Мониторинг за состоянием подземных вод

Мониторинг за состоянием подземных вод продуктивного горизонта осуществляется по наблюдательным скважинам, пробуренных для контроля горизонтального и вертикального растекания выщелачивающих растворов. Горизонтальное растекание в направлении естественного потока подземных вод будет контролироваться в 3 раза чаще, чем в направлении обратном естественному потоку. Аналогично, подрудные горизонты будут контролироваться в 3 раза чаще, чем надрудные, так как вероятность загрязнения нижнего подгоризонта выщелачивающими растворами наиболее вероятна.

Плотность сети наблюдательных скважин, с учетом 20-го летнего опыта работ специалистов ОАО «Волковгеология» на полигонах ПВ Шу-Сарысуйской и Среднесырдарьинской урановорудной провинций, предусматривает размещения 5-и наблюдательных скважин по профилю с интервалом 400 м вкрест простирания рудного тела. Общее количество наблюдательных скважин может составить от 270 до 285.

За счет разряжения наблюдательных скважин на надрудный горизонт и в направлении обратном естественному потоку могут быть пробурены наблюдательные скважины на непродуктивные водоносные горизонты от 70 до 76.

В производственной и вспомогательной зонах требуется бурение наблюдательных скважины на грунтовые воды.

В случае обнаружения выхода загрязненных вод за пределы внешнего контура наблюдательных скважин, т.е. обнаружения превышения концентраций контролируемых компонентов (химических или радиоактивных) в 3 раза по сравнению с фоновыми содержаниями (измеренными в этих же скважинах до начала закисления), рассматривается вопрос дополнительного числа наблюдательных скважин.

Убедительным и наглядным представляется материал мониторинга по 13-летним наблюдениям за процессом самовосстановления водоносного горизонта на примере месторождения Иркольв Казахстане (Язиков и др., 2001). Здесь на глубине 450 м был проведен в течении двух с половиной лет полномасштабный опыт по сернокислотному ПСВ. С полигона было добыто 51 т урана до степени его извлечения из руд 80%. После чего с 1985 по 1997 год каждые полгода проводилось систематическое опробование сохранившихся технологических и наблюдательных скважин, с определением концентрации в растворах значительного числа компонентов.

Основные параметры отработки опытного полигона (Yazikov, Zabasnov, 2000):

Площадь рудной залежи, м²......................................... 7490

Площадь линзы остаточных растворов в границах

с общей минерализацией > 1, м²................................. 19500

Количество горнорудной массы (ГРМ), тыс. т.......... 185

Запасы урана, т.............................................................. 66,6

Температура подземных вод, °С.................................. 40

Извлеченные запасы, %................................................. 80

Продолжительность отработки, сут.............................. 870

Число эксплуатационных скважин, шт......................... 13

Сеть расположения эксплуатационных скважин, м….. 25 х 50

Средняя концентрация кислоты в рабочих растворах, г/л.... 13,0

Объем закачанных растворов, тыс. м³............................. 298,5

Общий расход серной кислоты, т..................................... 3880

Ж: Т (к концу опыта).......................................................... 1,47

Удельный расход кислоты, кг/т ГРМ................................ 19,1

Результаты наблюдений отражаются поведением во времени основных, наиболее долгоживущих элементов-продуктов выщелачивания, собственно урана и изменением кислотной обстановки в бывшей области процесса. Исходные их концентрации и значения на момент окончания добычи были следующими:

сульфаты - 6900 мг/л;

нитраты - 360 мг/л;

рН-2.5;

уран - 57 мг/л;

общая сумма солей - 15300 мг/л.

Практически полное самовосстановление остаточных растворов по основным элементам, таким как сульфат-ион (рис. 6.3.1.; 6.3.2), нитрат-ион, сумма солей, включающая железо, алюминий, магний, группу тяжелых металлов, а также радионуклидов уран-радиевого ряда, произошло в течение 13-ти лет. рН среды за это время повысился до 7.5-8.0, окислительно-восстановительный потенциал снизился до уровня фоновых значений.

Таким образом, область водоносного рудовмещающего горизонта площадью около 20000 квадратных метров за этот период времени практически вернулась в свое исходное гидрогеохимическое состояние. Характерно, что как и на всех наблюдаемых полигонах ПВ остаточные растворы за 13 лет практически не мигрировали по направлению естественного потока подземных вод, скорость которого на месторождении составляет 5-7 м/год. Единственным, достаточно существенным недостатком описанного процесса является его экстенсивность, когда для достижения фонового химического состава подземных вод требуются годы и даже десятки лет.