Разработка метода оперативного мониторинга процессов загрязнения и очистки грунтов от нефтепродуктов при освоении недр

Цель: научное обоснование и разработка метода оперативного мониторинга процессов загрязнения и электрохимической очистки грунтов от нефтепродуктов при освоении недр для повышения экологической безопасности ведения горных работ, снижения материальных и трудовых затрат на природовосстановительные работы. Физической основой способов электрофизического контроля степени загрязнения грунтов нефтепродуктами является зависимость удельного электрического сопротивления (УЭС) трехфазной среды от пористости, влажности и УЭС порового заполнителя. Для автоматизации расчета локального коэффициента загрязнения k разработан алгоритм, включающий подбор величин структурных параметров, обеспечивающих минимальное отклонение расчетных данных от измеренных. Повышение точности оценки степени загрязнения обеспечивается интегральными параметрами, включающими локальные значения k и соответствующие элементарные площади (объемы). На одномерной и объемной физических моделях установлено, что при электрообработке зоны нефтезагрязнения водный раствор перемещается к аноду, а нефтепродукт - к катоду. Термический эффект электрообработки заключается в коагуляции нефтепродукта в порах, увеличении размеров частиц и их слипании. При натурных испытаниях установлено изменение физических свойств грунта: влажность уменьшается на 3 - 6%, плотность - на 3 - 7%, содержание частиц фракции < 0,1 мм в зависимости от вида загрязнителя - в 1,15 - 1,74 раза, а фракций 0,1 мм - увеличивается в 1,17 - 1,61 раза. Определение расположения и размеров зоны нефтезагрязнения обеспечивается по положительным аномалиям на графиках вертикального зондирования и профилирования. Экспресс-контроль изменения коэффициента загрязнения k в процессе электрообработки грунта обеспечивается по величине эффективного УЭС по схеме позонного интегрального зондирования.