ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ ОБЪЕКТА «СЕВЕРНЫЙ» С ЦЕЛЬЮ ОЦЕНКИ ВОЗМОЖНОСТИ ЗАКАЧКИ ДРЕНАЖНЫХ ВОД РУДНИКА «МИР» ПАО «АЛРОСА» В ГЛУБОКОЗАЛЕГАЮЩИЕ ГОРИЗОНТЫ
Аннотация 2
Содержание 3
Список условных обозначений и сокращений 5
Список иллюстраций 6
Список таблиц 7
Список графических приложений 8
Введение 9
1 Общие сведения о районе работ 10
2 Общая характеристика изученности 14
2.1 Геологическая изученность 14
2.2 Геокриологическая и гидрогеологическая изученность 15
2.3 Геофизическая изученность 21
2.4 Экологическая изученность 21
3 Геологическое строение 24
3.1 Стратиграфия 24
3.2 Тектоника 30
3.3 Магматизм 31
4 Геокриологические и гидрогеологические условия 32
5 Характеристика системы обратной закачки 37
5.1 Описание системы обратной закачки 37
5.2 Описание опытного участка и выполненных работ 39
6 Геофильтрационная модель рассматриваемой территории 43
6.1 Программный пакет ProcessinModflow 43
6.2 Схематизация геофильтрационной модели 43
6.3 Калибровка модели 47
6.4 Результаты прогнозного моделирования 50
Рекомендации 54
Заключение 55
Список использованных источников
Настоящая работа написана по проекту «Поиск и оценка структур для обратной закачки дренажных вод рудника “Мир” в районе Восточного разлома», а также по материалам собранным мною в период прохождения производственной практики в акционерной компании «АЛРОСА» (ПАО).
Необходимость разработки данного проекта обусловлена расчетами по расширению действующей системы обратной закачки (далее, СОЗ) дренажных и карьерных вод месторождения.
Трубка “Мир” отрабатывалась открытым способом с 1957 по 2001 гг. до глубины 525 м (абс. отм. -190 м) с обратной закачкой дренажных вод в зону Восточного разлома, расположенного в 8 км от месторождения[15]. Дальнейшая отработка месторождения осуществляется подземным способом в условиях обводнения рассолами горных выработок, борьба с водопритоками ведется работой “сухой” консервации карьера и водоотливом рудника. Общий водоприток составляет на месторождении 1200-1250 м3/час. С 1990 года начинал работать СОЗ на Восточном разломе, в настоящее время дебит закачки в подземные горизонты составляет до 1300 м3/час. Наблюдается рост уровней подземных вод в районе системы закачки, близкий к экологически не безопасному уровню, в связи, с чем необходимо расширение системы.
Основная цель работы это Оценка возможности захоронения дренажных вод рудника «Мир» на участках закачки «Горелый» и «Северный».
Основные задачи данной работы:
• Определение геолого-гидрогеологических условий;
• изучить фильтрационные и емкостные свойства пород метегеро-ичеркого водоносного комплекса;
• дать предварительную оценку приемистости структуры и скважин в интервале метегеро-ичерского водоносного комплекса в приконтактовой зоне Восточного разлома;
• Схематизация гидрогеологических условий области закачки;
• Создание геофильтрационной модели;
• Определение объема закачки на одну скважину;
• Определение количества скважин, для заявленной потребности закачки.
Для составления геофильтрационной модели использовался программный пакет «Processing Modflow 5.3». Весь объем исследований по работе проведен на кафедре общей геологии и гидрогеологии КФУ под руководством И.А.Хузина.
В ходе решения поставленных задач:
• изучено геологическое строение и гидрогеологические условия исследуемого участка;
• создана действующая геофильтрационная модель, дополняемая и
изменяемая;
• схематизация гидрогеологических условий моделируемой области;
• создание геофильтрационной модели;
• калибровка модели;
• была дана предварительная оценка приемистости структуры и скважин в интервале метегеро-ичерского водоносного комплекса в приконтактовой зоне Восточного разлома;
• Определение объема закачки на одну скважину;
• Определение количества скважин, для заявленной потребности закачки.
По результатам решения задач можно сделать следующие выводы:
1) Основным водоносным горизонтом, влияющим на разработку месторождений алмазов, является нижне-среднекембрийский метегеро-ичерский (МИВК), залегающий на глубине от 164 м на юго-западе до 490 м и более, с погружением кровли комплекса с юго-запада на северо-запад, северо-восток.
2) В процессе калибровки модели, сравнивались значения параметров горизонтальных и вертикальных коэффициентов фильтрации, со значениями модели действующей на предприятии. Соответствие получаемого на модели распределения уровня подземных вод натурному положению контролировалось по опорным точкам, в качестве которых принимались скважины режимной сети. Результаты калибровки указывают на вполне допустимую сходимость фактического положения уровней подземных вод метегеро-ичерского водоносного комплекса за 2014г с их распределением уровней на модели в 2018 г. Относительная невязка уровней в среднем составляет 2,6 %.
4) По результатам моделирования была построена карта распределения уровней на участке «Северный», «СОЗ», что позволяет спрогнозировать гидродинамический режим на участке, в ближайшие 20 лет эксплуатации участка.
