Моделирование гидродинамического режима метегеро-ичерского водоносного комплекса после возобновления добычных работ на месторождении «Мир»

Светлана Александровна Янникова; Алексей Михайлович Янников; Агита Сергеевна Стручкова

doi:10.17308/geology.2022.1/9103

Светлана Александровна Янникова Институт «Якутнипроалмаз», АК «АЛРОСА» ПАО https://orcid.org/0000-0001-7297-0725
Алексей Михайлович Янников Институт «Якутнипроалмаз», АК «АЛРОСА» ПАО https://orcid.org/0000-0002-2169-123X
Агита Сергеевна Стручкова Институт «Якутнипроалмаз», АК «АЛРОСА» ПАО

DOI: https://doi.org/10.17308/geology.2022.1/9103

Ключевые слова: Мирнинское кимберлитовое поле, трубка «Мир», метегеро-ичерский водоносный комплекс, моделирование гидродинамического режима, водопонижение, узлы закачки

Аннотация

Введение: Метегеро-ичерский водоносный комплекс (МИВК) формируют порядка 95% притока подземных вод к месторождению «Мир», а также используется для обратной закачки рассолов в недра. Технические решения, реализованные при отработке месторождения, приводили к существенным изменениям и техногенной нагрузке на МИВК. Пьезометрическая поверхность метегеро-ичерского водоносного комплекса за длительный период отработки крупного месторождения алмазов претерпевала сложные изменения. Возобновление добычных работ на месторождении приведет к техногенной нагрузке на геологическую среду и окажет существенное влияние на гидродинамический режим водоносного комплекса. Методика: Для изучения гидродинамического режима метегеро-ичерского водоносного комплекса в рамках карьерного поля и сопряжѐнных узлов обратной закачки были использованы общепринятые методики, используемые при изучении динамики подземных вод. Построение гидрогеологической модели основывалось на определении фильтрационных параметров коллекторов, выполняемом по результатам режимных наблюдений при опытных, одиночных и кустовых откачках за последние 5 лет. Прогноз изменения гидродинамического режима осуществлялся после калибровки построенной модели при помощи программы гидрогеологического моделирования (ПО Modflow). Результаты и обсуждение: Результатом проведенных работ явилась информация по изменению гидродинамического режима метегеро-ичерского водоносного комплекса. Представлены карты-схемы распределения напоров в случае возобновления системы опережающего осушения. В процессе моделирования обратной закачки был определен оптимальный режим эксплуатации скважин, расположенных в зоне динамического воздействия Восточного разлома. Максимальная суммарная производительность закачки, при условии сохранения безнапорного режима, составляет от 2000 м3/час (в первый год возобновления) с последующим понижением до 1400 м 3/час. Исходя из проведенного моделирования, можно сделать вывод, что в период с 2038 по 2045 гг. для 100% обеспечения водопонижения в карьерном поле потребуется дополнительная эксплуатация участка закачки в динамической зоне Восточно-Аппаинского разлома. В связи с этим конфигурация пьезометрической поверхности примет ещѐ более сложный характер. Заключение: Проведенные работы позволили изучить изменения уровенного режима метегероичерского водоносного комплекса, возникающие в процессе отработки месторождения «Мир», а также спрогнозировать динамику последующих изменений в зависимости от дополнительной техногенной нагрузки на геологическую среду. Дальнейшая работа по реконструкции карьера должна базироваться на принципе опережающего водопонижения, то есть откачке всех типов вод, поступающих в чашу карьера, а также объѐмов, уже накопившихся в отметках понижения карьера. Закачка такого объѐма воды потребует не только модернизации существующей системы водопонижения в районе Восточного разлома, но и возможно строительства новой в динамической зоне Восточно-Аппаинского разлома.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Светлана Александровна Янникова, Институт «Якутнипроалмаз», АК «АЛРОСА» ПАО

ведущий инженер, Институт «Якутнипроалмаз», АК «АЛРОСА» ПАО, Мирный, республика Саха-Якутия; Российская Федерация; аспирант, Воронежский государственный университет, Воронеж, Российская Федерация

Алексей Михайлович Янников, Институт «Якутнипроалмаз», АК «АЛРОСА» ПАО

к. г.-м. н., заведующий лабораторией горно-геологических проблем разработки месторождений, Институт «Якутнипроалмаз», АК «АЛРОСА» ПАО, Мирный, Республика Саха-Якутия; Российская Федерация

Агита Сергеевна Стручкова, Институт «Якутнипроалмаз», АК «АЛРОСА» ПАО

ведущий инженер, Институт «Якутнипроалмаз», АК «АЛРОСА» ПАО, Мирный, республика Саха-Якутия; Российская Федерация

Литература

1. Gidrogeologiya SSSR [Hydrogeology of the USSR]. V.XX. Yakut ASSR. Moscow, Nedra publ., 1970, 384 p. (In Russ)
2. Agrinskii A.V. Rezul'taty izucheniya gidrogeologicheskikh uslovii pri razvedke odnoi iz kimberlitovykh trubok v Zapadnoi Yakutii [Results of the study of hydrogeological conditions during the exploration of one of the kimberlite pipes in Western Yakutia]. Tr. VSEGINGEO – Proceedings of VSEGINGEO, 1980, no. 135, pp. 48–57. (In Russ)
3. Yannikov A. M., Bocharov V. L. The problem of environmentally safe disposal of drainage waters of the «International» mine. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Geologiya – Proceedings of Voronezh State University. Series: Geology, 2019, no. 4, pp. 99–103. (In Russ) DOI
4. Kolganov V. F., Drozdov A. N., Akishev A. V. Gornogeologicheskie osobennosti korennykh mestorozhdenii almazov Yakutii [Mining and geological features of indigenous diamond deposits in Yakutia]. Mirny, Mirny printing house, 2013, 568 p. (In Russ)
5. Drozdov A. V., Iost N. A., Lobanov V. V. Kriogidrogeologiya almaznykh mestorozhdeniy Zapadnoy Yakutii [Cryohydrogeology of diamond deposits in Western Yakutia]. Irkutsk, IGTU Publ., 2008, 507 p. (In Russ)
6. Klimovskii I. V., Gotovtsev S. P. Kriolitozona Yakutskoi almazonosnoi provintsii [Cryolithozone of the Yakutsk diamondiferous province]. Novosibirsk, Nauka publ., 1994. 167 p. (In Russ)
7. Yannikov A. M., Yannikova S. A. Korepanov A. Yu. Changes in the water permeability coefficient of the metegeroichersky aquifer within the Mirny kimberlite field (Yakutia). Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Geologiya – Proceedings of Voronezh State University. Series: Geology, 2021, no. 3, pp. 96–103. (In Russ) DOI
8. Yannikov A. M. Gidrogeologiya Mirninskogo kimberlitovogo polya (respublika Sakha (Yakutiya)) [Hydrogeology of the Mirny kimberlite field (Republic of Sakha (Yakutia)).]. Ed. A. V. Tolstov. Mirnyi, ALROSA publ., 2021. 238 p. (In Russ)
9. Jafari T., Kiem A. S., Javadi S., Nakamura T., Nishida K., Fully integrated numerical simulation of surface watergroundwater interactions using SWAT-MODFLOW with an improved calibration tool. Journal of Hydrology: Regional Studies, 2021, vol. 35, 100822. DOI
10. Jones D., Jones N., Greer J., Nelson J. A cloud-based MODFLOW service for aquifer management decision support. Computers & Geosciences, 2015, vol. 78, pp .81–87. DOI
11. Bidwell V. J. Realistic forecasting of groundwater level, based on the eigenstructure of aquifer dynamics. Mathematics and Computers in Simulation. 2005, vol.69, iss. 1–2, pp. 12–20. DOI
12. Klimentov P. P., Kononov V. M. Metodika gidrogeologicheskikh issledovanii [Methods of hydrogeological research]. Moscow, Vysshaya shkola publ., 1978, 408 p. (In Russ)