Помощь студентам в учебе
Геоэкологическое обоснование утилизации дренажных вод карьера кимберлитовой трубки «Нюрбинская», Республика Саха (Якутия)
|
ВВЕДЕНИЕ 11
1. Характеристика природных условий и антропогенного воздействия в районе
исследования 13
1.1 Физико-географическое положение исследуемого района 13
1.1.1 Местоположение района 15
1.1.2 Климат 15
1.1.3 Рельеф 21
1.1.4 Растительный покров 21
1.1.5 Почвенный покров 22
1.1.6 Гидрологические условия 22
1.2. Геологическое строение и полезные ископаемые территории 24
1.2.1 Стратиграфия 24
1.2.2 Структурно - тектоническое строение 28
1.2.3 Полезные ископаемые 31
1.3 Криогидрогеологические условия района 33
1.4 Гидрогеологические условия 34
1.4.1 Надмерзлотные воды 35
1.4.2 Межмерзлотные подземные воды 35
1.4.3 Подмерзлотные подземные воды 36
1.5 Общая характеристика АК «АЛРОСА» (ПАО) 37
1.5.1 Производство 38
1.5.2 Нюрбинский горно-обогатительный комбинат 38
4. Финансовый менеджмент, ресурсоэфективность и ресурсосбережение 39
4.1. Технико-экономическое обоснование продолжительности работ по объекту 40
4.1.1. Нормы расхода на проведение работ 45
4.2. Общий расчет сметной стоимости проектируемых работ 45
4.3. Планирование при проведении геоэкологических работ 47
4.4. Определение ресурсной, финансовой, бюджетной, социальной и экономической
эффективности исследования 49
4.4.1. Расчет срока окупаемости проекта 49
4.4.2. Оценка уровня финансовых рисков 50
5. Социальная ответственность 52
5.1. Производственная безопасность 52
5.1.1. Анализ вредных и опасных факторов, которые может создать объект
исследования 53
5.1.2. Обоснование мероприятий по защите персонала предприятия от действия
опасных и вредных факторов 58
5.2. Экологическая безопасность 60
5.2.1. Анализ влияния объекта исследования на окружающую среду 60
5.2.2. Обоснование мероприятий по защите окружающей среды 61
5.3. Безопасность в чрезвычайных ситуациях 62
5.3.1. Анализ вероятных ЧС, которые может инициировать объект исследований 62
5.3.2. Обоснование мероприятий по предотвращению ЧС и разработка порядка
действия в случае возникновения ЧС 63
Заключение 65
Список используемых источников 67
Приложение А - Схематический геологический разрез Накынского рудного поля 71
Приложение Б - Схематический криогидрогеологический разрез Накынского кимберлитового поля 72
Приложение В - Геологический разрез по трубке «Нюрбинска» 73
Приложение Г - Геологическая модель трубки «Нюрбинская» 74
Приложение Д - Ситуационный план расположения участков работ 75
Приложение Е - Криогидрогеологический разрез по простиранию Ботуобинского разлома с предполагаемой зоной распространения закачанных вод в ММП 76
Приложение Ж - Система водоотведения из карьера «Нюрбинский» 77
1. Характеристика природных условий и антропогенного воздействия в районе
исследования 13
1.1 Физико-географическое положение исследуемого района 13
1.1.1 Местоположение района 15
1.1.2 Климат 15
1.1.3 Рельеф 21
1.1.4 Растительный покров 21
1.1.5 Почвенный покров 22
1.1.6 Гидрологические условия 22
1.2. Геологическое строение и полезные ископаемые территории 24
1.2.1 Стратиграфия 24
1.2.2 Структурно - тектоническое строение 28
1.2.3 Полезные ископаемые 31
1.3 Криогидрогеологические условия района 33
1.4 Гидрогеологические условия 34
1.4.1 Надмерзлотные воды 35
1.4.2 Межмерзлотные подземные воды 35
1.4.3 Подмерзлотные подземные воды 36
1.5 Общая характеристика АК «АЛРОСА» (ПАО) 37
1.5.1 Производство 38
1.5.2 Нюрбинский горно-обогатительный комбинат 38
4. Финансовый менеджмент, ресурсоэфективность и ресурсосбережение 39
4.1. Технико-экономическое обоснование продолжительности работ по объекту 40
4.1.1. Нормы расхода на проведение работ 45
4.2. Общий расчет сметной стоимости проектируемых работ 45
4.3. Планирование при проведении геоэкологических работ 47
4.4. Определение ресурсной, финансовой, бюджетной, социальной и экономической
эффективности исследования 49
4.4.1. Расчет срока окупаемости проекта 49
4.4.2. Оценка уровня финансовых рисков 50
5. Социальная ответственность 52
5.1. Производственная безопасность 52
5.1.1. Анализ вредных и опасных факторов, которые может создать объект
исследования 53
5.1.2. Обоснование мероприятий по защите персонала предприятия от действия
опасных и вредных факторов 58
5.2. Экологическая безопасность 60
5.2.1. Анализ влияния объекта исследования на окружающую среду 60
5.2.2. Обоснование мероприятий по защите окружающей среды 61
5.3. Безопасность в чрезвычайных ситуациях 62
5.3.1. Анализ вероятных ЧС, которые может инициировать объект исследований 62
5.3.2. Обоснование мероприятий по предотвращению ЧС и разработка порядка
действия в случае возникновения ЧС 63
Заключение 65
Список используемых источников 67
Приложение А - Схематический геологический разрез Накынского рудного поля 71
Приложение Б - Схематический криогидрогеологический разрез Накынского кимберлитового поля 72
Приложение В - Геологический разрез по трубке «Нюрбинска» 73
Приложение Г - Геологическая модель трубки «Нюрбинская» 74
Приложение Д - Ситуационный план расположения участков работ 75
Приложение Е - Криогидрогеологический разрез по простиранию Ботуобинского разлома с предполагаемой зоной распространения закачанных вод в ММП 76
Приложение Ж - Система водоотведения из карьера «Нюрбинский» 77
Освоение алмазных месторождений в северо-западной Якутской алмазной провинции связано с образованием промышленных сточных вод, которые представляют собой высокоминерализованные воды, образующиеся в результате отработки месторождений открытым и закрытым способом.
Проблема предотвращения загрязнения водных объектов и окружающей среды особенно актуальна для промышленно развитых регионов Республики Саха (Якутия), где первоочередную роль играет алмазодобывающая отрасль промышленности. Большая часть дренажных вод в этих регионах не поддается очистке и складируется в различные хранилища - накопители стоков с последующим захоронением. Решение задачи утилизации промышленных стоков, для очистки которых не разработаны пока экономически выгодные, санитарно - и экологически надежные методы, возможно путем захоронения стоков посредством их закачки в глубокие водоносные горизонты (коллектора) или структуры горных пород.
Актуальность работы состоит в обоснованном решении проблемы утилизации дренажных вод и предотвращении загрязнения поверхностных и подземных воды.
Подземное захоронение относится к особым случаям недропользования и требует соблюдения ряда специальных условий. Главным условием является создание эффективной системы гидрогеологического контроля и ведение гидрогеоэкологического мониторинга на полигонах закачки, направленных на обеспечение экологической безопасности территории, охрану недр и окружающей природной среды, сохранность инженерных сооружений. В связи с этим предлагаемая работа является актуальной.
Цель работы заключается в геоэкологическом обосновании возможности и эффективности захоронения дренажных вод в глубокие водоносные горизонты и структуры горных пород, позволяющее уменьшить загрязнение природных поверхностных и подземных вод.
Достижение поставленной цели включает решение следующих задач:
1. Изучить физико-географическую характеристику территории расположения объекта исследований;
2. Изучить геологическое строение, криогидрогеологические и структурно - тектонические условия исследуемого района;
3. Проанализировать изменение химического состава и объема закачиваемых дренажных вод за 2010-2014 гг.;
4. Рассмотреть методы утилизации высокоминерализованных дренажных вод;
5. Выбрать и обосновать наиболее целесообразный и экологически приемлемый метод для утилизации дренажных вод карьера «Нюрбинский»;
6. Изучить гидро-, геологические условия района работ с целью выявления структур, обладающих достаточными коллекторскими свойствами, подходящих для захоронения дренажных вод;
7. Рассмотреть технологическую схему захоронения дренажных вод;
8. Ознакомиться с мониторингом за полигоном по закачке вод.
В основу работы положены данные, полученные при прохождении производственной практики.
Проблема предотвращения загрязнения водных объектов и окружающей среды особенно актуальна для промышленно развитых регионов Республики Саха (Якутия), где первоочередную роль играет алмазодобывающая отрасль промышленности. Большая часть дренажных вод в этих регионах не поддается очистке и складируется в различные хранилища - накопители стоков с последующим захоронением. Решение задачи утилизации промышленных стоков, для очистки которых не разработаны пока экономически выгодные, санитарно - и экологически надежные методы, возможно путем захоронения стоков посредством их закачки в глубокие водоносные горизонты (коллектора) или структуры горных пород.
Актуальность работы состоит в обоснованном решении проблемы утилизации дренажных вод и предотвращении загрязнения поверхностных и подземных воды.
Подземное захоронение относится к особым случаям недропользования и требует соблюдения ряда специальных условий. Главным условием является создание эффективной системы гидрогеологического контроля и ведение гидрогеоэкологического мониторинга на полигонах закачки, направленных на обеспечение экологической безопасности территории, охрану недр и окружающей природной среды, сохранность инженерных сооружений. В связи с этим предлагаемая работа является актуальной.
Цель работы заключается в геоэкологическом обосновании возможности и эффективности захоронения дренажных вод в глубокие водоносные горизонты и структуры горных пород, позволяющее уменьшить загрязнение природных поверхностных и подземных вод.
Достижение поставленной цели включает решение следующих задач:
1. Изучить физико-географическую характеристику территории расположения объекта исследований;
2. Изучить геологическое строение, криогидрогеологические и структурно - тектонические условия исследуемого района;
3. Проанализировать изменение химического состава и объема закачиваемых дренажных вод за 2010-2014 гг.;
4. Рассмотреть методы утилизации высокоминерализованных дренажных вод;
5. Выбрать и обосновать наиболее целесообразный и экологически приемлемый метод для утилизации дренажных вод карьера «Нюрбинский»;
6. Изучить гидро-, геологические условия района работ с целью выявления структур, обладающих достаточными коллекторскими свойствами, подходящих для захоронения дренажных вод;
7. Рассмотреть технологическую схему захоронения дренажных вод;
8. Ознакомиться с мониторингом за полигоном по закачке вод.
В основу работы положены данные, полученные при прохождении производственной практики.
В ходе геоэкологического обоснования утилизации дренажных вод карьера кимберлитовой трубки «Нюрбинская», были изучены физикогеографические и криогидрогеологические условия, геологическая и гидрогеологическая структура территории.
Карьер «Нюрбинский» находится на территории Накынского кимберлитового поля в пределах Нюрбинского района Республики Саха (Якутия). Климат территории - резко континентальный. Основными водными ресурсами данного района - рр. Вилюй, Марха, а также озера. Рельеф сформирован на границе двух областей: древних денудационных плато и равнин палеозойского и мезозойского возрастов, а также древней аллювиальной равнины четвертичного возраста.
Так же, Накынское кимберлитовое поле относится к области сплошного развития многолетнемерзлых пород, в которой выделяются основные типы подземных вод: надмерзлотные, межмерзлотные и подмерзлотные. Но на условия открытой отработки месторождения трубки «Нюрбинская» влияние оказывают воды межмерзлотного и подмерзлотного водоносных комплексов.
Проанализировав изменение химического состава и объема закачиваемых вод за 2010-2014 гг., можно сделать вывод, что химический состав дренажных вод постоянный; по типу рассолы соответствуют подземным водам выщелачивания; наблюдается увеличения минерализации дренажных вод от глубины вскрытия карьера.
В свою очередь, были рассмотрены методы утилизации высокоминерализованных дренажных вод карьера «Нюрбинский» с последующим выбором и обоснование наиболее целесообразного и экологически приемлемого.
Метод естественного упаривания в прудах - испарителях и очистка на поля фильтрации дренажных вод является неприемлемым, т.к. влияет на загрязнение окружающей среда, особенно воздушной и не эффективен в данных климатических условиях.
Сброс промышленных стоков в речную сеть является рискованным в экологическом смысле, т.к. для сел Малыкай, Мальжагар, Чукар, Егольжа, Киров, Жархан и Маар река Марха является единственным источником питьевого водоснабжения.
Накопление в искусственных водоемах, и/или закачка в неглубокозалегающие горизонты в зонах распространения пресных и соленых подземных вод неприемлем, т.к. возникает опасность загрязнения поверхностных водных объектов и вод надмерзлотных водоносных горизонтов.
Наиболее целесообразным и экологически приемлемым является метод подземного захоронения вод, так как является одним из видов недропользования и одновременно с этим природоохранным мероприятием, направленным на предотвращение загрязнения земной поверхности, открытых водоемов и подземных вод питьевого качества.
Также, в работе рассмотрена действующая технологическая схема захоронения дренажных минеральных вод, которая заключается в раздельном складировании высокоминерализованных и поверхностных вод.
В целом, в бакалаврской работе была рассмотрена одна из актуальных задач в области гидрогеоэкологии - обоснование возможности экологически безопасного захоронения в структуры горных пород дренажных вод, имеющая важное значение для решения проблемы снижения экологической нагрузки на поверхностные водные источники, геологическую и окружающую среду.
Автор выражает огромную благодарность руководителю проектов ЗЯГП МГРЭ АК «АЛРОСА» (ПАО) Грикову Сергею Владимировичу за содействие и консультацию в процессе выполнения бакалаврской работы, а так же профессору кафедры ГИГЭ Попову Виктору Константиновичу.
Карьер «Нюрбинский» находится на территории Накынского кимберлитового поля в пределах Нюрбинского района Республики Саха (Якутия). Климат территории - резко континентальный. Основными водными ресурсами данного района - рр. Вилюй, Марха, а также озера. Рельеф сформирован на границе двух областей: древних денудационных плато и равнин палеозойского и мезозойского возрастов, а также древней аллювиальной равнины четвертичного возраста.
Так же, Накынское кимберлитовое поле относится к области сплошного развития многолетнемерзлых пород, в которой выделяются основные типы подземных вод: надмерзлотные, межмерзлотные и подмерзлотные. Но на условия открытой отработки месторождения трубки «Нюрбинская» влияние оказывают воды межмерзлотного и подмерзлотного водоносных комплексов.
Проанализировав изменение химического состава и объема закачиваемых вод за 2010-2014 гг., можно сделать вывод, что химический состав дренажных вод постоянный; по типу рассолы соответствуют подземным водам выщелачивания; наблюдается увеличения минерализации дренажных вод от глубины вскрытия карьера.
В свою очередь, были рассмотрены методы утилизации высокоминерализованных дренажных вод карьера «Нюрбинский» с последующим выбором и обоснование наиболее целесообразного и экологически приемлемого.
Метод естественного упаривания в прудах - испарителях и очистка на поля фильтрации дренажных вод является неприемлемым, т.к. влияет на загрязнение окружающей среда, особенно воздушной и не эффективен в данных климатических условиях.
Сброс промышленных стоков в речную сеть является рискованным в экологическом смысле, т.к. для сел Малыкай, Мальжагар, Чукар, Егольжа, Киров, Жархан и Маар река Марха является единственным источником питьевого водоснабжения.
Накопление в искусственных водоемах, и/или закачка в неглубокозалегающие горизонты в зонах распространения пресных и соленых подземных вод неприемлем, т.к. возникает опасность загрязнения поверхностных водных объектов и вод надмерзлотных водоносных горизонтов.
Наиболее целесообразным и экологически приемлемым является метод подземного захоронения вод, так как является одним из видов недропользования и одновременно с этим природоохранным мероприятием, направленным на предотвращение загрязнения земной поверхности, открытых водоемов и подземных вод питьевого качества.
Также, в работе рассмотрена действующая технологическая схема захоронения дренажных минеральных вод, которая заключается в раздельном складировании высокоминерализованных и поверхностных вод.
В целом, в бакалаврской работе была рассмотрена одна из актуальных задач в области гидрогеоэкологии - обоснование возможности экологически безопасного захоронения в структуры горных пород дренажных вод, имеющая важное значение для решения проблемы снижения экологической нагрузки на поверхностные водные источники, геологическую и окружающую среду.
Автор выражает огромную благодарность руководителю проектов ЗЯГП МГРЭ АК «АЛРОСА» (ПАО) Грикову Сергею Владимировичу за содействие и консультацию в процессе выполнения бакалаврской работы, а так же профессору кафедры ГИГЭ Попову Виктору Константиновичу.