ВИВЧЕННЯ ГІДРОГЕОЛОГІЧНИХ, ІНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГІЧНИХ, ЕКОЛОГІЧНИХ ТА ІНШИХ ПРИРОДНИХ УМОВ РОДОВИЩ

  • 54. Вивчення гідрогеологічних умов родовищ здійснюється з урахуванням специфіки їх відпрацювання (гірським способом або СПВ).
  • 55. Гідрогеологічні дослідження при гірському способі відпрацювання родовищ проводяться з метою вивчення умов їх обводнення, оцінки можливих водопритоків в гірничі виробки, визначення заходів по осушенню, умов скидання або зберігання шахтних вод, а також впливу осушувальних заходів на навколишнє середовище.

У процесі досліджень по кожному водоносного горизонту, який бере участь в обводнення родовища, встановлюється його потужність, літологічний склад, типи колекторів, умови живлення, взаємозв'язок з іншими водоносними горизонтами і поверхневими водами. Визначається положення рівнів підземних вод та інші параметри. За даними досвідчених відкачок і режимних спостережень розраховуються можливі водо припливом в експлуатаційні гірничі виробки.

проходка яких передбачена в техніко-економічному обгрунтуванні (ТЕО) кондицій, і розробляються заходи щодо їх захисту від підземних вод. За підземним водам, які беруть участь в обводнюванні, вивчаються хімічний склад, зміст радіоелементів і бактеріологічний стан вод, їх агресивність по відношенню до бетону, металу, полімерів. Оцінюється можливість використання цих вод для водопостачання або вилучення з них цінних компонентів, а також можливий вплив їх дренажу на діючі і проектовані в районі водозабори та інші інженерні споруди, пов'язані з використанням підземних та поверхневих вод.

Можливість відведення шахтних і дренажних вод повинна бути узгоджена з місцевими органами по регулюванню використання і охорони вод, державного санітарного нагляду, земельного контролю, а при використанні природних вод для рибництва і рибальства - органами рибоохорони. При неможливості утилізації відкачуваних підземних вод і протипоказання на їх відведення в річкову мережу повинні бути розроблені рекомендації щодо організованого їх зберігання в поверхневих, природних або штучних ємностях, вказані можливі варіанти будівництва інженерних сховищ шахтних вод.

Утилізація дренажних вод передбачає підрахунок експлуатаційних запасів. Підрахунок експлуатаційних запасів дренажних вод проводиться, керуючись відповідними методичними документами.

56. Гідрогеологічні дослідження при розвідці родовищ під відпрацювання СПВ проводяться з метою прогнозу гідродинаміки процесу СПВ, обґрунтування систем розташування і дебітів технологічних свердловин, прогнозу зміни гідродинамічних умов в процесі експлуатації, оцінки можливого взаємного впливу водозаборів підземних вод і системи СПВ, а також екологічних наслідків СПВ .

У процесі вивчення повинні бути виділені литолого-фільтраційні типи порід, вивчені їх фільтраційні властивості, оцінено співвідношення водопровідності руд і безрудних порід, визначені дебіти свердловин, обладнаних на рудні інтервали. Встановлено режими підземних вод (напірний або безнапірний) і величини напорів, якість водоупоров в покрівлі і підошві рудовмещающіх горизонту, глибина залягання рівня, напрям і швидкість руху; хімічний склад і агресивність підземних вод, вплив на гідродинамічні умови горизонтів основних розривних порушень.

За результатами досліджень даються прогнози розтікання продуктивних розчинів за межі гeотeхнологічeскіх полігонів, оцінюється вплив процесу на існуючі та проектні водозабори, ділянки з затвердженими уповноваженим експертним органом запасами і ін. Об'єкти. Визначається також ймовірність природної нейтралізації розчинів і необхідність примусових заходів рекультивації водоносних горизонтів після завершення експлуатації.

  • 57. Інженерно-геологічні дослідження при розвідці родовищ також виробляються з урахуванням способів їх відпрацювання (гірським або СПВ).
  • 58. Інженерно-геологічні дослідження при розвідці родовищ під гірський спосіб проводяться з метою інформаційного забезпечення проекту розробки (розрахунку основних параметрів кар'єра і ціликів, типових паспортів буропідривних робіт і кріплення) і підвищення безпеки ведення гірничих робіт.

У процесі досліджень повинні бути визначені щільність, твердість, опір стисненню, разрихляємость і інші необхідні характеристики руд, рудовмещающих порід, що перекривають і підстилаючих відкладень для природного та водонасиченого стану. Повинні бути вивчені інженерно-геологічні особливості масивів порід родовища і їх анізотропія, тріщинуватість, тектонічна нарушенность, текстурні особливості, закарстованість, стан в зоні вивітрювання, а також охарактеризовані сучасні геологічні процеси, які можуть ускладнити розробку родовища. Особливу увагу необхідно приділяти ділянкам ослаблених порід (зони розломів, пливуни породи і ін.). Повинні бути зібрані дані про сейсмічності району, можливих ділянках сходження лавин, селеопасних напрямках і т. Д. У районах з розвитком багаторічно-мерзлих порід визначається температурний режим порід, положення верхньої і нижньої меж мерзлотной товщі, контури і глибини поширення таликов, характер зміни фізичних властивостей порід при опаіваніі, глибина шару сезонного відтавання і промерзання. Інженерно-геологічні дослідження необхідно проводити відповідно до "Методичних керівництвом з вивчення інженерно-геологічних умов рудних родовищ при розвідці", розглянутим і схваленим Департаментом геології і використання надр Міністерства природних ресурсів Російської Федерації (протокол № 7 від 4 вересня 2000), і методичними рекомендаціями "Інженерно-і'еологіческіе, гідрогеологічні та геоекологічні дослідження при розвідці та експлуатації рудних родовищ", розглянутими і схваленими Уп авленіем ресурсів підземних вод, геоекології і моніторингу геологічного середовища Міністерства природних ресурсів Російської Федерації (протокол № 5 від 12 квітня 2002 г.)

В результаті інженерно-геологічних досліджень повинні бути отримані матеріали, що дозволяють приступити до проектування кар'єра чи підземного рудника.

59. Інженерно-геологічні дослідження при розвідці родовищ для відпрацювання СПВ виконуються з метою диференціації середовища по проникності для технологічних розчинів і вивчення умов створення великих свердловинних систем.

У процесі досліджень повинні бути вивчені гранулометричний склад, філираціонние і водно-фізичні властивості порід, категорія порід але буримости, ступінь стійкості порід при бурінні і обладнанні свердловин (поглинання промивної рідини, прояв обдимають і пливунних властивостей порід і ін.). При вивченні гранулометричного складу основний показник, зміст глинистої фракції, що визначає відносну проникність шарів, обов'язково вивчається по розрізу диференційовано. Крім випробування керна, для пошаровим оцінки фільтраційних властивостей порід використовуються спеціальні види каротажу (електричний методами КС і ПС, витратометрія).

Встановлюється температурний режим в інтервалі залягання зруденіння, а також умови поверхні, що визначають розміщення свердловинних систем і трубопроводів (необхідність і обсяг планувальних робіт, будівництва під'їздів та ін.). Збираються відомості про можливі геодинамічних явищах і процесах в районі родовища, як тампонажу розвідувальних свердловин, кліматичних умовах, грунтовому та рослинному покриві.

  • 60. Принципові схеми видобутку і переробки уранових руд гірським способом і СПВ наведено в додатку 2 і 3.
  • 61. Гірська розробка родовищ урану проводиться відкритим, підземним та комбінованим способами. Застосовувані способи розробки залежать від гірничо-геологічних умов залягання рудних тіл, прийнятих гірничотехнічних показників і схем видобутку руди. При комбінованому способі кордон розробки відкритим способом встановлюють за допомогою граничного коефіцієнта розкриття, виходячи з рівності собівартості видобутку корисних копалин тим і іншим способом.

При видобутку уранових руд відкритим способом на родовищах жільно- штокверкового типу, що залягають в скельних породах, застосовується буропідривна технологія і автотранспорт. На родовищах пісковикового типу в пухких породах - пряма екскавація роторними комплексами і конвеєрний транспорт. Великі кар'єри першого типу діяли на родовищах Манибай (Казахстан) і Тулукуевское (Росія), другого - на родовищах Мілове (Казахстан) і Учкудук (Узбекистан). В даний час діють кар'єри на території країн СНД відсутні. Максимальна глибина кар'єрів на уранових родовищах досягала 200 м.

Підземним способом в Росії в даний час експлуатуються родовища Стрельцовской району. Глибина відпрацювання до 800 м. Застосовуються системи із закладкою і з обваленням. Найбільш глибокі підземні рудники (до 2 000 м) діяли на жильних родовищах Рудних гір в Німеччині (Шлема- Альберода і ін.). В даний час видобуток на них припинено.

Специфіка гірської розробки визначається двома факторами:

  • • можливістю радіометричного експрес-випробування на всіх стадіях процесу видобутку при отбойке, навантаження і транспортування гірської маси і, як наслідок, організації її сортування також на всіх зазначених операціях;
  • • необхідністю дотримання спеціальних заходів радіаційної безпеки при видобутку і транспортуванні руд, а також при подальшій рекультивації земель. Сортування на стадії отбойки здійснюється шляхом радіометричного каротажу вибухових шнурів або свердловин з подальшим вибором режиму підривання, що забезпечує необхідну селективність виїмки.

Сортування в процесі навантаження може ефективно здійснюватися при відкритому видобутку шляхом установки датчиків випромінювання безпосередньо на ковшах екскаваторів.

Сортування в транспортних ємностях (самоскидах, вагонетках) проводиться шляхом їх пропускання через спеціальні рудосортіровочние комплекси з виділенням декількох сортів. Зазвичай виділяються наступні сорти: фабричний, безпосередньо направляється на переробку на гідрометалургійному заводі; сепарованого, що направляється на попередню покусковую радіометричну сепарацію; купчастий, що направляється в спеціальні штабеля для подальшого купчастого вилуговування; практично порожня порода.

Спеціальні заходи безпеки полягають в посиленою вентиляції виробок, вжиття заходів щодо зниження еманірованія порід, руд і шахтних вод (бетонування виробок, прикриття відсотків), пилоподавлення, систематичному контролі рівня радіації і дозиметричному контролі персоналу.

62. Підземне вилуговування урану свердловинними системами є найбільш прогресивний і екологічно безпечний спосіб експлуатації уранових родовищ. При цьому способі в мінімальному ступені порушується земна поверхня, виключається перебування персоналу під землею, різко скорочується його чисельність, відносно легко здійснюється автоматизація управління процесом. Головними умовами застосування свердловинного підземного вилуговування (СПВ) є висока природна проникність і обводненість рудовмещающіх середовища. Таким вимогам зазвичай відповідають пухкі, слабо літіфіцірованние, водонасичені осадові освіти, проведення гірничих виробок в яких найчастіше вкрай складно або навіть неможливо.

Способом СПВ можуть відпрацьовуватися руди з вельми низьким вмістом урану (перші соті%), причому в процес залучаються практично будь-які його концентрації, аж до блізкларкових. При СПВ пакунку практично не позначається значна нерівномірність розподілу уранової мінералізації по потужності фільтруючого горизонту, оскільки розчинами неминуче опрацьовується все проникне простір. Тому для оцінки родовищ часто використовується показник продуктивності покладів в плані, що розраховується через сумарний метропроцент з перетинання.

СПВ здійснюється шляхом розкриття продуктивного пласта спеціальними технологічними свердловинами, в одні з яких подається розчин реагенту, а з інших проводиться відкачка промислового розчину. На поверхні розчин пропускається через сорбційні установки, доукрепляется реагентом і знову подається в надра. Діаметри откачних свердловин 150-390 мм, закачних 150-200 мм. Як водопіднімальні засоби використовуються ерліфти і глибинні насоси. Відстань між свердловинами визначається фільтраційними властивостями рудного пласта і коливається в межах перших десятків метрів.

Продуктивність елементарної витравлюють осередки (зазвичай 1 откачного і 26 закачних свердловин) залежить від фільтраційних властивостей і продуктивності пласта, але в середньому відносно невелика (1-3 т урану на рік). Тому для досягнення високої продуктивності необхідно створення систем в сотні- тисячі свердловин. Вміст урану в розчинах також залежить від ряду умов, але зазвичай знаходиться в межах 40-200 мг / л. З плином часу, в міру вилуговування урану з обсягу осередків, вміст в розчинах поступово знижується. Час відпрацювання ділянок зазвичай становить 1-3 роки.

На економіку СПВ сильно впливає глибина залягання руд, т. К. З її ростом збільшуються питомі витрати на буріння експлуатаційних свердловин. При цьому глибини порядку> 600-700 м виявляються критичними, т. К. Можуть зажадати застосування верстатів підвищеної потужності, що різко і стрибкоподібно здорожує буріння.

Основними факторами, що визначають принципову можливість відпрацювання родовищ СПВ, є проникність і обводненість рудовмещающіх середовища, мінеральний склад руд, що забезпечує їх вскривасмость застосовуваними розчинами, взаємовідношення диференціальної проникності пласта і розподілу уранової мінералізації. Так, наявність в розрізі високопроникних шарів, при приуроченности мінералізації до менш проникним, може визначати циркуляцію розчинів переважно по безрудних середовищі і, як наслідок, низьку концентрацію урану в них і різко знижений витяг його з надр. Відсутність водоупоров, що обмежують рудоносний горизонт, викликає розтікання розчинів по безрудних розрізу, що також знижує концентрацію в них урану, збільшує питому витрату реагентів і т. П.

Розробка родовищ урану, що залягають в пухких обводнених породах, способом СПВ в даний час широко застосовується в Казахстані (родовища Уванас, Минкудук, Канжуган, Карамурун і ін.) І Узбекистані (Букінай, Лявлякан і ін.). У Росії цим способом розробляється родовище Даламатовское. Продуктивність окремих підприємств СПВ становить 200-600 т урану на рік, хоча в сприятливих умовах може, мабуть, бути і більше. Глибина відпрацювання 150-500 м. Собівартість урану, що видобувається СПВ, в 36 разів нижче, ніж при гірському способі.

  • 63. При наявності в районі родовища діючих шахт чи кар'єрів, розташованих в аналогічних гідрогеологічних і інженерно-геологічних умовах, для характеристики разведуемой площі слід використовувати дані про ступінь обводнення та інженерно-геологічних умовах цих шахт і кар'єрів.
  • 64. Необхідно показати місце розташування площ з відсутністю покладів корисних копалин, де можуть бути розміщені об'єкти виробничого і житлово-цивільного призначення, відвали пустих порід, дати рекомендації однак замість розробки заходів з охорони надр, запобігання забрудненню навколишнього середовища і рекультивації земель.
  • 65. По районам нових родовищ слід узагальнити дані про наявність сировини для виробництва будівельних матеріалів.
  • 66. Екологічні дослідження виконуються при будь-якому намічається способі розробки родовищ і мають для видобувних уран підприємств, як джерел підвищеної небезпеки, особливе значення. Метою екологічних досліджень є інформаційне забезпечення проекту освоєння родовища в частині природоохоронних заходів.

Специфіка впливу розробки родовищ уранових руд на навколишнє середовище визначається їх радіоактивністю, способом розробки (підземним, відкритим або СПВ), а також застосуванням гідрометалургійного процесу переробки, з використанням великої кількості досить активних реагентів, які при СПВ неминуче потрапляють в надра.

  • 11ри вивченні вихідного стану навколишнього середовища повинні бути встановлені її фонові параметри: рівень природної радіації, якість поверхневих і підземних вод та повітря, стан грунтового покриву, рослинного і тваринного світу. При СПВ особлива увага приділяється стану підземних вод, які в районі уранових родовищ, як правило, бувають спочатку і природно забруднені радіоелементами, що виключає або обмежує їх господарське використання.
  • 11ри оцінці характеру і ступеня впливу підприємства на природне середовище визначаються:
    • • обсяги природних ресурсів, використовуваних в процесі діяльності або безповоротно вилучаються на потреби підприємства (лісові та водні ресурси, землі для розміщення основних і допоміжних виробництв, відвалів розкривних і вміщуючих гірських порід, некондиційних руд і т. Д.);
    • • передбачувані види хімічного і фізичного впливу планованого до будівництва об'єкта на навколишнє середовище (запилення прилеглих територій, забруднення поверхневих і підземних вод і грунтів копальневими водами і промстоками, а повітря - викидами в атмосферу газів і аерозолів), розміри зон впливу джерел забруднення, тривалість і динаміка функціонування, інтенсивність, ступінь і небезпека їх впливу.

Для вирішення питань, пов'язаних з рекультивацією земель, слід визначити потужність ґрунтового покриву і зробити агрохімічні дослідження пухких відкладень, а також з'ясувати ступінь токсичності порід розкриву і можливість освіти на них рослинного покриву. Відвали неутілізуемих убогих руд і мінералізованих порід, а також хвої и охорону шукаючи переробних комплексів, що мають підвищену радіоактивність, повинні бути рекультивовані згідно з діючими нормативами радіаційної безпеки.

При СПВ практично всі шкідливі відходи опиняються природно похованими. Головну екологічну небезпеку при цьому способі представляє міграція забруднених реагентами підземних вод. Як показує наявний досвід, при такій (зазвичай досить повільної) міграції неминуче відбувається поступова саморекультівація забруднених вод за рахунок поглинання і нейтралізації реагентів містяться в породах нейтрализаторами і сорбентами (карбонати, цеоліти,

глинисті мінерали, органіка). Прогноз можливості і темпів такої саморскультіваціі необхідно зробити на підставі проведених досліджень.

В процесі СПВ по мірі відпрацювання полігонів на них повинні створюватися системи моніторингу стану підземних вод, причому ці системи повинні продовжувати діяти і після ліквідації підприємств, що слід враховувати ще при їх проектуванні.

Спеціального вивчення вимагають чинники, що впливають на здоров'я персоналу урандобивающіх гірничих підприємств (пневмоконіозоопасность, радіоактивність, геотермічні умови та ін.). Питомий еквівалентну радоновиделеніе (УЕР) в гірничих виробках повинно бути вивчено з повнотою, достатньою для проектування рудничної вентиляції.

  • 67. При особливо складних гідрогеологічних, інженерно-геологічних та інших природних умовах розробки, що вимагають постановки спеціальних робіт, обсяги, терміни і порядок проведення досліджень узгоджуються з надрокористувачами та проектними організаціями.
  • 68. Інші корисні копалини, що утворюють у вмісних і перекривають породах самостійні поклади, повинні бути вивчені в ступеня, що дозволяє визначити їх промислову цінність і область можливого використання відповідно до "Рекомендацій з комплексного вивчення родовищ і підрахунку запасів попутних корисних копалин і компонентів", затвердженими МПР Росії в установленому порядку.
 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >