Технология добычи полезных ископаемых со дна озер, морей и океанов - Ржевский В.В.
Скачать (прямая ссылка):
Разработка подводного месторождения песка производится методом отдельных воронок глубиной до 6—6,5 м. По мере отработки очередной воронки баржа с помощью своих якорей перемещается на новое место, и цикл повторяется. Консистенция пульпы в зависимости от глубины разработки и физико-механических свойств песка колеблется от 1 : 3 до 1 : 6. При грунтозаборе на глубинах до 3,5 м заполнение трюмов баржи происходит за 2,5—3,5 ч. Рабочий цикл обычно составляет 15—17 ч, что практически приводит к выполнению только одного рейса за сутки. Отпускная цена на песок составляет 6 руб/т.
Разработка подводных месторождений песка и гравия на шельфе о. Сахалин при помощи более совершенных технических средств добычи позволила бы удовлетворить потребности в строительных материалах промышленности Сахалинской области.
Кроме рассмотренных примеров разработки подводных месторождений песка и гравия в различных акваториях СССР для получения строительных горных пород имеется еще одна возможность:
попутная добыча нерудных строительных материалов при производстве дноуглубительных работ. В настоящее время дноуглубительный флот ММФ СССР ежегодно удаляет при ремонтном углублении каналов и акваторий портов около 30—35 млн. м3 различных пород. По предварительным подсчетам инж. В. Г. Королева, 9—10 млн. м3 из этих пород представлены песками различной крупности или заиленными песками. Пески, пригодные для строительных целей, складируются в подводные отвалы вместе с другими породами в районах, прилегающих к подходным каналам. Это приводит в некоторых случаях к отрицательному влиянию на окружающую среду, а также к обратному попаданию грунта в каналы за счет морских течений. В связи с этим в последнее время резко увеличился цикл работы земснарядов и грунтозаборных шаланд из-за расположения подводных отвалов на больших глубинах моря и на значительном расстоянии от места разработки, что привело к увеличению себестоимости дноуглубительных работ.
В ближайшие годы вообще могут быть запрещены подводные отвалы некоторых видов разрабатываемых на каналах пород из-за высокого содержания в них вредных веществ. В связи с этим для уменьшения вредного влияния складируемых на дне моря пород, для удовлетворения строительных организаций в песке и гравии и для равномерной загрузки судов технического флота "в течение года необходимо в ближайшее время определить возможные объемы попутной добычи стройматериалов при производстве дноуглубительных работ и разработать рациональные технологические схемы рефулирования песка и гравия на береговые склады намыва. Кроме этого следует рассмотреть вопрос и об использовании илов, разрабатываемых на каналах, для нужд сельскохозяйственного производства.
Данному вопросу в настоящее время уделяется большое значение, особенно с учетом охраны окружающей среды и уменьшения объема подводных отвалов.
6.4. ОПЫТ ПОДВОДНОЙ РАЗРАБОТКИ МИРАБИЛИТА-СТЕКЛЕЦА озера КУЧУК *
В отечественной и зарубежной практике подводной добычи полезных ископаемых до настоящего времени отсутствует опыт промышленной разработки и транспортирования на большие расстояния монолитных полускальных растворимых горных пород подводных солевых месторождений. Большой интерес в этом вопросе представляет Кучукское месторождение мирабилита—стек-леца, находящееся в центральной части Кулундинской степи Алтайского края. Озеро. Кучук представляет собой замкнутый бес-точный бассейн с речным питанием, расположенный на окраине Западно-Сибирской низменности. Котловина оз. Кучук в плане
* Параграф написан инж. В. И. Папуловым и инж. А. С. Ивановым.
9* 259
имеет форму эллипса, вытянутую в меридиональном направлении (а = 11^-12 км, Ь= 17-г-18 км). Площадь озера составляет 178,6 км2, средняя глубина 2,5 м. Котловина озера является базисом эрозии и конечным стоком р. Кучук, среднегодовой сток которой составляет в среднем 0,Зн-0,5 м3/с. Рапа в оз. Кучук из-за высокой концентрации солей (22ч-28%) не замерзает. Среднемесячный минимум температуры рапы (декабрь—январь) —15°С-:—20°С. Преобладающие ветры «ю—з», «ю» и «з» со средней скоростью 7—10 м/с и максимальной до 30 м/с. Направление ветра в отдельные периоды неоднократно меняется в течение суток.
Озерные отложения Кучукского месторождения гидроминеральных солей представлены песчано-глинистыми и соляно-илистыми отложениями. Наиболее полно изучены верхние горизонты до глубины 6—10 м, сложенные мирабилитом—стеклецом, мирабилитом с илом, песчано-илистыми породами. К мирабилиту-стек-лецу отнесены все разности с содержанием Na2S04 (в пересчете на мирабилит) не менее 75% и с содержанием нерастворимого осадка не более 10%. Верхние горизонты озерных отложений представлены линзовой залежью. Линза эллипсоидовидная мощностью до 5,5 м с ровной кровлей и неровной выпуклой подошвой. Размеры залежи в плане 16 X 12,5 км. Общая площадь линзы 130 км2. Основным сырьем месторождения является мирабилит-стеклец, который представляет собой монолитную, жестко кристаллическую породу с включением нерастворимых осадков (до 4%). Химическая формула Na2S04-ЮН20. Мирабилит-стеклец обладает высокой электропроводностью, значительной теплопроводностью, высокими коррозийными свойствами и значительной крепостью. Плотность в массиве мирабилита-стеклеца в зависимости от содержания в нем нерастворимых осадков колеблется в пределах ум = 1,49-т-1,9 т/м3. Порода имеет массивную текстуру и разнозернистую, но в основном крупнокристаллическую структуру. В отдельных участках порода имеет вид аморфной массы. Физико-механические свойства мирабилита-стеклеца и подстилающих его пород приведены в табл. 6.6. В пересчете на шкалу проф. М. М. Протодьяконова коэффициент крепости мирабилита-стеклеца находится в пределах /кр == 2н-3,5.
