Оптимизация способов удаления дренажных рассолов горных предприятий АК «АЛРОСА» в криолитзоне Западной Якутии

А.В. Дроздов, (зав. лабораторией института «Якутнипроалмаз»,
кандидат геолого9минералогических наук, г. Мирный)

 
Журнал Маркшейдерия и Недропользование

Горнодобывающая деятельность АК «АЛРОСА» ведется преимущественно на территории Западной Якутии в районах криолитозоны с ее крайне ранимой экосистемой и в экстремальных горно-геологических условиях.

Общей особенностью глубоких горизонтов крупнейших алмазоносных трубок (Мир, Айхал, Удачная, Юбилейная, Интернациональная и др.), определяющих сложность эксплуатации, является их обводненность газонасыщенными кальциевыми или натриевыми рассолами с большим количеством солей (до 540 г/дм3), из  подмерзлотных высоконапорных водоносных горизонтов и комплексов. Состав газов, подземных вод, объемы их притоков к горным выработкам создают проблемы не только для ведения подготовительных и добычных работ, влияя на производительность горнотранспортного оборудования, но и для последующего удаления стоков. К решению указанных проблем АК «АЛРОСА» подходит комплексно: при разработке технологии ведения горных (открытых и подземных) работ учитываются гидрогеоэкологические последствия дренирования месторождений и дальнейшее удаление сточных вод обратно в недра Земли.

Ниже, на примерах трубок «Удачная», «Мир» и «Интернациональная», рассмотрены методы решения экологических проблем, связанных с ликвидацией дренажных рассолов при разработке глубоких горизонтов месторождений.

Развитие в криолитозоне Западной Якутии мощной толщи многолетнемерзлых пород (ММП), обладающей экранирующими свойствами от зоны интенсивного водообмена, позволяет использовать этот благоприятный фактор в природоохранных направлениях. Значение яруса ММП при выборе объекта под природный или техноприродный резервуар (благоприятную геологическую структуру) можно рассматривать с разных позиций. С  одной стороны, мерзлые породы обладают экранирующими свойствами, разделяющими зону активной жизнедеятельности от глубоких горизонтов земной коры, в которые можно удалять жидкие отходы. Благодаря этим показателям возможна «консервация», складирование или обратная закачка некоторых видов промстоков и дренажных вод. С другой стороны, сами ММП на определенных участках обладают повышенными фильтрационно-емкостными свойствами, поэтому на этой благоприятной основе построены и эксплуатируются полигоны захоронения дренажных рассолов горных предприятий АК «АЛРОСА». Здесь имеет место разбавление закачиваемых вод до равновесных концентраций в системе «рассол-лед» с установлением термогидрохимического равновесия и последующей «самоконсервацией» этой системы.

Существует много способов удаления минерализованных и промышленных вод, которые применялись и используются в АК «АЛРОСА» в зависимости от токсичности жидких отходов, гидрологических, криогидрогеологических условий и других факторов:

  • сброс (прямой или с частичным очищением) в поверхностные водоемы;
  • аккумуляция в поверхностных накопителях с последующим сбросом в водотоки в паводковые периоды;
  • аккумуляция в поверхностных накопителях и последующая утилизация (захоронение) в подземные пространства недр;
  • сброс в существующие и формируемые емкости техногенных резервуаров, отработанных горных выработок;
  • захоронение в толщи ММП;
  • обратная закачка в подмерзлотные водоносные горизонты и другие [1,2,5-7].

Подземное захоронение сточных вод в недрах Земли основано в первую очередь на поглощающих способностях пород массивов или их участков вмещать и удерживать жидкие отходы. При принятии конкретного решения по удалению различных растворов необходимо обосновать геологические условия приемлемой для этих целей среды, произвести выбор места и технологию закачки промстоков. Требования к геологической среде разнообразны [3,4], но в отдельных случаях, в частности для криолитозоны, противоречивы. В природной обстановке трудно выбрать идеальный объект, удовлетворяющий всем необходимым показателям, особенно в условиях стохастически неоднородных сред, при разнообразных гидрогеохимических и криогидрогеологических системах. Поэтому решение о природном объекте для ликвидации дренажных рассолов должно опираться на определенную оптимизацию этих требований.

Читать далее

© А.В. Дроздов, "Маркшейдерия и недропользование" № 2 - 2010г.