Исследование состава и физико-механических свойств техногенных грунтов отвалов месторождений полезных ископаемых (на примере Ведугинского золоторудного месторождения Енисейского кряжа)
Цель проекта – систематизация методик работ по исследованию физико-механических свойств техногенных грунтов, составление программы их исследований и ее опробование на грунтах отвалов пустых пород Ведугинского золоторудного месторождения. Научная новизна полученных результатов заключается в составлении программы работ с техногенными грунтами Ведугинского месторождения на основе систематизации ранее использованных методик изучения различных техногенных грунтов, применение выбранных методик и получение новых данных о свойствах техногенных грунтов месторождений полезных ископаемых.
Введение …………………………………………………………………………………………………….. 10
1 Общая часть ……………………………………………………………………………………………… 12
Природные условия …………………………………………………………………………………. 12
1.1 Физико-географические условия………………………………………………………….. 12
1.2 Геологическое строение ……………………………………………………………………… 15
1.3 Стратиграфия района ………………………………………………………………………….. 16
1.4 Гидрологические, геологические и инженерно-геологические условия и
явления……………………………………………………………………………………………………….. 22
2 Обзор литературы ……………………………………………………………………………………… 25
3 Специальная часть…………………………………………………………………………………….. 37
Лабораторные методы исследования техногенных грунтов …………………………….. 37
3.1 Физические свойства ………………………………………………………………………….. 40
3.1.1 Гранулометрический состав …………………………………………………………… 40
3.1.2 Влажность, граница текучести, граница раскатывания ……………………… 44
3.1.3 Уплотнение грунта ………………………………………………………………………… 46
3.2 Физико-механические свойства …………………………………………………………… 49
3.2.1 Истираемость грунта …………………………………………………………………….. 49
3.2.2 Растяжение и сжатие образцов грунта …………………………………………….. 52
3.2.3 Компрессионное сжатие ………………………………………………………………… 53
3.2.4 Метод трехосного сжатия ………………………………………………………………. 60
3.2.5 Обработка полученных результатов ……………………………………………….. 64
4 Финансовый менеджмент, и ресурсоэффективность и ресурсосбережение …….. 73
4.1 Затраты времени и труда проводимых работ…………………………………………. 73
4.2 Риски проекта …………………………………………………………………………………….. 75
4.3 Основная заработная плата………………………………………………………………….. 76
4.4 Стоимость работ…………………………………………………………………………………. 79
5 Социальная ответственность ……………………………………………………………………… 84
Введение…………………………………………………………………………………………………. 84
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности …………. 84
5.2 Производственная безопасность ………………………………………………………….. 86
5.3 Анализ опасных и вредных производственных факторов……………………….. 87
5.4 Обоснование мероприятий по снижению уровней воздействия опасных и
вредных факторов на исследователя ……………………………………………………………… 92
5.5 Экологическая безопасность ……………………………………………………………….. 95
5.6 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ……………………………………………… 96
Выводы …………………………………………………………………………………………………… 97
Заключение …………………………………………………………………………………………………. 99
Список публикаций студента………………………………………………………………………. 100
Список использованных источников……………………………………………………………. 101
Приложение А …………………………………………………………………………………………… 107
Приложение Б ……………………………………………………………………………………………. 117
Приложение В …………………………………………………………………………………………… 119
Считается, что строительство на территории с широким распространением
техногенных грунтов требует дополнительных исследований, более затратно в
материальном отношении, а также не имеет чёткого перечня указаний для исследования
физико-механических свойств грунтов при изысканиях. Действительно, для дамб отвалов
пустых пород месторождений полезных ископаемых нет согласованной методики по
исследованию и изучению физико-механических свойств техногенных грунтов, что
затрудняет процесс получения данных и затрачивает временной ресурс. Так как
строительство подобных объектов развивается широко, целью данной работы стала
систематизация методик работ с техногенными грунтами, разработка программы и ее
опробование на примере грунтов территории Ведугинского золоторудного месторождения
Красноярского края.
В данном исследовании была проведена работа с двумя видами грунтов – это
техногенные крупнообломочные, представленные сланцами, и суглинки, полученные из
сланцев при отработке месторождения.
Цель работы – систематизация методик по исследованию физико-механических
свойств техногенных грунтов, составление программы их изучения и ее применение на
грунтах из дамб отвалов на территории Ведугинского золоторудного месторождения.
Задачи:
– систематизация и анализ методы исследования техногенных грунтов;
– составление программы их исследований на основе анализа методик;
– апробация программы-алгоритма испытаний на пробах, полученных при отборе
из дамб на месторождениях;
– выявление закономерностей между характеристиками состава и физико-
механических свойств грунтов;
– рекомендации по применению программы исследования техногенных грунтов.
Объект разработки – техногенные грунты площадок отвалов Ведугинского
золоторудного месторождения в Северо-Енисейском районе Красноярского края на
водоразделе рек Ведуга и Малая Ведуга, к северо-западу от поселка Брянка.
Научная новизна полученных результатов заключается в новых данных
полученных в результате составления индивидуальной программы работ с техногенными
грунтами отвалов на Ведугинском месторождении, необходимость которой, была
определена специфичностью свойств суглинков полученных из сланцев. Исследуемые
грунты отличаются от естественных присутствием остатков реагентов, разной степенью
уплотнения, проблематичностью отбора в естественном состоянии с сохранением
структуры и применения стандартных схем исследования физико-механических свойств.
В основу работы положены материалы, полученные автором в лаборатории
«Грунтоведение и механика грунтов ИШПР ТПУ». В процессе работ проводились анализ
и обобщение литературных и фондовых материалов, лабораторные исследование состава
и физико-механических свойств проб грунта, статистические расчеты, а также составлена
смета на выполнение работ.
1 Общая часть
Природные условия
В рамках проведенного исследования были выполнены все поставленные задачи:
систематизированы и проанализированы методы исследования полученных техногенных
грунтов, была составлена полная программа исследования, которая также была применена
в данной работе.
При апробации программы-алгоритма испытаний на пробах были проведены
исследования на получение физических и механических показателей грунта. Изучаемые
свойства требовали дополнительных и индивидуальных способов реализации. Испытания
грунта проводились в его естественном состоянии.
Для техногенных грунтов была приведена классификация для коэффициентов
первичной консолидации, полученных при проведении консолидировано-дренированного
испытания. Также работа показала, что программа работ с техногенными грунтами может
быть применена для грунтов отвалов месторождений твердых полезных ископаемых, но
выявленные требуют дальнейшего изучения, корректировки методов и схем испытаний,
для дальнейшего классифицирования техногенных грунтов.
При обработке полученных данных использовался метод корреляции. В ходе
обработки результатов были получены регрессионные логарифмические уравнения,
которые можно использовать при изучении других месторождений природных
ископаемых, располагающихся на территории Енисейского кряжа, так как геологическое
строение данного района предполагает аналогичное залегание грунта и аналогичное
освоение территории, в ходе которого образуются техногенные грунты.
Полученные уравнения носят вероятностный характер, но рекомендуются к
применению при изучении причинно-следственных связей между изучающимися физико-
механическими свойствами на исследуемой территории. Полученные регрессионные
уровенения упрощают работу на этапе лабораторного исследования грунта, выгодны с
точки зрения экономии денежных средств, сохраняют ресурсоэффективность сотрудников
лаборатории, имеют структурированную схему, что помогает сохранить временной
ресурс.
Список публикаций студента
1. Данилова Н.В. Систематизация методов исследования техногенных грунтов на
примере месторождения полезных ископаемых Енисейского кряжа/ Данилова Н.В.;
науч. рук. Крамаренко В.В.// Проблемы геологии и освоения недр: материалы XXIV
международного научного симпозиума имени академика М.А. Усова студентов и
молодых учёных, г.Томск, 6-10 апреля 2020 г. (в печати).
Последние выполненные заказы
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
4.6 (92 отзыва)
4.9 (343 отзыва)
4.8 (9 отзывов)
4.7 (96 отзывов)
4.9 (522 отзыва)
4.6 (71 отзыв)
5 (44 отзыва)
4.4 (59 отзывов)
4.2 (13 отзывов)
