Озерные сапропели и их комплексное освоение

МОСКОВСКИЙ 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ 
ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ 

РЕДАКЦИОННЫЙ 

С О В Е Т 

Председаmель 

Л.А. ПУЧКОВ 

Зам. председаmеля 

л.х.гитис 

Члены редсовета 

И.В. ДЕМЕНТЬЕВ 

А.П.ДМИТРИЕВ 

Б.А. КАРТОЗИЯ 

М.В. КУРЛЕНЯ 

В.И. ОСИПОВ 

Э.М. СОКОЛОВ 

К.Н. ТРУБЕЦКОЙ 

В.В. ХРОНИН 

В.А. ЧАНТУРИЛ 

Е.И. ШЕМЯКИН 

ИЗДАТЕЛЬСТВО 

московского 

ГОСУДАРСТВЕННОГО 

ГОРНОГО УНИВЕРСИТЕТА 

ректор мгг~ 

чл.-корр. РАН 

директор 

Издательства МГГУ 

академик РАЕН 

академик РАЕН 

академик РАЕН 

академик РАН 

академик РАН 

академик МАНВШ 

академик РАН 

профессор 

академик РАН 

академик РАН 

10 
LD 
~ 
х 

:о 
:::r: 

а.. 
е 

~ 
s: 
1~ 
~ 
t: 
s: 
0:: 
s: 

а.. 
о 
w 
1
с.м.штин 

ОЗЕРНЬIЕ 

САПРОПЕЛИ 

И ИХ КОМПЛЕКСНОЕ 

ОСВОЕНИЕ 

Под редакцией профессора 

И.М. Ялтанца 

~ 

-----------МОСКВА 

ИЗДАТЕЛЬСТВО МОСКОВСКОГО 

ГОСУДАРСТВЕННОГО ГОРНОГО УНИВЕРСИТЕТА 

2 о о 5 

УДК 622.553.973 

Штин С.М. Озерные сапропели и их комплексное освоение 1 Под ред. 

И.М. Ялтанца.- М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2005.-373 с.: ил. -ISBN 5-7418-0216-8 (в пер.) 

Рассмотрены вопросы образования, распространения и залегания сапропелевых отложений. Представлены минеральный и химический состав сапропелей, их водно-физические, структурно-механические и реологические свойства. Дана подборка наиболее значимых месторождений сапропеля на территории европейской части России. 

Предложена теория классификации сапропелевых месторождений. Проанализированы 

различные технологические схемы комплексов и даны рекомендации по совершенствованию технологии добычи сапропелей и технических средств. Изложены результаты исследований, направленных на повышение эффективности гидротранспортных систем. 

Рассмотрены конструкции новых устройств для добычи и различные технологии внесения и переработки сапропелей. Затронуты вопросы развития сапропелевой промышленности России на основе использования сапропеля для рекультивационных работ в 

горной промышленности. 

С.М. Штин -кандидат технических наук. 

Для горных инженеров, геологов, гидрогеологов, грунтоведов, специалистов 

сельского хозяйства, а также студентов и аспирантов горных вузов и факультетов. 

Табл. 66, ил. 86, список лит.- 85 назв. 

УДК 622.553.973 

ISBN 5-7418-0216-8 
© С.М. Штин, 2005 
© Издательство МГГУ, 2005 

©Дизайн книги. Издательство МГГУ, 2005 

ПРЕДИСЛОВИЕ 

Более восьмидесяти лет назад академик И.М. Губкин говорил, что 

правильной постановке сапропелевого дела нужно придавать государственное значение и что в России может развиваться большая сапропелевая промышленность, которая будет поставлять ряд ценных 

продуктов не только для потребления внутри страны, но и на экспорт. 

По данным геологоразведочных работ, изучения и классификации 

сапропелевых месторождений получены результаты исследований и 

опытов по переработке и использованию сапропеля в разных областях народного хозяйства. Однако на сегодняшний день сапропель остается, по существу, неоправданно не востребованным полезным ископаемым. 

Грамотное решение сапропелевой проблемы и широкое использование уникальнейшего ископаемого в сельском хозяйстве, медицине, 

ветеринарии (в витаминно-минеральной подкормке сельскохозяйственных животных) и промышленности стройматериалов, по мнению 

исследователей, неизбежно приведет к большой и быстрой отдаче, к 

получению наибольшего экономического эффекта в рассматриваемых 

направлениях. 

В книге содержатся ценные исторические сведения, рассматриваются проблемы освоения обводненных сапропелевых месторождений, 

обращается внимание на необходимость изыскания и внедрения усовершенствованных технологий и технических средств, способствующих экономически выгодному хозяйственному освоению многочисленных озерных сапропелевых месторождений России. 

Автором впервые проведены в таком объеме анализ и систематизация имеющихся научных и практических достижений в области разработки озерных сапропелевых месторождений с использованием 

средств гидромеханизации как наиболее перспектинного способа производства горных работ. 

Автор книги как непосредственный участник эксплуатации сапропелевых месторождений со знанием дела привел описание всех основных технологических процессов разработки озерных сапропелевых 

месторождений. 

С учетом производственного опыта для разработки обводненных 

месторождений сапропеля рекомендуется использование новых гидрамеханизированных комплексов, обеспечивающих требования тер5 

риториальных органов по комплексному использованию и охране 

водных ресурсов. 

Данная книга доступна для понимания не только специалистам, 

но и широкому кругу читателей. Она может быть использована как 

учебное пособие для студентов и аспирантов вузов горно-геологического профиля. 

В целом книга является трудом, обобщающим некоторые известные научные и практические достижения в области гидромеханизированной разработки обводненных сапропелевых месторождений. В книге 

представлены также опубликованные научные результаты личных исследований автора. 

Председатель редакционной коллегии по проблемам гидромеханизации, 

доктор технических наук, профессор 

~осковского государственного горного университета 

-11~~~ И.М. Ялтанец 

ВВЕДЕНИЕ 

Разработка сапропелевых ресурсов отмирающих озер является насущной задачей сегодняшнего дня. Решение этой задачи диктуется не 

только дефицитом источников органического сырья, но и необходимостью восстановления отмирающих озер для хозяйственных и других целей. Разнообразие условий залегания сапропелей, широкий диапазон физического состояния залежей, большое различие по размерам площадей залегания и другие факторы требуют дифференцированного подхода к выбору технологий добычи, транспорта и первичной переработки сырья. 

Первые сведения о сапропелевых отложениях были получены в 

начале ХХ в. и принадлежат геологам, лимнологам и гидробиологам, 

которые столкнулись с этими своеобразными донными отложениями 

при исследовании озер и болот. 

Интерес к сапропелям резко возрос в начале 20-х гг., когда ими 

заинтересовались химики и энергетики. После того как химические 

анализы и сухая перегонка балхамита дали большой выход смолы, 

богатой бензиновыми и парафиноными углеводами, сапропели стали 

считаться новым видом энергетического и технического сырья. Возник интерес к проблеме происхождения горючих ископаемых, а также 

встал вопрос о месте сапропеля в генетическом ряду каустобиолитов. 

В 1919 году в системе Академии наук был создан Сапропелевый 

комитет, на который возложили обязанности по всестороннему изучению сапропелей, разведке ресурсов и разработке способов их использования. 

Издавался целый ряд научных трудов, где описывались разведанные сапропелевые месторождения СССР, приводилисЪ данные по их физической, химической, биологической характеристике и бьш поставлен 

вопрос о возможности технической переработки сапропелей. Организованный в 1931 году в Ленинграде Сапропелевый институт АН СССР обратил основное внимание на изучение генезиса и возможности химикотехнологического использования сапропелей. Затем на базе Сапропелевого института бьш создан Московский институт горючих ископаемых 

АН СССР, куда входила Лаборатория генезиса сапропелей. 

После Великой Отечественной войны работу по комплексному изучению сапропелевых отложений продолжила Лаборатория сапропелевых отложений Института леса АН СССР. 
7 

Многие исследователи изучали в различных направлениях процесс осадкаобразования и физико-химические свойства сапропелей. 

Исследовались поглотительная способность иловых озерных отложений, водоотдача сапропелей. Определялись параметры удельной теплоемкости скелета сапропелей, теплопроводность мерзлых сапропелей. Рассматривались вопросы теории и практики строительства на 

слабых воданасыщенных грунтах. Определялись закономерности распространения сапропелевых отложений. Разработаны схемы гидрологической классификации и районирования озер России на основе соотношения составляющих водного баланса озер. Рассмотрены закономерности размещения озер на территории Восточно-Европейской 

равнины и Кольеко-Карельского массива с учетом происхождения и 

развития озерных котловин. В 1964 г. Институтом географии АН СССР 

и институтом «Гипроторфразведкю> выпущен справочник «Сапропелевые месторождения СССР» . 

В 70----80 гг. усилиями Института торфа АН БССР и ВНИИГИМа 

разрабатываются технологические схемы и рекомендации по добыче 

и обезвоживанию сапропеля. Определяются рациональные направления использования сапропеля в народном хозяйстве. На базе СанктПетербургского государственного горного института разработано 

научное обоснование новых технологий и оборудования для добычи 

сапропелей и производства на их основе продукции различного назначения. Изучаются проблемы эколого-экономического освоения 

сапропелевых ресурсов и разработки общих принцилов технической 

эксплуатации месторождений с учетом охраны озер от загрязнений и 

истощений. Ведется рядом производсто внедрение результатов научно-исследовательских разработок в практику путем налаживания 

опытных и промытленных производсто по добыче сапропелей и производству различных видов продукции на их основе. Немногочисленные публикации по этому вопросу рассредоточены в различных трудах, и это обстоятельство не способствует широкому познанию о сапропеле и его использованию в народном хозяйстве. 

Настоящая работа является попыткой обобщения имеющихся отечественных исследований и накопленного практического опыта по 

разработке обводненных месторождений сапропелей в связи с необходимостью комплексного подхода к решению проблемы охраны и 

использования природных ресурсов. 

Автор далек от мысли, что его работа является исчерпывающим 

решением рассматриваемой проблемы, и поэтому будет весьма признателен за критические замечания и пожелания. 

Глава 1 

ИНЖЕНЕРНО ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ 

ОСОБЕННОСТИ 
САПРОПЕЛЕВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ