Рудник НАК «Казатомпром»
ВВЕДЕНИЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 5
1 Общие сведения ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...6
1. 1 Географическое положение района месторожде.ния ... ... ... ... ... ... ... 6
1. 2 Климатические условия в районе месторождения ... ... ... ... ... ... ... ..6
1. 3 Рельеф местности ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...6
2 Геологическая и гидрогеологическая характеристика месторожде.ния ... ... ... 8
2. 1 Геологическое строение рай.она ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 8
2. 1. 1 Литолого.стратиграфические и структурно.
тектонические особенности района месторожде.ния ... ... ... ... ... .8
2. 1. 2 Литолого.геохимическая характеристика руд
и рудовмещающих отложе.ний ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...11
2. 1. 3 Вещественный состав руд и рудовмещающих отложе.ний ... ... ... .11
2. 2 Гидрогеологическое строение рай.она ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .12
3 Горная часть ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .20
3. 1 Вскрытие месторожде.ния ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...20
3. 1. 1 Бурение скважин ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 20
3. 1. 2 Сооружение скважин ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...22
3. 1. 3 Геофизические исследования скважин. Задачи и методы ГИС ... ...28
3. 1. 3. 1 Общие положения ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 28
3. 1. 3. 2 Задачи ГИС ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .29
3. 1. 3. 3 Методы геофизических исследований в скважинах ... ... ... ...30
3. 1. 3. 4 Краткая характеристика мето.дов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..31
3. 1. 4 Применяемая система отработки ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...36
3. 2 Выщелачивающие реагенты ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...37
3. 4 Ремонтно.восстановительные работы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...38
4 Подъём и перекачка продуктивных растворов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 41
4. 1 Способы раствороподъема ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..41
4. 2 Перекачка продуктивных растворов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..41
4. 3 Средства контроля раствороподъема ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .43
4. 3. 1 Расходомер «ВИС.Т.ВС.400» ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 43
4. 3. 2 Расходомер «РОСТ.1» ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .45
5 Компрессорное хозяйство ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .48
5. 1 Компрессоры 2ВМ10.63/9 и 4ВМ10.120/9 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..48
5. 2 Компрессор Atlas Copco ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 50
6 Водоснабжение ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..54
7 Электроснабже.ние ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..55
8 Переработ.ка ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..57
8. 1 Подготовка продуктивных растворов ПВ
для сорбционной переработ.ки ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .57
8. 2 Сорбция урана из продуктивных растворов ... ... ... ... ... ... ... ... ... .57
8. 3 Десорбция урана с насыщенного сорбен.та ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...58
8. 4 Нормативы для приготовления раство.ров ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...59
8. 5 Осаждение и фильтрация уранового концентра.та ... ... ... ... ... ... ... ..60
8. 6 Опробование и кон.троль ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 61
8. 7 Захоронение отхо.дов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .61
8. 8 Методы переработки концентра.тов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...62
8. 9 Переработка раство.ров ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...63
8. 10 Характеристика изготовляемой продукции ... ... ... ... ... ... ... ... ... 64
9 Экология и радиационное воздействие ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .65
месторождения Северный Карамурун
9. 1 Основные источники воздействия на окружающую среду ... ... ... ... ...66
9. 2 Расчёт приземных концентраций загрязняющих веществ,
содержащихся в выбросах рудника ПВ.1, и оценка влияния
выбросов на окружающую сре.ду ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .67
9. 3 Оценка радиационного воздействия на атмосферный воздух
месторождения Северный Караму.рун ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...68
9. 4 Дозиметрия персонала и населе.ния ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...69
9. 5 Радиометрический контроль ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...69
9. 5. 1 Дозиметр ДРГ.01Т1 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 69
9. 5. 2 Сигнализатор загрязненности (СЗБ.03, СЗБ.04) ... ... ... ... ... ... ..75
9. 5. 3 Пробоотборное устройство ЭПРАМ.02 ... ... ... ... ... ... ... ... ... 77
10 Охрана труда и техника безопасно.сти ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .79
10. 1 Общая часть ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...79
10. 2 Основные правила ведения процес.са ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 80
10. 3 Техника безопасно.сти ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...82
10. 3. 1 Общие требования безопасно.сти ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 82
10. 3. 2 Требования безопасности перед началом ра.бот ... ... ... ... ... ... .82
10. 3. 3 Требования безопасности во время рабо.ты ... ... ... ... ... ... ... ...83
10. 3. 4 Требования безопасности по окончанию ра.бот ... ... ... ... ... ... ..84
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 85
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 86
Приложение А.8 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...87
1 Общие сведения ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...6
1. 1 Географическое положение района месторожде.ния ... ... ... ... ... ... ... 6
1. 2 Климатические условия в районе месторождения ... ... ... ... ... ... ... ..6
1. 3 Рельеф местности ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...6
2 Геологическая и гидрогеологическая характеристика месторожде.ния ... ... ... 8
2. 1 Геологическое строение рай.она ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 8
2. 1. 1 Литолого.стратиграфические и структурно.
тектонические особенности района месторожде.ния ... ... ... ... ... .8
2. 1. 2 Литолого.геохимическая характеристика руд
и рудовмещающих отложе.ний ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...11
2. 1. 3 Вещественный состав руд и рудовмещающих отложе.ний ... ... ... .11
2. 2 Гидрогеологическое строение рай.она ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .12
3 Горная часть ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .20
3. 1 Вскрытие месторожде.ния ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...20
3. 1. 1 Бурение скважин ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 20
3. 1. 2 Сооружение скважин ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...22
3. 1. 3 Геофизические исследования скважин. Задачи и методы ГИС ... ...28
3. 1. 3. 1 Общие положения ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 28
3. 1. 3. 2 Задачи ГИС ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .29
3. 1. 3. 3 Методы геофизических исследований в скважинах ... ... ... ...30
3. 1. 3. 4 Краткая характеристика мето.дов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..31
3. 1. 4 Применяемая система отработки ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...36
3. 2 Выщелачивающие реагенты ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...37
3. 4 Ремонтно.восстановительные работы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...38
4 Подъём и перекачка продуктивных растворов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 41
4. 1 Способы раствороподъема ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..41
4. 2 Перекачка продуктивных растворов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..41
4. 3 Средства контроля раствороподъема ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .43
4. 3. 1 Расходомер «ВИС.Т.ВС.400» ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 43
4. 3. 2 Расходомер «РОСТ.1» ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .45
5 Компрессорное хозяйство ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .48
5. 1 Компрессоры 2ВМ10.63/9 и 4ВМ10.120/9 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..48
5. 2 Компрессор Atlas Copco ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 50
6 Водоснабжение ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..54
7 Электроснабже.ние ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..55
8 Переработ.ка ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..57
8. 1 Подготовка продуктивных растворов ПВ
для сорбционной переработ.ки ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .57
8. 2 Сорбция урана из продуктивных растворов ... ... ... ... ... ... ... ... ... .57
8. 3 Десорбция урана с насыщенного сорбен.та ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...58
8. 4 Нормативы для приготовления раство.ров ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...59
8. 5 Осаждение и фильтрация уранового концентра.та ... ... ... ... ... ... ... ..60
8. 6 Опробование и кон.троль ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 61
8. 7 Захоронение отхо.дов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .61
8. 8 Методы переработки концентра.тов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...62
8. 9 Переработка раство.ров ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...63
8. 10 Характеристика изготовляемой продукции ... ... ... ... ... ... ... ... ... 64
9 Экология и радиационное воздействие ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .65
месторождения Северный Карамурун
9. 1 Основные источники воздействия на окружающую среду ... ... ... ... ...66
9. 2 Расчёт приземных концентраций загрязняющих веществ,
содержащихся в выбросах рудника ПВ.1, и оценка влияния
выбросов на окружающую сре.ду ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .67
9. 3 Оценка радиационного воздействия на атмосферный воздух
месторождения Северный Караму.рун ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...68
9. 4 Дозиметрия персонала и населе.ния ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...69
9. 5 Радиометрический контроль ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...69
9. 5. 1 Дозиметр ДРГ.01Т1 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 69
9. 5. 2 Сигнализатор загрязненности (СЗБ.03, СЗБ.04) ... ... ... ... ... ... ..75
9. 5. 3 Пробоотборное устройство ЭПРАМ.02 ... ... ... ... ... ... ... ... ... 77
10 Охрана труда и техника безопасно.сти ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .79
10. 1 Общая часть ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...79
10. 2 Основные правила ведения процес.са ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 80
10. 3 Техника безопасно.сти ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...82
10. 3. 1 Общие требования безопасно.сти ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 82
10. 3. 2 Требования безопасности перед началом ра.бот ... ... ... ... ... ... .82
10. 3. 3 Требования безопасности во время рабо.ты ... ... ... ... ... ... ... ...83
10. 3. 4 Требования безопасности по окончанию ра.бот ... ... ... ... ... ... ..84
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 85
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 86
Приложение А.8 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...87
В данном отчете приведены сведения об одном из рудников НАК «Казатомпром», в котором добыча урана ведется методом подземного скважинного выщелачивания (ПСВ) с использованием гексагональной схемы вскрытия месторождения.
В Северном Карамуруне при переработке урана получается готовый продукт – желтый кек, который в дальнейшем отправляется в Усть-Каменогорск на Ульбинский металлургический завод.
При описании отработки уранового месторождения были даны следующие данные:
- бурение и сооружение скважин, которые являются основными выработками при ПСВ;
- подъем, перекачка продуктивных растворов и средства контроля раствороподъема;
- краткое описание воздухоснабжения, водоснабжения и электроснабжения, которые являются вспомогательными выработками.
Так как уран относится к радиоактивным элементам и тем самым оче-видно влияние его на окружающую среду, необходимо строгое соблюдение правил техники безопасности при работе с ним. Для чего предпринимаются следующие меры:
- дозиметрия персонала рудника и населения проживающего в районе месторождения;
- контроль за выбросами загрязняющих веществ в атмосферу, подземные и поверхностные воды, в почву и окружающую фауну.
Кроме того, добыча урана происходит с применением сернокислотного раствора, что требует дополнительных мер по охране труда в процессе работы с ними.
В Северном Карамуруне при переработке урана получается готовый продукт – желтый кек, который в дальнейшем отправляется в Усть-Каменогорск на Ульбинский металлургический завод.
При описании отработки уранового месторождения были даны следующие данные:
- бурение и сооружение скважин, которые являются основными выработками при ПСВ;
- подъем, перекачка продуктивных растворов и средства контроля раствороподъема;
- краткое описание воздухоснабжения, водоснабжения и электроснабжения, которые являются вспомогательными выработками.
Так как уран относится к радиоактивным элементам и тем самым оче-видно влияние его на окружающую среду, необходимо строгое соблюдение правил техники безопасности при работе с ним. Для чего предпринимаются следующие меры:
- дозиметрия персонала рудника и населения проживающего в районе месторождения;
- контроль за выбросами загрязняющих веществ в атмосферу, подземные и поверхностные воды, в почву и окружающую фауну.
Кроме того, добыча урана происходит с применением сернокислотного раствора, что требует дополнительных мер по охране труда в процессе работы с ними.
1. Аренс В. Ж., Гайдин А. М. Геолого-гидрогеологические основы гео-технологических методов добычи полезных ископаемых. М.: Недра, 1978.
2. Беус А.А. Геохимия окружающей среды. М.: Недра, 1976. 247с.
3. Зефиров А. Н., Багашов Б. Г. и др. Геотехнологическая и технико-экономическая оценка вариантов размещения скважин и режимов эксплуатации блоков на примере месторождений Узбекистана. Отчет по теме ПВ-3 и 101-16. Москва, 1974.
4. Новосельцев В. В., Ломовский В. С. и др. Отчет по теме «Выбор оптимальных схем вскрытия пластовых гидрогенных месторождений Ме для отработки методом подземного выщелачивания». 1980.
5. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99). Санкт-Петербург 2.6.1. 758-99. Издание официальное.
6. Проектирование, строительство, эксплуатация, консервация и ликвидация добычных полигонов подземного выщелачивания радиоактивных руд. Санитарные правила и нормы 1999г. (СНП-ПВ-99). Алматы: 1999.
7. Санитарные правила ликвидации, консервации и перепрофилирования предприятий по добыче и переработке радиоактивных руд. (СП ЛКП-98). Алматы: 1999.
2. Беус А.А. Геохимия окружающей среды. М.: Недра, 1976. 247с.
3. Зефиров А. Н., Багашов Б. Г. и др. Геотехнологическая и технико-экономическая оценка вариантов размещения скважин и режимов эксплуатации блоков на примере месторождений Узбекистана. Отчет по теме ПВ-3 и 101-16. Москва, 1974.
4. Новосельцев В. В., Ломовский В. С. и др. Отчет по теме «Выбор оптимальных схем вскрытия пластовых гидрогенных месторождений Ме для отработки методом подземного выщелачивания». 1980.
5. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99). Санкт-Петербург 2.6.1. 758-99. Издание официальное.
6. Проектирование, строительство, эксплуатация, консервация и ликвидация добычных полигонов подземного выщелачивания радиоактивных руд. Санитарные правила и нормы 1999г. (СНП-ПВ-99). Алматы: 1999.
7. Санитарные правила ликвидации, консервации и перепрофилирования предприятий по добыче и переработке радиоактивных руд. (СП ЛКП-98). Алматы: 1999.
Дисциплина: Горное дело
Тип работы: Дипломная работа
Бесплатно: Антиплагиат
Объем: 81 страниц
В избранное:
Тип работы: Дипломная работа
Бесплатно: Антиплагиат
Объем: 81 страниц
В избранное:
СОДЕРЖАНИЕ
стр.
ВВЕДЕНИЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 5
1 Общие сведения ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 6
1. 1 Географическое положение района месторождения ... ... ... ... ... ... ... 6
1. 2 Климатические условия в районе месторождения ... ... ... ... ... ... ... ..6
1. 3 Рельеф местности ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...6
2 Геологическая и гидрогеологическая характеристика месторождения ... ... ... 8
2. 1 Геологическое строение района ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 8
2. 1. 1 Литолого-стратиграфические и структурно–
тектонические особенности района месторождения ... ... ... ... ... .8
2. 1. 2 Литолого-геохимическая характеристика руд
и рудовмещающих отложений ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...11
2. 1. 3 Вещественный состав руд и рудовмещающих отложений ... ... ... .11
2. 2 Гидрогеологическое строение района ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .12
3 Горная часть ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .20
3. 1 Вскрытие месторождения ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...2 0
3. 1. 1 Бурение скважин ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 20
3. 1. 2 Сооружение скважин ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...22
3. 1. 3 Геофизические исследования скважин. Задачи и методы ГИС ... ...28
3. 1. 3. 1 Общие положения ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 28
3. 1. 3. 2 Задачи ГИС ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .29
3. 1. 3. 3 Методы геофизических исследований в скважинах ... ... ... ...30
3. 1. 3. 4 Краткая характеристика методов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..31
3. 1. 4 Применяемая система отработки ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...36
3. 2 Выщелачивающие реагенты ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...37
3. 4 Ремонтно-восстановительные работы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...38
4 Подъём и перекачка продуктивных растворов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 41
4. 1 Способы раствороподъема ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 41
4. 2 Перекачка продуктивных растворов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..41
4. 3 Средства контроля раствороподъема ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .43
4. 3. 1 Расходомер ВИС.Т.ВС-400 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 43
4. 3. 2 Расходомер РОСТ-1 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .45
5 Компрессорное хозяйство ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .48
5. 1 Компрессоры 2ВМ10-639 и 4ВМ10-1209 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..48
5. 2 Компрессор Atlas Copco ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 50
6 Водоснабжение ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... 54
7 Электроснабжение ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... .55
8 Переработка ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..57
8. 1 Подготовка продуктивных растворов ПВ
для сорбционной переработки ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .57
8. 2 Сорбция урана из продуктивных растворов ... ... ... ... ... ... ... ... ... .57
8. 3 Десорбция урана с насыщенного сорбента ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...58
8. 4 Нормативы для приготовления растворов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...59
8. 5 Осаждение и фильтрация уранового концентрата ... ... ... ... ... ... ... ..60
8. 6 Опробование и контроль ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 61
8. 7 Захоронение отходов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .61
8. 8 Методы переработки концентратов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...62
8. 9 Переработка растворов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...63
8. 10 Характеристика изготовляемой продукции ... ... ... ... ... ... ... ... ... 64
9 Экология и радиационное воздействие ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .65
месторождения Северный Карамурун
9. 1 Основные источники воздействия на окружающую среду ... ... ... ... ...66
9. 2 Расчёт приземных концентраций загрязняющих веществ,
содержащихся в выбросах рудника ПВ-1, и оценка влияния
выбросов на окружающую среду ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .67
9. 3 Оценка радиационного воздействия на атмосферный воздух
месторождения Северный Карамурун ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...68
9. 4 Дозиметрия персонала и населения ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...69
9. 5 Радиометрический контроль ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...69
9. 5. 1 Дозиметр ДРГ-01Т1 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 69
9. 5. 2 Сигнализатор загрязненности (СЗБ-03, СЗБ-04) ... ... ... ... ... ... ..75
9. 5. 3 Пробоотборное устройство ЭПРАМ-02 ... ... ... ... ... ... ... ... ... 77
10 Охрана труда и техника безопасности ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .79
10. 1 Общая часть ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...79
10. 2 Основные правила ведения процесса ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 80
10. 3 Техника безопасности ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 82
10. 3. 1 Общие требования безопасности ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 82
10. 3. 2 Требования безопасности перед началом работ ... ... ... ... ... ... .82
10. 3. 3 Требования безопасности во время работы ... ... ... ... ... ... ... ...83
10. 3. 4 Требования безопасности по окончанию работ ... ... ... ... ... ... ..84
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .85
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 8 6
Приложение А.8 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...87
ВВЕДЕНИЕ
В данном отчете приведены сведения об одном из рудников НАК
Казатомпром, в котором добыча урана ведется методом подземного
скважинного выщелачивания (ПСВ) с использованием гексагональной схемы
вскрытия месторождения.
В Северном Карамуруне при переработке урана получается готовый
продукт – желтый кек, который в дальнейшем отправляется в Усть-Каменогорск
на Ульбинский металлургический завод.
При описании отработки уранового месторождения были даны следующие
данные:
- бурение и сооружение скважин, которые являются основными
выработками при ПСВ;
- подъем, перекачка продуктивных растворов и средства контроля
раствороподъема;
- краткое описание воздухоснабжения, водоснабжения и
электроснабжения, которые являются вспомогательными выработками.
Так как уран относится к радиоактивным элементам и тем самым очевидно
влияние его на окружающую среду, необходимо строгое соблюдение правил
техники безопасности при работе с ним. Для чего предпринимаются следующие
меры:
- дозиметрия персонала рудника и населения проживающего в районе
месторождения;
- контроль за выбросами загрязняющих веществ в атмосферу, подземные
и поверхностные воды, в почву и окружающую фауну.
Кроме того, добыча урана происходит с применением сернокислотного
раствора, что требует дополнительных мер по охране труда в процессе работы
с ними.
1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
1. 1 Географическое положение района месторождения
Рудоуправление №6 является филиалом НАК "Казатомпрома" и расположено
на территории Шиелийского района Кызылординской области.
Предприятие специализировано на добыче урана из недр (кампан-
маастрихтский водоносный горизонт мелового комплекса в составе
Сырдарьинского бассейна артезианских вод) способом подземного скважинного
выщелачивания природного урана месторождений Северный и Южный Карамурун.
Процесс подземного выщелачивания предусматривает технологию по замкнутому
циклу откачки-закачки пластовых вод с добавлением выщелачивающего
реагента. Из поднятого на поверхность раствора химконцентрат урана
извлекается методом сорбции на ионообменной смоле. Отработанный раствор
возвращается в пласт. По технологии производства решены вопросы обеспечения
здоровья персонала и охраны окружающей среды.
В Рудоуправление №6 входит два рудника, где методом
подземного выщелачивания добывается химический концентрат урана.
Это рудники ПВ-1 и ПВ-2. Рудник ПВ-1 функционирует с 1983 года и
расположен в 12 км от районного центра Шиели. Крупные ближайшие населенные
пункты - областные центры Кызылорда (130 км) и Шымкент (350 км) по
автотрассе Шымкент - Самара и по Казахской железной дороге до районного
центра - Жанакорган (50 км), Туркестан (150 км). Рудник ПВ-2 введен в
эксплуатацию в ноябре 2001 года на базе месторождения "Южный Карамурун" и
расположен в 12 км южнее рудника ПВ-1.
Ближайшая железнодорожная станция - Шиели. РУ-6 имеет прирельсовую
погрузочно-разгрузочную базу с выходом через станцию Шиели на
железнодорожные магистрали "Қазақстан темір жолы".
1. 2 Климатические условия в районе месторождения
Климат района резко континентальный, проявляющийся в больших годовых
и суточных амплитудах температуры воздуха и неустойчивости климатических
показателей из года в год. Лето жаркое, сухое с максимальной температурой
до +42 °С, зима малоснежная, абсолютный минимум -33 °С. Количество осадков
незначительно – 130 - 150 мм в год. Продолжительность безморозного периода
144 - 147 дней. Снежный покров появляется в середине - конце ноября. В
самый жаркий период (июнь - август) в среднем за месяц выпадает осадков от
1 до 10 мм в виде кратковременного дождя, часто имеющего ливневый характер.
Годовая сумма осадков колеблется в пределах 130 - 150 мм.
Ветер в рассматриваемом районе - явление постоянное, в основном
северного и северо-восточного направлений. Скорость ветра достигает 8 - 12
мс, при порывах до 24 мс.
1. 3 Рельеф местности
Рельеф местности в основном спокойный, равнинного характера с
незначительным уклоном (0,0001) в северо-западном направлении, с развитым
микрорельефом с абсолютными отметками 150,0 - 170,Ом.
Почвенный покров (естественный) очень незначителен (0,2 - 0,3 м) и
представлен лессовидными кустарниками с пустынной травяной растительностью.
Состав почв: пойменные, бурые лугово-болотные супеси, суглинисто-супесчаные
осадки, солончаки. Степень засоления слабая, тип засоления сульфатно-
хлоридный. Средневзвешенная сумма солей – 0,2 - 0,4 %.
2 ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ И ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕСТОРОЖДЕНИЯ
2. 1 Геологическое строение района
Месторождение Северный Карамурун входит в состав Карамурунского
ураново-рудного района, граничащего на юге с месторождением Южный
Карамурун.
Естественными геологическими границами рудного района являются
на востоке – горное сооружение Каратау, на севере – Карамурунский
структурный вал (линейная горст – антиклиналь альпийского возраста),
западная и южная границы района условны и соответствует положению
месторождений Ирколь и Харасан.
Геологическая формации, слагающие район месторождения образуют три
структурных этаж:
• нижний – метаморфизованные и дислоцированные породы;
• средний – платформенные терригенные мел–палеоген–миоценовые отложения;
• верхний – верхнеплиоцен–антропогеновые образования суборогенной стадии
тектогенеза.
2. 1. 1 Литолого-стратиграфические и структурно–тектонические
особенности района месторождения
Палеозойский фундамент района представлен метаморфизованными
песчаниками, алевролитами и сланцами тюлюбашской свиты среднего девона,
известняками и доломитами фаменского яруса верхнего девона, карбонатными
породами нижнего карбона, гранитоидами позднепалеозойского возраста.
Платформенные терригенные образования, залегающие на коре
выветривания кристаллического фундамента Карамурунского рудного района,
представлены отложениями аллювиальных, аллювиально–пролювиальных,
делювиально-пролювиальных фаций верхнего мела. Суммарная мощность осадочной
толщи составляет 270 – 290 м, и расчленяется, на основе
биостратиграфического анализа, на согласно залегающие (внутри отдела) снизу
вверх ярусы: сеноманский, туронский, коньякский, сантонский, кампанский,
маастрихтский и датский.
Сеноманские отложения, представленные пролювиально-делювиальными
фракциями до 50 м, с размывом перекрывают породы палеозойского фундамента.
Толщу слагают красно – бурые, красноватые гравийно–галечники,
хлидолиты с линзами и прослоями плохо сортированных желтоватых песков и
песчаников.
Туронский ярус предоставлен двумя пачками: нижний и верхний.
Нижнюю пачку слагают красновато–коричневые алевролиты мощность до
50м, согласно залегающие на отложениях на сеномонского возраста. В юго-
восточной части района красноцветные алевролиты замещаются на серо цветные
песчано-глинистые фации предгорных равнин, с которыми связаны урановые
проявления Аккум и Яныкурган.
Верхняя пачка представлена серо цветными мелкозернистыми
аллювиальными песками с прослоями озерно-болотных глин. Общая мощность
пачки составляет 40 - 50 м. На месторождении Ирколь с отложениями верхней
пачки связано 10 % балансовых запасов урановых руд.
Коньякский ярус представленный аллювиальными фациями,
распространяется по всей площади района и сложен белесо – серыми галечнико-
гравийными отложениями, переслаивающимися с разнозернистыми песками, реже
глинами, алевролитами.
Общая мощность отложений яруса – 60 м; 70 - 90 % литологического
состава горизонта приходится на песчано-гравийные разновидности. На
месторождении Ирколь в коньякских образованиях сосредоточена основная
часть балансовых запасов.
Сантонский ярус характеризуется преобладанием русловых, пойменных и
верхне-пойменных накоплений преимущественно глинистого состава. Серо-
цветные пески, песчаники, алевролиты развиты в верхней части разреза, в
нижней части они же имеют желтоватую и красноцветную окраски. Мощность
сантонских отложений составляет 80 м. В отложениях яруса сосредоточено до
20 % балансовых запасов месторождений Северный и Южный Хорасан.
Кампанский ярус представлен полным седиментационным циклом озерно-
аллювиальных фаций предгорных равнин. В разрезе цикла отмечается
преобладающая доля непроницаемых пород: глин, алевролитов песчаников на
глинистом и карбонатном цементе первично красноцветного и пестро цветного
облика. Последние развиты в центральной и восточной частях месторождения. В
целом весь разрез толщи, являющийся нижним продуктивным горизонтом
месторождения, относится к песково–глинистому литологическому типу и
составляет мощность 15 - 20 метров, достигая максимальных величин (25 - 26
м) в северно-восточной части площади. На месторождении Северный Карамурун
с отложениями кампанского яруса связано 3,6 % балансовых руд, на
месторождениях Хорасан в них сосредоточено 30 % от всех запасов урана.
Маастрихтский ярус выполнен осадками аллювиального, озерно-болотного,
делювиального, реже пролювиального литологических комплексов, образующих
два цикла – нижний и верхний.
Нижний цикл маастрихтского яруса на месторождении имеет изменчивую
мощность от 10 до 20 м, составляя в среднем 15 метров. Вдоль западного
обрамления рудной площади развит преимущественно песково – глинистый тип
разрезов, ограничивающий развитие процессов окисления. Песковые фракции
присутствуют в виде узких струй шириной 100 – 300 м и протяженностью первые
километры, либо участков изометричной формы размерами сотни метров. В
меньшей степени глинистый и глинисто-песковый типы разрезов преобладают
восточного обрамление месторождения. В центральной и северной частях
площади доминируют песковые и глинисто–песковые осадки. В целом разрез
нижнемаастрихтского цикла более проницаемые. Преобладают среднезернистые
пески с гравием кварца и палеозойских пород грубозернистые, с катунами
глин и алевролитов в подошве, в местах размыва. Максимальной мощностью
песков характеризуются северный и южный фланги месторождения, где
размешены основные запасы урана в этой части разреза. На этих участках
иногда отсутствует верхняя водоупорная часть разреза, вследствие размыва
русловыми процессами верхнего цикла.
Верхний цикл маастрихтского яруса на площади месторождения варьирует
по мощности от 20 до 30 метров. По преобладанию в разрезе литолологических
разновидностей на месторождении обособляются два участка, условная граница
между которыми намечается по диагонали с северо-запада на юго-восток.
Датский ярус слагает толща серо-цветных и пестроцветных доломитистых
глин, доломитов и песчаников на карбонатном цементе повсеместно венчающая
разрез верхнего мела. Мощность отложений составляет 30м. В основании толщи
залегает пачка песчаников на карбонатном цементе, являющаяся реперным
прослоем между образованьями датского и маастрихтского горизонтов. В
кровле верхнемеловых отложений четкой границы с породами нижнепалеогенового
возраста, по данным биостратиграфического анализа не установлено.
Палеогеновая система представлена отложениями палеоцена и эоцена,
повсеместно имеющих свое развитие в пределах Карамурунского района.
Нижний отдел (палеоцен) представлен пачкой доломитов, гипсов,
известняков, ангидритов мощностью от 9 до 14 метров, которые без несогласия
перекрывают верхнемеловые образования.
Средний отдел (эоцен) расчленяется по биостратиграфическому анализу
на три горизонта: нижний, средний, и верхний.
Нижний эоцен сложен темно-серыми глинами с прослоем глауконитовых
песчаников в основании. Общая мощность достигает 30 метров.
Средний эоцен представлен коричневато-серыми мергелями,
известковистыми глинами с присутствием сульфидов железа и раковин
фораминифер мощность до25 метров.
Верхний эоцен выполнен зеленовато-серыми алевролитами и глинами с
мелками линзами запесочивания. Мощность отложения достигает 200 метров.
Неогеновая система представлена розовыми, красно-бурыми
известковистыми алевролитами и глинами с большим количеством гравийного
материала и микрофауной остракод миоценового возраста. Отложения миоцена
венчают разрез платформенного структурного этажа, залегая с размывом на
породах верхнего эоцена, и имеют изменчивую мощность от первых до 200
метров.
Верхнеплиоцен – четвертичные отложения повсеместно перекрывают с
размывом миоценовые образования и представлены: алевролитами серого, палево-
серого и палевых цветов с прослоями мелкозернистого плотного песка, тонко-
мелкозернистым желтовато-палевым песком, супесями с дресвой и щебнем пород
палеозойского фундамента. Мощность отложений от первых до 200 метров.
2. 1. 2 Литолого-геохимическая характеристика руд и рудовмещающих
отложений
Различное сочетание литологических типов в объеме кампанмаастрихтской
рудовмещающей толщи определило их фильтрационные особенности и,
соответственно, характер развития рудоконтролирующих зон пластового
окисления (ЗПО). По соотношению проницаемых и относительно непроницаемых
пород в разрезах рудовмещающих кампанского и маастрихтского горизонтов
выделяются 4 основных литологических типа, определившие геохимическую
обстановку месторождения и условия для отработки урановых руд.
1. Песковый тип разреза. Пески различной зернистости в объеме
рудоносной толщи составляют более 75 %. Глины, алевролиты, песчанки имеют
подчиненное значение и залегают в разрезе в виде прерывистых прослоев и
линз. Пескам свойственна косая однонаправленная слоистость. Первичные
окраски меняются от песково-серых, светло-серых до темно-серых в
зависимости от обогащенности их углефицированными растительными остатками.
2. Глинисто-песковый тип разреза. Пески различной зернистости слагают
50 % - 75 % от мощности рудоносного горизонта. Увеличена доля слабо
проницаемых глинисто-алевритовых отложений и песчаников. Слоистость в
осадках более тонкая, чем в первом типе, косоволнистая и волнистая,
присутствует углистый детрит.
3. Песково-глинистый тип разреза. В разрезе преобладают алевролиты,
глины, песчанки с прослоями песков, которые составляют 25 % - 50 % от
объема горизонта. Пески мелкозернистые с остатками углистого детрита.
Алевролиты глинистые, зеленовато-серых и пестрых окрасок, часто комковатой
текстуры.
4. Глинистый тип разреза. Глины, алевролиты, глинистые песчаники
слагают полную мощность разреза. Им свойственны темно-серые, серые окраски,
горизонтальная слоистость, насыщенность углистым органическим материалом.
Руды, локализованные в первых трех типах разреза, отнесены к литолого-
фильтрационному типу и являются пригодными для добычи урана способом
подземного выщелачивания (ПВ). Рудовмещающий четвертый глинистый тип
разреза является непригодным для добычи урана способом ПВ и руды,
локализованные в нем, отнесены к технологическому забалансу.
2. 1. 3 Вещественный состав руд и рудовмещающих отложений
По наличию полезных компонентов на месторождении выделяются два типа
руд: урановые и селеновые. Граница их разобщения обусловлена зоной
пластового окисления. Контур селенового оруденения смещен по отношению к
урановому направлении окисленных пород. В плане контуры уранового и
селенового оруденения практически совпадают. В разрезе селеновое оруденение
располагается внутри уранового, поэтому мощность тел селеновых руд меньше
урановых (в среднем 3,90 м против 5,12 м). Запасы селена на месторождении
отнесены к забалансовым. Поэтому дальше рассмотрению подлежат только
урановые руды и вмещающие их породы .
Минералогический состав руд, равно как и вмещающих пород представлен
терригенным материалом: кварц – 54 ( 55 %, полевые шпаты – 20 ( 21 %,
кремнистые и алюмосиликатные породы – 11 ( 14 %, слюды (мусковит, биотит,
хлорит) – 1 %, углистый детрит – 1 ( 6 %, глинистая масса, состоящая из
монтмориллонита – 7 ( 8 %, гидрослюд – 1 %, каолинита – 1 ( 1,5 %. Из
аутигенной минерализации присутствует пирит до 0,5 % в виде мелких зерен,
редко конкреций, часто в ассоциации с углистым детритом. Для селеновых руд
пирит не характерен, иногда содержится в количестве до 0,1 %. Из других
аутигенных минералов распространен кальций, который обрастает вокруг зерен
терригенных пород и имеет неравномерное распределение в рудной массе. Редко
до 0,05 % встречаются фосфатизированные костные рыбные остатки и округлые
зерна фосфоритов.
По химическому составу руды относятся к силикатному типу с низкими
содержаниями СО2. Средняя карбонатность руд в контурах запасов – 0,41 %.
Рудам свойственны низкие содержания органического углерода (0,11 %), серы
(0,17 %), практическое отсутствие фосфора. Содержание валового железа в
двухвалентной форме варьируется в пределах 0,5 ( 0,7 %; 33 ( 40 % от
общего количества, важной составляющей которого (23 ( 33 %) является
сульфидная составляющая. Кроме урана и селена другие элементы на
месторождении не образуют самостоятельных промышленно-ценных скоплений, их
уровень в урановых и селеновых рудах соответствует кларковому и
геохимическим аномалиям относительного местного геохимического фона.
2. 2 Гидрогеологическое строение района
Гидрогеологические условия Карамурунского рудного поля представляются
на основе гидрогеологических исследований ГРЭ-23 Краснохолмского ПГО,
данных детальной разведки подземных вод в районе поселка Шиели (Чешев и
др., 1968) и государственной гидрогеологической съемки масштаба 1:200 000
(Ережепов и др., 1966 г).
В гидрогеологическом отношении месторождение приурочено к северо-
восточной части Сырдарьинского (Кызылкумского по Ахмедсафину) артезианского
бассейна и представлено следующими водоносными горизонтами и комплексами:
1) плиоцен-четвертичный горизонт грунтовых вод (N23 - Q);
2) сенонский водоносный комплекс напорных вод (К2 -sn);
3) Трещинные и трещинно-карстовые подземные воды палеозойских
отложений (Pz).
Плиоцено-четвертичный водоносный горизонт (N23 ~ Q) имеет
повсеместное распространение и приурочен к песчаным отложениям реки
Сырдарьи, а также к делювиально-пролювиальным, слабо отсортированным
гравийно-песчаным отложениям подгорно-веерной части хребта Большой
Каратау и имеет почти повсеместное распространение в районе,
отсутствуя лишь на выходах палеозойского фундамента.
Разнообразие ландшафта района обусловило наличие двух плановых границ
у плиоцен-четвертичного горизонта; на западе и юго-западе протекает река
Сырдарья, воды которой дренируются водоносным горизонтом, а на северо-
востоке района питание горизонта осуществляется за счет трещинных вод
палеозоя из горного массива Большой Каратау. В питании горизонта участвует
также сенонский водоносный комплекс, выходящий под плиоцен-четвертичные
отложения в осевой части Карамурунского вала, где и происходит частичная
разгрузка напорных вод. В летнее время дополнительное питание горизонта
осуществляется за счет инфильтрации воды из поливных каналов и рисовых
полей.
Водовмещающими породами являются мелкозернистые пески с линзами
крупно – и тонкозернистых. Мощность горизонта изменяется от первых метров в
предгорной части района до 100 м вблизи реки Сырдарья. Подземные воды имеют
свободную поверхность, глубина залегания уровня грунтовых вод носит
сезонный характер и колеблется от 0 до 26 м, составляя в осенне-зимний
период 1,5 – 5 м, форма зеркала грунтового потока плоская со слабым
гидравлическим уклоном около 0,0009 от реки Сырдарья на северо-восток, где
проходит центральная дренажная система площади - Теликульский канал.
Абсолютные отметки гидроизогипс водоносного горизонта колеблются от 155 до
125 м.
Весной и летом, во время заполнения водой ирригационных каналов и
рисовых чеков, уровень грунтовых вод повышается, в пониженных местах
образуются мочажины. Нижним водоупором плиоцен-четвертичного
горизонта является толща глинисто-алевритистых отложений неогена и
палеогена мощностью до 51 м.
Водообильность и проницаемость водовмещающих пород характеризуются
значительной пестротой и зависят от литолого-фациального строения. Дебиты
скважин составляют 6,7 - 9,5 дм3с при понижениях 17,75 - 4,27 м. Удельные
дебиты соответственно изменяются от 0,38 до 2,2 дм3с. Коэффициент
фильтрации колеблются от 2,35 до 13,1 мсут.
Химический состав подземных вод, в зависимости от условий питания и
интенсивности водообмена, характеризуется большим разнообразием. Общей
закономерностью является наличие пресных или слабосоленых вод (0,5 - 1,3
гдм3) в верхней части водоносного горизонта (до 15 – 20 м) с глубиной
минерализация увеличивается от 1,3 до 11,4 гдм3. Пресные воды развиты
также вдоль магистральных поливных каналов. По химическому составу воды
сульфатно-хлоридные, натриево-кальцевые реже магниевые. Содержание урана в
воде колеблется от 15 до 40 мкгдм. Подземные воды обладают сульфатной
агрессией. Температура подземных вод 13 – 14 °С.
Грунтовые воды используются для временного водоснабжения пастбищ
и других сельскохозяйственных нужд.
Сенонский водоносный комплекс напорных вод (К2 sn) является основным
в артезианском бассейне. Водовмещающими являются верхнемеловые песчаные
отложения, которые разделены регионально выдержанными водоупорами на ряд
самостоятельных водоносных горизонтов. В зонах крупных разрывных нарушений,
в местах выходов комплекса под проницаемые плиоцен-четвертичные отложения,
а также в местах выклинивания водоупорных пород водоносные горизонты
комплекса гидравлически связаны между собой. В этой связи и в соответствии
с условиями питания и транзита подземных вод региона водоносные горизонты
комплекса имеют практически общую пьезометрическую поверхность.
Основное питание подземных вод комплекса происходит со стороны
западных отрогов Тянь-Шаня за пределами описываемой площади и, в
значительно меньшей степени, со стороны Каратауского горного массива.
Питание также осуществляется за счет разгрузки трещинных и трещинно-
карстовых вод палеозоя, а также потоков грунтовых вод под руслами
многочисленных саев, пересекающих горные массивы и выходы горизонтов
верхнего мела. Кроме того, в питании меловых вод участвуют атмосферные
осадки, выпадающие главным образом весной и поздней осенью. В центральной
части рудного поля местный поток Большой Каратау разворачивается с
западного направления на северо-западное и соединяется с региональным
потоком. Максимальная отметка пьезометрической поверхности в предгорной
части Каратау составляет +195 м, а отметка пьезометрической поверхности
регионального потока в юго-западной части площади равна +180 м. Далее
движение подземных вод происходит в северо-западном направлении со слабым
уклоном 0,00013 - 0,00057, что объясняется наличием подпора подземных вод в
зоне Карамурунского вала. В центре площади происходит частичная разгрузка
подземных вод в плиоцен-четвертичный горизонт в приосевой части
Карамурунского вала, а большая часть потока огибает его с юго-запада.
Абсолютные отметки пьезометрической поверхности в этой части площади
составляют +150 м. Естественная скорость движения подземных вод от 1 до 10
м в год.
Юго-восточная и южная часть Карамурунского рудного поля расположены в
зоне самоизлива подземных вод сенонского водоносного комплекса, причем
восточная граница артезианских вод поднимается далеко на север к предгорьям
хребта Большой Каратау. Сенонский водоносный комплекс разделяется на 3
водоносных горизонта:
- верхнесенонский (кампанский и маастрихтский ярусы, (К2 ср + m);
- среднесенонский (сантонский ярус, К2 s);
- нижнесенонский (коньянский ярус К2 сп).
Верхнесенонский водоносный горизонт (К2ср+т) является основным
рудовмещающим, приурочен к песчаным отложениям кампана - маастрихта и имеет
повсеместное распространение на месторождении (до 90-х годов горизонт
относился только к кампанскому ярусу). Верхнесенонский водоносный горизонт
имеет сложное строение, что выражается в переслаивании невыдержанных по
мощности и площади песков различной зернистости от мелкозернистых до
крупнозернистых с прослойками глин, алевролитов и пелитов на глинистом,
реже карбонатном цементе. Водовмещающими породами являются аллювиально-
пролювиальные песчаные отложения. При стратиграфической мощности кампана в
рудной зоне 50 - 65 м мощность песков изменяется от 15 до 50 м,
преобладающей является мощность 25 – 40 м. Максимальная мощность отмечается
на юге и на востоке месторождения и связана с выклиниванием промежуточного
водоупора между верхним и нижним подгоризонтами. Минимальная мощность
горизонта имеет место в западной части и связана с фациальным замещением
песков глинисто-алевритистыми глинами и песчаниками. Верхним водоупором,
отделяющим верхнесенонский горизонт от плиоцен-четвертичного, является
мощная пачка (от 300 до 510 м) глинисто-алевритистых отложений неогена и
палеогена. Нижним водоупором служат глинистые алевролиты и песчаники,
мощность которых составляет 60 – 78 м.
Глубина залегания кровли рудовмещающего водоносного горизонта в
соответствии с геолого-структурными условиями месторождения изменяется с
севера на юг и составляют в северной части 400 – 500 м, в центральной 500 -
550 м, в южной 600 – 635 метров. На большей части площади месторождения
рудовмещающий водоносный горизонт залегает на глубинах от 400 до 500
метров. Артезианские воды обладают высокими напорами с уровнями
пьезометрической поверхности от 1,5 до 5 м ниже поверхности земли, в
зависимости от форм рельефа. Напор на кровлю месторождения возрастает с
севера на юг и составляет в северной части 374 – 400 м, центральной от 500
до 550 м, в южной - от 600 до 632 м.
За 4 года опытно-промышленных работ по подземному выщелачиванию
вокруг участка развилась неглубокая, но обширная депрессионная воронка,
охватывающая всю площадь месторождения, с понижением 3,5 м. Эта депрессия
является следствием забора воды из горизонта при прокачках, откачках и
чистках скважин на участке ПСВ.
Водовмещающие пески верхнесенонского водоносного горизонта обладают
высокой водообильностью и проницаемостью. Дебиты скважин 20 – 28 дм3с,
удельные дебиты 0,3 - 0,7 дм3с, коэффициент фильтрации 9 – 15 мсут;
коэффициент водопроводимости 200 - 500 м2сут; коэффициент пьезопроводности
5' 10 - 5'106 м2сут.
Подземные воды горизонта на большей части площади являются пресными с
минерализацией 0,7 - 0,9 гдм3, слабощелочными (рН 7,6 - 8,4). По
химическому составу воды сульфатно-хлоридно-гидрокарбонатные натриево-
калиевые. Содержание урана от 0,012 до 0,043 Бкдм3, радия - от 3,7 до 6,1
Бкдм3.Остальные радионуклиды не определялись. Температура подземных вод
горизонта - от 38° до 45°.Газовый состав вод горизонта указывает на
отсутствие контрастных гидрогеохимических сред (Гольдштейн и др. 1980). В
восточной части площади установлено наличие кислорода в количестве до 0,8
мгдм3 и окислительно-восстановительным потенциалом от +150 до +280 mv. В
некоторых скважинах установлено наличие сероводорода до 0,85 мгдм3. При
этом окислительно-восстановительный потенциал воды колебался от +20 до +190
mv.
Среднесенонский водоносный горизонт (К2sn). На месторождении Северный
Карамурун пески среднесенонского (сантонский ярус) водоносного горизонта
мощностью 20 - 50 м фациально замещаются запесоченными алевролитами,
песчаникиками с маломощными водовмещающими линзами песков мощностью до 5
метров. Верхний водоупор описан при рассмотрении вышележащего водоносного
горизонта. Нижним водоупором являются выдержанные по площади и мощности
песчаники на глинистом цементе нижней части сантона и регионально
выдержанные глинистые запесоченные алевролиты верхней части коньяна.
Мощность водоупора составляет 5 – 45 м.
Водовмещающие пески среднесенонского водоносного горизонта обладают
низкой водообильностью и проницаемостью. Удельный дебит скважин составляет
0,3 дм сек, коэффициент фильтрации от 1 до 3 мсут, коэффициент
водопроводимости 60-100 м2сут.
Подземные воды сульфатно-гидрокарбонатные хлоридно-калиевые с
минерализацией 0,9 гдм3, слабощелочные (рН=8,0).Содержание урана в воде
составляет 0,037 Бкдм3, остальные радионуклиды не определялись.
Нижнесенонский водоносный горизонт (К2 сп) имеет повсеместное
распространение в районе и приурочен к песчаным отложениям коньянского
яруса общей мощностью до 100 м.
На востоке, юге и западе площади имеют место условия безграничного
пласта, в северной части условия границы с постоянным притоком.
Верхний водоупор описан при рассмотрении среднесенонского водоносного
горизонта. Нижней границей являются водоупорные породы сеноман-нижнего
турона, представленные алевролитами с маломощными прослоями песчаников на
глинистом цементе общей мощностью до 90 м. Иногда на ряде участков нижний
водоупор отсутствует, и водоносные отложения горизонта залегают
непосредственно на обводненных породах палеозойского фундамента.
Горизонт является высоконапорным, напоры на кровлю возрастают от
центральной части площади к периферии от 65 до 880 м. В этом же направлении
возрастает и глубина залегания водоносного горизонта от 70м до 850 - 870 м.
Глубина залегания пьезометрического уровня, в зависимости от форм
рельефа, колеблется от 3 до 5 м.
Водовмещающие пески обладают высокой водообильностью и
проницаемостью, удельные дебиты скважин составляют 0,4 - 1,0 дм3сек,
коэффициент фильтрации – 6 - 10 мсут, коэффициент пьезопроводности – 7 ·
106 м2сут.
Минерализация подземных вод горизонта 0,6 - 2,0 гдм3. По химическому
составу вода сульфатно-хлоридная или хлоридно-сульфатно-гидрокарбонатная
натриево-кальциевая, слабощелочная (рН = 7,4 - 7,8). Содержание урана в
воде составляет 1,03 Бкдм3, остальные радионуклиды не определялись.
Трещинные и трещинно-карстовые воды палеозойских отложений (PZ) имеют
повсеместное распространение и приурочены к коре выветривания песчано-
сланцевых и интрузивных пород, к линейным зонам дробления и к участкам
развития карста в карбонатных породах. Минимальная мощность
обводненных пород до 10 метров, отмечается у пород некарстующегося
комплекса, максимальная, до сотни метров, имеет место по зонам разломов,
линейным ослабленным зонам и в карбонатных породах. От вышележащего
нижнесенонского водоносного горизонта палеозойские воды отделены толщей
глинистых алевролитов сеномано-нижнего турона, и лишь на отдельных участках
они гидравлически связаны между собой.
По типу циркуляции в некарстующихся породах развиты трещинные и
трещинно-жильные воды, а в карбонатных породах трещинно-карстовые воды. В
предгорной части трещинные воды разгружаются в виде восходящих родников,
кроме того, отмечается разгрузка подземных вод в подрусловые четвертичные
отложения саев. На остальной площади отмечается самоизлив подземных
вод. Основное направление движения подземных вод на северо-запад.
Водоносность отложений зависит от литологического состава вмещающих
пород и структурно-тектонической обстановки. Минимальной
водообильностью обладают породы некарстующегося комплекса: песчаники,
сланцы, граниты и другие, максимальной - раскарстованные известняки. При
прочих равных условиях, видимо, наиболее обводнены зоны крупных разломов.
Пресные и слабосолоноватые воды прослежены по линейным зонам
трещиноватости в палеозойском фундаменте под Карамурунским рудным полем. По
химическому составу воды сульфатно-хлоридного натриево-калиевого состава,
слабощелочные (рН = 7,6), с минерализацией 2 - 3 гдм3, содержание урана
0,024 Бкдм3. Из газовых составляющих в водах этих зон встречаются:
сероводород до 1,2 мгдм3, радон 2680 Бкдм3, углекислый газ 76 мгдм3.
Окислительно-востановительный потенциал составляет +20 mv.
Геолого-структурная позиция Карамурунского рудного поля определяется
его положением в северо-восточном борту Сырдарьинской впадины. Основной
структурой региона является горст антиклинорий хребта большой Каратау,
юго-западная часть которого вброшена по главному Каратаускому разлому
более чем на 1 км, и, усложняясь серией относительно мало амплитудных
разломов, полово погружается в Сырдарьинскую депрессию. Наиболее крупными
структурами является Карамурунской вал, Яныкурганский выступ и разделяющий
их Карамурунский прогиб. При этом в пространственном положении
месторождений отмечается прямая связь с Карамурунской, Харасанской и
Иркольской флексурно-разрывными зонами.
С гидрогеологических позиций рудное поле представляет собой область
транзита и частичной разгрузки регионального потока артезианского
бассейна, где по фронту выклинивания зон пластового окисления,
сформированных этим потоком, в проницаемых горизонтах верхнемеловой толщи
размещаются все месторождения.
В геологическом строении района принимают участие два структурных
этажа:
1) породы фундамента, представленные протерозойскими и палеозойскими
образованиями:
2) слабо дислоцированный чехол, сложенный осадочными отложениями
верхнемелового, палеогенового, неогенового и четвертичного возраста.
Руководящими на месторождении являются отложения кампанского яруса
(К2ср - 40 – 90 м). В них четко выделяются два подгоризонта, каждый из
которых представляют законченный ритм осадконакопления, начинающийся с
относительно крупнообломочного материала, часто включениями галек, и
заканчивается пачкой алевролитов и глинистых песчаников.
Месторождение является типичным представителем инфильтрационных уран-
селеновых месторождений, контролируемых выклиниванием зоны пластового
окисления. Последняя охватывает всю мощность кампанских отложений и в плане
образует три крупных залива. В разрезе она разделяется промежуточным
водоупором на две самостоятельные зоны, разливающееся в песках верхнего и
нижнего подгоризонтов.
Урановое оруденение, как правило, локализуется в неокисленных
породах, обладающих достаточно высокими и восстановительными свойствами.
Селеновые руды обычно смещаются в сторону окисленных пород, и часть их
локализуется в зоне пластового окисления.
В разрезе уран-селеновые руды, в соответствии со ступенчатым и
двухярусным строением области выклинивания ЗПО, образует рудные тела,
состоящие из сложно сочетающихся друг с другом роллоподобных элементов и
пластовых тел. Всего на месторождении оконтурено шесть залежей уранового и
шесть залежей селенового оруденения.
По содержанию урана руды месторождений Северный Карамурун бедные и
рядовые. Основной минеральной формой здесь является коффинит, реже
встречаются настуран и урановая чернь. Селеновое оруденение представлено
исключительно самородным гамма-селеном.
Рудные залежи на месторождении имеют протяжность от 750 до 5500 м при
ширине от 25 - 50 до 650 метров. Содержание урана в них варьируется в
широком диапазоне - от бедных рядовых до богатых руд, при стабильной
мощности (от 6 - 8 до 24,5 м), что обуславливает на месторождение высокую
удельную продуктивность – от 1 - 4 до 10 - 76 кгм2, позволяющий
рентабельно отрабатывать месторождение методом подземного выщелачивания на
глубине до 800 м.
Промышленные руды месторождения характеризуется незначительным
содержанием пятиокиси фосфора, серы и органического вещества. Характерно
низкое содержание карбонатов, что является одним из благоприятных условий
для сернокислотной схемы отработки методом подземного выщелачивания.
На месторождении Северный Карамурун впервые в отечественной и мировой
практике проведен натурный опыт по подземному выщелачиванию селена из руд в
естественном залегании на глубине 520 м.
Для выщелачивания использовались растворы сульфида натрия с
концентрацией около 20 гл. В качестве вспомогательного реагента применялся
раствор натрия, который добавляется в основной рабочий раствор с
концентрацией 10 гл.
Откачка продуктивного раствора сульфоселенида натрия из
наблюдательных скважин показала, что селен, переведенный в раствор при
соответствующих значениях рН более 10,5, обладает хорошей миграционной
способностью. При этом была достигнута высокая интенсивность подземного
выщелачивания селена с получением продуктивного раствора высокого качества.
Таким образом, месторождение Северный Карамурун уже при достигнутых
параметрах извлечения селена (от 0,5 до 67,8 кгм2) и его запасах,
соизмеримых с запасами урана должно рассматриваться как комплексное урано-
селеновое.
3 ГОРНАЯ ЧАСТЬ
3. 1 Вскрытие месторождения
Вскрытие месторождения осуществляется бурением технологических
скважин, которые являются одновременно вскрывающими, подготовительными и
нарезными выработками.
3. 1. 1 Бурение скважин
Бурение технологических скважин осуществляется передвижными буровыми
установками УБ-Зк со станком ЗИФ-1200МР смонтированным на платформе с
пневмоколесным ходом или самоходными установками роторного типа 1БА-15В.
Данные буровые установки отвечают основным требованиям, предъявляемым
к технологии бурения и оборудования скважин подземного выщелачивания.
Установки обеспечивают возможность глубокого бурения скважин большого
диаметра.
Буровая установка УБ-Зк оснащена станком ЗИФ-1200МР со шпиндельным
вращателем, наличием гидравлических механизмов подачи и средств механизации
спускоподъемных операций. Основное буровое оборудование смонтировано на
колесном ходу, перевозка установки производится с помощью транспортных
средств. В рабочем положении платформа установки снабжена гидравлическими
опорами, которые подключены к гидросистеме бурового станка (рисунок 3.1). В
состав бурового оборудования, установленного на платформе входят: буровой
станок, буровой насос типа НБ-32, электропривод бурового станка и бурового
насоса. Из средств механизации спускоподъемных операций применяются
труборазворот РТ-1200М и полуавтоматические элеваторы. Мачта
грузоподъемностью 11 т. Изменение высоты осуществляется выдвижением секции
с помощью гидроцилиндров или лебедки. Подъем и опускание мачты
осуществляется с пульта управления. Питание бурового агрегата
электроэнергией – от промышленной энергосистемы или от передвижной
электростанции ЭСД-100, глубина бурения при конечном диаметре скважин 93 мм
– 1500м, 152-190 мм – 700 м , 320-346 мм – 500 м. Диаметр бурильных труб
50; 63,5, 73 мм. Грузоподъемность лебедки 5,5 т. Мощность электродвигателя
привода бурового станка 55 кВт.
Буровой агрегат 1БА-15В состоит из трех блоков: бурового, насосно-
силового и компрессорного. Буровой блок агрегата смонтирован на шасси
автомобиля КаМАЗ, оснащен ротором с проходным отверстием 400 мм, лебедкой,
коробкой скоростей с пневмомуфтой, буровым насосом НБ-12-63-40, буровой
мачтой с секционными гидравлическими домкратами, генератором мощностью 12
кВт, коробкой отбора мощности с гидравлическим насосом, гидрораскрепителем,
пультом управления, аварийным компрессором для пневмоуправления. На насосно-
силовом блоке расположены двигатель ЯМЗ-230 с коробкой передач, буровой
насос 9МГР-61 или 9МГР-73, угловой редуктор, аккумуляторный ящик. На
компрессорно-силовом блоке располагается двигатель Д-108 со сцеплением,
компрессор К9М для производства откачек, угловой редуктор. Для привода
средств механизации, имеющихся на буровом агрегате, а также с целью
облегчения управления механизмами буровой установки она снабжена пневмо- и
гидромеханизмами. Буровой насос и ротор включаются с пульта управления
бурильщика с помощью пневмомуфт. Фрикцион и тормоз лебедки имеют
пневмоусилители, которые получают привод от компрессора автошасси или
аварийного компрессора.
Рисунок 3. 1 – Буровая передвижная установка УБ-3К
Из средств механизации на буровом агрегате используются гидрораск-
репитель для развинчивания бурильных труб диаметром 73 мм с помощью ротора,
приспособление для выноса бурильных труб, вспомогательная катушка. При
бурении скважин с помощью бурового агрегата можно использовать свечи длиной
12 м, обсаживать скважину трубами диаметром 377 мм без снятия ротора.
Грузоподъемность бурового агрегата 1БА-15В-12,5 т. (номинальная), 20 т
(максимальная). Способ бурения – вращательный с промывкой. Глубина бурения
– до 500 м. Диаметры скважин – начальный 394 мм, конечный 194 мм. Мощность
– 77,2кВт (ЯМЗ-236Д-108). Мачта секционная складывающаяся высотой 18 м.
Механизм вращения – ротор, буровой насос – МБ12-63-40. Гидравлический насос
– НШ32 или НШ10 электродвигатель – 12 кВт, напряжение 330220 В. Габариты
основного блока в транспортном положении 10,86x3x3,75 м. Транспортная масса
– 14,7 т. Мощность двигателя ЯМЗ-326-132,48 кВт с отбором мощности 77,28
кВт на главный привод. Ротор – Р410.
Обладая рядом достоинств, описанные буровые агрегаты не лишены и
существенных недостатков. Они развивают невысокую механическую скорость
бурения, значительное время затрачивается на монтажно-демонтажные работы и
вспомогательные операции с недостаточным уровнем их механизации.
3. 1. 2 Сооружение скважин
При выборе конструкции эксплуатационных скважин для подземного
сернокислотного выщелачивания урана учитывается следующее:
- обсадные трубы должны быть стойкими к химическим агрессивным
растворам и гидродинамическим нагрузкам;
- в процессе бурения не должна нарушаться целостность нижнего
водоупора;
- надрудный горизонт должен надежно изолироваться затрубной
цементацией;
- фильтры скважин должны обеспечивать надежное движение растворов.
Диаметры скважин и эксплуатационных колон определяются размерами
раствороподъемных устройств. Закачные скважины крепятся полиэтиленовыми
трубами ПНД-110x18, ПНД-90х120х11. Откачные скважины при эрлифтном
раствороподъеме крепятся трубами ПНД-110x18, при использовании скважинных
электронасосов – трубами ПНД-160x18 и ПНД-210x18.
Для магистральных трубопроводов используются в основном
нержавстальные трубы диаметром 530, 425, 373, 219, 108 мм, а разводящие по
рядам скважин на поверхности участков ПВ — полиэтиленовые диаметром 315x17,
225x12,5, 160x9,1. На рисунке 3. 2 показана конструкция технологических
скважин.
Технологические скважины бурятся или одним диаметром на полную
глубину, или двумя когда в ... продолжение
Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.
стр.
ВВЕДЕНИЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 5
1 Общие сведения ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 6
1. 1 Географическое положение района месторождения ... ... ... ... ... ... ... 6
1. 2 Климатические условия в районе месторождения ... ... ... ... ... ... ... ..6
1. 3 Рельеф местности ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...6
2 Геологическая и гидрогеологическая характеристика месторождения ... ... ... 8
2. 1 Геологическое строение района ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 8
2. 1. 1 Литолого-стратиграфические и структурно–
тектонические особенности района месторождения ... ... ... ... ... .8
2. 1. 2 Литолого-геохимическая характеристика руд
и рудовмещающих отложений ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...11
2. 1. 3 Вещественный состав руд и рудовмещающих отложений ... ... ... .11
2. 2 Гидрогеологическое строение района ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .12
3 Горная часть ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .20
3. 1 Вскрытие месторождения ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...2 0
3. 1. 1 Бурение скважин ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 20
3. 1. 2 Сооружение скважин ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...22
3. 1. 3 Геофизические исследования скважин. Задачи и методы ГИС ... ...28
3. 1. 3. 1 Общие положения ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 28
3. 1. 3. 2 Задачи ГИС ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .29
3. 1. 3. 3 Методы геофизических исследований в скважинах ... ... ... ...30
3. 1. 3. 4 Краткая характеристика методов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..31
3. 1. 4 Применяемая система отработки ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...36
3. 2 Выщелачивающие реагенты ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...37
3. 4 Ремонтно-восстановительные работы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...38
4 Подъём и перекачка продуктивных растворов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 41
4. 1 Способы раствороподъема ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 41
4. 2 Перекачка продуктивных растворов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..41
4. 3 Средства контроля раствороподъема ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .43
4. 3. 1 Расходомер ВИС.Т.ВС-400 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 43
4. 3. 2 Расходомер РОСТ-1 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .45
5 Компрессорное хозяйство ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .48
5. 1 Компрессоры 2ВМ10-639 и 4ВМ10-1209 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..48
5. 2 Компрессор Atlas Copco ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 50
6 Водоснабжение ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... 54
7 Электроснабжение ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... .55
8 Переработка ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..57
8. 1 Подготовка продуктивных растворов ПВ
для сорбционной переработки ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .57
8. 2 Сорбция урана из продуктивных растворов ... ... ... ... ... ... ... ... ... .57
8. 3 Десорбция урана с насыщенного сорбента ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...58
8. 4 Нормативы для приготовления растворов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...59
8. 5 Осаждение и фильтрация уранового концентрата ... ... ... ... ... ... ... ..60
8. 6 Опробование и контроль ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 61
8. 7 Захоронение отходов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .61
8. 8 Методы переработки концентратов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...62
8. 9 Переработка растворов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...63
8. 10 Характеристика изготовляемой продукции ... ... ... ... ... ... ... ... ... 64
9 Экология и радиационное воздействие ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .65
месторождения Северный Карамурун
9. 1 Основные источники воздействия на окружающую среду ... ... ... ... ...66
9. 2 Расчёт приземных концентраций загрязняющих веществ,
содержащихся в выбросах рудника ПВ-1, и оценка влияния
выбросов на окружающую среду ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .67
9. 3 Оценка радиационного воздействия на атмосферный воздух
месторождения Северный Карамурун ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...68
9. 4 Дозиметрия персонала и населения ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...69
9. 5 Радиометрический контроль ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...69
9. 5. 1 Дозиметр ДРГ-01Т1 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 69
9. 5. 2 Сигнализатор загрязненности (СЗБ-03, СЗБ-04) ... ... ... ... ... ... ..75
9. 5. 3 Пробоотборное устройство ЭПРАМ-02 ... ... ... ... ... ... ... ... ... 77
10 Охрана труда и техника безопасности ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .79
10. 1 Общая часть ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...79
10. 2 Основные правила ведения процесса ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 80
10. 3 Техника безопасности ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 82
10. 3. 1 Общие требования безопасности ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 82
10. 3. 2 Требования безопасности перед началом работ ... ... ... ... ... ... .82
10. 3. 3 Требования безопасности во время работы ... ... ... ... ... ... ... ...83
10. 3. 4 Требования безопасности по окончанию работ ... ... ... ... ... ... ..84
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .85
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 8 6
Приложение А.8 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...87
ВВЕДЕНИЕ
В данном отчете приведены сведения об одном из рудников НАК
Казатомпром, в котором добыча урана ведется методом подземного
скважинного выщелачивания (ПСВ) с использованием гексагональной схемы
вскрытия месторождения.
В Северном Карамуруне при переработке урана получается готовый
продукт – желтый кек, который в дальнейшем отправляется в Усть-Каменогорск
на Ульбинский металлургический завод.
При описании отработки уранового месторождения были даны следующие
данные:
- бурение и сооружение скважин, которые являются основными
выработками при ПСВ;
- подъем, перекачка продуктивных растворов и средства контроля
раствороподъема;
- краткое описание воздухоснабжения, водоснабжения и
электроснабжения, которые являются вспомогательными выработками.
Так как уран относится к радиоактивным элементам и тем самым очевидно
влияние его на окружающую среду, необходимо строгое соблюдение правил
техники безопасности при работе с ним. Для чего предпринимаются следующие
меры:
- дозиметрия персонала рудника и населения проживающего в районе
месторождения;
- контроль за выбросами загрязняющих веществ в атмосферу, подземные
и поверхностные воды, в почву и окружающую фауну.
Кроме того, добыча урана происходит с применением сернокислотного
раствора, что требует дополнительных мер по охране труда в процессе работы
с ними.
1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
1. 1 Географическое положение района месторождения
Рудоуправление №6 является филиалом НАК "Казатомпрома" и расположено
на территории Шиелийского района Кызылординской области.
Предприятие специализировано на добыче урана из недр (кампан-
маастрихтский водоносный горизонт мелового комплекса в составе
Сырдарьинского бассейна артезианских вод) способом подземного скважинного
выщелачивания природного урана месторождений Северный и Южный Карамурун.
Процесс подземного выщелачивания предусматривает технологию по замкнутому
циклу откачки-закачки пластовых вод с добавлением выщелачивающего
реагента. Из поднятого на поверхность раствора химконцентрат урана
извлекается методом сорбции на ионообменной смоле. Отработанный раствор
возвращается в пласт. По технологии производства решены вопросы обеспечения
здоровья персонала и охраны окружающей среды.
В Рудоуправление №6 входит два рудника, где методом
подземного выщелачивания добывается химический концентрат урана.
Это рудники ПВ-1 и ПВ-2. Рудник ПВ-1 функционирует с 1983 года и
расположен в 12 км от районного центра Шиели. Крупные ближайшие населенные
пункты - областные центры Кызылорда (130 км) и Шымкент (350 км) по
автотрассе Шымкент - Самара и по Казахской железной дороге до районного
центра - Жанакорган (50 км), Туркестан (150 км). Рудник ПВ-2 введен в
эксплуатацию в ноябре 2001 года на базе месторождения "Южный Карамурун" и
расположен в 12 км южнее рудника ПВ-1.
Ближайшая железнодорожная станция - Шиели. РУ-6 имеет прирельсовую
погрузочно-разгрузочную базу с выходом через станцию Шиели на
железнодорожные магистрали "Қазақстан темір жолы".
1. 2 Климатические условия в районе месторождения
Климат района резко континентальный, проявляющийся в больших годовых
и суточных амплитудах температуры воздуха и неустойчивости климатических
показателей из года в год. Лето жаркое, сухое с максимальной температурой
до +42 °С, зима малоснежная, абсолютный минимум -33 °С. Количество осадков
незначительно – 130 - 150 мм в год. Продолжительность безморозного периода
144 - 147 дней. Снежный покров появляется в середине - конце ноября. В
самый жаркий период (июнь - август) в среднем за месяц выпадает осадков от
1 до 10 мм в виде кратковременного дождя, часто имеющего ливневый характер.
Годовая сумма осадков колеблется в пределах 130 - 150 мм.
Ветер в рассматриваемом районе - явление постоянное, в основном
северного и северо-восточного направлений. Скорость ветра достигает 8 - 12
мс, при порывах до 24 мс.
1. 3 Рельеф местности
Рельеф местности в основном спокойный, равнинного характера с
незначительным уклоном (0,0001) в северо-западном направлении, с развитым
микрорельефом с абсолютными отметками 150,0 - 170,Ом.
Почвенный покров (естественный) очень незначителен (0,2 - 0,3 м) и
представлен лессовидными кустарниками с пустынной травяной растительностью.
Состав почв: пойменные, бурые лугово-болотные супеси, суглинисто-супесчаные
осадки, солончаки. Степень засоления слабая, тип засоления сульфатно-
хлоридный. Средневзвешенная сумма солей – 0,2 - 0,4 %.
2 ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ И ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕСТОРОЖДЕНИЯ
2. 1 Геологическое строение района
Месторождение Северный Карамурун входит в состав Карамурунского
ураново-рудного района, граничащего на юге с месторождением Южный
Карамурун.
Естественными геологическими границами рудного района являются
на востоке – горное сооружение Каратау, на севере – Карамурунский
структурный вал (линейная горст – антиклиналь альпийского возраста),
западная и южная границы района условны и соответствует положению
месторождений Ирколь и Харасан.
Геологическая формации, слагающие район месторождения образуют три
структурных этаж:
• нижний – метаморфизованные и дислоцированные породы;
• средний – платформенные терригенные мел–палеоген–миоценовые отложения;
• верхний – верхнеплиоцен–антропогеновые образования суборогенной стадии
тектогенеза.
2. 1. 1 Литолого-стратиграфические и структурно–тектонические
особенности района месторождения
Палеозойский фундамент района представлен метаморфизованными
песчаниками, алевролитами и сланцами тюлюбашской свиты среднего девона,
известняками и доломитами фаменского яруса верхнего девона, карбонатными
породами нижнего карбона, гранитоидами позднепалеозойского возраста.
Платформенные терригенные образования, залегающие на коре
выветривания кристаллического фундамента Карамурунского рудного района,
представлены отложениями аллювиальных, аллювиально–пролювиальных,
делювиально-пролювиальных фаций верхнего мела. Суммарная мощность осадочной
толщи составляет 270 – 290 м, и расчленяется, на основе
биостратиграфического анализа, на согласно залегающие (внутри отдела) снизу
вверх ярусы: сеноманский, туронский, коньякский, сантонский, кампанский,
маастрихтский и датский.
Сеноманские отложения, представленные пролювиально-делювиальными
фракциями до 50 м, с размывом перекрывают породы палеозойского фундамента.
Толщу слагают красно – бурые, красноватые гравийно–галечники,
хлидолиты с линзами и прослоями плохо сортированных желтоватых песков и
песчаников.
Туронский ярус предоставлен двумя пачками: нижний и верхний.
Нижнюю пачку слагают красновато–коричневые алевролиты мощность до
50м, согласно залегающие на отложениях на сеномонского возраста. В юго-
восточной части района красноцветные алевролиты замещаются на серо цветные
песчано-глинистые фации предгорных равнин, с которыми связаны урановые
проявления Аккум и Яныкурган.
Верхняя пачка представлена серо цветными мелкозернистыми
аллювиальными песками с прослоями озерно-болотных глин. Общая мощность
пачки составляет 40 - 50 м. На месторождении Ирколь с отложениями верхней
пачки связано 10 % балансовых запасов урановых руд.
Коньякский ярус представленный аллювиальными фациями,
распространяется по всей площади района и сложен белесо – серыми галечнико-
гравийными отложениями, переслаивающимися с разнозернистыми песками, реже
глинами, алевролитами.
Общая мощность отложений яруса – 60 м; 70 - 90 % литологического
состава горизонта приходится на песчано-гравийные разновидности. На
месторождении Ирколь в коньякских образованиях сосредоточена основная
часть балансовых запасов.
Сантонский ярус характеризуется преобладанием русловых, пойменных и
верхне-пойменных накоплений преимущественно глинистого состава. Серо-
цветные пески, песчаники, алевролиты развиты в верхней части разреза, в
нижней части они же имеют желтоватую и красноцветную окраски. Мощность
сантонских отложений составляет 80 м. В отложениях яруса сосредоточено до
20 % балансовых запасов месторождений Северный и Южный Хорасан.
Кампанский ярус представлен полным седиментационным циклом озерно-
аллювиальных фаций предгорных равнин. В разрезе цикла отмечается
преобладающая доля непроницаемых пород: глин, алевролитов песчаников на
глинистом и карбонатном цементе первично красноцветного и пестро цветного
облика. Последние развиты в центральной и восточной частях месторождения. В
целом весь разрез толщи, являющийся нижним продуктивным горизонтом
месторождения, относится к песково–глинистому литологическому типу и
составляет мощность 15 - 20 метров, достигая максимальных величин (25 - 26
м) в северно-восточной части площади. На месторождении Северный Карамурун
с отложениями кампанского яруса связано 3,6 % балансовых руд, на
месторождениях Хорасан в них сосредоточено 30 % от всех запасов урана.
Маастрихтский ярус выполнен осадками аллювиального, озерно-болотного,
делювиального, реже пролювиального литологических комплексов, образующих
два цикла – нижний и верхний.
Нижний цикл маастрихтского яруса на месторождении имеет изменчивую
мощность от 10 до 20 м, составляя в среднем 15 метров. Вдоль западного
обрамления рудной площади развит преимущественно песково – глинистый тип
разрезов, ограничивающий развитие процессов окисления. Песковые фракции
присутствуют в виде узких струй шириной 100 – 300 м и протяженностью первые
километры, либо участков изометричной формы размерами сотни метров. В
меньшей степени глинистый и глинисто-песковый типы разрезов преобладают
восточного обрамление месторождения. В центральной и северной частях
площади доминируют песковые и глинисто–песковые осадки. В целом разрез
нижнемаастрихтского цикла более проницаемые. Преобладают среднезернистые
пески с гравием кварца и палеозойских пород грубозернистые, с катунами
глин и алевролитов в подошве, в местах размыва. Максимальной мощностью
песков характеризуются северный и южный фланги месторождения, где
размешены основные запасы урана в этой части разреза. На этих участках
иногда отсутствует верхняя водоупорная часть разреза, вследствие размыва
русловыми процессами верхнего цикла.
Верхний цикл маастрихтского яруса на площади месторождения варьирует
по мощности от 20 до 30 метров. По преобладанию в разрезе литолологических
разновидностей на месторождении обособляются два участка, условная граница
между которыми намечается по диагонали с северо-запада на юго-восток.
Датский ярус слагает толща серо-цветных и пестроцветных доломитистых
глин, доломитов и песчаников на карбонатном цементе повсеместно венчающая
разрез верхнего мела. Мощность отложений составляет 30м. В основании толщи
залегает пачка песчаников на карбонатном цементе, являющаяся реперным
прослоем между образованьями датского и маастрихтского горизонтов. В
кровле верхнемеловых отложений четкой границы с породами нижнепалеогенового
возраста, по данным биостратиграфического анализа не установлено.
Палеогеновая система представлена отложениями палеоцена и эоцена,
повсеместно имеющих свое развитие в пределах Карамурунского района.
Нижний отдел (палеоцен) представлен пачкой доломитов, гипсов,
известняков, ангидритов мощностью от 9 до 14 метров, которые без несогласия
перекрывают верхнемеловые образования.
Средний отдел (эоцен) расчленяется по биостратиграфическому анализу
на три горизонта: нижний, средний, и верхний.
Нижний эоцен сложен темно-серыми глинами с прослоем глауконитовых
песчаников в основании. Общая мощность достигает 30 метров.
Средний эоцен представлен коричневато-серыми мергелями,
известковистыми глинами с присутствием сульфидов железа и раковин
фораминифер мощность до25 метров.
Верхний эоцен выполнен зеленовато-серыми алевролитами и глинами с
мелками линзами запесочивания. Мощность отложения достигает 200 метров.
Неогеновая система представлена розовыми, красно-бурыми
известковистыми алевролитами и глинами с большим количеством гравийного
материала и микрофауной остракод миоценового возраста. Отложения миоцена
венчают разрез платформенного структурного этажа, залегая с размывом на
породах верхнего эоцена, и имеют изменчивую мощность от первых до 200
метров.
Верхнеплиоцен – четвертичные отложения повсеместно перекрывают с
размывом миоценовые образования и представлены: алевролитами серого, палево-
серого и палевых цветов с прослоями мелкозернистого плотного песка, тонко-
мелкозернистым желтовато-палевым песком, супесями с дресвой и щебнем пород
палеозойского фундамента. Мощность отложений от первых до 200 метров.
2. 1. 2 Литолого-геохимическая характеристика руд и рудовмещающих
отложений
Различное сочетание литологических типов в объеме кампанмаастрихтской
рудовмещающей толщи определило их фильтрационные особенности и,
соответственно, характер развития рудоконтролирующих зон пластового
окисления (ЗПО). По соотношению проницаемых и относительно непроницаемых
пород в разрезах рудовмещающих кампанского и маастрихтского горизонтов
выделяются 4 основных литологических типа, определившие геохимическую
обстановку месторождения и условия для отработки урановых руд.
1. Песковый тип разреза. Пески различной зернистости в объеме
рудоносной толщи составляют более 75 %. Глины, алевролиты, песчанки имеют
подчиненное значение и залегают в разрезе в виде прерывистых прослоев и
линз. Пескам свойственна косая однонаправленная слоистость. Первичные
окраски меняются от песково-серых, светло-серых до темно-серых в
зависимости от обогащенности их углефицированными растительными остатками.
2. Глинисто-песковый тип разреза. Пески различной зернистости слагают
50 % - 75 % от мощности рудоносного горизонта. Увеличена доля слабо
проницаемых глинисто-алевритовых отложений и песчаников. Слоистость в
осадках более тонкая, чем в первом типе, косоволнистая и волнистая,
присутствует углистый детрит.
3. Песково-глинистый тип разреза. В разрезе преобладают алевролиты,
глины, песчанки с прослоями песков, которые составляют 25 % - 50 % от
объема горизонта. Пески мелкозернистые с остатками углистого детрита.
Алевролиты глинистые, зеленовато-серых и пестрых окрасок, часто комковатой
текстуры.
4. Глинистый тип разреза. Глины, алевролиты, глинистые песчаники
слагают полную мощность разреза. Им свойственны темно-серые, серые окраски,
горизонтальная слоистость, насыщенность углистым органическим материалом.
Руды, локализованные в первых трех типах разреза, отнесены к литолого-
фильтрационному типу и являются пригодными для добычи урана способом
подземного выщелачивания (ПВ). Рудовмещающий четвертый глинистый тип
разреза является непригодным для добычи урана способом ПВ и руды,
локализованные в нем, отнесены к технологическому забалансу.
2. 1. 3 Вещественный состав руд и рудовмещающих отложений
По наличию полезных компонентов на месторождении выделяются два типа
руд: урановые и селеновые. Граница их разобщения обусловлена зоной
пластового окисления. Контур селенового оруденения смещен по отношению к
урановому направлении окисленных пород. В плане контуры уранового и
селенового оруденения практически совпадают. В разрезе селеновое оруденение
располагается внутри уранового, поэтому мощность тел селеновых руд меньше
урановых (в среднем 3,90 м против 5,12 м). Запасы селена на месторождении
отнесены к забалансовым. Поэтому дальше рассмотрению подлежат только
урановые руды и вмещающие их породы .
Минералогический состав руд, равно как и вмещающих пород представлен
терригенным материалом: кварц – 54 ( 55 %, полевые шпаты – 20 ( 21 %,
кремнистые и алюмосиликатные породы – 11 ( 14 %, слюды (мусковит, биотит,
хлорит) – 1 %, углистый детрит – 1 ( 6 %, глинистая масса, состоящая из
монтмориллонита – 7 ( 8 %, гидрослюд – 1 %, каолинита – 1 ( 1,5 %. Из
аутигенной минерализации присутствует пирит до 0,5 % в виде мелких зерен,
редко конкреций, часто в ассоциации с углистым детритом. Для селеновых руд
пирит не характерен, иногда содержится в количестве до 0,1 %. Из других
аутигенных минералов распространен кальций, который обрастает вокруг зерен
терригенных пород и имеет неравномерное распределение в рудной массе. Редко
до 0,05 % встречаются фосфатизированные костные рыбные остатки и округлые
зерна фосфоритов.
По химическому составу руды относятся к силикатному типу с низкими
содержаниями СО2. Средняя карбонатность руд в контурах запасов – 0,41 %.
Рудам свойственны низкие содержания органического углерода (0,11 %), серы
(0,17 %), практическое отсутствие фосфора. Содержание валового железа в
двухвалентной форме варьируется в пределах 0,5 ( 0,7 %; 33 ( 40 % от
общего количества, важной составляющей которого (23 ( 33 %) является
сульфидная составляющая. Кроме урана и селена другие элементы на
месторождении не образуют самостоятельных промышленно-ценных скоплений, их
уровень в урановых и селеновых рудах соответствует кларковому и
геохимическим аномалиям относительного местного геохимического фона.
2. 2 Гидрогеологическое строение района
Гидрогеологические условия Карамурунского рудного поля представляются
на основе гидрогеологических исследований ГРЭ-23 Краснохолмского ПГО,
данных детальной разведки подземных вод в районе поселка Шиели (Чешев и
др., 1968) и государственной гидрогеологической съемки масштаба 1:200 000
(Ережепов и др., 1966 г).
В гидрогеологическом отношении месторождение приурочено к северо-
восточной части Сырдарьинского (Кызылкумского по Ахмедсафину) артезианского
бассейна и представлено следующими водоносными горизонтами и комплексами:
1) плиоцен-четвертичный горизонт грунтовых вод (N23 - Q);
2) сенонский водоносный комплекс напорных вод (К2 -sn);
3) Трещинные и трещинно-карстовые подземные воды палеозойских
отложений (Pz).
Плиоцено-четвертичный водоносный горизонт (N23 ~ Q) имеет
повсеместное распространение и приурочен к песчаным отложениям реки
Сырдарьи, а также к делювиально-пролювиальным, слабо отсортированным
гравийно-песчаным отложениям подгорно-веерной части хребта Большой
Каратау и имеет почти повсеместное распространение в районе,
отсутствуя лишь на выходах палеозойского фундамента.
Разнообразие ландшафта района обусловило наличие двух плановых границ
у плиоцен-четвертичного горизонта; на западе и юго-западе протекает река
Сырдарья, воды которой дренируются водоносным горизонтом, а на северо-
востоке района питание горизонта осуществляется за счет трещинных вод
палеозоя из горного массива Большой Каратау. В питании горизонта участвует
также сенонский водоносный комплекс, выходящий под плиоцен-четвертичные
отложения в осевой части Карамурунского вала, где и происходит частичная
разгрузка напорных вод. В летнее время дополнительное питание горизонта
осуществляется за счет инфильтрации воды из поливных каналов и рисовых
полей.
Водовмещающими породами являются мелкозернистые пески с линзами
крупно – и тонкозернистых. Мощность горизонта изменяется от первых метров в
предгорной части района до 100 м вблизи реки Сырдарья. Подземные воды имеют
свободную поверхность, глубина залегания уровня грунтовых вод носит
сезонный характер и колеблется от 0 до 26 м, составляя в осенне-зимний
период 1,5 – 5 м, форма зеркала грунтового потока плоская со слабым
гидравлическим уклоном около 0,0009 от реки Сырдарья на северо-восток, где
проходит центральная дренажная система площади - Теликульский канал.
Абсолютные отметки гидроизогипс водоносного горизонта колеблются от 155 до
125 м.
Весной и летом, во время заполнения водой ирригационных каналов и
рисовых чеков, уровень грунтовых вод повышается, в пониженных местах
образуются мочажины. Нижним водоупором плиоцен-четвертичного
горизонта является толща глинисто-алевритистых отложений неогена и
палеогена мощностью до 51 м.
Водообильность и проницаемость водовмещающих пород характеризуются
значительной пестротой и зависят от литолого-фациального строения. Дебиты
скважин составляют 6,7 - 9,5 дм3с при понижениях 17,75 - 4,27 м. Удельные
дебиты соответственно изменяются от 0,38 до 2,2 дм3с. Коэффициент
фильтрации колеблются от 2,35 до 13,1 мсут.
Химический состав подземных вод, в зависимости от условий питания и
интенсивности водообмена, характеризуется большим разнообразием. Общей
закономерностью является наличие пресных или слабосоленых вод (0,5 - 1,3
гдм3) в верхней части водоносного горизонта (до 15 – 20 м) с глубиной
минерализация увеличивается от 1,3 до 11,4 гдм3. Пресные воды развиты
также вдоль магистральных поливных каналов. По химическому составу воды
сульфатно-хлоридные, натриево-кальцевые реже магниевые. Содержание урана в
воде колеблется от 15 до 40 мкгдм. Подземные воды обладают сульфатной
агрессией. Температура подземных вод 13 – 14 °С.
Грунтовые воды используются для временного водоснабжения пастбищ
и других сельскохозяйственных нужд.
Сенонский водоносный комплекс напорных вод (К2 sn) является основным
в артезианском бассейне. Водовмещающими являются верхнемеловые песчаные
отложения, которые разделены регионально выдержанными водоупорами на ряд
самостоятельных водоносных горизонтов. В зонах крупных разрывных нарушений,
в местах выходов комплекса под проницаемые плиоцен-четвертичные отложения,
а также в местах выклинивания водоупорных пород водоносные горизонты
комплекса гидравлически связаны между собой. В этой связи и в соответствии
с условиями питания и транзита подземных вод региона водоносные горизонты
комплекса имеют практически общую пьезометрическую поверхность.
Основное питание подземных вод комплекса происходит со стороны
западных отрогов Тянь-Шаня за пределами описываемой площади и, в
значительно меньшей степени, со стороны Каратауского горного массива.
Питание также осуществляется за счет разгрузки трещинных и трещинно-
карстовых вод палеозоя, а также потоков грунтовых вод под руслами
многочисленных саев, пересекающих горные массивы и выходы горизонтов
верхнего мела. Кроме того, в питании меловых вод участвуют атмосферные
осадки, выпадающие главным образом весной и поздней осенью. В центральной
части рудного поля местный поток Большой Каратау разворачивается с
западного направления на северо-западное и соединяется с региональным
потоком. Максимальная отметка пьезометрической поверхности в предгорной
части Каратау составляет +195 м, а отметка пьезометрической поверхности
регионального потока в юго-западной части площади равна +180 м. Далее
движение подземных вод происходит в северо-западном направлении со слабым
уклоном 0,00013 - 0,00057, что объясняется наличием подпора подземных вод в
зоне Карамурунского вала. В центре площади происходит частичная разгрузка
подземных вод в плиоцен-четвертичный горизонт в приосевой части
Карамурунского вала, а большая часть потока огибает его с юго-запада.
Абсолютные отметки пьезометрической поверхности в этой части площади
составляют +150 м. Естественная скорость движения подземных вод от 1 до 10
м в год.
Юго-восточная и южная часть Карамурунского рудного поля расположены в
зоне самоизлива подземных вод сенонского водоносного комплекса, причем
восточная граница артезианских вод поднимается далеко на север к предгорьям
хребта Большой Каратау. Сенонский водоносный комплекс разделяется на 3
водоносных горизонта:
- верхнесенонский (кампанский и маастрихтский ярусы, (К2 ср + m);
- среднесенонский (сантонский ярус, К2 s);
- нижнесенонский (коньянский ярус К2 сп).
Верхнесенонский водоносный горизонт (К2ср+т) является основным
рудовмещающим, приурочен к песчаным отложениям кампана - маастрихта и имеет
повсеместное распространение на месторождении (до 90-х годов горизонт
относился только к кампанскому ярусу). Верхнесенонский водоносный горизонт
имеет сложное строение, что выражается в переслаивании невыдержанных по
мощности и площади песков различной зернистости от мелкозернистых до
крупнозернистых с прослойками глин, алевролитов и пелитов на глинистом,
реже карбонатном цементе. Водовмещающими породами являются аллювиально-
пролювиальные песчаные отложения. При стратиграфической мощности кампана в
рудной зоне 50 - 65 м мощность песков изменяется от 15 до 50 м,
преобладающей является мощность 25 – 40 м. Максимальная мощность отмечается
на юге и на востоке месторождения и связана с выклиниванием промежуточного
водоупора между верхним и нижним подгоризонтами. Минимальная мощность
горизонта имеет место в западной части и связана с фациальным замещением
песков глинисто-алевритистыми глинами и песчаниками. Верхним водоупором,
отделяющим верхнесенонский горизонт от плиоцен-четвертичного, является
мощная пачка (от 300 до 510 м) глинисто-алевритистых отложений неогена и
палеогена. Нижним водоупором служат глинистые алевролиты и песчаники,
мощность которых составляет 60 – 78 м.
Глубина залегания кровли рудовмещающего водоносного горизонта в
соответствии с геолого-структурными условиями месторождения изменяется с
севера на юг и составляют в северной части 400 – 500 м, в центральной 500 -
550 м, в южной 600 – 635 метров. На большей части площади месторождения
рудовмещающий водоносный горизонт залегает на глубинах от 400 до 500
метров. Артезианские воды обладают высокими напорами с уровнями
пьезометрической поверхности от 1,5 до 5 м ниже поверхности земли, в
зависимости от форм рельефа. Напор на кровлю месторождения возрастает с
севера на юг и составляет в северной части 374 – 400 м, центральной от 500
до 550 м, в южной - от 600 до 632 м.
За 4 года опытно-промышленных работ по подземному выщелачиванию
вокруг участка развилась неглубокая, но обширная депрессионная воронка,
охватывающая всю площадь месторождения, с понижением 3,5 м. Эта депрессия
является следствием забора воды из горизонта при прокачках, откачках и
чистках скважин на участке ПСВ.
Водовмещающие пески верхнесенонского водоносного горизонта обладают
высокой водообильностью и проницаемостью. Дебиты скважин 20 – 28 дм3с,
удельные дебиты 0,3 - 0,7 дм3с, коэффициент фильтрации 9 – 15 мсут;
коэффициент водопроводимости 200 - 500 м2сут; коэффициент пьезопроводности
5' 10 - 5'106 м2сут.
Подземные воды горизонта на большей части площади являются пресными с
минерализацией 0,7 - 0,9 гдм3, слабощелочными (рН 7,6 - 8,4). По
химическому составу воды сульфатно-хлоридно-гидрокарбонатные натриево-
калиевые. Содержание урана от 0,012 до 0,043 Бкдм3, радия - от 3,7 до 6,1
Бкдм3.Остальные радионуклиды не определялись. Температура подземных вод
горизонта - от 38° до 45°.Газовый состав вод горизонта указывает на
отсутствие контрастных гидрогеохимических сред (Гольдштейн и др. 1980). В
восточной части площади установлено наличие кислорода в количестве до 0,8
мгдм3 и окислительно-восстановительным потенциалом от +150 до +280 mv. В
некоторых скважинах установлено наличие сероводорода до 0,85 мгдм3. При
этом окислительно-восстановительный потенциал воды колебался от +20 до +190
mv.
Среднесенонский водоносный горизонт (К2sn). На месторождении Северный
Карамурун пески среднесенонского (сантонский ярус) водоносного горизонта
мощностью 20 - 50 м фациально замещаются запесоченными алевролитами,
песчаникиками с маломощными водовмещающими линзами песков мощностью до 5
метров. Верхний водоупор описан при рассмотрении вышележащего водоносного
горизонта. Нижним водоупором являются выдержанные по площади и мощности
песчаники на глинистом цементе нижней части сантона и регионально
выдержанные глинистые запесоченные алевролиты верхней части коньяна.
Мощность водоупора составляет 5 – 45 м.
Водовмещающие пески среднесенонского водоносного горизонта обладают
низкой водообильностью и проницаемостью. Удельный дебит скважин составляет
0,3 дм сек, коэффициент фильтрации от 1 до 3 мсут, коэффициент
водопроводимости 60-100 м2сут.
Подземные воды сульфатно-гидрокарбонатные хлоридно-калиевые с
минерализацией 0,9 гдм3, слабощелочные (рН=8,0).Содержание урана в воде
составляет 0,037 Бкдм3, остальные радионуклиды не определялись.
Нижнесенонский водоносный горизонт (К2 сп) имеет повсеместное
распространение в районе и приурочен к песчаным отложениям коньянского
яруса общей мощностью до 100 м.
На востоке, юге и западе площади имеют место условия безграничного
пласта, в северной части условия границы с постоянным притоком.
Верхний водоупор описан при рассмотрении среднесенонского водоносного
горизонта. Нижней границей являются водоупорные породы сеноман-нижнего
турона, представленные алевролитами с маломощными прослоями песчаников на
глинистом цементе общей мощностью до 90 м. Иногда на ряде участков нижний
водоупор отсутствует, и водоносные отложения горизонта залегают
непосредственно на обводненных породах палеозойского фундамента.
Горизонт является высоконапорным, напоры на кровлю возрастают от
центральной части площади к периферии от 65 до 880 м. В этом же направлении
возрастает и глубина залегания водоносного горизонта от 70м до 850 - 870 м.
Глубина залегания пьезометрического уровня, в зависимости от форм
рельефа, колеблется от 3 до 5 м.
Водовмещающие пески обладают высокой водообильностью и
проницаемостью, удельные дебиты скважин составляют 0,4 - 1,0 дм3сек,
коэффициент фильтрации – 6 - 10 мсут, коэффициент пьезопроводности – 7 ·
106 м2сут.
Минерализация подземных вод горизонта 0,6 - 2,0 гдм3. По химическому
составу вода сульфатно-хлоридная или хлоридно-сульфатно-гидрокарбонатная
натриево-кальциевая, слабощелочная (рН = 7,4 - 7,8). Содержание урана в
воде составляет 1,03 Бкдм3, остальные радионуклиды не определялись.
Трещинные и трещинно-карстовые воды палеозойских отложений (PZ) имеют
повсеместное распространение и приурочены к коре выветривания песчано-
сланцевых и интрузивных пород, к линейным зонам дробления и к участкам
развития карста в карбонатных породах. Минимальная мощность
обводненных пород до 10 метров, отмечается у пород некарстующегося
комплекса, максимальная, до сотни метров, имеет место по зонам разломов,
линейным ослабленным зонам и в карбонатных породах. От вышележащего
нижнесенонского водоносного горизонта палеозойские воды отделены толщей
глинистых алевролитов сеномано-нижнего турона, и лишь на отдельных участках
они гидравлически связаны между собой.
По типу циркуляции в некарстующихся породах развиты трещинные и
трещинно-жильные воды, а в карбонатных породах трещинно-карстовые воды. В
предгорной части трещинные воды разгружаются в виде восходящих родников,
кроме того, отмечается разгрузка подземных вод в подрусловые четвертичные
отложения саев. На остальной площади отмечается самоизлив подземных
вод. Основное направление движения подземных вод на северо-запад.
Водоносность отложений зависит от литологического состава вмещающих
пород и структурно-тектонической обстановки. Минимальной
водообильностью обладают породы некарстующегося комплекса: песчаники,
сланцы, граниты и другие, максимальной - раскарстованные известняки. При
прочих равных условиях, видимо, наиболее обводнены зоны крупных разломов.
Пресные и слабосолоноватые воды прослежены по линейным зонам
трещиноватости в палеозойском фундаменте под Карамурунским рудным полем. По
химическому составу воды сульфатно-хлоридного натриево-калиевого состава,
слабощелочные (рН = 7,6), с минерализацией 2 - 3 гдм3, содержание урана
0,024 Бкдм3. Из газовых составляющих в водах этих зон встречаются:
сероводород до 1,2 мгдм3, радон 2680 Бкдм3, углекислый газ 76 мгдм3.
Окислительно-востановительный потенциал составляет +20 mv.
Геолого-структурная позиция Карамурунского рудного поля определяется
его положением в северо-восточном борту Сырдарьинской впадины. Основной
структурой региона является горст антиклинорий хребта большой Каратау,
юго-западная часть которого вброшена по главному Каратаускому разлому
более чем на 1 км, и, усложняясь серией относительно мало амплитудных
разломов, полово погружается в Сырдарьинскую депрессию. Наиболее крупными
структурами является Карамурунской вал, Яныкурганский выступ и разделяющий
их Карамурунский прогиб. При этом в пространственном положении
месторождений отмечается прямая связь с Карамурунской, Харасанской и
Иркольской флексурно-разрывными зонами.
С гидрогеологических позиций рудное поле представляет собой область
транзита и частичной разгрузки регионального потока артезианского
бассейна, где по фронту выклинивания зон пластового окисления,
сформированных этим потоком, в проницаемых горизонтах верхнемеловой толщи
размещаются все месторождения.
В геологическом строении района принимают участие два структурных
этажа:
1) породы фундамента, представленные протерозойскими и палеозойскими
образованиями:
2) слабо дислоцированный чехол, сложенный осадочными отложениями
верхнемелового, палеогенового, неогенового и четвертичного возраста.
Руководящими на месторождении являются отложения кампанского яруса
(К2ср - 40 – 90 м). В них четко выделяются два подгоризонта, каждый из
которых представляют законченный ритм осадконакопления, начинающийся с
относительно крупнообломочного материала, часто включениями галек, и
заканчивается пачкой алевролитов и глинистых песчаников.
Месторождение является типичным представителем инфильтрационных уран-
селеновых месторождений, контролируемых выклиниванием зоны пластового
окисления. Последняя охватывает всю мощность кампанских отложений и в плане
образует три крупных залива. В разрезе она разделяется промежуточным
водоупором на две самостоятельные зоны, разливающееся в песках верхнего и
нижнего подгоризонтов.
Урановое оруденение, как правило, локализуется в неокисленных
породах, обладающих достаточно высокими и восстановительными свойствами.
Селеновые руды обычно смещаются в сторону окисленных пород, и часть их
локализуется в зоне пластового окисления.
В разрезе уран-селеновые руды, в соответствии со ступенчатым и
двухярусным строением области выклинивания ЗПО, образует рудные тела,
состоящие из сложно сочетающихся друг с другом роллоподобных элементов и
пластовых тел. Всего на месторождении оконтурено шесть залежей уранового и
шесть залежей селенового оруденения.
По содержанию урана руды месторождений Северный Карамурун бедные и
рядовые. Основной минеральной формой здесь является коффинит, реже
встречаются настуран и урановая чернь. Селеновое оруденение представлено
исключительно самородным гамма-селеном.
Рудные залежи на месторождении имеют протяжность от 750 до 5500 м при
ширине от 25 - 50 до 650 метров. Содержание урана в них варьируется в
широком диапазоне - от бедных рядовых до богатых руд, при стабильной
мощности (от 6 - 8 до 24,5 м), что обуславливает на месторождение высокую
удельную продуктивность – от 1 - 4 до 10 - 76 кгм2, позволяющий
рентабельно отрабатывать месторождение методом подземного выщелачивания на
глубине до 800 м.
Промышленные руды месторождения характеризуется незначительным
содержанием пятиокиси фосфора, серы и органического вещества. Характерно
низкое содержание карбонатов, что является одним из благоприятных условий
для сернокислотной схемы отработки методом подземного выщелачивания.
На месторождении Северный Карамурун впервые в отечественной и мировой
практике проведен натурный опыт по подземному выщелачиванию селена из руд в
естественном залегании на глубине 520 м.
Для выщелачивания использовались растворы сульфида натрия с
концентрацией около 20 гл. В качестве вспомогательного реагента применялся
раствор натрия, который добавляется в основной рабочий раствор с
концентрацией 10 гл.
Откачка продуктивного раствора сульфоселенида натрия из
наблюдательных скважин показала, что селен, переведенный в раствор при
соответствующих значениях рН более 10,5, обладает хорошей миграционной
способностью. При этом была достигнута высокая интенсивность подземного
выщелачивания селена с получением продуктивного раствора высокого качества.
Таким образом, месторождение Северный Карамурун уже при достигнутых
параметрах извлечения селена (от 0,5 до 67,8 кгм2) и его запасах,
соизмеримых с запасами урана должно рассматриваться как комплексное урано-
селеновое.
3 ГОРНАЯ ЧАСТЬ
3. 1 Вскрытие месторождения
Вскрытие месторождения осуществляется бурением технологических
скважин, которые являются одновременно вскрывающими, подготовительными и
нарезными выработками.
3. 1. 1 Бурение скважин
Бурение технологических скважин осуществляется передвижными буровыми
установками УБ-Зк со станком ЗИФ-1200МР смонтированным на платформе с
пневмоколесным ходом или самоходными установками роторного типа 1БА-15В.
Данные буровые установки отвечают основным требованиям, предъявляемым
к технологии бурения и оборудования скважин подземного выщелачивания.
Установки обеспечивают возможность глубокого бурения скважин большого
диаметра.
Буровая установка УБ-Зк оснащена станком ЗИФ-1200МР со шпиндельным
вращателем, наличием гидравлических механизмов подачи и средств механизации
спускоподъемных операций. Основное буровое оборудование смонтировано на
колесном ходу, перевозка установки производится с помощью транспортных
средств. В рабочем положении платформа установки снабжена гидравлическими
опорами, которые подключены к гидросистеме бурового станка (рисунок 3.1). В
состав бурового оборудования, установленного на платформе входят: буровой
станок, буровой насос типа НБ-32, электропривод бурового станка и бурового
насоса. Из средств механизации спускоподъемных операций применяются
труборазворот РТ-1200М и полуавтоматические элеваторы. Мачта
грузоподъемностью 11 т. Изменение высоты осуществляется выдвижением секции
с помощью гидроцилиндров или лебедки. Подъем и опускание мачты
осуществляется с пульта управления. Питание бурового агрегата
электроэнергией – от промышленной энергосистемы или от передвижной
электростанции ЭСД-100, глубина бурения при конечном диаметре скважин 93 мм
– 1500м, 152-190 мм – 700 м , 320-346 мм – 500 м. Диаметр бурильных труб
50; 63,5, 73 мм. Грузоподъемность лебедки 5,5 т. Мощность электродвигателя
привода бурового станка 55 кВт.
Буровой агрегат 1БА-15В состоит из трех блоков: бурового, насосно-
силового и компрессорного. Буровой блок агрегата смонтирован на шасси
автомобиля КаМАЗ, оснащен ротором с проходным отверстием 400 мм, лебедкой,
коробкой скоростей с пневмомуфтой, буровым насосом НБ-12-63-40, буровой
мачтой с секционными гидравлическими домкратами, генератором мощностью 12
кВт, коробкой отбора мощности с гидравлическим насосом, гидрораскрепителем,
пультом управления, аварийным компрессором для пневмоуправления. На насосно-
силовом блоке расположены двигатель ЯМЗ-230 с коробкой передач, буровой
насос 9МГР-61 или 9МГР-73, угловой редуктор, аккумуляторный ящик. На
компрессорно-силовом блоке располагается двигатель Д-108 со сцеплением,
компрессор К9М для производства откачек, угловой редуктор. Для привода
средств механизации, имеющихся на буровом агрегате, а также с целью
облегчения управления механизмами буровой установки она снабжена пневмо- и
гидромеханизмами. Буровой насос и ротор включаются с пульта управления
бурильщика с помощью пневмомуфт. Фрикцион и тормоз лебедки имеют
пневмоусилители, которые получают привод от компрессора автошасси или
аварийного компрессора.
Рисунок 3. 1 – Буровая передвижная установка УБ-3К
Из средств механизации на буровом агрегате используются гидрораск-
репитель для развинчивания бурильных труб диаметром 73 мм с помощью ротора,
приспособление для выноса бурильных труб, вспомогательная катушка. При
бурении скважин с помощью бурового агрегата можно использовать свечи длиной
12 м, обсаживать скважину трубами диаметром 377 мм без снятия ротора.
Грузоподъемность бурового агрегата 1БА-15В-12,5 т. (номинальная), 20 т
(максимальная). Способ бурения – вращательный с промывкой. Глубина бурения
– до 500 м. Диаметры скважин – начальный 394 мм, конечный 194 мм. Мощность
– 77,2кВт (ЯМЗ-236Д-108). Мачта секционная складывающаяся высотой 18 м.
Механизм вращения – ротор, буровой насос – МБ12-63-40. Гидравлический насос
– НШ32 или НШ10 электродвигатель – 12 кВт, напряжение 330220 В. Габариты
основного блока в транспортном положении 10,86x3x3,75 м. Транспортная масса
– 14,7 т. Мощность двигателя ЯМЗ-326-132,48 кВт с отбором мощности 77,28
кВт на главный привод. Ротор – Р410.
Обладая рядом достоинств, описанные буровые агрегаты не лишены и
существенных недостатков. Они развивают невысокую механическую скорость
бурения, значительное время затрачивается на монтажно-демонтажные работы и
вспомогательные операции с недостаточным уровнем их механизации.
3. 1. 2 Сооружение скважин
При выборе конструкции эксплуатационных скважин для подземного
сернокислотного выщелачивания урана учитывается следующее:
- обсадные трубы должны быть стойкими к химическим агрессивным
растворам и гидродинамическим нагрузкам;
- в процессе бурения не должна нарушаться целостность нижнего
водоупора;
- надрудный горизонт должен надежно изолироваться затрубной
цементацией;
- фильтры скважин должны обеспечивать надежное движение растворов.
Диаметры скважин и эксплуатационных колон определяются размерами
раствороподъемных устройств. Закачные скважины крепятся полиэтиленовыми
трубами ПНД-110x18, ПНД-90х120х11. Откачные скважины при эрлифтном
раствороподъеме крепятся трубами ПНД-110x18, при использовании скважинных
электронасосов – трубами ПНД-160x18 и ПНД-210x18.
Для магистральных трубопроводов используются в основном
нержавстальные трубы диаметром 530, 425, 373, 219, 108 мм, а разводящие по
рядам скважин на поверхности участков ПВ — полиэтиленовые диаметром 315x17,
225x12,5, 160x9,1. На рисунке 3. 2 показана конструкция технологических
скважин.
Технологические скважины бурятся или одним диаметром на полную
глубину, или двумя когда в ... продолжение
Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.
Похожие работы
Дисциплины
- Информатика
- Банковское дело
- Оценка бизнеса
- Бухгалтерское дело
- Валеология
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Религия
- Общая история
- Журналистика
- Таможенное дело
- История Казахстана
- Финансы
- Законодательство и Право, Криминалистика
- Маркетинг
- Культурология
- Медицина
- Менеджмент
- Нефть, Газ
- Искуство, музыка
- Педагогика
- Психология
- Страхование
- Налоги
- Политология
- Сертификация, стандартизация
- Социология, Демография
- Статистика
- Туризм
- Физика
- Философия
- Химия
- Делопроизводсто
- Экология, Охрана природы, Природопользование
- Экономика
- Литература
- Биология
- Мясо, молочно, вино-водочные продукты
- Земельный кадастр, Недвижимость
- Математика, Геометрия
- Государственное управление
- Архивное дело
- Полиграфия
- Горное дело
- Языковедение, Филология
- Исторические личности
- Автоматизация, Техника
- Экономическая география
- Международные отношения
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности), Защита труда
