поточного часу 22 км2 території міста знаходяться під ризиком затоплення під час весняних паводків.

Аналіз існуючих програм боротьби з підтопленням свідчить про необхідність їх удосконалення шляхом забезпечення робіт, пов’язаних із попередженням підтоплення та його наслідків. Метою роботи авторів було виявлення зон з небезпечно високим рівнем грунтових вод і обгрунтування параметрів дренажних споруд, які мають забезпечити тривалий ефект самодренування підтоплених ділянок.

Досягненню цієї мети сприяло вирішення наступних завдань: 1) виконання кількісної геолого-гідрогеологічної оцінки чинників підтоплення на території м. Дніпропетровська; 2) визначення підтоплених ділянок, де застосування пропонованого дренажу матиме найбільший ефект; 3) обгрунтування ефективності спорудження і розробка рекомендацій ефективного використання поглинаючих свердловин.

Спосіб дренажного захисту запропонований для території житлового масиву Тополя-1, у межах якого режим рівня грунтових вод характеризується як техногенно порушений з чітко вираженою тенденцією до підйому. Величина інфільтраційного живлення за рахунок техногенезу локально досягає 800 мм/рік. За час освоєння території рівень грунтових вод піднявся на 13-18 м: на початку будівництва масиву він знаходився на глибині 19-23 м, в поточний час знаходиться на глибині 2-3 м. Незважаючи на загальний підйом рівня грунтових вод, зміна його положення відбувається по-різному в межах різних ділянок. Виділяються особливо небезпечні ділянки з глибиною залягання підземних вод до 1 м, вони вимагають першочергового дренажного захисту.

Житловий масив Тополя-1 розташований в межах вододілу між р. Дніпро і балкою Попова, на схилі останньої. Абсолютні позначки поверхні землі – 101-158 м. Територію складають осадові утворення четвертинної (леси, лесоподібні суглинки, супіщані грунти), неогенової (полтавські піски, перекриті світлосірими до білих глинами) і палеогенової (зеленувато-сірі алеврити і тверді темносірої глини) систем.

Перший водоносний горизонт потужністю 25-27 м приурочений до четвертинних відкладів. Водовмісними породами є леси і суглинки, водотривом – неогенові глини. Водоносний горизонт безнапірний, ухил рівня – в бік балки Попова. Коефіцієнти фільтрації 0,01-1,2 м/добу. Природне інфільтраційне живлення становить 6-18 мм/рік. Розгрузка підземних вод відбувається в струмок балки Попова, в ніжній водоносний горизонт, а також шляхом випаровування і транспірації.

Другий від поверхні водоносний горизонт приурочений до полтавських пісків, нижче яких залягають темносірі глини. Площа водоносного горизонту залежить від наявності та площі глин у підошві пісків, а також від водопроникності порід покрівлі, через які відбувається перетік грунтових вод. Потужність водоносних пісків 8-12 м. Водоносний горизонт напірно-безнапірний. Абсолютні позначки рівня 92,3-113,67 м. Коефіцієнт фільтрації пісків становить 1,32 м/добу.

Була розроблена схема розташування фільтраційних вікон шляхом буріння свердловин стандартного діаметру ударно-канатним або роторним способом і подальшим їх розширенням у водотривкому шарі відомими в буровій справі методами [1], а також з використання запропонованого і запатентованого авторами пристрою для розширення свердловин [2]. При розробці схеми враховувався хімічний склад води обох водоносних горизонтів, а також те, що другий горизонт наразі не використовується для водопостачання міста.

Методика числового моделювання фільтрації підземних вод, яка використовувалась при дослідженнях, грунтувалась на розв’язанні рівняння планової неусталеної фільтрації у шаруватій товщі гірських порід [3]. Розв’язання рівнянь було проведене за допомогою ліцензійного програмного забезпечення «MODLOW v. 4.5» (Schlumberger Water Services, Канада), призначеного для моделювання гідрогеологічних процесів у підземних водах.

Запроектовані фільтраційні вікна задавались на моделі в зонах максимального підтоплення, де положення рівня грунтових вод приймало катастрофічний характер. На місцевості в межах виділених зон знаходилися ділянки їх доцільного розташування, вільні від забудов і комунікацій.

Прогнозна задача була вирішена за умови, що винесення теплотрас на поверхню і заміна водопроводів на окремих ділянках дослідженої території робитись не буде, а режим техногенної інфільтрації не зміниться. Впровадження запроектованих дренажних заходів має призвести до зниження рівня підземних вод і збільшення потужності зони аерації, що, в свою чергу, повинно стабілізувати живлення підземних вод за рахунок інфільтрації атмосферних опадів і надходження води з техногенних джерел.

Аналіз результатів розрахунків показує, що при перетіканні підземних вод через дренажні «вікна» до нижнього водоносного горизонту максимальне пониження рівня у верхньому горизонті (четвертинні відклади) складе 3 м. Площа, в межах якої відбудеться пониження рівня підземних вод на 1,5-2 м становитиме приблизно 0,5 км2. При цьому істотного підвищення рівня води в полтавських пісках не відбудеться.

Як видно з отриманих результатів, поглинаючі свердловини є ефективним способом пониження рівня підземних вод на локальних ділянках підтоплення.


Висновки

1. Головними причинами підйому рівня підземних вод четвертинних відкладів у межах житлового масиву Тополя-1 м. Дніпропетровська є техногенні витоки з водних комунікацій; скорочення випару в результаті екранування території будівлями й асфальтом; полив садових ділянок поблизу області розвантаження підземних вод; зростання інфільтраційного живлення за рахунок атмосферних опадів внаслідок зменшення потужності зони аерації і збільшення вологості гірських порід; зміна умов поверхневого стоку за рахунок забудови території. З моменту освоєння території рівень грунтових вод піднявся на 13-18 м. Існуючі дренажні заходи не можуть попередити появу ділянок з малою глибиною залягання рівня грунтових вод.

2. Розроблена числова геофільтраційна модель відтворює перетікання грунтових вод з верхнього четвертинного водоносного горизонту слабко проникних лесових відкладів до нижнього горизонту неогенових пісків з урахуванням зон штучної підвищеної проникності водотривкого глинистого шару за рахунок поглинаючих свердловин. За результатами числового моделювання встановлено, що прогнозне пониження рівня підземних вод в умовах експлуатації фільтраційних вікон складе від 1,5 до 3 м на площі близько 0,5 км2.

3. Баланс підземних вод показує, що надходження підземних вод до першого водоносного горизонту відбувається, головним чином, за рахунок інфільтрації (86%). Запропоновані поглинаючі свердловини збільшать майже вдвічі (з 28 до 52%) потік підземних вод до нижнього горизонту. Підземні води, що перетікають до другого водоносного горизонту, практично не впливають на рівень вод у ньому.

В подальшому слід оцінити ефективність запропонованого способу дренажного захисту в інших гірничо-геологічних умовах і провести апробацію його на практиці. Крім того, необхідно виконати розрахунок економічних показників, які досягаються за рахунок відвернення соціально-екологічних збитків від ураження територій внаслідок підтоплення.


Література

1. Басарыгин Ю.М., Булатов А.И., Проселков Ю.М. Технология бурения нефтяных и газовых скважин // Москва: Недра, 2001.– 675 с.

2. Гаврич Є.Ф., Інкін О.В. Пристрій для розширення свердловини / Патент 39281 А Україна, МПК Е 21В10/26, Е 21В10/32; заявник та патентовласник Національна гірнича академія України // №99073970; заявл. 13.10.99; опубл. 15.06.01; Бюл. № 5.

3. Мироненко В.А. Динамика подземных вод // Москва: Горная книга, 2009.– 519 с.


УДК 549 : 669.181.28 : 622.7 (477.62)


Евтехов В.Д., Евтехов Е.В., Филенко В.В., Тихливец С.В., Демченко О.С.


Минералогическое обоснование технологии производства железорудного концентрата из мелкозернистого отсева сталеплавильного шлака Енакиевского металлургического завода


Одним из основных видов отходов металлургического производства являются шлаки. В Украине общее количество шлаков, накопленных в отвалах металлургических заводов и комбинатов, по разным источникам, оценивается в 200-350 млн. т.

По происхождению и составу, основными разновидностями шлаков являются доменные и сталеплавильные. Сталеплавильные шлаки на протяжении последних нескольких десятков лет все активнее используются как техногенное железорудное сырье, главным образом, для извлечения из них крупнокусковых и среднекусковых включений металлического железа (скрапа). Основными технологическими операциями при этом являются гранулометрическое разделение (грохочение) исходного шлака на 3-4 фракции и извлечение из материала фракций -400+250 мм, 250-60 мм и 60-20 (10) мм металла методом «сухой» магнитной сепарации. Установки по извлечению скрапа работают на Криворожском, Донецком, Енакиевском, Алчевском и других металлургических заводах и комбинатах, на комбинате «Днепроспецсталь».

Мелкозернистая фракция сталеплавильных шлаков с крупностью частиц менее 20 (10) мм с использованием этих установок не подвергается обогащению, поскольку производимый при этом полезный конечный продукт до последнего времени не находил применения. Причина – относительно низкое его качество и мелкозернистость материала, не позволяющая использовать его напрямую в доменном производстве. Мелкие (преимущественно, менее 10 мм) включения металлического железа и других железо-содержащих минеральных фаз (вюстит, магнетит, магхемит, гематит, гетит, лепидокрокит и др.) в значительном количестве присутствуют также в составе немагнитного материала указанных выше крупнозернистых фракций.

Задача авторов настоящего сообщения состояла в изучении минерального состава и обогатимости отходов действующих в настоящее время обогатительных установок с целью минералогического обоснования возможности производства высококачественного полезного конечного продукта из не используемых фракций шлаков. Внедрение в производство такой технологии будет способствовать повышению степени утилизации шлаков, снижению объемов складирования металлургических отходов, обеспечению производства дополнительным количеством высококачественного металлургического сырья.

Авторы изучали возможность производства полиминерального железорудного концентрата из мелкозернистого отсева действующих обогатительных установок на примере Енакиевского металлургического завода. Использовались отходы магнитной сепарации шлака действующей обогатительной установки по извлечению из него крупно-, средне- и мелкокускового скрапа.

Крупность частиц изученного материала составляла 10-0 мм. По данным химического анализа, общее содержание железа в его составе 40,5 мас.%. Повышенное значение этого показателя по сравнению с рядовыми сталеплавильными шлаками (15-25 мас.%) объясняется тем, что материал мелкозернистой фракции изученных шлаков был предварительно подвергнут «сухой» магнитной сепарации и для выполнения исследований был направлен полученный при этом магнитный продукт.

В соответствии с результатами количественных минералогических подсчетов в прозрачных и полированных шлифах, средний минеральный состав материала исходной пробы был следующий (в пересчете на массовые %): железо металлическое – 28,7; вюстит – 0,8; магнетит – 6,4; магхемит – 1,3; гематит – 1,8; гетит – 5,6; другие железо-содержащие минеральные фазы (лепидокрокит, дисперсный гетит, ферриты кальция и магния и др.) – 1,0; нерудные минералы (силикаты, силикатное стекло, карбонаты и др.) – 54,4.

Около 20% агрегатов рудных минералов в составе исходного материала находились в мономинеральном (раскрытом) состоянии, около 80% входили в состав сростков с нерудными минеральными фазами. Для повышения степени их раскрытия было признано необходимым дробление шлака. Гранулометрическое изучение рудных включений в составе шлака показало, что частицы металлического железа имеют размер, преимущественно, более 1 мм; частицы оксидов и гидроксидов железа – обычно менее 1 мм.

Технологические эксперименты выполнялись в соответствии с рекомендациями по выбору оптимальных технологий рудоподготовки и обогащения исходного материала, которые были составлены на основании результатов минералогических исследований.

Рудоподготовка состояла из двух операций: дробления исходного материала и грохочения продуктов дробления. Дробление проводилось с помощью лабораторной щековой дробилки до размера частиц в получаемом продукте 1-0 мм. Продукты дробления подвергались грохочению по классу крупности 1 мм. Надрешетный продукт с крупностью частиц более 1 мм направлялся на «сухую» магнитную сепарацию. Подрешетный продукт с крупностью частиц менее 1 мм – на обогащение с использованием разных технологий – «сухой», «мокрой» магнитной сепарации и «сухой», «мокрой» гравитационной сепарации.

Выбор технологических схем обогащения основывался на результатах предварительных экспериментов. Было выявлено, что из надрешетного продукта дробления в связи с высокой степенью раскрытия рудных частиц и преобладанием в их составе металлического железа возможно получение концентрата очень высокого качества – более 80 мас.% железа. Обогатимость подрешетного продукта была менее прогнозированной в связи с более низким уровнем раскрытия рудных частиц, полиминеральностью рудной составляющей и более низким содержанием железа в составе рудных минералов (оксидов и гидроксидов железа) по сравнению с металлическим железом.

В связи с этим технологическая схема обогащения дробленого шлака состояла из двух ветвей. Более короткая ветвь состояла из операции сухой магнитной сепарации фракции с размером частиц более 1 мм. Был получен концентрат с общим содержанием железа 91,3 мас.%. Выход его составил 28,6%. Короткая ветвь была постоянной для всех четырех технологических схем.

Более длинные ветви, задачей которых было получение железорудного концентрата из продуктов дробления шлака с крупностью частиц менее 1 мм, отличались в разных технологических схемах.

Эксперименты по «сухой» магнитной сепарации материала фракции -1 мм выполнялись с использованием лабораторного сепаратора НПП «Продэкология» (г. Ровно). Был получен концентрат с относительно низким общим содержанием железа (51,1 мас.%), выход его составил 19,8%.

В опытах по «мокрой» магнитной сепарации того же материала применялся лабораторный магнитный анализатор АМ-1. Общее содержание железа в полученном концентрате составило 61,7 мас.% при выходе 12,4%.

При проведении опытов по «сухой» гравитационной сепарации того же материала использовалась лабораторная установка воздушной классификации мелкозернистого рудного материала. Полученный концентрат характеризовался относительно низким общим содержанием железа (55,2 мас.%) и выходом 12,0%.

Наиболее высококачественный концентрат из материала с крупностью частиц менее 1 мм был получен при проведении экспериментов по «мокрой» гравитационной сепарации. Опыты проводились с использованием лабораторного концентрационного стола. Общее содержание железа в концентрате составило 65,4 мас.%, выход концентрата – 10,8%.


Выводы

1. Производство железорудного концентрата из материала мелкозернистой (менее 10 мм) фракции сталеплавильных шлаков Енакиевского металлургического завода является высокоэффективным в минералогическом, технологическом, техническом и экономическом отношениях, способствует более полному использованию техногенного минерального сырья, освобождению значительной части территорий, занятых под складирование металлургических отходов, производству дополнительных объемов высококачественного конечного полезного продукта.

2. В соответствии с результатами минералого-технологически исследований, для переработки мелкозернистой фракции сталеплавильного шлака рекомендуется проектирование и строительство обогатительной установки, состоящей из следующих двух технологических линий:

– линии 1, основными операциями которой являются дораскрытие частиц шлака методом дробления и «сухая» магнитная сепарация материала с крупностью частиц более 1 мм; прогнозное содержание железа в составе концентрата около 90 мас.%, выход концентрата около 30%;

– линия 2, основной операцией которой является «мокрая» гравитационная сепарации мелкозернистого (менее 1 мм) продукта дробления шлака; прогнозируется производство концентрата с рядовым (около 65 мас.%) содержанием железа и выходом около 10%.


УДК 556.33 : 622.5 (477.63)


Перкова Т.И., Рудаков Д.В.


МОДЕЛИрование ПОДЗЕМНОЙ МИГРАЦИИ МИНЕРАЛИЗОВАННЫХ ШАХТНЫХ ВОД В ЗОНЕ РАСПОЛОЖЕНИЯ ВОДООТСТОЙНИКОВ ЦЕНТРАЛЬНОГО КРИВБАССА


Деятельность горнодобывающих предприятий Криворожского бассейна привела к масштабным изменениям уровня и химического состава подземных вод. Добыча полезных ископаемых сопровождается интенсивной откачкой рудничных вод разной минерализации с последующим их сбросом в хвостохранилища. Последние были построены в глубоких эрозионных врезах часто без устройства противофильтрационных покрытий [2, 3]. Фильтрационные потери из водоотстойников приводят к повышению уровня подземных вод, увеличению в их составе содержания солей, способствуют активизации процессов суффозии и карстообразования.

Эта проблема особенно актуальна для центральной части Криворожского бассейна, где на небольшой территории расположены хвостохранилища «Объединенное» и «Войково», заполняемые отходами обогатительных фабрик Южного горнообогатительного комбината (ЮГОКа) и горнообогатительного комплекса (ГОКа) комбината «АрселорМиттал Кривой Рог», а также пруд-накопитель минерализованных шахтных вод в балке Свистунова. Объем этих накопителей составляет, соответственно, 250, 106 и 12 млн. м3. Вода в хвостохранилищах по составу сульфатно-хлоридная натриевая, минерализация ее не превышает 15 г/л. Противофильтрационные экраны для первых двух объектов не предусмотрены, а сведения об утечках воды за период эксплуатации хвостохранилищ отсутствуют. Минерализация воды в пруде-накопителе шахтных вод в балке Свистунова в месте сброса от 20 до 30 г/л. Противофильтрационное покрытие дна пруда выполнено из глин. Однако вследствие слабой суффозионной устойчивости грунтов основания происходили утечки шахтных вод [6]. За период эксплуатации пруда с 1976 до 1978 г. размыв и химическая суффозия экрана повлекли за собой утечку более 21 млн. м3 минерализованных вод.

Выполненные предыдущими авторами исследования были направлены, преимущественно, на прогнозирование изменений уровня подземных вод Кривбасса как в природных, так и техногенно нарушенных условиях [1, 7]. Миграция растворенных солей в горизонтах подземных вод вследствие фильтрационных утечек, сопровождающаяся техногенным карстообразованием, комплексно не рассматривалась.

Задачей авторов этого сообщения было изучение гидрогеохимического режима подземных вод территории, подверженной влиянию указанных выше хвостохранилищ и пруда-накопителя в балке Свистунова.

Была разработана модель, базирующаяся на системе уравнений движения подземных вод и миграции растворенных солей в слоистой толще. С ее использованием рассматривалась миграция раствора солей, процесс взаимодействия которых с вмещающими породами, главным образом, известняками, приводит к увеличению в них количества пустот и трещин в результате растворения карбонатов. Для такой гидрогеохимической обстановки характерен массообмен первого типа, поскольку происходит фильтрация высококонцентрированного раствора в породах, насыщенных водой с малой минерализацией. В таких условиях взаимодействие мигрирующих солей с частью минералов вмещающих пород может описываться изотермой неравновесной необратимой сорбции [4]. Идентификация модели фильтрации и массопереноса в слоистой водонасыщенной толще пород на территории расположения хвостохранилищ и пруда-накопителя шахтных вод была проведена на основе разработанной ранее трехмерной геофильтрационной модели [7].

На первом этапе моделирования воспроизводились источники техногенной инфильтрации, фильтрационная модель дополнялась миграционной и выполнялась их калибровка с учетом данных режимных наблюдений за уровнями и минерализацией подземных вод. На втором этапе был выполнен расчет фильтрации и миграции для территории от балки Гордоватая до устья балки Свистунова, и от р. Ингулец до верховьев балки Широкая, охватывающей область нарушенного режима питания, транзита и разгрузки подземных вод, а также проявлений техногенного карста вследствие миграции солей.

Адекватность модели исследуемому объекту была подтверждена путем решения серии обратных задач в нестационарной постановке. В качестве начальных условий принималось распределение уровней подземных вод, полученное при решении стационарной задачи. Критерием адекватности модели процессам миграции в реальных условиях использовались данные гидрохимического мониторинга по скважинам № 640, 642, 1768 и 1743, расположенным в зоне влияния водоотстойников.

Было установлено, что ведущую роль при перемещении фронта соленых вод в пористо-трещиноватых породах играет конвективный перенос. Процесс диффузии является определяющим фактором переноса солей, главным образом, вблизи источника поступления минерализованных вод, на расстоянии до 0,5 км от него. Фактически поступление солей носит «пакетный» характер.

Колебания концентрации солей на расстоянии 0,5 км от пруда балки Свистунова вызваны «пакетным» поступлением и последующей миграцией растворов разной минерализации после разовых утечек на протяжении нескольких месяцев. Это привело к вытеснению пресных вод рассолами из пруда, и последующему замещению соленых вод пресными. После очередных утечек соленых вод из пруда происходило их незначительное разбавление в водоносном горизонте за счет фильтрации атмосферных осадков.

Перемещение соленых вод происходит во вмещающих неогеновых трещиноватых, кавернозных известняках и разнозернистых песках в направлении с. Новоселовка. Площадь распространения ореола соленых вод с минерализацией 5 г/л в неогеновом водоносном горизонте в марте 2004 г. была оценена в более чем 20 км2.

Анализ полученных результатов позволил сделать заключение, что разработанная авторами числовая модель фильтрации и массопереноса в слоистой толще пород для территории, расположенной в зоне влияния хвостохранилищ и пруда-накопителя шахтных вод, учитывает изменение миграционных параметров, характеризующих распространение растворенных солей в водоносных горизонтах, а также интенсивность «пакетных» поступлений минерализованных вод на протяжении 28 лет с начала эксплуатации пруда-накопителя шахтных вод и хвостохранилища «Войково».

Установлено, что миграция рассолов определяется, главным образом, вынужденной конвекцией. Непосредственно вблизи от источника фильтрационных утечек минерализованных шахтных вод преобладает диффузионный механизм переноса.

Была решена серия обратных задач по уточнению параметров модели, описывающей динамику гидрогеохимического режима подземных вод территории в зоне влияния хвостохранилищ и пруда-накопителя. Оценка достоверности гидрохимической модели проведена путем сопоставления рассчитанных и фактических значений минерализации подземных вод в скважинах режимной сети.

Дальнейшим направлением исследований является экспериментальное обоснование параметров пористости и проницаемости трещиноватых карбонатных пород в условиях миграции соленых вод и техногенного карста.


литература

1. Белокопытова Н.А., Просенко С.О., Токарь М.В. Оценка доли вклада техногенных объектов в изменение гидрогеологических условий // Научный вестник Национального горного университета (Днепропетровск).– 2005.– №9.– С. 96-99.

2. Евграшкина Г. П. Влияние горнодобывающей промышленности на гидрогеологические и почвенно-мелиоративные условия территорий // Днепропетровск: Монолит, 2003.– 200 с.

3. Лущик А.В., Давиденко І.П., Швирло М.І., Яковлєв Є.О. Інженерно-геологічна обстановка в районі Криворізького залізорудного басейну України / Інформаційний бюлетень про стан геологічного середовища України за 1994-95 роки // 1997.– Вип. 14.– С. 36-41.

4. Лехов А.В. Физико-химическая гидрогеодинамика // Москва: КДУ, 2010.– 500 с.

5. Мохонько В.И., Малеваный М.С, Семенишин Э.М., Попович О.Р. Подбор механизма и кинетического уравнения для моделирования процессов техногенного карстообразования // Экология окружающей среды и безопасность жизнедеятельности.– 2006.– №4.– С. 71-82.

6. Рудаков Д.В., Воробйова Т.І. Прогнозування фізико-хімічних змін водотривких порід під впливом накопичувачів рудничних вод (на прикладі Кривбасу) // Науковий вісник Національного гірничого університету (Дніпропетровськ).– 2008.– №5.– С. 63-66.

7. Рудаков Д.В., Тимощук В.И., Перкова Т.И., Шерстюк Е.А. Идентификация трехмерной геофильтрационной модели техногенно-нагруженной территории центральной части Криворожского бассейна // Научный вестник Национального горного университета (Днепропетровск).– 2011.– №5.– С. 21-25.


УДК 55 (092)


Смирнова А.Я., Смирнов А.Я., Евтехов В.Д.


Виктор Васильевич Беседин
(24.11.1911 – 20.10.1958)


В конце 2011 г. геологическая общественность Кривого Рога и Днепропетровска отметила 100-летие со дня рождения Виктора Васильевича Беседина – выдающегося геолога-инженера, научного работника и педагога.

В.В.Беседин родился 24 апреля 1911 г. в городе Краматорске Сталинской (в настоящее время Донецкой) области в семье рабочего.

После успешного окончания средней школы он в 1929 г. поступил в Днепропетровский горный институт на геолого-маркшейдерский факультет. В 1931 г. студентом-третьекурсником Виктором Бесединым была опубликована его первая научная работа «Борозда опробования треугольного сечения», за которую автор был премирован руководством Криворожской геологической базы.

Учебу в институте Виктор Беседин совмещал с педагогической и производственной геологической работой. С ноября 1930 г. до апреля 1931 г. он преподавал социально-экономические дисциплины в одной из рабочих школ Днепропетровска. С мая 1931 г. до декабря 1931 г. работал коллектором, старшим коллектором, прорабом Октябрьской геологоразведочной партии Криворожской геологической базы. С января 1932 г. до апреля 1932 г. – техником-геологом Рудного института Народного комиссариата черной металлургии в Днепропетровске. С мая 1932 г. до ноября 1932 г. – помощником геолога Зангезурского комбината в г. Кафан, Армения.

В 1933 г. В.Беседин с отличной оценкой защитил дипломный проект на тему «Геологическое описание Катар-Ковартского и Норашинского месторождений Зангезурского района и проект разведки медных руд на участке Ленгруппы». После окончания института получил диплом № 243 по специальности «Разведка рудных месторождений».

Молодой геолог В.В.Беседин был направлен на работу в село Клички Бырхинского района Читинской области. Здесь с июня 1933 г. до июля 1935 г. он работал техноруком Почекуевской геологоразведочной партии, которая вначале входила в состав треста «Редметразведка», а с с июля 1934 г. была передана тресту «Союзмышьяк».

В 1935 г. В.В.Беседин вернулся в альма-матер, с сентября 1935 г. до сентября 1937 г. работал ассистентом кафедры петрографии и полезных ископаемых, а с сентября 1937 г. до октября 1939 г. – асистентом кафедры минералогии Днепропетровского горного института.

В 1939 г. Виктор Васильевич переехал в г. Кривой Рог, в котором прошли самые плодотворные годы его жизни. Работу в Криворожском горнорудном институте (КГРИ) он начал с должности старшего преподавателя кафедры геологии. В 1941 г. успешно защитил кандидатскую диссертацию.

В начале Великой Отечественной войны 1941-45 гг. в связи с эвакуацией КГРИ на Урал, в г. Новый Тагил В.В.Беседин много усилий приложил к сохранению и укреплению геологической научной и педагогической школы института. Одновременно с сентября 1941 г. до января 1943 г. он работал начальником производственно-технического отдела и заведующим шлиховой лаборатории треста «Запсибцветметразведка» (г. Томск). С февраля 1943 г. до октября 1944 г. занимал должность доцента, заведующего кафедрой геологии Криворожского горнорудного института в г. Нижний Тагил.

С возвращением горнорудного института в г. Кривой Рог В.В.Беседин в октябре 1944 г. был назначен на должность доцента, заведующего кафедрой геологии.

В послевоенный период Виктор Васильевич поочередно заведовал четырьмя кафедрами (последняя – кафедра минералогии), активно способствуя их организации и укреплению. С 1947 по 1951 г. он работал деканом горно-геологического факультета. содействовал организации и развитию геологического факультета КГРИ.

29 апреля 1946 г. за успешную работу по восстановлению Криворожского горнорудного института В.В.Беседин был награжден «Знаком отличника соцсоревнования Министерства черной металлургии СССР». Верховным Советом СССР он был награжден медалью «За доблестный труд в годы Великой Отечественной войны 1941-1945 гг.». 27 октября 1953 г. Виктор Васильевич Беседин был награжден высокой правительственной наградой – орденом «Знак почета».

В.В.Беседин принимал активное участие в общественной жизни института, выполнял обязанности председателя профсоюзного бюро факультета, секретаря партийного бюро института, руководителя избирательного участка, заседателя народного суда. Постоянно выступал с научными сообщениями в учебных и производственных организациях города.

На протяжении всего периода работы в Криворожском горнорудном институте В.В.Беседин непрерывно и активно занимался научными исследованиями в теоретических и прикладных направлениях геологических наук. Исследования проводил в связи с деятельностью геологоразведочных и горнодобывающих предприятий Криворожского бассейна. Его работы, посвященные генезису богатых железных руд бассейна, легли в основу будущей докторской диссертации. В июле 1955 г. В.В.Беседин приказом ректора Г.М.Малахова был переведен в докторантуру для завершения работы над докторской диссертацией. Кафедру минералогии он передал доценту А.С.Поваренных – будущему профессору и академику.

Работая над проблемой образования богатых железных руд, В.В.Беседин одновременно трудился над завершением начатых еще в 1931 г. в сланцах Дубовой балки (центральная часть Криворожского бассейна) исследований органических остатков в докембрийских образованиях железисто-кремнистой и вмещающих формаций. Осенью 1955 г. после многочисленных проверок и консультаций со специалистами он сообщил о выявлении достоверных обугленных растительных остатках размером до 1 мм.

В своем научном сообщении доцент В.В.Беседин написал: «В результате настойчивых поисков только осенью 1955 г. были найдены микроскопические видимые углистые остатки растений в железистых породах четвертого роговиково-сланцевого горизонта». Об этом автор решился окончательно заявить в средствах массовой информации значительно позже. Открытие В.В.Беседина одобрительно восприняли геологи Криворожского бассейна, их коллеги-члены ученого совета Воронежского университета, а также крупнейший авторитет в области геологии полезных ископаемых академик Д.С.Коржинский.

Публикация информации о находке привела к конфликту. Приоритетность полученных В.В.Бесединым результатов была поставлена под сомнение доцентом Д.И.Ищенко. Но авторитетная профессиональная комиссия под руководством профессора В.П.Смирнова вернула право первооткрывателя В.В.Беседину. Об этом в апреле 1957 г. писала городская газета «Червоний гірник». В заметке отмечалось, что открытие автора отодвинуло признанную границу возникновения высших растений на планете на 500 миллионов лет вглубь веков.

В научной, педагогической работе В.В.Беседин проявлял настойчивость, сосредоточенность, огромную трудоспособность. В отношениях с коллегами и студентами – деликатность и доброжелательность. Об этом, например, свидетельствуют его записи о результатах посещения лекций и лабораторных работ молодых коллег. Несмотря на критические замечания, он своей компетентностью и уважительностью исключал всякий повод для возникновения обид.

В 1958 г. Виктор Васильевич завершал работу над докторской диссертацией, готовился к ее защите. Разрабатывал планы дальнейших исследований, освоения новых и совершенствования читаемых им учебных курсов. Но тяжелые испытания периода войны и восстановления, послевоенных лет сказались на здоровье Виктора Васильевича. Он ушел от нас в расцвете творческих сил, оставив нам память о себе как образце ученого, педагога, человека.


УДК 551.435.82 (477.61)


Мохонько В.И., Чепижко А.В.


КАРСТООБРАЗОВАНИе В ЗОНах ВЛИЯНИЯ
^ НАКОПИТЕЛЕЙ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ


Карстовый процесс в разной степени проявлен в большинстве регионов Украины – на 67,3% ее территории. В Луганской обл. этот показатель составляет около 60%.

Геологические и экологические проявления карста, особенности развития карстовых регионов (скорость и направленность карстогенеза, морфология и распространение карстовых форм, строение и функционирование карстовых водоносных систем, формирование ресурсов подземных и поверхностных вод и др.) характеризуются большим разнообразием в зависимости от условий и факторов карстогенеза и их роли в конкретной обстановке. Это создает трудности при создании корректных моделей формирования карста и разработке методов его оценки и прогнозирования.

Карстовый процесс представляет собой взаимосвязанную совокупность явлений преобразования горных пород, развивающихся под воздействием водообмена, и проявляется возрастанием проницаемости, гетерогенности и анизотропии ёмкостных, фильтрационных и механических свойств карстующихся пород, а при экспонированном или приповерхностном развитии – комплексом специфических явлений в рельефе и гидрологии, что вызывает формирование особых карстовых ландшафтов [2].

Развитие карста определяется воздействием на растворимые горные породы неравновесных с ними движущихся вод, в основе взаимодействия между которыми лежит закон фазового равновесия Гиббса [1]. Взаимодействие между горными породами и природными водами можно рассматривать как отдельные химические реакции, начальными продуктами которых являются какие-либо определённые минералы, а конечными – ионы и нейтральные молекулы, перешедшие в жидкую фазу.

Карбонатный карстогенез может развиваться в результате воздействия одного или трёх процессов (в любой комбинации): 1) карбонатного растворения СаСО3 в чистой (дистиллированной) воде; 2) бикарбонатного (гидрокарбонатного) растворения – растворения СаСО3 в воде, содержащей СО2; 3) растворения СаСО3 другими химическими агентами, главным образом почвенными кислотами органического происхождения [4].

Одной из задач авторов было изучение кинетики растворения мело-мергельных пород трещинно-карстовой зоны в породах маастрихтского яруса верхнего мела (K2mst) Старобельско-Миллеровской моноклинали в условиях, моделирующих химическое и тепловое загрязнение карстовых вод высокоминерализованными отходами производства кальцинированной соды на примере завода по производству кальцинированной соды «Лиссода».

Предприятия по производству кальцинированной соды по аммиачному методу Сольве являются крупными источниками загрязнённых сточных вод. Согласно общепринятым нормам на тонну кальцинированной соды образуется около 10-12 м3 сточных вод, содержащих в своем составе ионы Са2+, Nа+ и Сl в виде СаС12 и NаС1 и других растворимых и нерастворимых солей, оксидов и гидроксидов. В настоящее время отходы содового производства полностью сбрасываются в накопители (так называемые «белые моря»), занимающие сотни гектаров земельных угодий. Строительство накопителей, их содержание требует больших капитальных вложений.

Накопители завода «Лиссода» представляют собой комплекс гидротехнических сооружений общей площадью 177,6 га, состоящий из четырёх отсеков, два из которых эксплуатировались без защиты грунтов и грунтовых вод от загрязнения промышленными стоками на протяжении более 80 лет. Третий и четвёртый отсеки оборудованы защитными грунтово-плёночными экранами, однако величина фильтрационных потерь из них составляет около 15-25% от общего количества поступающих промышленных стоков. В результате вокруг накопителей ОАО «Лиссода» сформировался крупный очаг химического и теплового загрязнения подземных вод, характеризующийся высокими градиентами концентраций и температур. Основными загрязняющими компонентами подземных вод в пределах описываемой площади являются хлориды, нитраты, аммоний, железо, концентрации которых в подземных водах в десятки и сотни раз превышают ПДК. Температура подземных вод верхнемелового водоносного горизонта в зоне влияния накопителей на 1,1-1,6оС превышает фоновые значения, составляющие 8-9оС [3].

При проведении экспериментов использовались образцы мела, отобранные из пород маастрихтской мело-мергельной толщи, состоящие на 95-96% из кальцита с примесями арагонита (2-3%) и сульфатов кальция и магния (2-3%). В качестве модельных растворов использовались фильтрат дистиллерной суспензии из накопителей предприятия по производству кальцинированной соды ОАО «Лиссода» (проба 1), смеси природной воды и дистиллерной суспензии в соотношении 3:1 (проба 2) и 1:3 (проба 3). Соотношение природной воды и фильтрата дистиллерной суспензии подбиралось таким образом, чтобы состав модельных растворов был близок к составу воды мело-мергельного горизонта, отобранной из наблюдательных скважин, расположенных в зоне влияния накопителей завода «Лиссода». В процессе экспериментов изучалось влияние на растворимость мела концентрации и температуры раствора. Экспериментальные исследования сопровождались математическими расчетами, при проведении которых использовалась разработанная авторами числовая модель процесса.

Полученные результаты позволили разработать математическую модель процесса растворения меловых и мергелевых осадочных образований в условиях гидрохимического и геотермического загрязнения подземных вод трещинно-карстовой толщи в зоне влияния накопителей завода «Лиссода».

  1   2   3   4   5   6   7

Схожі:

Міністерство освіти І науки, молоді та спорту України Криворізький Національний університет iconМіністерство освіти І науки, молоді та спорту україни державний вищий навчальний заклад «київський національний економічний університет імені вадима гетьмана» Максимова Алла Василівна
Робота виконана на кафедрі банківської справи Криворізького економічного інституту двнз «Криворізький національний університет» Міністерства...
Міністерство освіти І науки, молоді та спорту України Криворізький Національний університет iconМіністерство освіти І науки, молоді та спорту України Національний університет фізичного виховання І спорту України лахно олена геннадіївна
Роботу виконано у Дніпропетровському державному інституті фізичної культури і спорту, Міністерство освіти і науки, молоді та спорту...
Міністерство освіти І науки, молоді та спорту України Криворізький Національний університет iconМіністерство освіти І науки, молоді та спорту України Національний університет фізичного виховання І спорту України арєшина юлія борисівна
Роботу виконано в Інституті фізичної культури Сумського державного педагогічного університету імені А. С. Макаренка, Міністерство...
Міністерство освіти І науки, молоді та спорту України Криворізький Національний університет iconМіністерство освіти І науки, молоді та спорту україни вднз криворізький національний університет наукова бібліотека бизов володимир Федорович
Президент агн україни, Заслужений діяч науки І техніки, Лауреат Державної премії України, доктор технічних наук, професор
Міністерство освіти І науки, молоді та спорту України Криворізький Національний університет iconМіністерствО освіти І науки, молоді та спорту України бердянський університет менеджменту І бізнесу нагаєць ірина Юріївна
...
Міністерство освіти І науки, молоді та спорту України Криворізький Національний університет iconМіністерство освіти І науки, молоді та спорту україни національний університет фізичного виховання І спорту україни анікєєв дмитро михайлович
Роботу виконано в Національному університеті фізичного виховання І спорту України, Міністерство освіти І науки, молоді та спорту...
Міністерство освіти І науки, молоді та спорту України Криворізький Національний університет iconМіністерство освіти І науки, молоді та спорту України Національний університет фізичного виховання І спорту України бібік руслан вікторович
Робота виконана в Національному університеті фізичного виховання і спорту України, Міністерство освіти і науки, молоді та спорту...
Міністерство освіти І науки, молоді та спорту України Криворізький Національний університет iconМіністерство освіти І науки, молоді та спорту України Національний університет фізичного виховання І спорту України скомороха ольга станіславівна
Роботу виконано в Національному університеті фізичного виховання і спорту України, Міністерство освіти і науки, молоді та спорту...
Міністерство освіти І науки, молоді та спорту України Криворізький Національний університет iconМіністерство освіти І науки, молоді та спорту України Національний університет фізичного виховання І спорту України воробйова анастасія володимирівна
Роботу виконано у Національному університеті фізичного виховання і спорту України, Міністерство освіти і науки, молоді та спорту...
Міністерство освіти І науки, молоді та спорту України Криворізький Національний університет iconМіністерство освіти І науки, молоді та спорту України Державний внз «Національний гірничий університет»
Робота виконана на кафедрі будівництва І геомеханіки Державного внз «Національний гірничий університет» Міністерства освіти І науки,...
Міністерство освіти І науки, молоді та спорту України Криворізький Національний університет iconМіністерство освіти І науки, молоді та спорту україни національний університет фізичного виховання І спорту україни пацалюк костянтин григорович
Роботу виконано в Національному університеті фізичного виховання І спорту України, Міністерства освіти І науки, молоді та спорту...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи