Комплексное освоение минеральных ресурсов на месторождениях Северо-Байкальской рудной зоны

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Геология


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

--© Л. И. Худякова, 2012
УДК 622. 36. 002.8 Л.И. Худякова
КОМПЛЕКСНОЕ ОСВОЕНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ РЕСУРСОВ НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ СЕВЕРО-БАЙКАЛЬСКОЙ РУДНОЙ ЗОНЫ*
Изучены физико-механические показатели магнийсиликатных пород СевероБайкальской рудной зоны. Показано, что они имеют высокое качество и могут применяться в строительстве. Это позволит комплексно использовать минеральные ресурсы при разработке месторождений полезных ископаемых. Ключевые слова: техногенные массивы, щебень из дунита, тяжелый бетон.
Северо-Байкальская габбро-пироксенит-дунитовая формация включает в себя более десяти плутонов и ряд небольших массивов. К числу крупных и хорошо изученных относятся Чайский, Нюрундуканский и До-выренский плутоны. Среди всего разнообразия пород, слагающих плутоны формации, выделяют три важнейшие группы: дуниты, перидотиты и габброи-ды. Дуниты в Довыренском плутоне образуют протяженные пластовые тела среди габброидов и перидотитов. В Ню-рундуканском и Чайском плутонах слагают небольшие обособленные тела, не имеющие пластовой формы и рассекаемые апофизами перидотитов и габброи-дов [1]. Запасы данных видов пород составляют миллиарды тонн.
При разработке месторождений, перемещенные в хвостохранилища, они займут огромные территории, образуя техногенные массивы, негативно влияющие на экологическую обстановку на прилегающих территориях. Однако
по своим физико-механическим показателям, представленным в табл. 1 на примере дунитов Довыренского плутона, имеют высокое качество.
Данные таблицы показывают, что магнийсиликатные породы — твердые породы, не содержат зерен слабых пород, пластинчатой и игловатой формы, имеют высокую марку по дробимости и истираемости и высокий удельный вес.
Наличие вредных компонентов и примесей в исследуемых породах не выявлено. Проведена радиационно-гигиеническая оценка пород согласно ГОСТ 30 108–94 «Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов». Значения суммарной удельной эффективной активности естественных радионуклидов Аэфф для дунита составляет 85,69 Бк/кг. По радиационным показателям образцы не превышают нормируемых значений СанПиН 2.6.1. 2523−09 «Нормы радиационной безопасности» (НРБ-99/2009).
* Работа выполняется по программе ОХНМ РАН № 5.5.2 «Получение новых видов материалов с высокими эксплуатационными характеристиками из отходов горнодобывающей промышленности».
Таблица 1
Физико-механические показатели щебня из магнийсиликатныгх пород
№ Показатели Дунит Требования ГОСТ
п/п 8267−93
1. Содержание фракции Дмин, % 98,3 От 90 до 100%
2. Содержание фракции Дмах, % 3,2 До 10%
3. Содержание фракции 0,5(Дмин + Дмах), % 50,8 От 30 до 80%
4. Содержание фракции 1,25Дмах 0,2 До 0,5%
5. Объемный насыпной вес щебня, кг/м3 1745
6. Содержание илистых, глинистых, пылевидных частиц, % 1,0 1%
7. Содержание глины в комках — Не более 0,25%
8. Марка щебня по дробимости 1200
9. Марка щебня по истираемости И1
10. Влажность щебня, % 0,5
11. Истинная плотность (удельный вес), г/см3 3,0
12. Содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы, % -
13. Содержание зерен слабых пород, % - Не более 5%
Таблица 2
Механические показатели бетона в зависимости от вида заполнителей
Вид крупного Вид мелкого Предел прочности при сжатии, МПа
заполнителя заполнителя в воз расте
7 суток 28 суток
Дунит Кварцевый песок 18,3 28,8
Гранитный щебень Кварцевый песок 16,0 27,3
Гравий Кварцевый песок 15,8 26,2
По результатам испытаний щебня из магнийсиликатных пород (дунитов) установлено, что он соответствует требованиям ГОСТ 8267–93 «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия» и может использоваться в качестве заполнителей для тяжелого бетона, а также для дорожных и других видов строительных работ.
В настоящее время сырьевые строительные материалы производятся на мелких предприятиях, эксплуатирующих небольшие месторождения. Наиболее перспективным и экономически выгодным является использовать породы, находящиеся в отвалах, так как при
этом исключается проведение буровзрывных работ и первичное дробление горной массы. В частности, магнийси-ликатные породы, находящиеся в отвалах, после крупного дробления можно сразу подавать на грохочение и разделение по классам крупности: 0−5 мм, 5−20 мм, 20−40 мм. Породы крупнее 40 мм должны поступать на среднее дробление, а затем назад на грохочение. Щебень нужной фракции можно использовать для получения строительных материалов или проведения строительных работ.
Рассмотрим возможность использования щебня из дунитов Довыренского плутона в качестве крупного заполните-
ля при производстве бетонов. Изучалось влияние вида щебня на темпы твердения и прочность бетонов [2]. Исследования проводились в возрасте 7 и 28 суток нормально-влажностного твердения на бетонах с тремя видами крупного заполнителя — дунита, гранита и гравия. В качестве мелкого заполнителя использовался кварцевый песок с модулем крупности Мк=2,5. В качестве вяжущего — портландцемент марки М400Д0 Тим-люйского цементного завода. Вода для затворения бетонных смесей во всех случаях соответствовала ГОСТ 23 732 «Вода для бетонов и растворов. Технические условия». Расход щебня всех видов в составе бетонов оставался равным по массе. Подвижность бетонных смесей во всех случаях составляла 1−4 см при соотношении массы песка к общей массы заполнителей, равном 0,4. Расход цемента оставался постоянным. Полученные результаты представлены в табл. 2.
Полученные в ходе экспериментов данные показывают, что основной набор
прочности происходит в первые 7 суток твердения бетона (более 50%), далее набор прочности замедляется и достигает максимального значения к 28 суткам твердения в нормально-влажностных условиях. Вид крупного заполнителя оказывает влияние на прочностные характеристики бетонов. Лучшие показатели имеют бетоны с использованием магнийсиликатных пород (дунитов). Самые низкие показатели имеют бетоны, где в качестве крупного заполнителя используется гравий. Морозостойкость бетонов составляет 50 циклов.
Таким образом, в результате проведенных исследований установлено, что отходы горнодобывающей промышленности в виде дунитов имеют высокое качество и могут быть использованы при производстве тяжелых бетонов. Это позволит комплексно осваивать минеральные ресурсы с организацией малоотходного производства при разработке месторождений полезных ископаемых.
1. Леснов Ф. П. Геология и петрология Чай-ского габбро-перидотит-дунитового никеле-носного плутона (Северное Прибайкалье). Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1972. — 228 с.
2. Худякова Л. И., Войлошников О. В., Кислов Е. В. Пути повышения рационального природо-
— СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
пользования на примере Северо-Байкальского рудного района // Журнал Сибирского федерального университета. Серия «Техника и технологии». 2011. — № 2(20 114). -С. 155−161. ЕШ
КОРОТКО ОБ АВТОРЕ —
Худякова Людмила Ивановна — кандидат технических наук, научный сотрудник лаборатории химии и технологии природного сырья Байкальского института природопользования СО РАН, е-таП: lkhud@binm. bscnet. ru.
А
РАБОТА И ЕСТЬ ЛИЧНАЯ ЖИЗНЬ
Н.И. Вавилов

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой