О повышение эффективности игловой гидрооттайки на прииске «Комсомольский»

Колыма, №1, 1972

На прииске «Комсомольский» работает самая северная в мире драга, отрабатывающая золотоносную россыпь в долине р. Ичувеем. Сложные геоло­гические и суровые климатические условия определяют специфические особенности подготовки песков к промывке.

Неудовлетворительное гидроигловое оттаивание горных пород в 1970 г. вызвало необходимость про­извести анализ причин, обусловивших трудности в работе драги №187, и выработать рекомендации, которые способствовали бы преодолению их в пос­ледующие годы.

Характер литологического разреза полигона в районе работы драги следующий. Растительно-торфяной покров мощностью 0,5 м перекрывает слой илов и песков с включением мелкой гальки, сцементированной глиной со льдом, постепенно переходящий в слой гравийно-галечных отложений, включающих линзы льда и валуны. Льдистость верхних 3–6 м разреза — около 500 кг/м³.

Продуктивный пласт (пески) представлен льдистыми гравием и галькой с илом и глиной. В верхней части слоя песков встречаются прослои ила различной мощности, в нижней части — прослои серовато-синей щебенистой глины. По всей мощности этого пласта также встречаются валуны и линзы льда (некоторые из них достигают толщины 1–2 м). Льдистость песков — 250–280 кг/м³, их мощность — 2–5 м.

Поверхность плотика представлена расщеплен­ными алевролитами с линзами льда. Общая мощ­ность рыхлых отложений составляет 5–10 м. Температура горных пород на глубине 1,6–5 м в течение года колеблется от минус 0,8 до минус 10° (по данным ВНИИ-1).

Климат района чрезвычайно суров. Достаточно сказать, что средняя месячная (за многолетие) температура воздуха самого теплого месяца, июля, не превышает 10°, а средняя годовая составляет около минус 11°. Сумма положительных градусо-суток в многолетнем разрезе составляет немногим более 700, а отрицательных — около 4700.

Промывочный сезон 1970 г. для игловой гидрооттайки был наиболее неблагоприятным с точки зрения погодных условий за все время производства этого вида работ на прииске. Лето было холодным и неустойчивым, в июле и августе наблюдались снегопады.

Однако не это явилось основной причиной неудовлетворительного хода оттаивания мерзлых горных пород гидроиглами. Весь комплекс иглового оттаивания монтировали и эксплуатировали без заранее произведенного инженерного расчета, и уже с первых дней после пуска системы наметились отклонения от нормального хода оттаивания, которые затем, усиливаясь, отрицательно сказались на ходе драгирования.

В таблице приведены данные, характеризующие динамику работ по проведению гидроиглового оттаивания в 1970 г. на полигоне драги №187. Около 50% общего времени выстойки пришлось на период резкого снижения температуры воды при макси­мальном количестве одновременно действующих игл.

При наличии одной стационарной насосной станции, состоявшей из шести насосов 200Д60, уже к концу июня (и до конца сезона) в одновременной работе находилось более 3000 гидроигл, часто — 4000 и более, а в начале сентября, например, в одновременной работе зафиксировано 4615 игл.

Согласно произведенному расчету оптималь­ных режимных характеристик гидроигловой систе­мы оттаивания, на полигоне драги №187 для фактически переработанных объемов горной массы в 1970 г. и оттайки в четыре цикла, в одновременном действии должно было находиться 3200–3300 игл. Производительность насосной станции должна была составлять не менее 6000 м³/час. На самом же деле она составляла не более 2400 м³/час и, естественно, большинство гидроигл не работали в нужном режиме из-за необеспеченности водой. В связи с этим повсеместно вдоль левого по ходу драги борта полигона наблюдалась неполная оттайка грунта: наличие «козлов», образование в мерзлой толще горизонтальных талых слоев, несмыкание талых тел вокруг игл и т.п.

Такое положение с водообеспеченностью гидроигл осложнилось сравнительно низкой температу­рой воды в течение почти всего сезона.

На графике совмещены данные о ходе средней суточной температуры воды, подаваемой на иглы, и количестве игл, находящихся в одновременном дей­ствии. Совершенно очевидно, что начиная с июля и особенно в конце августа — начале сентября ожи­дать высококачественной оттайки горных пород нельзя, так как именно в этот период проявились оба отрицательных фактора — чрезмерное количе­ство игл в одновременном действии и низкая тем­пература воды.

Ход средней суточной температуры воды (t°) в питающем зумпфе игловой гидрооттайки и количество одновременно дей­ствующих гидроигл (n)

Наряду с указанными основными причинами неудовлетворительного хода оттаивания полигона драги №187 имелись другие недостатки, относящиеся, например, к монтажу системы водоснабже­ния, которые способствовали дополнительным потерям напора в системе. Кроме того, на качестве оттаивания отрицательно сказалась повышенная мутность воды в питающем зумпфе (р = 850–1000 мг/л), вызывавшая засорение игл и кольматацию оттаивавших пород, весьма низкий уровень контроля за ходом оттаивания и работой всей системы и т. п.

Перспективный план разработки Ичувеемской россыпи, составленный ВНИИ-1 еще в начале 60-х годов, предусматривал постепенное усовершенство­вание дражной добычи. В нем, в частности, предлагалась механизация извлечения гидроигл, автомати­зация работы насосов и насосных станций гидрооттайки, замена изношенного и морально устаревшего оборудования, усовершенствование бурового ин­струмента и станков, предохранение от сезонного промерзания оттаянных объемов горной массы, варьирование параметрами гидрооттайки (шаг игл, цикл выстойки) в зависимости от ожидаемой тем­пературы по месяцам и декадам, своевременное на­чало парооттайки и т.д.

Большинство рекомендаций в основном не выпол­нено, что и явилось наряду с перечисленными выше недостатками причиной неудовлетворительной оттайки дражного полигона в 1970 г.

В целях повышения эффективности игловой гид­рооттайки полигона драги №187 рекомендуется провести следующие мероприятия, которые могут быть учтены и другими приисками.

- Обязательно проектировать игловую гидрооттайку на запланированный объем оттайки с учетом имеющегося остатка талых пород от предыдущего года и создания переходящего остатка на следующий год, обеспечив его термоизоляцию на зимний период. В проекте использовать данные о мощности и мерзлотно-литологических характеристиках разрабатываемого пласта, календарные сроки разра­ботки оттаянных пород, гидравлические характери­стики насосной и распределительных трубопрово­дов, а также экономические расчеты по этому виду работ [1]. Расчетный расход воды на одну иглу дол­жен быть не менее 2 м³/час.

- Для обеспечения мобильности и экономии време­ни и средств нужно применять передвижные насосные установки АН-П-14НДС в комплекте ОВГ-II-3X350, отказавшись от сооружения стационарных насосных станций.

- Следует добиться максимального осветления воды в питающем зумпфе (р

- Необходимо обеспечить полный и качественный контроль за работой всей системы игловой гидрооттайки и за ходом оттаивания мерзлой толщи путем наблюдений по приборам, установленным в системе водоснабжения, а также по сухим геотермическим скважинам, оборудованным согласно рекомендациям ВНИИ-1 [1, 2].

- Нужно предотвратить поступление воды из р. Ичувеем на поверхность участка гидроиглового оттаивания, что наблюдалось в 1970 г.

- В период монтажа и транспортировки по полигону водоводов следует обратить особое внимание на недопустимость попадания в них грунта (особенно для больших диаметров), регулярно промывать водоводы.

- При проектировании игловой гидрооттайки следует определять шаг расстановки игл и продолжительность их действия, приняв в расчет среднюю многолетнюю температуру воды обеспеченностью 80%.

- В последующие годы для повышения температуры воды, поступающей в гидроиглы, возможно применение на дражном полигоне комплекта солнечно­го водонагревателя, конструкция которого разработана ВНИИ-1. Нагреватель, состоящий из нескольких рукавов, выполненных из полиэтиленовой пленки, площадью 10000 м² позволяет повысить производительность гидроигл на 25% и снизить стоимость оттаивания [1]. Целесообразно провести специальные исследования возможности применения поверхностно-активных веществ (ПАВ), образующих на поверхности воды в непроточных зумпфах мономо­лекулярные пленки, действие которых также способствует нагреванию воды.

- Для общего руководства, проектирования, контроля при эксплуатации, накопления, систематизации и обобщения материалов по гидроигловой оттайке целесообразно организовать на прииске мерзлотную службу, которая бы регулярно совершенствовала этот вид работ.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гольдгман В. Г., Знаменский В. В., Чисто­польский С. Д. Гидравлическое оттаивание мерзлых горных пород. Труды ВНИИ-1, т. XXX, Магадан, 1970.

2. Инструктивные положения по разработке вечномерзлых россыпей. Часть 1, ВНИИ-1, Магадан, 1959. ■

-1+1

• Содержание сайта
• Комментарии
• Главная страница