Обоснование гидрогеоэкологической безопасности отработки золоторудных месторождений кор выветривания с применением метода кучного выщелачивания

Разработка месторождений полезных ископаемых приводит к изменению гидрогеологических условий и необходимости оценки балансовых составляющих горнопромышленных территорий. Использование методов кучного выщелачивания цианидными растворами повышает требования к доказательству экологической безопасности как самой отработки, так и ее последствий. Для обоснования регламента отработки золоторудного месторождения на Среднем Урале, определения направления, скорости и расходов подземных вод, оценки вероятности загрязнения гидросферы, в том числе на постэксплуатационном этапе, использовано гидрогеомиграционное моделирование. Для обоснования параметров двухпластовой модели были проведены кустовая и одиночные откачки. При отработке карьерного поля происходит перераспределение потоков подземных вод в бассейне стока. На начальных этапах водоотлива величина его будет достигать почти 4 тыс. м3/сут, постепенно снижаясь в 2 раза через 10 лет. В структуре водоотлива ведущее значение на первых этапах играет сработка емкости (80%), к концу отработки возрастает доля привлекаемых ресурсов из заболоченной долины реки (60%). После завершения отработки происходит перестройка структуры фильтрационного потока и соответственно изменяется направление движения языка загрязнения. Показано, что даже при реализации наиболее неблагоприятных аварийных сценариев утечек на площадке кучного выщелачивания загрязнение сосредоточено под площадкой и не достигнет карьера при его отработке с водоотливом. На постэксплуатационном этапе происходит разбавление загрязнения в десятки миллионов раз. С использованием численного моделирования обосновано, что отработка месторождения является экологически безопасной.

Ключевые слова: кора выветривания, карьер, кучное выщелачивание, месторождение золота, отработка, постэксплуатационный этап, балансовые составляющие, аварийные ситуации, гидрогеомиграционное моделирование.
Как процитировать:

Рыбникова Л. С., Рыбников П. А. Обоснование гидрогеоэкологической безопасности отработки золоторудных месторождений кор выветривания с применением метода кучного выщелачивания // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2022. – № 5. – С. 25–38. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_5_0_25.

Благодарности:

Исследования выполнены при поддержке гранта РФФИ 20-45-660014.

Номер: 5
Год: 2022
Номера страниц: 25-38
ISBN: 0236-1493
UDK: 556.502
DOI: 10.25018/0236_1493_2022_5_0_25
Дата поступления: 01.11.2021
Дата получения рецензии: 24.02.2022
Дата вынесения редколлегией решения о публикации: 10.04.2022
Информация об авторах:

Рыбникова Людмила Сергеевна1 — д-р геол.-минерал. наук, главный научный сотрудник, e-mail: luserib@mail.ru, ORCID ID: 0000-0002-4221-7879,
Рыбников Петр Андреевич1 — канд. геол.-минерал. наук, доцент, e-mail: ribnikoff@yandex.ru, ORCID ID: 0000-0002-7829-5035,
1 Институт горного дела Уральского отделения РАН.

 

Контактное лицо:

Рыбникова Л.С., e-mail: luserib@mail.ru.

Список литературы:

1. Хохряков А. В., Ларионова И. В., Москвина О. А., Цейтлин Е. М. Системный подход к обеспечению экологической безопасности в горной промышленности // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 3-1. — С. 501—517. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-31-0-501-517.

2. Корнилков С. В., Антонинова Н. Ю., Панжин А. А., Шубина Л. А., Исаков С. В. О подходах к геоинформационному мониторингу с целью оценки динамики формирования горных предприятий как природно-технологических систем // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. — 2020. — № 8. — С. 41—51. DOI: 10.21440/05361028-2020-8-41-51.

3. Рыбникова Л. С., Рыбников П. А. Проблемы самореабилитации гидросферы и очистки шахтных вод на постэксплуатационном этапе (на примере Левихинского рудника, Средний Урал) // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 3-1. — С. 488—500. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-31-0-488-500.

4. Самарцев В. Н., Поздняков С. П. Опыт калибровки геофильтрационной модели берегового водозабора путем совместного использования данных опытно-фильтрационных работ и результатов мониторинга в период эксплуатации // Инженерная геология. — 2017. — № 3. — С. 36—43.

5. Ivanov P., Davis P., Sizov N., Pozdniakov S. Use of groundwater level fluctuations near an operating water supply well to estimate aquifer transmissivity // Ground Water. 2021, vol. 59, no. 1, pp. 49—58. DOI: 10.1111/gwat.13018.

6. Schneider P., Wolkersdorfer C. Dimensions of water management in the extractive industries / Sustainable Industrial Water Use — Perspectives, Incentives, and Tools. 2021, pp. 73—87. DOI: 10.2166/9781789060676_0073.

7. Wolkersdorfer C., Nordstrom D. K., Beckie R., Cicerone D. S., Elliot T., Edraki M., Valente T. M., França S. C. A., Kumar P., Oyarzún Lucero R. A. and Soler A. I. G. Guidance for the integrated use of hydrological, geochemical, and isotopic tools in mining operations // Mine Water and the Environment. 2020, vol. 39, no. 2, pp. 204—228. DOI: 10.1007/s10230-020-00666-x.

8. Рыбникова Л. С., Рыбников П. А. Закономерности формирования качества подземных вод на отработанных медноколчеданных рудниках Левихинского рудного поля (Средний Урал, Россия) // Геохимия. — 2019. — Т. 64. — № 3. — С. 282—299. DOI: 10.31857/ S0016-7525643282-299.

9. Chiang W. H., Kinzelbach W. 3D-Groundwater Modeling with PMWIN. 1st edition. Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York. 2001, 346 р.

10. Zheng C., Wang P. P. MT3DMS: A modular three-dimensional multispecies transport model for simulation of advection, dispersion and chemical reactions of contaminants in groundwater systems. Documentation and User's Guide. Report No.: SERDP-99-1. U.S. Army Engineer Research and Development Center, Vicksburg, MS, 1999.

11. Winston R. B. ModelMuse Version 4: a graphical user interface for MODFLOW 6 / Scientific Investigations Report 2019-5036. 2019, 10 p. DOI: 10.3133/sir20195036.

12. White J. T., Foster L., Fienen M. N., Winterle J. R. Toward reproducible environmental modeling for decision support: A worked example / Frontiers in Earth Science, Hydrosphere. 2020. DOI: 10.3389/feart.2020.00050.

13. Язвин Л. С. Оценка прогнозных ресурсов питьевых подземных вод и обеспеченность населения России подземными водами для хозяйственно-питьевого водоснабжения // Разведка и охрана недр. — 2003. — № 10.

14. Рекомендации по гидрогеологическим расчетам для определения границ 2 и 3 поясов зон санитарной охраны подземных источников хозяйственно-питьевого водоснабжения. — М.: ВНИИ «ВОДГЕО», 1983. — 103 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.