книги из ГПНТБ / Стафеев, П. Ф. Драгирование забайкальских россыпей опыт подготовки и разработки дражных полигонов в комбинате Балейзолото

Рис. 13. Комбинированная схема 'вскрыши торфов на поли­ гоне драги «А».

му графику, по следующему режиму: число рабочих дней за месяц — 24, количество технических уходов—3 , продолжительность техухода — 2 дня, чистое время ра­ боты в сутки — 2 0 часов, коэффициент использования трактора в сутки — 0,83, в месяц — 0,80.

Эксплуатационные данные скрепера Д-511 на базе трактора ДЭТ-250 показаны в табл. 12.

70

Послойно-спиральная вскрыша торфов

На одном из дражных полигонов Средне-Борзип- ского участка комбината «Балейзолото» в 1970— 1971 гг. рационализаторы разработали и внедрили но­ вый вариант послойной вскрыши влагоемкого почвеннорастительного слоя.

Сущность нового варианта заключается в том, что при резании грунта ножом отвала происходит сверты­ вание стружки породыВал породы приобретает пос­ лойно-спиральную форму, объем которого в 3—4 раза больше обычного вала грунта, перемещаемого бульдо­ зером. Трение о грунт такого вала будет минимальным, если под срезаемой стружкой остается твердое основа­ ние мерзлоты. Наблюдения за формированием спираль­ ных валиков грунта показали, что толщина снимаемой стружки главным образом определяется мощностью корневой системы в почве. Развитый растительный пок­ ров способствует сохранению прочности структуры грунта при ее свертывании перед ножом бульдозера. Эта величина колеблется от 15 до 25 см. В этом слу­ чае к вскрыше приступают как только слой с корневой системой протаивает на всю глубину. Резание первого забоя начинается со стороны места складирования от­ вала на расстоянии 10—15 м от промышленного конту­ ра россыпи. Подрезаемый ножом протаявший слои под­ нимается по сферической поверхности отвала. По мере продвижения бульдозера происходит опрокидывание слоя вперед и дальнейшее его свертывание в плотную спираль. Замер 100 таких спиральных валиков породы

Средний объем уложенного спирального валика поро­

заключается в том. что длина бульдозированпя сокра­ щается почти в два раза. Уложенные в один слой такие плотные валики уже на следующий день позволяют складировать на них следующий слой отвала, что пс-

72

оттаивания мерзлых пород. Пленка, уложенная на рос­ сыпь, поверхность которой предварительно очищена от снега, позволяет начать послойную вскрышу торфов раньше обычного на целый месяц. Применение пленоч­ ных покрытий на дражных участках в начале сезона сокращает затраты на оттаивание сезонной мерзлоты и улучшает условия драгирования. Первые исследования пленочных покрытий были проведены в Забайкалье на­

«Балейзолото» ведутся с 1965 года. Первоначальна пленкой покрывались участки размером 5x5 м2, затем экспериментальные площадки увеличили до 1000 м2 и более. Для наблюдения выбирались сравнительно ров­ ные участки с' преимущественно песчано-галечниковой

74

Концы со по краям закрепляли па глубин) до 5 сиг и придавливали породой. По длинной стороне (полосы пленки накладывали н«нклест) пленку также пригружали породой. В центре каждого экспериментального участка устанавливали штыревые термометры или обо­ рудовали геотермические скважины. Аналогичные по­ сты наблюдении оборудовали на контрольных участ­ ках, расположенных от экспериментальных участков на расстоянии не менее 20 иг. Цикл измерений длился обычно 2 —3 дня, а на некоторых-участках период .за­ меров доходил до нескольких месяцев. Температуру из­ меряли круглосуточно черев каждые два часа, а в от­ дельных случаях только днем, поскольку дневной режим играет большое значение в общем теплообороте.

Для этого использовали следующие измерительные приборы: вытяжные термометры в эбонитовых трубках (ТПВ-50), электротермометры АМ-2М, почвенные тер­ мометры С. И. Савинова, штыревые термометры, спир­ товые низкоградусные термометры.

Регистрировали показания только после выдержки термометров в течение 2—3 суток. Выдержка геотерми­ ческих скважин достигала 1— 2 месяца, а замер в них па глубине более 1 м производили одни раз в неделю.

Участок россыпи драги «Г». Экспериментальная пло­ щадка, где измеряли глубину оттаивания и темпера­ турный режим пород, имела форму прямоугольника размером 120X120 м с ровной, очищенной от раститель­ ного покрова поверхностью. Участок, расположенный в районе разведочных линий № 61 (пробуренных в 1952 г,) п № 73 (1953 г.) (блоки № 12, 13, 14), намечался к. отработке драгой в 1968 году, В 1965—1966 гг, на -всей площади, пораженной многолетней мерзлотой, была проведена вскрыша торфов до песчано-галсчниковых отложений. Зимой вскрытый участок затапливался во­ дой. Экспериментальные площадки на участке были

оборудованы в 1966 году.

Перед укладкой пленки экспериментальную пло­ щадку предварительно выравнивали бульдозером и устраивали дренажную канаву. Здесь пленки (шири­ ной одной полосы 1,4 иг) укладывали сплошным по­ крывалом. Несмотря на сравнительно ровную поверх­ ность участка, между пленкой н породой оставалась воздушная подушка до 10—15 сиг.

/О

ческнн эффект покрытия в ночное время, ибо иод плен­ кой порода ночью остается «теплой».

Замеры температуры вытяжными термометрами по­ казали, что с увеличением глубины разница между среднесуточными значениями температуры пород под пленками и на контроле постепенно уменьшается и за­ тухает прирост тепловой энергии при применении во­ донепроницаемых покрытий. Аналогичная картина на-, блюдалась по данным замеров температуры по геотермическим скважинам, заложенным на глубину до 2 ,0 .-я.

тые пленками, оттаяли в среднем на глубину 1,5 м. Та­ кие же породы без покрытия оттаяли только на метр, а породы в естественном состоянии (под почвенно-рас­

породы — от 1,72 до 2,08 т/м3. Для определения влажно­ сти и объемного веса пород проходили шурфы на глу­ бину до 0,8 м. Кроме того, когда драга вынуждена отра­ батывать отдельные неподготовленные мерзлые участ­ ки, из черпаков ее отбирали пробу (куски мерзлой по­ роды с глубины до 9 м с ненарушенной структурой), образцы весом 4—5 кг очищали и взвешивали, определя­ ли объем и высушивали по известной в гидрогеологии методике. Всего было отработано более 100 образцов. Результаты определения весовой влажности и объемно­ го веса почти совпадали с данными гидрогеологически» отчетов. Следовательно, этим методом отбора проб мо­ жно пользоваться.

Действие полиэтиленовых пленок па оттаивание по­ род будет заметнее, если покрывать ими участки до на­ ступления положительных среднесуточных температур воздуха (ранней весной). Солнечные. лучи тогда лишь скользят по земной поверхности, а температура воз­ духа поднимается выше 0 только днем. Такое суждение основано на анализе условий теплообмена и подтвер­ ждается производственными наблюдениями. Ранней

77

воздух не уходит в атмосферу, поэтому здесь темпера­

температура становится положительной лишь во вто­

этот период пленочное покрытие в большей мере (по сравнению с летним периодом) способствует сокраще­ нию потерь тепла, вызываемых испарением влаги. С дру­ гой стороны, обилие осадков выпадающих в июле — ав­ густе (М-52%), и наличие полиэтиленового водонепро­ ницаемого экрана приводят к снижению поступления тепла в пнжнпе слои россыпи, приносимого инфильтрующпмп атмосферными осадками. Дождевые осадки испаряются с поверхности пленки, вызывая ее охлажде­ ние.'С повышением температуры воздуха под пленкой и наружного воздуха вполне возможен процесс вырав­ нивания потерь тепла, в результате интенсивность от­ таивания пород под пленкой будет падать. Эти сообра­ жения подтверждаются научно-исследовательскими данными п нашими наблюдениями.

В 1968 году на участке россыпи «Г» полиэтилено­ выми пленками были покрыты две соседние площадки, каждая в 6000 м2. Ровная поверхность россыпи осенью предыдущего года была разрыхлена па глубину 0,5 м. Для ускорения оттаивания сезонной мерзлоты в преде­

таиванием установили наблюдение. Всего было сдела­ но 30 замеров глубины оттаивания металлическими щупами и проходкой шурфов. Данные показали, чго применение пленочного покрытия в марте способство­ вало более раннему по времени оттаиванию мерзлых пород.

Аналогичная задача ставилась при устройстве эк­ спериментальных площадок на участках драг «В» н «Б», где также было установлено, что оттаивание пород под пленкой началось в конце марта н начале апреля. К концу марта породы под пленочным покрытием от­ таивали на 14,6—16,2 см, в то время как в естественных

78

условиях оттаивания не наблюдалось. В апреле поро­ ды под пленкой оттаивали на 50—60 см, а в естествен­

следования по выяснению интенсивности оттаивания летом мерзлых пород под влиянием пленочных покры­ тий. С этой целью на участке, расположенном на левом берегу реки Унды, в июле бульдозерами вскрыли тор­ фяной слой на глубину 1,5 м, т. е. до верхней границы многолетней мерзлоты. В конце июля па обнаженные песчано-галечниковые отложения (площадь 1000 м2) уложили полиэтиленовые пленки. Рядом выбрали кон­ трольную площадку, где обнаженные отложения оста­ вались в естественном состоянии. Породы здесь пред­ ставлены галечниками с песчаным заполнителем. Объ­ емный вес скелета породы составлял приблизительно 1800 кг/м3. Температуру породы измеряли, вытяжными термометрами, оттаивание контролировали, до глуби­ ны 1,0 м металлическим щупом, а глубину более одно­ го метра — бурением. На площадке, покрытой полиэтиле­ новой пленкой, галечники оттаяли на глубину 2,0 м, на

контрольной площадке—- 1,8 м.

Наблюдения показали, что в июле — августе, в период максимума осадков и сильного нагрева поверхности, пленочное покрытие оказывало меньшее влияние на ин­

в засушливое время, турбулентный теплообмен значи­ тельно превышал испарение, только в мае (4061 ккал/см2) он был равен сумме около трех летних' ме­ сяцев (5543 ккал/см2). Сокращение при помощи пле­ ночного покрытия потерь тепла на турбулентный те­ плообмен достигало значительной величины весной п летом, но в весеннем балансе сохраненное тепло со­ ставляло большую часть. Испарение весной с поверх­ ности пленки практически отсутствовало, что обеспе­ чивало, особенно в апреле — мае, значительный тепло­ вой эффект. Летом же большая часть осадков задер­ живалась на поверхности пленки и испарялась.

Экспериментальные работы, проведенные на пло­ щади 30 тыс. м2, показали, что способ солнечной ог-

79