Прогноз водопритоков за счёт подземных вод.

Полученные ГИДЭК от ОАО «ПолюсЗолото» отметки поверхности карьера на разные годы отработки являются приближенными, однако, они вполне достаточны для учета смены глубин и контуров отработки карьера во времени. Для прогнозного моделирования были использованы цифровые поверхности карьера на 2020, 2025, 2028, 2030,2031,2032,2033 и 2034 годы (при начале разработки в 2010 году). В течение периода от 2010 до 2018 года отработка карьера будет преимущественно осуществляться по многолетнемерзлым породам, поэтому разгрузка подземных вод в него будет расти постепенно от крайне незначительных величин до полученных на модели расчётных водопритоков на 10 год отработки, т.е. до 1-1,5 тыс м³/сут, а в среднем за этот период может быть принята значением 500 м³/сут.

Результатами модельных прогнозных расчётов являются:

1) График водопритоков подземных вод в карьер (рис. 10.1, табл. 10.1, табл.прил. 6, т.1)

2) Расчётная высота высачивания подземных вод над дном карьера (таблица 10.2, рис. 10.2, 10.3)

3) Прогнозные уровни подземных вод по территории месторождения на конец отработки карьера (рис. 10.4 а и б.)

Как видно, прогнозные притоки подземных вод в карьер будут нарастать по мере углубления его дна от 1500-2000 м³/сут до 5000-6500 м³/сут, при этом достаточно резкое увеличение водопритоков (на 1200-1800 м³/сут) ожидается в последний год освоения месторождения, когда и площадь и глубина карьера существенно увеличиваются. Ступенчатость графика расчётных водопритоков связана со ступенчатым заданием контуров карьера, обусловленным невозможностью непрерывного плавного изменения их на численной модели, т.е. является численными погрешностями моделирования при дискретном изменении условий, поэтому в качестве прогнозных значений принимается их осреднённый график. Несмотря на значительный диапазон изменения фильтрационных параметров в представленных вариантах, разница в расчётной величине прогнозных водопритоков на срок окончания разработки месторождения открытым способом составляет всего около 1000 м³/сут, т.е. менее 20%.

Таблица 10.1

Расчётные водопритоки в карьер за счёт подземных вод (без выполнения дренажных мероприятий)

Год от начала разработки карьера	Год	Расчётный водоприток, м^3/сут
Вариант 1	Вариант 2	Принятое значение
0 – 8	До 2018	0 - 1000	0 - 1000
8 -10	2018-2020	1000-1640	1800-2400
10 -12	2020-2022	1640-2000	2400-2800
12 -15	2022-2025	2000-2330	2800-3140
15 -18	2025-2028	2330-2700	3140-3900
18 -20	2028-2030	2700-3100	3900-4300
20 -23	2030-2033	3100-3500	4300-5400
23 -24	2033-2034	3500-5000	5400-6500

Вторым важным прогнозным показателем, влияющим на условия отработки, является высота высачивания подземных вод над дном карьера. Расчётные величины представлены в таблице 10.2.

Таблица 10.2

Расчетная высота высачивания подземных вод в карьер без учета дренажных мероприятий.

Год	Высота высачивания, м (от дна карьера)
Юго-Восток	Восток	Северо-Запад	Запад
	3/23	0-2/12	0/15	8/21
	0/30	0-2/30	0/20	20/50
	115/160	240/240	260/320	60/160

В числителе – для варианта 1 (базовый, со слабопроницаемыми боковыми разломами), в знаменателе – для варианта 2 (с относительно проницаемыми разломами).

Как видно, площадь и высота увлажнения бортов карьера за счёт высачивания подземных вод существенно увеличивается в последние годы, когда увеличивается скорость отработки, при этом наибольшая высота увлажнения характерна для восточного и северо-западного бортов, которые в основном и подвержены наибольшим изменениям в завершающий период. В начальные годы разработки карьера наличие фильтрационных барьеров, ограничивающих его с запада и востока по линиям разломов, сдерживает боковые водопритоки, а борта карьера в зоне оруденения успевают осушиться за счёт разгрузки подземных вод в дно. В то же время высота увлажнения бортов на конечном этапе отработки, когда контуры карьера выходят за линии разломов, может составлять до 240-320 м, что может существенно уменьшить их устойчивость, особенно при явлениях морозного пучения влажных грунтов, и ухудшить условия разработки и эксплуатации съездов.

В связи с тем, что прогнозные расчёты показали достаточно высокие уровни высачивания подземных вод, что может существенно уменьшать устойчивость бортов и ухудшать условия разработки, на прогнозных моделях были оценены варианты возможного снижения уровней подземных вод в бортах карьера за счёт дренажных мероприятий. При этом были рассмотрены два базовых варианта – скважинного дренажа и водоотлива из дренажного штрека, проходящего под дном карьера вдоль его оси.

При расчётах скважинного варианта дренажа принималось, что дебиты дренажных скважин в среднем могут составлять около 200 м³/сут, исходя из этого подбиралось расчётное фильтрационное сопротивление в соответствующих скважинам блоках, причём сами скважины моделировались как граничное условие 3 рода с уровнем на отметке +200 м. При этом принималось, что водопонижение должно осуществляться с 18-го года разработки, когда притоки подземных вод через борта карьера становятся значимыми. Группы дренажных скважин расположены по четырём бортам карьера, причём северная (4 скважины), восточная (9 скважин) и южная (7 скважин) группы располагаются за его бровкой, поскольку соответствующие борта находятся в разработке и постоянно меняют свою конфигурацию, а западная группа (6 скважин) располагается непосредственно на западном борту, который в это время уже практически не изменяет своего профиля. Схема расположения скважин (и дренажного штрека, работа которого рассмотрена ниже) представлена на рисунке 10.5. Оптимально ввод скважин в эксплуатацию должен вводиться поэтапно, начиная с южной и северной групп с подключением западной и восточной по мере расширения и углубления карьера, вариант оптимального управления с помощью скважинного дренажа может быть рассмотрен в дальнейшем при выборе данного принципиального технического решения для осушения его бортов. Результаты прогнозных расчётов представлены на рисунках 10.6-10.8 и в таблице 10.3.

Таблица 10.3

Дата добавления: 2015-08-17