| УДК 622.17:004.923 | DOI: 10.21440/0536-1028-2020-7-56-62 | Скачать |
Введение. Целью работы являлось исследование процессов консолидации грунтов ограждающей дамбы хвостохранилища обогатительной фабрики на примере одного из горнорудных предприятий Кольского полуострова.
Методология исследований. Исследования выполнены на основе 4D-моделирования (с учетом фактора времени) с использованием программного комплекса PLAXIS. Разработана компьютерная гидрогеомеханическая 3D-модель фрагмента хвостохранилища обогатительной фабрики, позволяющая исследовать как геомеханические, так и фильтрационные процессы, а также их совместное влияние на состояние грунтов насыпной ограждающей дамбы и намывного пляжа отстойника. Рассмотрены следующие варианты развития гидрогеомеханического состояния хвостохранилища: исходное состояние при текущих параметрах эксплуатации, повышение уровня водонасыщенных хвостовых отложений и последующая консолидация насыпных и намывных грунтов в течение 1, 2, 3, 5, 10, 15, 20, 30, 50 и 80 дней.
Результаты исследований и их анализ. Полученные результаты проанализированы по динамике гидрогеомеханического состояния хвостохранилища, в результате чего выявлены тенденции его изменения во времени. Установлено, что характер консолидации насыпных и намывных грунтов идентичен, но количественно существенно различается.
Выводы. Установлены зависимости уплотнения насыпных и намывных грунтов гидротехнического сооружения хвостохранилища от времени консолидации, что предоставляет научно-техническую основу для оценки его механического состояния и устойчивости, и для инженерных рекомендаций по срокам следующего этапа наращивания дамб.
Ключевые слова: хвостохранилище; гидрогеомеханическая 3D-модель; 4D-моделирование;
грунты; консолидация; устойчивость.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Научно-технический прогресс на горнорудных предприятиях Заполярья / Н. Н. Мельников
[и др.]. Л.: Наука, 1988. 239 с.
2. Мельников Н. Н., Калашник А. И., Калашник Н. А., Запорожец Д. В. Применение современных
методов для комплексных исследований состояния гидротехнических сооружений региона
Баренцева моря // Вестник Мурманского государственного технического университета. 2017. Т. 20.
№ 1(1). С. 13–20.
3. Калашник А. И., Калашник Н. А., Запорожец Д. В. Исследование состояния насыпного
гидротехнического сооружения на моренном основании // Ученые записки Петрозаводского
государственного университета. 2014. № 6(143). С. 92–98.
4. Шестаков В. М. Гидрогеомеханика. М.: МГУ, 1998. 72 с.
5. Ramzan M., Saba Inam, Shehzad S. A. Three dimensional boundary layer flow of a viscoelastic
nanofluid with Soret and Dufour effects // Alexandria Engineering Journal. 2016. Vol. 55. Is. 1. P. 311–319.
6. Калашник А. И., Запорожец Д. В., Калашник Н. А. Идентификация фильтрационно-
деформационных процессов в теле ограждающей дамбы хвостохранилища // Вестник Кольского
научного центра РАН. 2013. № 2 (13). С. 13–16.
7. Fernandha Batista Lafayette et al. Experimentation and modeling of soil evaporation in underground
dam in a semiarid region // RBRH, Porto Alegre. 2019. Vol. 24. E 2. 11 p. DOI: 10.1590/2318-
0331.2431920170167. URL: http://www.scielo.br/pdf/rbrh/v24/2318-0331-rbrh-24-e2.pdf (дата
обращения 05.03.2020).
8. Yan Yu, Damians Ivan P., Bathurst Richard J. Influence of choice of FLAC and PLAXIS interface
models on reinforced soil-structure interactions // Computers and Geotechnics. 2015. Vol. 65. P. 164–174.
9. Голуб С., Войтюк К. Опыт применения 4D-моделирования для реализации технического
перевооружения // Конференция GOING DIGITAL. Москва, 19 сентября 2019 г. URL: https://www.
bentley.com/ru/global-events/going-digital-events/2019/moscow (дата обращения: 25.11.2019).
10. Калашник Н. А. 4D-компьютерное моделирование фильтрационно-деформационных
процессов в ограждающей дамбе хвостохранилища // ГИАБ. 2019. № S37. С. 393–400.
11. Bazyrov I., Glazyrina A., Lukin S., Alchibaev D., Salishchev M., Ovcharenko Yu. Time-dependent
hydro-geomechanical reservoir simulation of field production // Procedia Structural Integrity. 2017.
Vol. 6. P. 228–235.
12. Wu Juan, Zheng Bingru, Chen Die. Research on the methods of BIM reliability prediction with the
construction schedule in the application of project of Chushandian reservoir // IOP Conf. Series: Earth and
Environmental Science. 2019. Vol. 304. P. 022084.
13. Данилкин А. А., Калашник А. И., Запорожец Д. В., Максимов Д. А. Мониторинг состояния
ограждающей дамбы в зоне отработки техногенного месторождения Ковдорского ГОКа // ГИАБ.
2014. № 7. С. 344–351.
Поступила в редакцию 23 марта 2020 года
