Вернуться к результатам поиска

Криогидрогеологические условия как ключевой фактор при проектировании систем водоотведения на примере кимберлитовых трубок Западной Якутии

Добычные работы на ключевых кимберлитовых трубках Западной Якутии ведутся открытым и подземным способами с использованием систем опережающего водопонижения и защиты от затопления. Все без исключения месторождения характеризуются присутствием в разрезе вмещающих пород коллекторов, имеющих рассольное насыщение и обеспечивающих формирование высокоминерализованных дренажных вод с минерализацией от 120 до 410 г/л. Объем и минерализация природных рассолов определяются криогидрогеологическими условиями конкретного месторождения. В настоящее время их суммарный приток по всем месторождениям составляет 9000 м3/сут. При углублении отработки месторождений происходит постоянное увеличение притока, которое достигнет пиковых ~121 000 м3/сут к 2050 г. В настоящее время все дренажные воды без изменения их химического состава закачиваются в коллекторы толщи многолетнемерзлых пород (ММП) или региональных водоносных комплексов. Дополнительным фактором при формировании дренажных вод выступают атмосферные осадки, выпадающие непосредственно на площадь карьера, а также метеорные воды. Приведена краткая криогидрогеологическая характеристика отрабатываемых месторождений разных кимберлитовых полей. При помощи программ гидрогеологического моделирования выполнен прогноз изменения притока природных рассолов к месторождениям. Исходя из фактического количества поступающих пресных атмосферных вод, важным фактором для выбора раздельного или централизованного водосбора является прогнозный приток природных рассолов, а также динамика его изменения с глубиной. Централизованный водосбор проектируется при условии получения прогнозных притоков, позволяющих компенсировать атмосферные осадки и тем самым получить незначительные суммарные изменения минерализации образующихся дренажных вод. Если прогнозные притоки не позволяют формировать кондиционные для закачки дренажные воды, проектируется более технологически сложная раздельная система водоотведения.

Ключевые слова: Якутская алмазоносная провинция, кимберлитовое поле, высокоминерализованные природные рассолы, дренажные воды, карбонатные коллекторы, многолетнемерзлые породы, водоотведение, водоотлив.
Как процитировать:

Янников А. М., Зырянов И. В., Корепанов А. Ю. Криогидрогеологические условия как ключевой фактор при проектировании систем водоотведения на примере кимберлитовых трубок Западной Якутии // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2023. – № 5. – С. 112–129. DOI: 10.25018/0236_1493_2023_5_0_112.

Благодарности:
Номер: 5
Год: 2023
Номера страниц: 112-129
ISBN: 0236-1493
UDK: 556.38.02
DOI: 10.25018/0236_1493_2023_5_0_112
Дата поступления: 15.12.2022
Дата получения рецензии: 22.03.2023
Дата вынесения редколлегией решения о публикации: 10.04.2023
Информация об авторах:

Янников Алексей Михайлович1 — д-р геол.-минерал. наук, зав. лабораторией, e-mail: YannikovAM@alrosa.ru, ORCID ID: 0000-0002-2169-123Х,
Зырянов Игорь Владимирович — д-р техн. наук, зав. кафедрой, Политехнический институт — филиал в г. Мирный Северо-Восточного федерального университета имени М.К. Аммосова, e-mail: ZyryanovIV@alrosa.ru,
Корепанов Алексей Юрьевич1 — зав. сектором гидрогеологических исследований, e-mail: KorepanovAYu@alrosa.ru,
1 Институт «Якутнипроалмаз», ПАО АК «АЛРОСА».

 

Контактное лицо:

Янников А.М., e-mail: yannikov90@mail.ru.

Список литературы:

1. Колганов В. Ф., Акишев А. Н., Дроздов А. В. Горно-геологические особенности коренных месторождений алмазов Якутии. — LAP LAMBERT Academic Publishing, 2015. — 576 с.

2. Дроздов А. В. Горно-геологические особенности глубоких горизонтов трубки Удачная // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2011. — № 3. — С. 153—165.

3. Янников А. М., Зырянов И. В., Корепанов А. Ю., Стручкова А. С. Динамика и прогноз изменения гидродинамического режима нижнекембрийского водоносного комплекса в пределах Далдынской флексуры // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 9. — C. 60—73. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_ 9_0_60.

4. Янников А. М. Гидрогеология Алакит-Мархинского кимберлитового поля. — Мирный: Изд-во ЗЯНЦ/ЯНА, 2022. — 132 с.

5. Дроздов А. В., Иост Н. А., Лобанов В. В. Криогидрогеология алмазных месторождений Западной Якутии. — Иркутск: ИрГТУ, 2008. — 507 с.

6. Дроздов А. В. Подземное захоронение дренажных рассолов в многолетнемерзлые породы (на примере Удачнинского ГОКа в Западной Якутии) // Геоэкология. — 2005. — № 3. — С. 234—243.

7. Янников А. М. Гидрогеология Мирнинского кимберлитового поля. — Мирный: Издво ЗЯНЦ/ЯНА, 2021. — 240 с.

8. Алексеев С. В., Алексеева Л. П., Гладков А. С., Трифонов Н. С., Серебряков Е. В., Павлов С. С., Ильин А. В. Рассолы глубоких горизонтов кимберлитовой трубки Удачная // Геодинамика и тектонофизика. — 2018. — № 9(4). — С. 1235—1253. DOI: 10.5800/GT2018-9-4-0393.

9. Alexeev S. V., Alexeeva L. P., Vakhromeev A. G. Brines of the Siberian platform (Russia): Geochemistry and processing prospects // Geochemistry. 2020, vol. 117, article 104588. DOI: 10.1016/j.apgeochem.2020.104588.

10. Alexeev S. V., Alexeeva L. P. Hydrogeochemistry of the permafrost zone in the central part of the Yakutian diamond-bearing province, Russia // Hydrogeology Journal. 2003, vol. 11, no. 5, pp. 574—581. DOI: 10.1007/s10040-003-0270-8.

11. Янников А. М., Янникова С. А., Овчинникова М. Ю., Корепанов А. Ю. Использование ММП для закачки дренажных вод коренных месторождений алмазов на примере участка «Ноябрьский» // Вестник Пермского университета. Геология. — 2021. — № 3. — С. 284—299. DOI: 10.17072/psu.geol.20.3.284.

12. Дроздов А. В., Мельников А. И. Роль разрывных дислокаций в обводнении алмазодобывающих рудников Якутии // Известия Сибирского отделения РАЕН. Геология, поиски и разведка рудных месторождений. — 2014. — № 2. — С. 71—81.

13. Pham H. T., Rühaak W., Schuster V., Sass I. Fully hydro-mechanical coupled Plugin (SUB+) in FEFLOW for analysis of land subsidence due to groundwater extraction // SoftwareX. 2019, vol. 9, pp. 15—19.

14. Jafari T., Kiem A. S., Javadi S., Nakamura T., Nishida K. Fully integrated numerical simulation of surface water-groundwater interactions using SWAT-MODFLOW with an improved calibration tool // Journal of Hydrology: Regional Studies. 2021, vol. 35, article 100822. DOI: 10.1016/j.ejrh.2021.100822.

15. Nagare R. M., Mohammed A. A., Park Y. J., Schincariol R. A. Modeling shallow ground temperatures around hot buried pipelines in cold regions // Cold Regions Science and Technology. 2021, vol. 187, article 103295.

16. Bidwell V. J. Realistic forecasting of groundwater level, based on the eigenstructure of aquifer dynamics // Mathematics and Computers in Simulation. 2005, vol. 69, pp. 12—20. DOI: 10.1016/j.matcom.2005.02.023.

17. Han L., Menzel L. Hydrological variability in southern Siberia and the role of permafrost degradation // Journal of Hydrology. 2022, vol. 604, article 127203. DOI: 10.1016/j.jhydrol.2021.127203.

18. Kurylyk B. L., MacQuarrie K. T. B., McKenzie J. M. Climate change impacts on groundwater and soil temperatures in cold and temperate regions: Implications, mathematical theory, and emerging simulation tools // Earth-Science Reviews. 2014, vol. 138, pp. 313—334. DOI: 1010.1016/j.earscirev.2014.06.006.

19. Yurkevich N., Fadeeva I., Bortnikova S., Shevko E., Yannikov A. Modeling the process of thawing of tailings dam base soils by technological waters // Applied Sciences (Switzerland). 2021, vol. 11, no. 23, article 11089. DOI: 10.3390/app112311089.

20. Шепелев В. В. Надмерзлотные воды криолитозоны. — Новосибирск: Академическое издательство «Гео», 2011. — 169 с.

Наши партнеры

Подписка на рассылку

Раз в месяц Вы будете получать информацию о новом номере журнала, новых книгах издательства, а также о конференциях, форумах и других профессиональных мероприятиях.