Прогноз изменения пьезометрической поверхности метегеро-ичерского водоносного комплекса подземного рудника «Интернациональный» (Якутия)

Людмила Алексеевна Еланцева; Сергей Викторович Фоменко

doi:10.17308/geology.2021.2/3492

Людмила Алексеевна Еланцева Белгородский государственный национальный исследовательский университет https://orcid.org/0000-0002-9954-1207
Сергей Викторович Фоменко Научно-технический и экспертный центр новых экотехнологий в гидрогеологии и гидротехнике (НТЦ «НОВОТЭК») https://orcid.org/0000-0003-3436-6468

DOI: https://doi.org/10.17308/geology.2021.2/3492

Ключевые слова: рудник «Интернациональный», дренажные рассолы, метегеро-ичерский водоносный комплекс, дренажный штрек, дренажные скважины, моделирование

Аннотация

Введение: Для восполнения выбывающих мощностей рудника «Интернациональный» планируется отработка подкарьерных запасов под защитой сооруженного искусственного и предохранительных целиков. На безопасность подземных горных работ ниже дна карьера оказывает непосредственное влияние напорный метегеро-ичерский водоносный комплекс (МИВК) и растворимые породы нижележащей толщи. Это требует разработки системы водозащиты рудника с учетом особенностей геологического строения и гидрогеологических условий трубки «Интернациональная». Рассматривались поверхностный, подземный и комбинированный способы водозащиты рудника. Основная цель исследований заключается в изучении положения уровней метегеро-ичерского водоносного комплекса после начала эксплуатации систем опережающего водопонижения на месторождении. Методика: С использованием метода численного моделирования по программе MODFLOW системы GMS выполнено исследование различных вариантов систем осушения на плановой модели при напорно-безнапорном режиме фильтрации МИВК. Метегеро-ичерский водоносный комплекс в плане принят кусочно-однородным, в разрезе схематизировался как единый водоносный пласт с осредненными коэффициентами фильтрации. Прогнозы проводились в условиях обратной закачки рассолов рудника «Интернациональный» в структуру Западного разлома. При этом дебит обратной закачки принимался равным притоку к дренажным скважинам. Результаты и обсуждение: Установлено, что поверхностный способ осушения водопонижающими скважинами не обеспечивает полного осушения МИВК в районе рудного тела, снятие остаточных уровней возможно восстающими дренажными скважинами с горизонта -145 м. Выявлено, что осушение МИВК из подземных горных выработок горизонтов +85, ±0 и -145 м целесообразно проводить в три этапа: сработка статических запасов МИВК с горизонта ±0 м напорными нисходящими дренажными скважинами; осушение МИВК безнапорными нисходящими дренажными скважинами с горизонта +85 м; снятие остаточных напоров восстающими дренажными скважинами с горизонта -145 м. Определено, что осушение рудника практически до подошвы МИВК обеспечивается эксплуатацией дренажных наклонно-восстающих скважин, сооружаемых из дренажного штрека горизонта -145 м. Заключение: По результатам прогнозного моделирования по всем исследуемым вариантам установлено снижение уровня подземных вод на участке ведения горных работ практически до подошвы МИВК. На основании многовариантных технико-экономических и гидрогеологических расчетов опреде¬лена целесообразность принятого на месторождении подземного способа защиты рудника от дренажных рассолов, предусматривающего сооружение кольцевого дренажного штрека на горизонте -145 м с наклонными восстающими скважинами.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Людмила Алексеевна Еланцева, Белгородский государственный национальный исследовательский университет

к. г.-м. н., доцент, Белгородский государственный национальный исследовательский университет (НИУ «БелГУ»), Белгород, Российская Федерация

Сергей Викторович Фоменко, Научно-технический и экспертный центр новых экотехнологий в гидрогеологии и гидротехнике (НТЦ «НОВОТЭК»)

с. н. с. ООО НТЦ «НОВО-ТЭК», Белгород, Российская Федерация

Литература

1. Harkiv A. D., Zinchuk N. N., Kryuchkov A. I. Korennie mestorojdeniya almazov mira [Primary deposit diamonds of the world]. Мoscow, Nedra Publ., 1998. 555 p. (in Russ.)
2. Drozdov A. V., Iost N. A., Lobanov V. V. Kriogidrogeologiya almaznykh mestorozhdenii Zapadnoi Yakutii [Cryohydrogeology of diamond deposits in Western Yakutia]. Irkutsk, ISTU Publ.,
2008. 507 p. (in Russ.)
3. Alekseev S. V. Kriogidrogeologicheskie sistemy Yakutskoi almazonosnoi provintsii [Cryohydrogeological systems of the Yakut diamond-bearing province]. Novosibirsk, GEO Publ.,
2009. 319 p. (in Russ.)
4. Kolganov V. F., Agishev A. N., Drozdov A. V. Geologo-gidro-geologicheskie osobennosti korennykh mestorozhdenii almazov Yakutii [Geological and hydrogeological features of the indige¬nous diamond deposits of Yakutia]. Mirny, Yakutniproalmaz Publ., 2013. 568 p. (in Russ.)
5. Kostrovickij S. I., Specius Z. V., Yakovlev D. A., Fonder Flaass G.S., Suvorova L. F., Bogush I. N. Atlas korennykh mes-torozhdenii almazov Yakutskoi kimberlitovoi provintsii [Atlas of indigenous diamond deposits of the Yakut kimberlite province]. Mirny, MCP Publ., 2015. 480 p. (in Russ.)
6. Lukner L., Shestakov V. M. Modelirovanie geofiltracii [Modeling of geofiltration]. Мoscow, Nedra Publ., 1976. 407 p. (in Russ.)
7. Lomakin E. A., Mironenko V. A., Shestakov V. M. Chislennoe modelirovanie geofiltracii [Numerical modeling of geofiltration]. Мoscow, Nedra Publ., 1988. 228 p. (in Russ.)
8. Xing Zhang, David J. Sanderson. Numerical Modelling and Analysis of Fluid Flow and Deformation of Fractured Rock Masses. London, UK., PERGAMON An Imprint of Elsevier Science. Imperial College of Science, Technology and Medicine University of London, 2002. 288 p.
9. Szymkiewicz A. Modelling Water Flow in Unsaturated PorousMedia: Accounting for Nonlinear Permeability and Material Heterogeneity, 2014. 237 p.
10. Su Y., Davidson J.H. Modeling Approaches to Natural Convection in Porous Media. Cham; Heidelberg; New York; Dordrecht; London, Springer, X, 2015. 47 p.
11. Anderson M. P., Woessner W. W. In Applied Groundwater Modeling. San Diego: Academic Press, 2015. 564 p.
12. Aly I. El-Kadi. Groundwater Models for Resources Analysis and Management. N.W., Boca Raton, FL: lewis publishers is an imprint of CRC Press, 2017. 384 p.
13. Alain Dassargues. Hydrogeology: Groundwater Science and Engineering. N.W., Boca Raton, FL: CRC Press Taylor & Francis Group, 2018. 472 p.
14. Auzina L. I. Dinamika podzemnyh vod. [Dynamics of ground-water]. Irkutsk, INRTU Publ., 2019. 113 p. (in Russ.)
15. Grinevskii S. O. Gidrogeodinamicheskoe modelirovanie vzai-modejstviya podzemnyh i poverhnostnyh vod [Hydrogeodynamic modeling of interaction of underground and surface waters]. Moscow, Infra-M Publ., 2020. 153 p. (in Russ.)
16. Stadnik D. A., Kurcev B. V., Kuznecov YU. N., Stadnik N. M. Metodicheskoe rukovodstvo po tsifrovomu trekhmernomu modelirovaniyu georesursnogo potentsiala plastovykh mestorozhdenii poleznykh iskopaemykh. [Methodological guide to digital three-dimensional modeling of the geo-resource potential of formation mineral deposits.]. Moscow, Mountain Book Publ., 2021. 224 p. (in Russ.)
17. Elantseva L. A., Fomenko S. V. Issledovanie upravlyaemogo vodoponizheniya i utilizatsii drenazhnykh rassolov rudnika «Internatsional'nyi» pri otrabotke podkar'ernykh zapasov [Investigation of managed water reduction and utilization of drainage brines of the «Internacional'niy» mine when of pit reserves under the quarry]. Geologiya i mineral'no-syr'evye resursy Severo-vostoka Rossii: materialy VII Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii [Geology and mineral resources north-east Russia: materials of the VII All-Russian Scientific and Practical Conference], Yakutsk, NEFU Publishing House, April 5-7, 2017, p. 318-322. URL