Проектирование объектов водоснабжения фабрики рудника Жолымбет в Акмолинской области
Министерство образования и науки Республики Казахстан
Казахский национальный аграрный университет
Сергеев Р.В.
Проектирование объектов водоснабжения фабрики рудника Жолымбет в Акмолинской области
ДИПЛОМНАЯ РАБОТА
Специальности 5В080500 - Водные ресурсы и водопользование
Алматы 2018
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет ___________________________________ _______________
Кафедра___________________________________ ________________________
ДИПЛОМНАЯ РАБОТА
на тему: ___________________________________ ________________________
___________________________________ ________________________
Объем, стр. _____________
Количество чертежей и
иллюстрационных материалов____
Приложений________
Выполнил (а) ___________________________________ _________________
(Ф.И.О.)
Допущена к защите ______ _______________________ 20___ г.
Заведующий кафедрой ____________________ _______________________
(подпись) (Ф.И.О.)
Руководитель ____________________ _______________________
(подпись) (Ф.И.О.)
Консультанты:
___________________________ ___________________ __________________________
(раздел) (подпись) (Ф.И.О.)
___________________________ __________________ ___________________________
(раздел) (подпись) (Ф.И.О.)
Нормоконтроль __________________ ___________________________
(подпись) (Ф.И.О.)
Рецензент __________________ ________________________
(подпись) (Ф.И.О.)
Алматы 2018 г.
КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет___________________________________ _________________________________
Специальность ___________________________________ _____________________________
Кафедра ___________________________________ ___________________________________
ЗАДАНИЕ
на выполнение дипломного проекта (работы)
Студенту ___________________________________ __________________________________
(фамилия , имя, отчество)
Тема проекта (работы)___________________________________ _______________________
___________________________________ __________________________________________
___________________________________ __________________________________________
___________________________________ __________________________________________
утверждена приказом по университету № ____ от ________________________200__г.
Срок сдачи законченного проекта (работы) _______ ________________________200__г.
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Исходные данные к проекту (работе): ___________________________________ _________
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
___________________________________ __________________________________________
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
___________________________________ __________________________________________
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
___________________________________ __________________________________________
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
___________________________________ __________________________________________
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
___________________________________ __________________________________________
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Перечень подлежащих разработке в дипломном проекте (работе) вопросов: ____________
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
___________________________________ __________________________________________
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
___________________________________ __________________________________________
Перечень графического материала (при необходимости):
___________________________________ __________________________________________
___________________________________ __________________________________________
___________________________________ __________________________________________
___________________________________ __________________________________________
___________________________________ __________________________________________
___________________________________ __________________________________________
___________________________________ __________________________________________
Рекомендуемая основная литература
___________________________________ __________________________________________
___________________________________ __________________________________________
___________________________________ __________________________________________
___________________________________ __________________________________________
___________________________________ __________________________________________
Консультанты по специальным разделам проекта (работы)
Раздел
Консультант
Сроки
Подпись
Заведующий кафедрой ________________ _______ ________________
(подпись) (ФИО)
Руководитель дипломного проекта (работы)_______________ ___________ ____________
(подпись) (ФИО)
Задание принял к исполнению, студент ___________________________ (подпись) (ФИО) _____ ________________20___г
График
выполнения дипломного проекта (работы)
№
пп
Перечень
разделов и разрабатываемых вопросов
Сроки представления
руководителю
Примечание
Заведующий кафедрой ______________________ ____________________________
(подпись) (Ф.И.О.)
Руководитель проекта (работы) ______________ ____________________________ (подпись) (Ф.И.О.)
Задание принял к исполнению
студент ___________________ ____________________________ (подпись) (Ф.И.О.)
АННОТАЦИЯ
Дипломная работа выполнена на основании построенной Обогатительной Фабрики (ОФ) по переработке Техногенных Минеральный Образований (ТМО) на Руднике Жолымбет в Акмолинской области в 2017 году, выполненных на основании:
- задания на проектирование;
- технологического регламента;
- технического отчета по инженерно-геологическим изысканиям;
- и т.д.
В данной работе освещается проектирование объектов водоснабжения фабрики рудника Жолымбет, а именно:
- пруд-накопитель;
- водовод свежей воды;
- водоводы оборотной воды;
- пульповоды;
- плавучие насосные станции.
Целесообразность строительства объекта по добыче золота вполне очевидная, так как появляются много рабочих мест, как в момент строительства, так и на момент эксплуатации, так же с добычей золота и других драгоценных металлов пополняется золотой фонд страны, некоторые средства идут на развитие самого края, строятся как жилые так и не жилые объекты - это все дает подъем в экономике области и страны в целом.
СОДЕРЖАНИЕ
Нормативные ссылки ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ...9
Введение ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .11
1 Основная часть ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... 13.
1.1 Исходные данные ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ...13
1.2 Местоположение и физико-географическая характеристика ... ...14
1.3 Климатическая характеристика района ... ... ... ... ... ... ... . ... 14
1.4 Характеристика площадки ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..17
1.5 Планировочные решения ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...18
1.6 Организация рельефа и водоотвод ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ..19
1.7 Гидрогеологические условия ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...19
2 Технологическая часть 23
2.1 Основные положения 23
2.2 Водные ресурсы и потребление воды 25
3 Проектирование объектов водоснабжения фабрики 29
3.1 Гидротехнические сооружения и сети я 29
3.2 Характеристика площадки ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 30
3.3 Инженерно-геологические условия 32
3.3.1 Инженерно-геологические характеристики грунтов 33
3.3.2 Гидрогеологические условия 35
3.4 Система водоснабжения от вдхр. Айшылы-Айрык до ОФ 36
3.5 Система оборотного водоснабжения 38
3.5.1 Водоводы оборотной воды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .38
3.5.2 Водный баланс хвостохранилища ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...40
3.6 Проектируемая схема гидротранспорта и укладки хвостов ... ... .47
3.6.1 Расчет параметров гидротранспорта ... ... ... ... ... ... ... ... ... .48
3.7 Пруд-накопитель 49
3.8 Водопровод свежей воды 50
4 Экономическая часть ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ..53
4.1 Пути снижения инвестиций ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... .53
4.2 Определение капитальных затрат ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ..56
5 Охрана труда ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..58
5.1 Мероприятия по ЧС ... ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ..58
5.2 Основные результаты анализа опасности и риска ... ... ... ... ... ..59
5.3 Правила техники безопасности при производстве работ
землеройными машинами ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..70
5 Заключение ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...73
Список использованной литературы ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ...74
Приложения
Нормативные ссылки
1. Водный кодекс Республики Казахстан, от 9 июля 2003 года № 481-II;
2. Экологический кодекс Республики Казахстан от 9 января 2007 года № 212-III;
3. Государственная программа управления водными ресурсами Казахстана, утвержденная Указом Президента Республики Казахстан от 4 апреля 2014 года №786;
4. Правила согласования, размещения и ввода в эксплуатацию предприятий и других сооружений, влияющих на состояние вод, а также условий производства строительных и других работ на водных объектах, водоохранных зонах и полосах, утвержденные Постановлением Правительства Республики Казахстан от 3 февраля 2004 года № 130;
5. Правила установления водоохранных зон и полос, утвержденных постановлением Правительства Республики Казахстан от 16 января 2004 года № 42;
6. Санитарные правила Санитарно-эпидемиологические требования к сбору, использованию, применению, обезвреживанию, транспортировке, хранению и захоронению отходов производства и потребления Утверждены приказом Министра национальной экономики Республики Казахстан от 28 февраля 2015 года № 176;
7. Требования промышленной безопасности при эксплуатации хвостовых и шламовых хозяйств горнорудных и нерудных организаций, гидротехнических сооружений жидких промышленных отходов Утверждены приказом Министра по чрезвычайным ситуациям Республики Казахстан от 29 октября 2008 года № 189;
8. СНиП РК 1.02-18-2004. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения;
9. СНиП РК 2.04-01-2010 Строительная климатология;
10. СНиП 2.06.07-87. Подпорные стены, судоходные шлюзы, рыбопропускные и рыбозащитные сооружения;
11. СНиП 2.06.14-85. Защита горных выработок от подземных и поверхностных вод;
12. СНиП РК 3.04-01-2008 Гидротехнические сооружения. Основные положения проектирования;
13. СНиП РК 3.04-02-2008 Плотины из грунтовых материалов;
14. СНиП РК 3.04-40-2006 Нагрузки и воздействия (волновые, ледовые и от судов) на гидротехнические сооружения;
15. СНиП РК 4.01-02-2009. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения;
16. СН РК 4.01-03-2011. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения.
Введение
Дипломная работа, представленная мною, выполнена на основе реального рабочего проекта, по которому выполнено строительство обогатительной фабрики на руднике Жолымбет в 2017 году. Проектом предусматривается строительство обогатительной фабрики для извлечения золота и других полезных металлов из Техногенных Минеральных Образований, далее (ТМО). При проектировании гидротехнических сооружений и сетей я принимал непосредственное участие. Поскольку использование водных ресурсов находится под защитой государства и не маловажной проблемой является дефицит в свежей и пресной воде, в нашем случае свежую воду для нужд фабрики берут в малом количестве. В основном используется накопленная оборотная вода из хвостохранилища.
В дипломной работе отражены проектные решения по строительству пруда-накопителя, водовода свежей воды от водохранилища Айшылы-Айрык до пруда-накопителя, а также водоводы оборотной воды с прудков хвостохранилищ и пульповоды. В целях соблюдения конфиденциальности данных касательно объекта, в дипломной работе отсутствует информация по технологической части, а также некоторые названия и термины или они заменены.
Так же в работе приводятся отчеты по реальным инженерным изысканиям, в которой приведены все необходимые характеристики.
Основными задачами дипломной работы являются:
- разработка схемы водоснабжения фабрики технической водой, учитывая потребности технологического процесса;
- проектирование водовода свежей воды от водохарнилища Айшылы-Айрык;
- проектирование пруда-накопителя для накопления свежей воды;
- проектирование хвостохранилища для складирования пульпы и обеспечения фабрики оборотной водой;
- расчет водного баланса хвостохранилища, с целью определения максимально возможной подачи оборотной воды в технологический процесс фабрики;
- проектирование системы гидротранспорта хвостов;
- проектирование насосной станции оборотной воды;
- проектирование водовода оборотной воды от хвостохранилища до резервуара на фабрике.
1 Основная часть
1.1 Исходные данные
Проект строительства обогатительной фабрики по переработке техногенных минеральных образований (ТМО) Рудника Жолымбет мощностью 2,25 млн. тонн в год в поселке Жолымбет Акмолинской области выполнен на основании:
- технического задания на проектирование обогатительной фабрики по переработке техногенных минеральных образований Рудника Жолымбет;
- технологического регламента на проектирование обогатительной фабрики по переработке ТМО Рудника Жолымбет, выполненного ТОО AAEngineering Group;
- технического отчета об инженерно-геологических изысканиях на Руднике Жолымбет, выполненные ТОО КостанайГеоИзыскания;
- технического отчета об инженерно-геологических изысканиях на Руднике Жолымбет, выполненные ТОО КарагандаГИИЗ.
Проект разработан в соответствии с действующими нормами, правилами, инструкциями и государственными стандартами Республики Казахстан и предусматривает мероприятия, обеспечивающие взрывобезопасность и пожаробезопасность при эксплуатации зданий и сооружений.
Обогатительная фабрика (ОФ) предназначена для переработки ТМО рудника Жолымбет. Согласно Техническому Заданию на разработку технологического регламента на проектирование обогатительной фабрики по переработке ТМО Рудника Жолымбет, производительность ОФ составляет 2,25 млн. тонн руды, среднее содержание золота в перерабатываемом сырье составляет 1,10 гт.
1.2 Местоположение и физико-географическая характеристика
Месторождение Жолымбет расположено в Акмолинской области Республики Казахстан, в 97 км к северу от Астаны и в 170 км к югу от Степногорска. Сообщение с этими городами осуществляется по асфальтированным и не асфальтированным дорогам. Поселок был построен для нужд рудника и полностью зависит от него. Рудник расположен на слабохолмистой равнине с высотами 280 - 378 м над уровнем моря. В северо-восточном направлении равнину пересекает река Айшылы-Айрык.
Поселок Жолымбет располагается в Шортардинском районе Акмолинской области Республики Казахстан. Поселок является административным центром и единственным населенным пунктом Жолымбетской поселковой администрации. Рудник Жолымбет расположен примерно в 49 км к востоку от поселка Шортанды. В 2009 г. население Жолымбета составляло 4258 человек. В поселке имеются больница и почта. Источником питьевой воды служат грунтовые воды. В поселок проведена муниципальная линия электропередачи.
Поселок Жолымбет находится в 50 км от железнодорожной станции Шортанды, откуда осуществляется доступ к государственной железнодорожной сети.
1.3 Климатическая характеристика района
Климат района резко континентальный. Лето засушливое. Зима холодная. Среднегодовая температура воздуха от +1 до +3°С.
Среднесуточная температура самого жаркого месяца июля +11,2°С. Абсолютная температура минимальная -52°С, максимальная +45°С. Продолжительность безморозного периода средняя 114 дней, продолжительность устойчивых морозов - 133 дня. Расчётные температуры самой холодной пятидневки - 33°С, наиболее тёплой пятидневки +21°С. Глубина промерзания почвы (для суглинков и глин) средняя 184 см, наибольшая - 260 см, наименьшая - 67 см. Нормативная глубина промерзания для суглинистых и глинистых грунтов согласно СНиП-А-6-72 составляет 2,1 м. Дата начала устойчивого промерзания почвы: средняя - 07 ноября, средняя дата полного оттаивания -19 мая.
Ярко выражено преобладание летних осадков с максимумом в июле. Весной осадков меньше, чем осенью. Количество осадков в зимний период 63 мм, в остальной период - 250 мм.
Наибольшая максимальная продолжительность непрерывных дождей 22 - 30 часов летом и 26 - 40 часов весной и осенью. Среднее месячное и годовое количество осадков приведено в таблице 1.3.1. (1.3.1)
Таблица 1.3.1.
Среднее месячное и годовое количество осадков (мм)
1
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Год
13
11
10
18
31
44
65
42
27
22
18
13
314
Максимальное суточное количество осадков (мм) и год, когда они наблюдались
6,8 1997г
20,9 1994г
13,0 1999г
19,8 1993г
14,4 2000г
80,6
1990г
78,4 1985г
36,0 1994г
29,7 1999г
17,1 1996г
21,5 1999г
17,3 1996г
93,5 1996г
Высота снежного покрова по постоянной рейке на открытом поле -максимальная - 56 см, минимальная - 6 см, средняя - 16 см.
Средняя плотность снежного покрова на последний день декады 0,26 гсм3, средний запас воды 47 мм. Из-за сильных ветров происходит интенсивное перераспределение снежного покрова.
Характеристика повторяемости направлений ветра и его скорости приведена в таблице 1.3.2. (1.3.2.)
Таблица 1.3.2
Средняя годовая повторяемость (%) направлений ветра и количество штилей
С
СВ
В
ЮВ
Ю
ЮЗ
3
СЗ
Штиль
6
5
8
S
15
31
18
9
16
Средняя скорость ветра (мс) по направлениям
4,3
4,4
3,9
3,4
5,2
6,2
5,2
4,7
Средняя годовая скорость ветра 4,5 мс.
Скорость ветра, повторяемость превышения которой составляет 5% (U*)11мс.
Коэффициент стратификации 200.
Роза ветров показана в соответствии с рисунком 1.7.1 (1.7.1)
Рисунок 1.3.1 Роза ветров, составленная по данным РГП Казгидромет
Таблица 1.3.3
Сведения о температуре воздуха
Средняя температура наружного воздуха самого жаркого месяца
19.8°С
Средняя температура наружного воздуха самого холодного месяца
-15.8°С
Коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы А
200
Установлено, что поверхностный сток составляет 0,04-10-6м3год с 1км2 (водосборная площадь р. Шортанды, находящаяся в Северном Казахстане).
1.4 Характеристика площадки
Проектируемая площадка расположена в Акмолинской области в Шортандинском районе. Город Степногорск находится в 170 км от участка строительства, г. Астана находится в 97 км. Расстояние от обогатительной фабрики до пос. Жолымбет 0,7 км.
Расстояние от обогатительной фабрики до г.Астана 97 км в соответствии с рисунком 1.4.1. (1.4.1)
Рисунок 1.4.1. Карта от О.Ф. до Астаны
Расстояние от обогатительной фабрики до г. Степногорск 170 км в соответствии с рисунком 1.4.2 (1.4.2)
Рисунок 1.4.2. Карта от О.Ф. до Степногорска
Территория освоения представляет собой относительно ровный участок с частично нарушенной поверхностью. В южной части отведенной территории находится отвал пустых пород, в среднем высотой 4-5 метров. Перепад высот по участку с юго-востока на северо-запад в абсолютных отметках от 329,20 до 322,00.
По результатам бурения рассматриваемая территория в основном сложена с поверхности суглинистыми грунтами, ниже крупнообломочными - дресвой и щебнем.
Климатический район Шортандинского района - IIIА.
Температура воздуха:
- температура воздуха наиболее холодной пятидневки: - 36оС;
- максимальная температура в теплый период года: + 39оС.
Преобладающее направление ветра - северо-восточное.
Зона влажности - сухая.
Сейсмичность площадки - 5-6 баллов.
1.5 Планировочные решения
Размещение объектов водоснабжения и проектируемых сооружений представлено на ситуационном плане.
Функционально участок разделен на складскую, административно-жилую и производственную зоны. Первая из них расположена на въезде, чтобы избежать ненужных транзитных потоков. Административно-жилая (чистая) зона расположена в западной части, с наветренной стороны в стороне от шума технологических процессов. Производственная зона компактно занимает восточную часть участка.
В северо-западном направлении в 30 метрах от границы участка фабрики, ниже по рельефу запроектирован пруд-накопитель свежей воды.
1.6 Организация рельефа и водоотвод
Организация рельефа площадки решена с учетом уклона рельефа местности (северо-запад), основного уклона участка и минимального объема земляных работ.
На территории обогатительной фабрики запроектирован пруд-накопитель, водовод свежей воды и плавучая насосная станция, для перекачки воды на фабрику.
1.7 Гидрогеологические условия
На территории участков изысканий, а именно в месте расположения водовода грунтовые воды вскрыты тремя выработками (скв.1,2,4) на глубинах от 1,42 до 3,76 м, а в месте расположения пруда-накопителя грунтовые воды не вскрыты.
Дебиты грунтовых вод составили от 0,01 до 0,02 дм3с и зависят от водовмещающих пород.
Питание грунтовых вод комплекса осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков и талых вод, а также за счет подтока с возвышенных участков. При проведении обследования участка в августе и сентябре 2016г., видимых участков разгрузки грунтовых вод не выявлено.
В летнее время разгрузка грунтовых вод, происходит за счет испарения с поверхности земли и оттока в низинные участки за пределами участка.
Подземные воды хлоридно-сульфатные, с минерализацией 5,5гдм3, общая жесткость 23,75 мг-эквдм3.
По содержанию хлоридов степень воздействия воды на железобетонные конструкции слабая, не агрессивная.
Степень агрессивности к арматуре при постоянном погружении от слабых до не агрессивных, при периодических смачивании средняя.
На территории проектирования фабрики подземные воды не вскрыты.
Водные ресурсы района довольно скудны и представлены временными водотоками, пересыхающие летом и бурными во время паводков.
Материалами изысканий установлено, что поверхностный сток составляет 0,04*10 -6 м[3]год с 1км[2]
Основная водная артерия - река Айшылы-Айрык, дебет её непостоянен и изменяется от 33 до 55лсек. Река показана в соответсветствии с рисунком 1.7.1 (1.7.1)
Рисунок 1.7.1. Река Айшылы-Айрык
Охрана водных ресурсов:
oo Ввод в эксплуатацию системы оборотного водоснабжения ОФ;
oo Предусмотреть счетчики воды (расходомеры) на насосной станции и на технологическом узеле распределения воды на промзоне с целью контроля расхода потребляемой воды.
oo Максимальное использование избытка оборотной воды взамен свежей, потребляемой из водохранилища Айшылы-Айрык.
oo Бурение дополнительных наблюдательных скважин в районе нового хвостохранилища.
oo Отведение хозяйственно-бытовых сточных вод на блочно-модульную установку очистки хоз-бытовых сточных вод с отводом очищенных стоков от локальных очистных сооружений в хвостохранилище для оборотного водоснабжения ОФ.
oo Отведение производственных сточных вод в дренажные зумпфы с дальнейшей откачкой в хвостовой зумпф главного корпуса и использования в оборотном водоснабжении.
oo Отведение ливневых и поливомоечных вод с территории ОФ на локальные очистные сооружения с дальнейшим использованием на полив твердых покрытий и зеленых насаждений.
oo Ввод в эксплуатацию станции сгущения и с целью уменьшения расхода потребляемой воды.
oo Проведение детоксификации стоков с целью обезвреживания от цианидов, сбрасываемых в хвостохранилище хвостов.
oo Установка пьезометров в теле дамбы нового хвостохранилища для мониторинга и предотвращения утечек.
oo Гидроизоляция нового хвостохранилища и пруда-накопителя геомембраной с целью предотвращения загрязнения подземных вод.
oo Мониторинг состояния сточных вод из прудка осветленной воды хвостохранилища путем контроля состава надосадочной воды.
oo Мониторинг грунтовых вод путем создания сети наблюдательных скважин.
oo Очистка территории в районе водохранилища Айщылыайрык от мусора.
oo Установка на водозаборе вдхр. Айщылыайрык электронного рыбозащитного комплекса типа ПИРС (поликонтактная импульсная рыбозащитная система). Виды рыб, обитающих на реке Айшылы-Айрык:
щука, окунь речной, карп, линь, голец.
2 Технологическая часть
2.1 Основные положения
Проект выполнен на основании технического задания (ТЗ) и в соответствии с принятыми технологическими решениями по проектированию объектов водоснабжения фабрики рудника Жолымбет.
При разработке проекта были использованы:
- технического отчета об инженерно-геологических изысканиях на Руднике Жолымбет, выполненные ТОО КостанайГеоИзыскания;
- технического отчета об инженерно-геологических изысканиях на Руднике Жолымбет, выполненные ТОО КарагандаГИИЗ.
Обогатительная фабрика (ОФ) предназначена для переработки техногенных минеральных образований (ТМО) месторождения Жолымбет, по схеме: установка подачи ТМО, измельчение и классификации в замкнутом цикле, процесс сорбционного выщелачивания (процесс CIL).
Производительность ОФ составляет 2250000 тонн ТМО в год.
Конечными продуктами переработки ТМО на фабрике являются золотосодержащий уголь (насыщенный уголь) и хвосты фабрики. Далее золотосодержащий уголь направляется на дальнейшую переработку на золотоизвлекательную фабрику (ЗИФ). На ЗИФ будет выпускаться товарная продукция - золото катодное в слитках (сплав Доре).
Перед складированием в хвостохранилище хвосты обогатительной фабрики направляются на сгущение, где они обезвреживаются от цианидов и других ядовитых веществ.
Технологическая схема переработки ТМО на ОФ включает установку подачи ТМО, измельчение и классификацию, процесс сорбционного выщелачивания, плавку для получения конечного продукта.
Технологическую схему переработки сырья на ОФ можно представить в виде следующих основные операций:
- дробление ТМО в открытом цикле в шнекозубчатой дробилке;
- шаровое измельчение до P80 класса - 0,053 мм в замкнутом цикле с гидроциклонами;
- сорбционное выщелачивание золота с использованием активированного угля (процесс CIL);
- сгущение хвостов сорбционного выщелачивания (параметры сгущения хвостов приведены в таблице 2.1.1; (2.1.1)
- обезвреживание цианидных хвостов с дальнейшим складированием их в хвостохранилище.
Конечным продуктом переработки ТМО на фабрике является насыщенный золотосодержащий уголь, который затем будет направляться на ЗИФ для проведения процесса десорбции с последующей плавкой на сплав Доре.
Таблица 2.1.1
Параметры сгущения хвостов выщелачивания
№№ пп
Наименование показателей
Показатели
1.
Исходная пульпа по твердому, тч
340
1.1
Хвосты процесса сорбционного выщелачивания, тчас
270
1.2
Хвосты существующей фабрики Жолымбет, тчас
70
2.
Плотность исходной пульпы, % твердого
39
Продолжение таблицы 2.1.1
3.
Плотность разгрузки сгустителя, % твердого
55
4.
Тип сгустителя
Пастовый, диаметр 35 м
2.2. Водные ресурсы и потребление воды
В процессе переработки ТМО вода расходуется при измельчении ТМО и доведения до необходимой плотности пульпы при классификации, сорбционном выщелачивании, а также при приготовлении реагентов и промывки продуктов переработки.
В таблице 2.2.1 приведены данные по водопотреблению при переработке ТМО на ОФ Жолымбет. (2.2.1)
Таблица 2.2.1
Данные по водопотреблению при переработке ТМО на ОФ Жолымбет
Водный баланс
№
Описание
Свежая вода
Технологическая вода
м[3]ч
м[3]ч
Вход
Вода в исходном питании
-
48,0
Продолжение таблицы 2.2.1
Установка подачи ТМО
Вода для защитного душа
0,01
-
Насосы разгрузки уравнительной емкости
2,4
-
Разбавление пит. сороудерж. грохота
-
111,1
Вода для орошения сороудерж. грохота
-
18,0
Измельчение
Сальник. вода для насосов пит. циклона
2,4
-
Вода для защитного душа
0,01
-
Вода для разбавления питания мельницы
-
42,6
Вода для орошения бутары мельницы
-
20,0
Вода для заполнения зумпфа мельницы
-
150,2
Вода для шлангов
-
0,2
Удаление сора грохочением
Сальник. вода для насосов пит. выщелачивания
2,4
-
Вода для защитного душа
0,01
-
Вода для орошения сороудерж. грохота
-
18,0
Цикл сорбционного выщелачивания (CIL)
Циркулирующая сальниковая вода
0,9
-
Вода для защитного душа
0,01
-
Вода для орошения грохота насыщенного угля
-
12,0
Вода для перекачки регенирированного угля
-
6,3
Вода для шлангов
-
0,9
Вода для промывки промежут. грохота
-
0,5
Вода в цианиде
-
0,9
Вода в извести
-
1,9
Продолжение таблицы 2.2.1
Контрольный грохот хвостов
Сальниковая вода для насосов хвостов
2,4
-
Вода для орошения контрольного грохота угля
-
20,0
Подача хвостов АО "Казахалтын"
-
105,0
Сгущение хвостов
Сальниковая вода нижнего продукта сгустителя
2,4
-
Сальниковая вода для насосов отвальных хвостов
2,4
-
Вода для защитного душа
0,01
-
Вода для разбавления флокулянта
-
19,5
Добавочная вода для флокулянта
-
1,4
Вода в метабисульфит натрия
-
1,7
Промывочная вода для трубопровода хвостов
-
4,6
Общий вход
598,1
Выход
1
Пески сгустителя, 55% ТФ
-
283,8
2
Слив сгустителя
-
298,6
3
Надрешетный продукт сороуд.грохота участка подачи ТМО
-
9,0
4
Надрешетный продукт сороуд.грохота перед сорб.выщелачиванием
-
1,0
5
Надрешетный продукт контрольного грохота
-
1,1
6
Безвозратные потери
-
4,6
Общий выход
598,1
Суточная потребность в воде на технологические нужды составляет 10682,4 м[3] = 14354,4м[3]-3672м[3] (вода, поступающая с ТМО). Часовая потребность составляет 445,1 м[3], в том числе 15,4 м[3] свежей воды и 429,7 м[3] оборотной. Общий расход воды на одну тонну перерабатываемых ТМО составит 1,56 м[3], в том числе свежей 0,05 м[3] и оборотной 1,51 м[3].
3 Проектирование объектов водоснабжения фабрики
3.1 Гидротехнические сооружения и сети
Гидротехнические сооружения хвостового хозяйства являются составной частью металлургического производства, предусматривающего переработку хвостов ТМО со складированием отработанных хвостов в действующее хвостохранилище - секции №1, №2 и на свободные площадки ТМО. В данном проекте предусматривается запроектировать пруд-накопитель и технологические сети водоснабжения.
Объекты хвостохранилища (в том числе пастовый сгуститель) размещаются на промплощадке, отведенной под строительство комплекса сооружений предприятия в целом.
Обеспечение потребителей хвостового хозяйства электроэнергией, водой, теплом и связью - от источников завода, рабочей силой - по штатному расписанию предприятия.
Возведение ограждающих сооружений хвостохранилища принято из местных строительных материалов.
Обеспечение потребителей хвостового хозяйства электроэнергией, водой, теплом и связью - от источников завода, рабочей силой - по штатному расписанию предприятия.
Возведение ограждающих сооружений хвостохранилища принято из местных строительных материалов и отвалов пустых пород.
Использование отвалов пустых пород при строительстве дамб является важным экологическим аспектом, поскольку земля возвращается в общее пользование.
Для локализации хвостовой пульпы от подземных вод проектом предусматриваются противофильтрационное укрытие ложа и верхового откоса хвостохранилища геомембраной.
Проектные решения по гидротехническим сооружениям хвостового хозяйства выполнены с учетом нормативных требований РК по охране окружающей среды, охране труда рабочих и промышленной безопасности производства согласно СНиП РК 3.04-01-2008 Гидротехнические сооружения.
Схема гидротехнических сооружений приведена в соответствии с рисунком 3.1.1. (3.1.1)
Рисунок 3.1.1. Схема гидротехнических сооружений
3.2 Характеристика площадки
Рудник Жолымбет имеет утверждённые в соответствующих инстанциях земельные и горные отводы.
Сельскохозяйственных и лесных угодий на поверхности испрашиваемого земельного отвода не имеется.
Расположение существующих и проектируемых объектов приведено на ситуационном плане.
По условиям рельефа образование водотоков в примыкании к хвостохранилищу исключено, поскольку с юга и запада они перехватываются канавой шахтного водосброса и карьером, а с востока ограждены насыпью проектируемой автодороги.
Ландшафт - типичный казахский мелкосопочник.
Изредка встречаются заболоченные низины, озерца, нередки солончаки.
Климат района резко-континентальный, засушливый и характеризуется коротким жарким летом и суровой продолжительной зимой.
Средняя годовая скорость ветра 4,5 мс.
Скорость ветра, повторяемость превышения которой составляет 5%.
- средняя многолетняя температура воздуха: 1,8 [о]С;
- средняя температура июля +26,4[о]С;
- средняя температура января -16,2[о]С.
- абсолютный минимум температуры -52°С .
- нормативная глубина сезонного промерзания грунтов, определенная согласно п.2.27 СНиП 2.02.01-83 и СНиП 2.01.01-82 составит: для суглинков и глин (независимо от возраста и генезиса) -172 см,
песков мелких и пылеватых - 209 см,
песков крупных, средней крупности и гравелистых - 224 см;
- испарение с водной поверхности составляет 764 ммгод;
- среднегодовая норма осадков 314 ммгод.
3.3 Инженерно-геологические условия
В целом, геологическое строение следует считать экологически благоприятным, т.к. водонепроницаемые глины препятствуют загрязнению грунтового потока фильтрационными водами из хвостохранилища.
Почвенно-растительный слой маломощный 0,1 - 0,3м. Данный слой в процессе геологических исследований не изучался, так как при разработке полностью снимается и складируется.
Затем залегают четвертичные суглинки мощностью от 0,5 до 5,5м с коэффициентом фильтрации 0,0125, (Отчёт по изыскательским работам 1958 г.). Суглинки подстилаются от поверхности полускальными крупнообломочными щебенистыми грунтами с суглинисто-глинисто-песчаным наполнителем (ИГЭ-3). Мощность отложений составляет от 0,3 до 6,3 м. и залегают на скальных породах от слаботрещиноватых до практически монолитных аргиллитов.
Дамба действующего хвостохранилища
При проходке инженерно-геологических скважин на дамбе действующего хвостохранилища были вскрыты техногенные грунты (насыпной грунт), представленный суглинками светло-коричневого цвета с включением мелкого щебня в количестве 10-15% твердой консистенции, искусственно уплотненной массивной структуры. Поверхность дамбы отсыпана мелким щебнем фракции до 20 мм. Откосы дамбы отсыпаны крупно обломочным скальным грунтом из отвалов шахты. Ширина дамбы 8 метров. Высота от 2 до 5 метров. Слой сухой, фильтрация воды через дамбу не зафиксирована (см инженерно-геологические разрезы).
3.3.1 Инженерно-геологические характеристики грунтов
По результатам инженерно-геологических изысканий, было выделено 3 инженерно-геологических элемента.
Первый инженерно-геологический элемент представлен суглинками легкими пылеватыми твердыми с дресвой и щебнем гранитодных пород. Мощность суглинков от 1,5 до 9,0м. Грунты по относительному набуханию набухающие, непросадочные, средней степени водонасыщения, не водопроницаемые.
Суглинки легкие, пылеватые с включением мелкого щебня
Физические свойства суглинков твердых пылеватых характеризуются следующими нормативными значениями:
Естественная влажность в % от 6,9 до 24,9, среднее - 18,9.
Полная влагоемкость от 0,17 до 0,27, среднее - 0,22.
Граница текучести от 20,1 до 42,1, средняя - 33,19.
Граница раскатывания от 12,3 до 19,2, средняя - 16,08.
Коэффициент пористости, е - 0,4596 до 0,7299, средний - 0,5499.
Коэффициент водонасыщения от 0,61 до 0,1 средний 0,78.
Плотность грунта, гсм[3] от 1,82 до 2,09, средняя 2,01.
Плотность сухого грунта, гсм[3] от 0,87 до 1,84, средняя 1,56.
Число пластичности ℑ, у.е. от 7,5 до 22,9, средняя 17,2.
Механические свойства:
* угол внутреннего трения, от 27º до 28º, средняя 27º;
* объемный вес в естественном состоянии - 1,80 гсм[3];
* объемный вес в водонасыщенном состоянии - 1,59 гсм[3];
* угол внутреннего трения (с учетом порового давления) - 27[0];
* угол внутреннего трения (без учета порового давления) - 12[0];
* коэффициент сцепления при естественной влажности - 0,055 МПа;
* коэффициент сцепления в водонасыщенном состоянии - 0,098 МПа;
* коэффициент бокового давления в естественном состоянии - 0,62;
* коэффициент бокового давления в водонасыщенном состоянии - 0,79;
* коэффициент фильтрации - 0,13 мсут.
Второй инженерно-геологический элемент
Суглинки тяжелые, твердые
характеризуются следующими физико-механическими свойствами (средние нормативные значения показателей):
Естественная влажность в % 24 среднее.
Полная влагоемкость, 0,27, среднее
Граница текучести, 41 среднее
Граница раскатывания, 19,2 среднее
Коэффициент пористости, е - 0,7372 среднее
Коэффициент водонасыщения, 0,90 среднее
Плотность грунта, гсм[3], 1,94 среднее
Плотность сухого грунта, гсм[3], 1,56 среднее
Число пластичности ℑ, у.е., 22,5 среднее
Величина набухания, 16,6 сильнонабухающее
Механические свойства грунтов:
* объемный вес в естественном состоянии - 1,67 гсм[3];
* объемный вес в водонасыщенном состоянии - 1,51 гсм[3];
* угол внутреннего трения (с учетом порового давления) - 26[0];
* угол внутреннего трения (без учета порового давления) - 13[0];
* коэффициент сцепления при естественной влажности - 0,059 МПа;
* коэффициент сцепления в водонасыщенном состоянии - 0,069 МПа;
* коэффициент бокового давления в естественном состоянии - 0,80;
* коэффициент бокового давления в водонасыщенном состоянии - 4,96;
* коэффициент фильтрации - 0,004 мсут
Грунты, относящиеся к (ИГЭ-2, 3) по относительному набуханию сильно набухающие, не просадочные, слабоводопроницаемые (коэффициент фильтрации 0,004мсут). Коррозионная агрессивность к стали высокая.
Третий инженерно-геологический элемент представлен полускальными крупнообломочными щебенистыми грунтами с суглинистым наполнителем до глубины 3,7-5,8 метров, далее к забою от слаботрещиноватых до практически монолитных (аргиллиты).
Физические и фильтрационные свойства пород:
* объемный вес - 2,45 гсм[3];
* коэффициент фильтрации - 50 и более ссут.
3.3.2 Гидрогеологические условия
На территории участков изысканий грунтовые воды распространены не повсеместно. Грунтовые воды обнаружены в районе строительства сгустителя. На территории хвостохранилища грунтовые воды не обнаружены.
Дебиты грунтовых вод составили от 0,01 до 0,02 дм[3]с и зависят от водовмещающих пород.
Питание грунтовых вод комплекса осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков.
В летнее время разгрузка грунтовых вод, происходит за счет испарения с поверхности земли и оттока в низинные участки за пределами участка.
Подземные воды хлоридно-сульфатные, с минерализацией 5,5гдм[3], общая жесткость 23,75 мг-эквдм[3].
По содержанию хлоридов степень воздействия воды на железобетонные конструкции слабая, не агрессивная.
Степень агрессивности к арматуре при постоянном погружении от слабых до не агрессивных, при периодических смачиваниях средняя.
3.4 Система водоснабжения от вдхр. Айшылы-Айрык до ОФ
Для запуска фабрики проектом предусматривается использовать воду из водозабора на вдхр. Айшылы-Айрык. Потребность в свежей воде в количестве 15,4 м[3]час обеспечивается водозабором, устраиваемым в водохранилище на реке Айшылы-Айрык и принято в проекте в количестве Q=63,8 м[3]час. Водозабором является плавучая насосная станция. Станция изготовлена из металлических элементов в соответствии с рисунком 3.4.1. (3.4.1)
Рисунок 3.4.1. Водозабор на вдхр. Айшылы-Айрык
Плавучесть обеспечивается понтоном, который изготовлен и собран из пустых масляных бочек. Расчет понтонов приводится в соответствии с приложением 1. (1)
В комплект насосной входят погружные насосы марки FLYGT N3202. Технические данные показаны в соответствии с приложением 2 (2) предусмотренные к установке по расчетам проекта, 1 рабочий, 1 резервный (на складе) Q=63,8 м[3]час, Н=76м, N=47 кВт, U=400B. Насосы погружного типа подают воду в пруд-накопитель по трубопроводам С6.4 из полиэтиленовых труб DN140 PN10 и DN140 PN6,3. Прокладка труб подземная в соответствии с рисунком 3.4.2. (3.4.2)
Длина трубопровода 3 км. Расчет водовода свежей воды С6.4 в соответствии с приложением 3. (3)
Рисунок 3.4.2. Водовод свежей воды
Для предупреждения попадания рыб проектом предусматривается установка на водозаборе электронного рыбозащитного комплекса типа ПИРС (Поликонтактная Импульсная Рыбозащитная Система), разработанного НПФ ПРОЕКТ-СЕРВИС, г. Новороссийск. Электронный рыбозащитный комплекс предназначен для защиты рыбы и ее молоди от попадания в водозаборы путем создания в воде непроходимой для рыбы, раздражающей ее зоны, которая создается путем периодического пропускания электрического тока через межэлектродное пространство, с синхронным сопровождением его акустическим сигналом в соответствии с приложением 4. (4)
3.5 Система оборотного водоснабжения
3.5.1 Водоводы оборотной воды
В секции №1 действующего ХХ, новой секции №2 хвостохранилища и хвостохранилища ТМО в прудках устанавливаются плавучие насосные станции, оснащенные погружными насосами.
Насосы подают воду по трубопроводу оборотной воды из полиэтиленовых труб в сгуститель, далее из сгустителя в резервуар технологической воды на фабрике. Плавучая на действующем ХХ показана в соответствии с рисунком 3.5.1.1. (3.5.1.1)
Рисунок 3.5.1.1. Плавучая насосная станция на действующем хвостохранилище
Изначально планируется откачивать оборотную воду из прудка секции №1 действующего хвостохранилища, затем перебазировать плавучую станцию в новую секцию №2 хвостохранилища, после отработки новой секции №2 ХХ плавучая насосная перебазируется на прудок ХХ ТМО.
Все водоводы оборотной воды предусматриваются в надземной прокладке в теплоизоляции.
На действующем хвостохранилище секции №1 в плавучей насосной станции устанавливаются 2 погружных насоса Faggiolati G420R2C1-T102AA2 (1 - рабочий, 1 - резервный, на складе) в соответствии с приложением 5. (5)
Водовод оборотной воды C6.1 из полиэтиленовых труб DN315 PN6.3 транспортирует воду в резервуар на сгустителе. Расчет водовода С6.1 в соответствии с приложением 6. (6)
Оборотная вода от сгустителя до резервуара технологической воды на фабрику подается по водоводу оборотной воды C6.2 из полиэтиленовых труб DN315 PN6.3 в теплоизоляции насосами, установленными на площадке сгустителя. Расчет водовода С6.2 в соответствии с приложением 7. (7)
На новой секции №2 в плавучей насосной станции устанавливаются 2 погружных насоса Faggiolati G420R2C1-T102AA2 (1 - рабочий, 1 - резервный).
Для подачи оборотной воды от хвостохранилища ТМО используется плавучая насосная станция с двумя погружными насосами Faggiolati G420R2C1-T102AA2 (1 - рабочий, 1 - резервный, на складе).
Водовод оборотной воды C6.3 от хвостохранилища ТМО до фабрики прокладывается из полиэтиленовых труб DN250 PN6 так же в теплоизоляции. Расчет водовода С6.3 в соответствии с приложением 8. (8)
Водовод оборотной воды С6 от новой секции №2 хвостохранилища приведен расчет в приложении 9. (9)
3.5.2 Водный баланс хвостохранилища
Водный баланс рассчитывался на основе нормативных ... продолжение
Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.
Казахский национальный аграрный университет
Сергеев Р.В.
Проектирование объектов водоснабжения фабрики рудника Жолымбет в Акмолинской области
ДИПЛОМНАЯ РАБОТА
Специальности 5В080500 - Водные ресурсы и водопользование
Алматы 2018
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет ___________________________________ _______________
Кафедра___________________________________ ________________________
ДИПЛОМНАЯ РАБОТА
на тему: ___________________________________ ________________________
___________________________________ ________________________
Объем, стр. _____________
Количество чертежей и
иллюстрационных материалов____
Приложений________
Выполнил (а) ___________________________________ _________________
(Ф.И.О.)
Допущена к защите ______ _______________________ 20___ г.
Заведующий кафедрой ____________________ _______________________
(подпись) (Ф.И.О.)
Руководитель ____________________ _______________________
(подпись) (Ф.И.О.)
Консультанты:
___________________________ ___________________ __________________________
(раздел) (подпись) (Ф.И.О.)
___________________________ __________________ ___________________________
(раздел) (подпись) (Ф.И.О.)
Нормоконтроль __________________ ___________________________
(подпись) (Ф.И.О.)
Рецензент __________________ ________________________
(подпись) (Ф.И.О.)
Алматы 2018 г.
КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет___________________________________ _________________________________
Специальность ___________________________________ _____________________________
Кафедра ___________________________________ ___________________________________
ЗАДАНИЕ
на выполнение дипломного проекта (работы)
Студенту ___________________________________ __________________________________
(фамилия , имя, отчество)
Тема проекта (работы)___________________________________ _______________________
___________________________________ __________________________________________
___________________________________ __________________________________________
___________________________________ __________________________________________
утверждена приказом по университету № ____ от ________________________200__г.
Срок сдачи законченного проекта (работы) _______ ________________________200__г.
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Исходные данные к проекту (работе): ___________________________________ _________
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
___________________________________ __________________________________________
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
___________________________________ __________________________________________
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
___________________________________ __________________________________________
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
___________________________________ __________________________________________
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
___________________________________ __________________________________________
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Перечень подлежащих разработке в дипломном проекте (работе) вопросов: ____________
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
___________________________________ __________________________________________
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
___________________________________ __________________________________________
Перечень графического материала (при необходимости):
___________________________________ __________________________________________
___________________________________ __________________________________________
___________________________________ __________________________________________
___________________________________ __________________________________________
___________________________________ __________________________________________
___________________________________ __________________________________________
___________________________________ __________________________________________
Рекомендуемая основная литература
___________________________________ __________________________________________
___________________________________ __________________________________________
___________________________________ __________________________________________
___________________________________ __________________________________________
___________________________________ __________________________________________
Консультанты по специальным разделам проекта (работы)
Раздел
Консультант
Сроки
Подпись
Заведующий кафедрой ________________ _______ ________________
(подпись) (ФИО)
Руководитель дипломного проекта (работы)_______________ ___________ ____________
(подпись) (ФИО)
Задание принял к исполнению, студент ___________________________ (подпись) (ФИО) _____ ________________20___г
График
выполнения дипломного проекта (работы)
№
пп
Перечень
разделов и разрабатываемых вопросов
Сроки представления
руководителю
Примечание
Заведующий кафедрой ______________________ ____________________________
(подпись) (Ф.И.О.)
Руководитель проекта (работы) ______________ ____________________________ (подпись) (Ф.И.О.)
Задание принял к исполнению
студент ___________________ ____________________________ (подпись) (Ф.И.О.)
АННОТАЦИЯ
Дипломная работа выполнена на основании построенной Обогатительной Фабрики (ОФ) по переработке Техногенных Минеральный Образований (ТМО) на Руднике Жолымбет в Акмолинской области в 2017 году, выполненных на основании:
- задания на проектирование;
- технологического регламента;
- технического отчета по инженерно-геологическим изысканиям;
- и т.д.
В данной работе освещается проектирование объектов водоснабжения фабрики рудника Жолымбет, а именно:
- пруд-накопитель;
- водовод свежей воды;
- водоводы оборотной воды;
- пульповоды;
- плавучие насосные станции.
Целесообразность строительства объекта по добыче золота вполне очевидная, так как появляются много рабочих мест, как в момент строительства, так и на момент эксплуатации, так же с добычей золота и других драгоценных металлов пополняется золотой фонд страны, некоторые средства идут на развитие самого края, строятся как жилые так и не жилые объекты - это все дает подъем в экономике области и страны в целом.
СОДЕРЖАНИЕ
Нормативные ссылки ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ...9
Введение ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .11
1 Основная часть ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... 13.
1.1 Исходные данные ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ...13
1.2 Местоположение и физико-географическая характеристика ... ...14
1.3 Климатическая характеристика района ... ... ... ... ... ... ... . ... 14
1.4 Характеристика площадки ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..17
1.5 Планировочные решения ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...18
1.6 Организация рельефа и водоотвод ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ..19
1.7 Гидрогеологические условия ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...19
2 Технологическая часть 23
2.1 Основные положения 23
2.2 Водные ресурсы и потребление воды 25
3 Проектирование объектов водоснабжения фабрики 29
3.1 Гидротехнические сооружения и сети я 29
3.2 Характеристика площадки ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 30
3.3 Инженерно-геологические условия 32
3.3.1 Инженерно-геологические характеристики грунтов 33
3.3.2 Гидрогеологические условия 35
3.4 Система водоснабжения от вдхр. Айшылы-Айрык до ОФ 36
3.5 Система оборотного водоснабжения 38
3.5.1 Водоводы оборотной воды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .38
3.5.2 Водный баланс хвостохранилища ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...40
3.6 Проектируемая схема гидротранспорта и укладки хвостов ... ... .47
3.6.1 Расчет параметров гидротранспорта ... ... ... ... ... ... ... ... ... .48
3.7 Пруд-накопитель 49
3.8 Водопровод свежей воды 50
4 Экономическая часть ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ..53
4.1 Пути снижения инвестиций ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... .53
4.2 Определение капитальных затрат ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ..56
5 Охрана труда ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..58
5.1 Мероприятия по ЧС ... ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ..58
5.2 Основные результаты анализа опасности и риска ... ... ... ... ... ..59
5.3 Правила техники безопасности при производстве работ
землеройными машинами ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..70
5 Заключение ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...73
Список использованной литературы ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ...74
Приложения
Нормативные ссылки
1. Водный кодекс Республики Казахстан, от 9 июля 2003 года № 481-II;
2. Экологический кодекс Республики Казахстан от 9 января 2007 года № 212-III;
3. Государственная программа управления водными ресурсами Казахстана, утвержденная Указом Президента Республики Казахстан от 4 апреля 2014 года №786;
4. Правила согласования, размещения и ввода в эксплуатацию предприятий и других сооружений, влияющих на состояние вод, а также условий производства строительных и других работ на водных объектах, водоохранных зонах и полосах, утвержденные Постановлением Правительства Республики Казахстан от 3 февраля 2004 года № 130;
5. Правила установления водоохранных зон и полос, утвержденных постановлением Правительства Республики Казахстан от 16 января 2004 года № 42;
6. Санитарные правила Санитарно-эпидемиологические требования к сбору, использованию, применению, обезвреживанию, транспортировке, хранению и захоронению отходов производства и потребления Утверждены приказом Министра национальной экономики Республики Казахстан от 28 февраля 2015 года № 176;
7. Требования промышленной безопасности при эксплуатации хвостовых и шламовых хозяйств горнорудных и нерудных организаций, гидротехнических сооружений жидких промышленных отходов Утверждены приказом Министра по чрезвычайным ситуациям Республики Казахстан от 29 октября 2008 года № 189;
8. СНиП РК 1.02-18-2004. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения;
9. СНиП РК 2.04-01-2010 Строительная климатология;
10. СНиП 2.06.07-87. Подпорные стены, судоходные шлюзы, рыбопропускные и рыбозащитные сооружения;
11. СНиП 2.06.14-85. Защита горных выработок от подземных и поверхностных вод;
12. СНиП РК 3.04-01-2008 Гидротехнические сооружения. Основные положения проектирования;
13. СНиП РК 3.04-02-2008 Плотины из грунтовых материалов;
14. СНиП РК 3.04-40-2006 Нагрузки и воздействия (волновые, ледовые и от судов) на гидротехнические сооружения;
15. СНиП РК 4.01-02-2009. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения;
16. СН РК 4.01-03-2011. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения.
Введение
Дипломная работа, представленная мною, выполнена на основе реального рабочего проекта, по которому выполнено строительство обогатительной фабрики на руднике Жолымбет в 2017 году. Проектом предусматривается строительство обогатительной фабрики для извлечения золота и других полезных металлов из Техногенных Минеральных Образований, далее (ТМО). При проектировании гидротехнических сооружений и сетей я принимал непосредственное участие. Поскольку использование водных ресурсов находится под защитой государства и не маловажной проблемой является дефицит в свежей и пресной воде, в нашем случае свежую воду для нужд фабрики берут в малом количестве. В основном используется накопленная оборотная вода из хвостохранилища.
В дипломной работе отражены проектные решения по строительству пруда-накопителя, водовода свежей воды от водохранилища Айшылы-Айрык до пруда-накопителя, а также водоводы оборотной воды с прудков хвостохранилищ и пульповоды. В целях соблюдения конфиденциальности данных касательно объекта, в дипломной работе отсутствует информация по технологической части, а также некоторые названия и термины или они заменены.
Так же в работе приводятся отчеты по реальным инженерным изысканиям, в которой приведены все необходимые характеристики.
Основными задачами дипломной работы являются:
- разработка схемы водоснабжения фабрики технической водой, учитывая потребности технологического процесса;
- проектирование водовода свежей воды от водохарнилища Айшылы-Айрык;
- проектирование пруда-накопителя для накопления свежей воды;
- проектирование хвостохранилища для складирования пульпы и обеспечения фабрики оборотной водой;
- расчет водного баланса хвостохранилища, с целью определения максимально возможной подачи оборотной воды в технологический процесс фабрики;
- проектирование системы гидротранспорта хвостов;
- проектирование насосной станции оборотной воды;
- проектирование водовода оборотной воды от хвостохранилища до резервуара на фабрике.
1 Основная часть
1.1 Исходные данные
Проект строительства обогатительной фабрики по переработке техногенных минеральных образований (ТМО) Рудника Жолымбет мощностью 2,25 млн. тонн в год в поселке Жолымбет Акмолинской области выполнен на основании:
- технического задания на проектирование обогатительной фабрики по переработке техногенных минеральных образований Рудника Жолымбет;
- технологического регламента на проектирование обогатительной фабрики по переработке ТМО Рудника Жолымбет, выполненного ТОО AAEngineering Group;
- технического отчета об инженерно-геологических изысканиях на Руднике Жолымбет, выполненные ТОО КостанайГеоИзыскания;
- технического отчета об инженерно-геологических изысканиях на Руднике Жолымбет, выполненные ТОО КарагандаГИИЗ.
Проект разработан в соответствии с действующими нормами, правилами, инструкциями и государственными стандартами Республики Казахстан и предусматривает мероприятия, обеспечивающие взрывобезопасность и пожаробезопасность при эксплуатации зданий и сооружений.
Обогатительная фабрика (ОФ) предназначена для переработки ТМО рудника Жолымбет. Согласно Техническому Заданию на разработку технологического регламента на проектирование обогатительной фабрики по переработке ТМО Рудника Жолымбет, производительность ОФ составляет 2,25 млн. тонн руды, среднее содержание золота в перерабатываемом сырье составляет 1,10 гт.
1.2 Местоположение и физико-географическая характеристика
Месторождение Жолымбет расположено в Акмолинской области Республики Казахстан, в 97 км к северу от Астаны и в 170 км к югу от Степногорска. Сообщение с этими городами осуществляется по асфальтированным и не асфальтированным дорогам. Поселок был построен для нужд рудника и полностью зависит от него. Рудник расположен на слабохолмистой равнине с высотами 280 - 378 м над уровнем моря. В северо-восточном направлении равнину пересекает река Айшылы-Айрык.
Поселок Жолымбет располагается в Шортардинском районе Акмолинской области Республики Казахстан. Поселок является административным центром и единственным населенным пунктом Жолымбетской поселковой администрации. Рудник Жолымбет расположен примерно в 49 км к востоку от поселка Шортанды. В 2009 г. население Жолымбета составляло 4258 человек. В поселке имеются больница и почта. Источником питьевой воды служат грунтовые воды. В поселок проведена муниципальная линия электропередачи.
Поселок Жолымбет находится в 50 км от железнодорожной станции Шортанды, откуда осуществляется доступ к государственной железнодорожной сети.
1.3 Климатическая характеристика района
Климат района резко континентальный. Лето засушливое. Зима холодная. Среднегодовая температура воздуха от +1 до +3°С.
Среднесуточная температура самого жаркого месяца июля +11,2°С. Абсолютная температура минимальная -52°С, максимальная +45°С. Продолжительность безморозного периода средняя 114 дней, продолжительность устойчивых морозов - 133 дня. Расчётные температуры самой холодной пятидневки - 33°С, наиболее тёплой пятидневки +21°С. Глубина промерзания почвы (для суглинков и глин) средняя 184 см, наибольшая - 260 см, наименьшая - 67 см. Нормативная глубина промерзания для суглинистых и глинистых грунтов согласно СНиП-А-6-72 составляет 2,1 м. Дата начала устойчивого промерзания почвы: средняя - 07 ноября, средняя дата полного оттаивания -19 мая.
Ярко выражено преобладание летних осадков с максимумом в июле. Весной осадков меньше, чем осенью. Количество осадков в зимний период 63 мм, в остальной период - 250 мм.
Наибольшая максимальная продолжительность непрерывных дождей 22 - 30 часов летом и 26 - 40 часов весной и осенью. Среднее месячное и годовое количество осадков приведено в таблице 1.3.1. (1.3.1)
Таблица 1.3.1.
Среднее месячное и годовое количество осадков (мм)
1
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Год
13
11
10
18
31
44
65
42
27
22
18
13
314
Максимальное суточное количество осадков (мм) и год, когда они наблюдались
6,8 1997г
20,9 1994г
13,0 1999г
19,8 1993г
14,4 2000г
80,6
1990г
78,4 1985г
36,0 1994г
29,7 1999г
17,1 1996г
21,5 1999г
17,3 1996г
93,5 1996г
Высота снежного покрова по постоянной рейке на открытом поле -максимальная - 56 см, минимальная - 6 см, средняя - 16 см.
Средняя плотность снежного покрова на последний день декады 0,26 гсм3, средний запас воды 47 мм. Из-за сильных ветров происходит интенсивное перераспределение снежного покрова.
Характеристика повторяемости направлений ветра и его скорости приведена в таблице 1.3.2. (1.3.2.)
Таблица 1.3.2
Средняя годовая повторяемость (%) направлений ветра и количество штилей
С
СВ
В
ЮВ
Ю
ЮЗ
3
СЗ
Штиль
6
5
8
S
15
31
18
9
16
Средняя скорость ветра (мс) по направлениям
4,3
4,4
3,9
3,4
5,2
6,2
5,2
4,7
Средняя годовая скорость ветра 4,5 мс.
Скорость ветра, повторяемость превышения которой составляет 5% (U*)11мс.
Коэффициент стратификации 200.
Роза ветров показана в соответствии с рисунком 1.7.1 (1.7.1)
Рисунок 1.3.1 Роза ветров, составленная по данным РГП Казгидромет
Таблица 1.3.3
Сведения о температуре воздуха
Средняя температура наружного воздуха самого жаркого месяца
19.8°С
Средняя температура наружного воздуха самого холодного месяца
-15.8°С
Коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы А
200
Установлено, что поверхностный сток составляет 0,04-10-6м3год с 1км2 (водосборная площадь р. Шортанды, находящаяся в Северном Казахстане).
1.4 Характеристика площадки
Проектируемая площадка расположена в Акмолинской области в Шортандинском районе. Город Степногорск находится в 170 км от участка строительства, г. Астана находится в 97 км. Расстояние от обогатительной фабрики до пос. Жолымбет 0,7 км.
Расстояние от обогатительной фабрики до г.Астана 97 км в соответствии с рисунком 1.4.1. (1.4.1)
Рисунок 1.4.1. Карта от О.Ф. до Астаны
Расстояние от обогатительной фабрики до г. Степногорск 170 км в соответствии с рисунком 1.4.2 (1.4.2)
Рисунок 1.4.2. Карта от О.Ф. до Степногорска
Территория освоения представляет собой относительно ровный участок с частично нарушенной поверхностью. В южной части отведенной территории находится отвал пустых пород, в среднем высотой 4-5 метров. Перепад высот по участку с юго-востока на северо-запад в абсолютных отметках от 329,20 до 322,00.
По результатам бурения рассматриваемая территория в основном сложена с поверхности суглинистыми грунтами, ниже крупнообломочными - дресвой и щебнем.
Климатический район Шортандинского района - IIIА.
Температура воздуха:
- температура воздуха наиболее холодной пятидневки: - 36оС;
- максимальная температура в теплый период года: + 39оС.
Преобладающее направление ветра - северо-восточное.
Зона влажности - сухая.
Сейсмичность площадки - 5-6 баллов.
1.5 Планировочные решения
Размещение объектов водоснабжения и проектируемых сооружений представлено на ситуационном плане.
Функционально участок разделен на складскую, административно-жилую и производственную зоны. Первая из них расположена на въезде, чтобы избежать ненужных транзитных потоков. Административно-жилая (чистая) зона расположена в западной части, с наветренной стороны в стороне от шума технологических процессов. Производственная зона компактно занимает восточную часть участка.
В северо-западном направлении в 30 метрах от границы участка фабрики, ниже по рельефу запроектирован пруд-накопитель свежей воды.
1.6 Организация рельефа и водоотвод
Организация рельефа площадки решена с учетом уклона рельефа местности (северо-запад), основного уклона участка и минимального объема земляных работ.
На территории обогатительной фабрики запроектирован пруд-накопитель, водовод свежей воды и плавучая насосная станция, для перекачки воды на фабрику.
1.7 Гидрогеологические условия
На территории участков изысканий, а именно в месте расположения водовода грунтовые воды вскрыты тремя выработками (скв.1,2,4) на глубинах от 1,42 до 3,76 м, а в месте расположения пруда-накопителя грунтовые воды не вскрыты.
Дебиты грунтовых вод составили от 0,01 до 0,02 дм3с и зависят от водовмещающих пород.
Питание грунтовых вод комплекса осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков и талых вод, а также за счет подтока с возвышенных участков. При проведении обследования участка в августе и сентябре 2016г., видимых участков разгрузки грунтовых вод не выявлено.
В летнее время разгрузка грунтовых вод, происходит за счет испарения с поверхности земли и оттока в низинные участки за пределами участка.
Подземные воды хлоридно-сульфатные, с минерализацией 5,5гдм3, общая жесткость 23,75 мг-эквдм3.
По содержанию хлоридов степень воздействия воды на железобетонные конструкции слабая, не агрессивная.
Степень агрессивности к арматуре при постоянном погружении от слабых до не агрессивных, при периодических смачивании средняя.
На территории проектирования фабрики подземные воды не вскрыты.
Водные ресурсы района довольно скудны и представлены временными водотоками, пересыхающие летом и бурными во время паводков.
Материалами изысканий установлено, что поверхностный сток составляет 0,04*10 -6 м[3]год с 1км[2]
Основная водная артерия - река Айшылы-Айрык, дебет её непостоянен и изменяется от 33 до 55лсек. Река показана в соответсветствии с рисунком 1.7.1 (1.7.1)
Рисунок 1.7.1. Река Айшылы-Айрык
Охрана водных ресурсов:
oo Ввод в эксплуатацию системы оборотного водоснабжения ОФ;
oo Предусмотреть счетчики воды (расходомеры) на насосной станции и на технологическом узеле распределения воды на промзоне с целью контроля расхода потребляемой воды.
oo Максимальное использование избытка оборотной воды взамен свежей, потребляемой из водохранилища Айшылы-Айрык.
oo Бурение дополнительных наблюдательных скважин в районе нового хвостохранилища.
oo Отведение хозяйственно-бытовых сточных вод на блочно-модульную установку очистки хоз-бытовых сточных вод с отводом очищенных стоков от локальных очистных сооружений в хвостохранилище для оборотного водоснабжения ОФ.
oo Отведение производственных сточных вод в дренажные зумпфы с дальнейшей откачкой в хвостовой зумпф главного корпуса и использования в оборотном водоснабжении.
oo Отведение ливневых и поливомоечных вод с территории ОФ на локальные очистные сооружения с дальнейшим использованием на полив твердых покрытий и зеленых насаждений.
oo Ввод в эксплуатацию станции сгущения и с целью уменьшения расхода потребляемой воды.
oo Проведение детоксификации стоков с целью обезвреживания от цианидов, сбрасываемых в хвостохранилище хвостов.
oo Установка пьезометров в теле дамбы нового хвостохранилища для мониторинга и предотвращения утечек.
oo Гидроизоляция нового хвостохранилища и пруда-накопителя геомембраной с целью предотвращения загрязнения подземных вод.
oo Мониторинг состояния сточных вод из прудка осветленной воды хвостохранилища путем контроля состава надосадочной воды.
oo Мониторинг грунтовых вод путем создания сети наблюдательных скважин.
oo Очистка территории в районе водохранилища Айщылыайрык от мусора.
oo Установка на водозаборе вдхр. Айщылыайрык электронного рыбозащитного комплекса типа ПИРС (поликонтактная импульсная рыбозащитная система). Виды рыб, обитающих на реке Айшылы-Айрык:
щука, окунь речной, карп, линь, голец.
2 Технологическая часть
2.1 Основные положения
Проект выполнен на основании технического задания (ТЗ) и в соответствии с принятыми технологическими решениями по проектированию объектов водоснабжения фабрики рудника Жолымбет.
При разработке проекта были использованы:
- технического отчета об инженерно-геологических изысканиях на Руднике Жолымбет, выполненные ТОО КостанайГеоИзыскания;
- технического отчета об инженерно-геологических изысканиях на Руднике Жолымбет, выполненные ТОО КарагандаГИИЗ.
Обогатительная фабрика (ОФ) предназначена для переработки техногенных минеральных образований (ТМО) месторождения Жолымбет, по схеме: установка подачи ТМО, измельчение и классификации в замкнутом цикле, процесс сорбционного выщелачивания (процесс CIL).
Производительность ОФ составляет 2250000 тонн ТМО в год.
Конечными продуктами переработки ТМО на фабрике являются золотосодержащий уголь (насыщенный уголь) и хвосты фабрики. Далее золотосодержащий уголь направляется на дальнейшую переработку на золотоизвлекательную фабрику (ЗИФ). На ЗИФ будет выпускаться товарная продукция - золото катодное в слитках (сплав Доре).
Перед складированием в хвостохранилище хвосты обогатительной фабрики направляются на сгущение, где они обезвреживаются от цианидов и других ядовитых веществ.
Технологическая схема переработки ТМО на ОФ включает установку подачи ТМО, измельчение и классификацию, процесс сорбционного выщелачивания, плавку для получения конечного продукта.
Технологическую схему переработки сырья на ОФ можно представить в виде следующих основные операций:
- дробление ТМО в открытом цикле в шнекозубчатой дробилке;
- шаровое измельчение до P80 класса - 0,053 мм в замкнутом цикле с гидроциклонами;
- сорбционное выщелачивание золота с использованием активированного угля (процесс CIL);
- сгущение хвостов сорбционного выщелачивания (параметры сгущения хвостов приведены в таблице 2.1.1; (2.1.1)
- обезвреживание цианидных хвостов с дальнейшим складированием их в хвостохранилище.
Конечным продуктом переработки ТМО на фабрике является насыщенный золотосодержащий уголь, который затем будет направляться на ЗИФ для проведения процесса десорбции с последующей плавкой на сплав Доре.
Таблица 2.1.1
Параметры сгущения хвостов выщелачивания
№№ пп
Наименование показателей
Показатели
1.
Исходная пульпа по твердому, тч
340
1.1
Хвосты процесса сорбционного выщелачивания, тчас
270
1.2
Хвосты существующей фабрики Жолымбет, тчас
70
2.
Плотность исходной пульпы, % твердого
39
Продолжение таблицы 2.1.1
3.
Плотность разгрузки сгустителя, % твердого
55
4.
Тип сгустителя
Пастовый, диаметр 35 м
2.2. Водные ресурсы и потребление воды
В процессе переработки ТМО вода расходуется при измельчении ТМО и доведения до необходимой плотности пульпы при классификации, сорбционном выщелачивании, а также при приготовлении реагентов и промывки продуктов переработки.
В таблице 2.2.1 приведены данные по водопотреблению при переработке ТМО на ОФ Жолымбет. (2.2.1)
Таблица 2.2.1
Данные по водопотреблению при переработке ТМО на ОФ Жолымбет
Водный баланс
№
Описание
Свежая вода
Технологическая вода
м[3]ч
м[3]ч
Вход
Вода в исходном питании
-
48,0
Продолжение таблицы 2.2.1
Установка подачи ТМО
Вода для защитного душа
0,01
-
Насосы разгрузки уравнительной емкости
2,4
-
Разбавление пит. сороудерж. грохота
-
111,1
Вода для орошения сороудерж. грохота
-
18,0
Измельчение
Сальник. вода для насосов пит. циклона
2,4
-
Вода для защитного душа
0,01
-
Вода для разбавления питания мельницы
-
42,6
Вода для орошения бутары мельницы
-
20,0
Вода для заполнения зумпфа мельницы
-
150,2
Вода для шлангов
-
0,2
Удаление сора грохочением
Сальник. вода для насосов пит. выщелачивания
2,4
-
Вода для защитного душа
0,01
-
Вода для орошения сороудерж. грохота
-
18,0
Цикл сорбционного выщелачивания (CIL)
Циркулирующая сальниковая вода
0,9
-
Вода для защитного душа
0,01
-
Вода для орошения грохота насыщенного угля
-
12,0
Вода для перекачки регенирированного угля
-
6,3
Вода для шлангов
-
0,9
Вода для промывки промежут. грохота
-
0,5
Вода в цианиде
-
0,9
Вода в извести
-
1,9
Продолжение таблицы 2.2.1
Контрольный грохот хвостов
Сальниковая вода для насосов хвостов
2,4
-
Вода для орошения контрольного грохота угля
-
20,0
Подача хвостов АО "Казахалтын"
-
105,0
Сгущение хвостов
Сальниковая вода нижнего продукта сгустителя
2,4
-
Сальниковая вода для насосов отвальных хвостов
2,4
-
Вода для защитного душа
0,01
-
Вода для разбавления флокулянта
-
19,5
Добавочная вода для флокулянта
-
1,4
Вода в метабисульфит натрия
-
1,7
Промывочная вода для трубопровода хвостов
-
4,6
Общий вход
598,1
Выход
1
Пески сгустителя, 55% ТФ
-
283,8
2
Слив сгустителя
-
298,6
3
Надрешетный продукт сороуд.грохота участка подачи ТМО
-
9,0
4
Надрешетный продукт сороуд.грохота перед сорб.выщелачиванием
-
1,0
5
Надрешетный продукт контрольного грохота
-
1,1
6
Безвозратные потери
-
4,6
Общий выход
598,1
Суточная потребность в воде на технологические нужды составляет 10682,4 м[3] = 14354,4м[3]-3672м[3] (вода, поступающая с ТМО). Часовая потребность составляет 445,1 м[3], в том числе 15,4 м[3] свежей воды и 429,7 м[3] оборотной. Общий расход воды на одну тонну перерабатываемых ТМО составит 1,56 м[3], в том числе свежей 0,05 м[3] и оборотной 1,51 м[3].
3 Проектирование объектов водоснабжения фабрики
3.1 Гидротехнические сооружения и сети
Гидротехнические сооружения хвостового хозяйства являются составной частью металлургического производства, предусматривающего переработку хвостов ТМО со складированием отработанных хвостов в действующее хвостохранилище - секции №1, №2 и на свободные площадки ТМО. В данном проекте предусматривается запроектировать пруд-накопитель и технологические сети водоснабжения.
Объекты хвостохранилища (в том числе пастовый сгуститель) размещаются на промплощадке, отведенной под строительство комплекса сооружений предприятия в целом.
Обеспечение потребителей хвостового хозяйства электроэнергией, водой, теплом и связью - от источников завода, рабочей силой - по штатному расписанию предприятия.
Возведение ограждающих сооружений хвостохранилища принято из местных строительных материалов.
Обеспечение потребителей хвостового хозяйства электроэнергией, водой, теплом и связью - от источников завода, рабочей силой - по штатному расписанию предприятия.
Возведение ограждающих сооружений хвостохранилища принято из местных строительных материалов и отвалов пустых пород.
Использование отвалов пустых пород при строительстве дамб является важным экологическим аспектом, поскольку земля возвращается в общее пользование.
Для локализации хвостовой пульпы от подземных вод проектом предусматриваются противофильтрационное укрытие ложа и верхового откоса хвостохранилища геомембраной.
Проектные решения по гидротехническим сооружениям хвостового хозяйства выполнены с учетом нормативных требований РК по охране окружающей среды, охране труда рабочих и промышленной безопасности производства согласно СНиП РК 3.04-01-2008 Гидротехнические сооружения.
Схема гидротехнических сооружений приведена в соответствии с рисунком 3.1.1. (3.1.1)
Рисунок 3.1.1. Схема гидротехнических сооружений
3.2 Характеристика площадки
Рудник Жолымбет имеет утверждённые в соответствующих инстанциях земельные и горные отводы.
Сельскохозяйственных и лесных угодий на поверхности испрашиваемого земельного отвода не имеется.
Расположение существующих и проектируемых объектов приведено на ситуационном плане.
По условиям рельефа образование водотоков в примыкании к хвостохранилищу исключено, поскольку с юга и запада они перехватываются канавой шахтного водосброса и карьером, а с востока ограждены насыпью проектируемой автодороги.
Ландшафт - типичный казахский мелкосопочник.
Изредка встречаются заболоченные низины, озерца, нередки солончаки.
Климат района резко-континентальный, засушливый и характеризуется коротким жарким летом и суровой продолжительной зимой.
Средняя годовая скорость ветра 4,5 мс.
Скорость ветра, повторяемость превышения которой составляет 5%.
- средняя многолетняя температура воздуха: 1,8 [о]С;
- средняя температура июля +26,4[о]С;
- средняя температура января -16,2[о]С.
- абсолютный минимум температуры -52°С .
- нормативная глубина сезонного промерзания грунтов, определенная согласно п.2.27 СНиП 2.02.01-83 и СНиП 2.01.01-82 составит: для суглинков и глин (независимо от возраста и генезиса) -172 см,
песков мелких и пылеватых - 209 см,
песков крупных, средней крупности и гравелистых - 224 см;
- испарение с водной поверхности составляет 764 ммгод;
- среднегодовая норма осадков 314 ммгод.
3.3 Инженерно-геологические условия
В целом, геологическое строение следует считать экологически благоприятным, т.к. водонепроницаемые глины препятствуют загрязнению грунтового потока фильтрационными водами из хвостохранилища.
Почвенно-растительный слой маломощный 0,1 - 0,3м. Данный слой в процессе геологических исследований не изучался, так как при разработке полностью снимается и складируется.
Затем залегают четвертичные суглинки мощностью от 0,5 до 5,5м с коэффициентом фильтрации 0,0125, (Отчёт по изыскательским работам 1958 г.). Суглинки подстилаются от поверхности полускальными крупнообломочными щебенистыми грунтами с суглинисто-глинисто-песчаным наполнителем (ИГЭ-3). Мощность отложений составляет от 0,3 до 6,3 м. и залегают на скальных породах от слаботрещиноватых до практически монолитных аргиллитов.
Дамба действующего хвостохранилища
При проходке инженерно-геологических скважин на дамбе действующего хвостохранилища были вскрыты техногенные грунты (насыпной грунт), представленный суглинками светло-коричневого цвета с включением мелкого щебня в количестве 10-15% твердой консистенции, искусственно уплотненной массивной структуры. Поверхность дамбы отсыпана мелким щебнем фракции до 20 мм. Откосы дамбы отсыпаны крупно обломочным скальным грунтом из отвалов шахты. Ширина дамбы 8 метров. Высота от 2 до 5 метров. Слой сухой, фильтрация воды через дамбу не зафиксирована (см инженерно-геологические разрезы).
3.3.1 Инженерно-геологические характеристики грунтов
По результатам инженерно-геологических изысканий, было выделено 3 инженерно-геологических элемента.
Первый инженерно-геологический элемент представлен суглинками легкими пылеватыми твердыми с дресвой и щебнем гранитодных пород. Мощность суглинков от 1,5 до 9,0м. Грунты по относительному набуханию набухающие, непросадочные, средней степени водонасыщения, не водопроницаемые.
Суглинки легкие, пылеватые с включением мелкого щебня
Физические свойства суглинков твердых пылеватых характеризуются следующими нормативными значениями:
Естественная влажность в % от 6,9 до 24,9, среднее - 18,9.
Полная влагоемкость от 0,17 до 0,27, среднее - 0,22.
Граница текучести от 20,1 до 42,1, средняя - 33,19.
Граница раскатывания от 12,3 до 19,2, средняя - 16,08.
Коэффициент пористости, е - 0,4596 до 0,7299, средний - 0,5499.
Коэффициент водонасыщения от 0,61 до 0,1 средний 0,78.
Плотность грунта, гсм[3] от 1,82 до 2,09, средняя 2,01.
Плотность сухого грунта, гсм[3] от 0,87 до 1,84, средняя 1,56.
Число пластичности ℑ, у.е. от 7,5 до 22,9, средняя 17,2.
Механические свойства:
* угол внутреннего трения, от 27º до 28º, средняя 27º;
* объемный вес в естественном состоянии - 1,80 гсм[3];
* объемный вес в водонасыщенном состоянии - 1,59 гсм[3];
* угол внутреннего трения (с учетом порового давления) - 27[0];
* угол внутреннего трения (без учета порового давления) - 12[0];
* коэффициент сцепления при естественной влажности - 0,055 МПа;
* коэффициент сцепления в водонасыщенном состоянии - 0,098 МПа;
* коэффициент бокового давления в естественном состоянии - 0,62;
* коэффициент бокового давления в водонасыщенном состоянии - 0,79;
* коэффициент фильтрации - 0,13 мсут.
Второй инженерно-геологический элемент
Суглинки тяжелые, твердые
характеризуются следующими физико-механическими свойствами (средние нормативные значения показателей):
Естественная влажность в % 24 среднее.
Полная влагоемкость, 0,27, среднее
Граница текучести, 41 среднее
Граница раскатывания, 19,2 среднее
Коэффициент пористости, е - 0,7372 среднее
Коэффициент водонасыщения, 0,90 среднее
Плотность грунта, гсм[3], 1,94 среднее
Плотность сухого грунта, гсм[3], 1,56 среднее
Число пластичности ℑ, у.е., 22,5 среднее
Величина набухания, 16,6 сильнонабухающее
Механические свойства грунтов:
* объемный вес в естественном состоянии - 1,67 гсм[3];
* объемный вес в водонасыщенном состоянии - 1,51 гсм[3];
* угол внутреннего трения (с учетом порового давления) - 26[0];
* угол внутреннего трения (без учета порового давления) - 13[0];
* коэффициент сцепления при естественной влажности - 0,059 МПа;
* коэффициент сцепления в водонасыщенном состоянии - 0,069 МПа;
* коэффициент бокового давления в естественном состоянии - 0,80;
* коэффициент бокового давления в водонасыщенном состоянии - 4,96;
* коэффициент фильтрации - 0,004 мсут
Грунты, относящиеся к (ИГЭ-2, 3) по относительному набуханию сильно набухающие, не просадочные, слабоводопроницаемые (коэффициент фильтрации 0,004мсут). Коррозионная агрессивность к стали высокая.
Третий инженерно-геологический элемент представлен полускальными крупнообломочными щебенистыми грунтами с суглинистым наполнителем до глубины 3,7-5,8 метров, далее к забою от слаботрещиноватых до практически монолитных (аргиллиты).
Физические и фильтрационные свойства пород:
* объемный вес - 2,45 гсм[3];
* коэффициент фильтрации - 50 и более ссут.
3.3.2 Гидрогеологические условия
На территории участков изысканий грунтовые воды распространены не повсеместно. Грунтовые воды обнаружены в районе строительства сгустителя. На территории хвостохранилища грунтовые воды не обнаружены.
Дебиты грунтовых вод составили от 0,01 до 0,02 дм[3]с и зависят от водовмещающих пород.
Питание грунтовых вод комплекса осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков.
В летнее время разгрузка грунтовых вод, происходит за счет испарения с поверхности земли и оттока в низинные участки за пределами участка.
Подземные воды хлоридно-сульфатные, с минерализацией 5,5гдм[3], общая жесткость 23,75 мг-эквдм[3].
По содержанию хлоридов степень воздействия воды на железобетонные конструкции слабая, не агрессивная.
Степень агрессивности к арматуре при постоянном погружении от слабых до не агрессивных, при периодических смачиваниях средняя.
3.4 Система водоснабжения от вдхр. Айшылы-Айрык до ОФ
Для запуска фабрики проектом предусматривается использовать воду из водозабора на вдхр. Айшылы-Айрык. Потребность в свежей воде в количестве 15,4 м[3]час обеспечивается водозабором, устраиваемым в водохранилище на реке Айшылы-Айрык и принято в проекте в количестве Q=63,8 м[3]час. Водозабором является плавучая насосная станция. Станция изготовлена из металлических элементов в соответствии с рисунком 3.4.1. (3.4.1)
Рисунок 3.4.1. Водозабор на вдхр. Айшылы-Айрык
Плавучесть обеспечивается понтоном, который изготовлен и собран из пустых масляных бочек. Расчет понтонов приводится в соответствии с приложением 1. (1)
В комплект насосной входят погружные насосы марки FLYGT N3202. Технические данные показаны в соответствии с приложением 2 (2) предусмотренные к установке по расчетам проекта, 1 рабочий, 1 резервный (на складе) Q=63,8 м[3]час, Н=76м, N=47 кВт, U=400B. Насосы погружного типа подают воду в пруд-накопитель по трубопроводам С6.4 из полиэтиленовых труб DN140 PN10 и DN140 PN6,3. Прокладка труб подземная в соответствии с рисунком 3.4.2. (3.4.2)
Длина трубопровода 3 км. Расчет водовода свежей воды С6.4 в соответствии с приложением 3. (3)
Рисунок 3.4.2. Водовод свежей воды
Для предупреждения попадания рыб проектом предусматривается установка на водозаборе электронного рыбозащитного комплекса типа ПИРС (Поликонтактная Импульсная Рыбозащитная Система), разработанного НПФ ПРОЕКТ-СЕРВИС, г. Новороссийск. Электронный рыбозащитный комплекс предназначен для защиты рыбы и ее молоди от попадания в водозаборы путем создания в воде непроходимой для рыбы, раздражающей ее зоны, которая создается путем периодического пропускания электрического тока через межэлектродное пространство, с синхронным сопровождением его акустическим сигналом в соответствии с приложением 4. (4)
3.5 Система оборотного водоснабжения
3.5.1 Водоводы оборотной воды
В секции №1 действующего ХХ, новой секции №2 хвостохранилища и хвостохранилища ТМО в прудках устанавливаются плавучие насосные станции, оснащенные погружными насосами.
Насосы подают воду по трубопроводу оборотной воды из полиэтиленовых труб в сгуститель, далее из сгустителя в резервуар технологической воды на фабрике. Плавучая на действующем ХХ показана в соответствии с рисунком 3.5.1.1. (3.5.1.1)
Рисунок 3.5.1.1. Плавучая насосная станция на действующем хвостохранилище
Изначально планируется откачивать оборотную воду из прудка секции №1 действующего хвостохранилища, затем перебазировать плавучую станцию в новую секцию №2 хвостохранилища, после отработки новой секции №2 ХХ плавучая насосная перебазируется на прудок ХХ ТМО.
Все водоводы оборотной воды предусматриваются в надземной прокладке в теплоизоляции.
На действующем хвостохранилище секции №1 в плавучей насосной станции устанавливаются 2 погружных насоса Faggiolati G420R2C1-T102AA2 (1 - рабочий, 1 - резервный, на складе) в соответствии с приложением 5. (5)
Водовод оборотной воды C6.1 из полиэтиленовых труб DN315 PN6.3 транспортирует воду в резервуар на сгустителе. Расчет водовода С6.1 в соответствии с приложением 6. (6)
Оборотная вода от сгустителя до резервуара технологической воды на фабрику подается по водоводу оборотной воды C6.2 из полиэтиленовых труб DN315 PN6.3 в теплоизоляции насосами, установленными на площадке сгустителя. Расчет водовода С6.2 в соответствии с приложением 7. (7)
На новой секции №2 в плавучей насосной станции устанавливаются 2 погружных насоса Faggiolati G420R2C1-T102AA2 (1 - рабочий, 1 - резервный).
Для подачи оборотной воды от хвостохранилища ТМО используется плавучая насосная станция с двумя погружными насосами Faggiolati G420R2C1-T102AA2 (1 - рабочий, 1 - резервный, на складе).
Водовод оборотной воды C6.3 от хвостохранилища ТМО до фабрики прокладывается из полиэтиленовых труб DN250 PN6 так же в теплоизоляции. Расчет водовода С6.3 в соответствии с приложением 8. (8)
Водовод оборотной воды С6 от новой секции №2 хвостохранилища приведен расчет в приложении 9. (9)
3.5.2 Водный баланс хвостохранилища
Водный баланс рассчитывался на основе нормативных ... продолжение
Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.
Похожие работы
Дисциплины
- Информатика
- Банковское дело
- Оценка бизнеса
- Бухгалтерское дело
- Валеология
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Религия
- Общая история
- Журналистика
- Таможенное дело
- История Казахстана
- Финансы
- Законодательство и Право, Криминалистика
- Маркетинг
- Культурология
- Медицина
- Менеджмент
- Нефть, Газ
- Искуство, музыка
- Педагогика
- Психология
- Страхование
- Налоги
- Политология
- Сертификация, стандартизация
- Социология, Демография
- Статистика
- Туризм
- Физика
- Философия
- Химия
- Делопроизводсто
- Экология, Охрана природы, Природопользование
- Экономика
- Литература
- Биология
- Мясо, молочно, вино-водочные продукты
- Земельный кадастр, Недвижимость
- Математика, Геометрия
- Государственное управление
- Архивное дело
- Полиграфия
- Горное дело
- Языковедение, Филология
- Исторические личности
- Автоматизация, Техника
- Экономическая география
- Международные отношения
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности), Защита труда
