Изучение гидрогеологических условий системы обратной закачки шахтных и дренажных вод рудника «Мир» на участке лог Горелый город Мирный, Республика Саха
Аннотация 2
Список обозначений и сокращений 4
Список иллюстраций 5
Список таблиц 6
Список графических приложений 7
Введение 8
1. Общая характеристика района исследований 11
1.1 Экономический очерк 11
1.2 Климатические условия 14
1.3 Физико-географические условия 15
1.3.1 Гидросеть 15
1.3.2 Почва и растительность 17
1.4. Обзор, анализ и оценка геологической, гидрогеологической и инженерно-геологической
изученности района 18
1.4.1 Геологическая изученность 18
1.4.2 Гидрогеологическая и инженерно-геологическая изученность 19
1.5 Геологическая, гидрогеологическая характеристика района 24
1.5.1 Геологическая характеристика района 24
1.5.2 Гидрогеологическая характеристика района 29
1.5.3 Обобщённая схематизация гидрогеологических условий 38
2. Участок проведённых исследований и анализ ранее проведенных исследований 43
2.1. Участок проведённых исследований 43
2.2. Анализ ранее проведённых исследований 44
2.3. Гидрогеологические условия участка проектируемых работ 45
2.4 Определение расчётных гидрогеологических параметров 46
2.4.1. Определение гидрогеологических параметров 47
2.4.2. Определение водопроводимости пласта 50
2.5. Влияние химического состава подземных вод на СОЗ 75
2.6 Результаты проведенных исследований и рекомендации по дальнейшему изучению
проектируемого участка закачки шахтных и дренажных вод рудника «Мир» 77
Заключение 82
Список использованных источников
Местоположение исследуемого объекта - Республика Саха (Якутия), Мирнинский район, участок СОЗ «Южный», расположенный на расстоянии 5 км южнее действующей системы обратной закачки и в 5,5 км западнее карьера «Мир».
Разработка месторождения закрытым (шахтным) способом объясняет содержание карьера в “сухом” виде и поиски новых структур для захоронения сточных вод. Ситуация на системе обратной закачки дренажных вод к настоящему времени сложилась следующая: баланс откачки-закачки практически стабилизировался с соответствующими объемными величинами 1000-1100 м3/час - откачка из карьера, 1200-1250 м3/час - обратная закачка. В связи с проводимыми специальными исследованиями по оптимизации баланса откачки-закачки наметилась тенденция по сокращению объема воды в рассолохранилище с возможностью отказа от регулируемых сбросов рассолов в поверхностные водотоки. Существующая проблема состоит в расширении захоронении дренажных вод рудника “Мир”. Воды высокоминерализованные (рассолы), сброс их на ландшафт приведёт к деградации природного и животного мира.
Расширение проводится с целью снять часть воды с основного участка и сделать практически равномерную закачку по всем участкам и снять напоры с основного. Захоронение вод планируется на участке лог Горелый, который находится в зоне Восточного разлома (рисунок 1), который является естественным гидродинамическим барьером (выполненный дайками долеритов, имеющих низкую проницаемость в интервале водоносного комплекса).
В работе планируется выполнить комплексное изучение гидрогеологических условий по изучению структуры - зоны динамического влияния Восточного разлома, для расширения системы обратной закачки по захоронению дренажных вод, откачиваемых из метегеро-ичерского водоносного комплекса при отработке трубки “Мир”.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: изучить гидрогеологические условия района месторождения в целом; рассчитать гидрогеологические параметры, основываясь на данных опытного-фильтрационного опробования, различными методами обработки данных в программе ANSDIMAT; обосновать участок проектируемых работ и детально изучить его гидрогеологические условия, на основе чего обосновать виды и объемы проектируемых работ и выбрать методику выполнения проектируемых работ.
Конечной целью работ являлось получение информации, необходимой и достаточной для предварительной и приближённой количественной оценки возможности организации второго опытного участка (ОПУ-2) закачки дренажных вод в метегеро-ичерский подмерзлотный водоносный комплекс.
Материалы были получены во время прохождения производственной практики в компании АК «АЛРОСА» в институте Якутниипроалмаз на должности техника 3 разряда в лаборатории ЛГГПРМ. Для дальнейшего изучения материала и написания дипломной работы был ознакомлен с условиями функционирования накопителя минерализованных вод рудника «Мир» и системы их обратной закачки в осушаемый пласт, а также с особенностями дренажной системы рудника (принимал участие в опытных работах Мирнинской ГРЭ для обоснования нового участка обратной закачки дренажных вод).
Местоположение исследуемого объекта - Республика Саха (Якутия), Мирнинский район, участок СОЗ «лог Горелый», расположенный на расстоянии 5 км южнее действующей системы обратной закачки и в 5,5 км западнее карьера «Мир».
В работе выполнено комплексное изучение гидрогеологических условий по изучению структуры - зоны динамического влияния Восточного разлома, для расширения системы обратной закачки по захоронению дренажных вод, откачиваемых из метегеро-ичерского водоносного комплекса при отработке трубки “Мир”.
Для достижения поставленной цели были рассчитаны гидрогеологические параметры, основываясь на данных опытного-фильтрационного опробования, различными методами обработки данных в программе ANSDIMAT и был обоснован участок проектируемых работ и детально изучены его гидрогеологические условия метегеро-ичерского водоносного комплекса (залегание, мощность, подземные воды, гидрогеологические параметры и др.).
В процессе работы было установлено, что для полной закачки промышленных вод карьера “Мир” проектируется пробурить две дополнительные гидрогеологические скважины в районе скважины 110/1 и 111, которые характеризуются, по данным откачек и расчетов, высокими коэффициентами фильтрации. Данные опытных откачек не могут дать точные параметры водоносного комплекса. При откачках определяется водопроводность пласта. Поэтому во все скважины проектируется провести опытные наливы и опытные нагнетания. По данным наливов и нагнетаний можно определить водоприёмистость пласта по которым можно рассчитать какое количество жидкости закачивать и с каким давлением.
Во избежание процессов кристаллизации солей на насосном оборудовании и сокращения объемов закачки за счет дебаланса атмосферными водами предлагается дренажные воды направлять непосредственно в закачные скважины в обход накопителя. Такая схема позволит избежать переохлаждения рассолов в отстойнике, где температура достигает -80С. При закачке рассолов, минуя отстойник, их температура будет находиться в пределах +0 0С, что позволит исключить кристаллизацию солей на насосном оборудовании и трубопроводах. Дополнительно возникает возможность примерно на 100 м3/ч снизить объем закачки рассолов на СОЗ.
