Учебное пособие: Минерально-сырьевой потенциал Камчатской области

Потребности строительной и других отраслей народного хозяйства Камчатской области в тепло- и звукоизоляционных материалах возможно полностью удовлетворить за счет применения естественных пористых материалов (шлаков и пемз), организации производства эффективных искусственных материалов на основе вспученных перлитовых пород Паратунского, Ягоднинского и других месторождений, а также минеральной ваты и искусственных волокон из многочисленных месторождений базальтовых пород и вулканических шлаков.

Большое значение имеет промышленное освоение минерально-сырьевых ресурсов района Начикинского озера и Ягоднинского участка, где сосредоточены крупные запасы перлитового сырья, активных минеральных добавок, цеолитов и шлаков. Комплексное использование минерально-сырьевых ресурсов этого региона позволит обеспечить качественным сырьем не только строительную отрасль, но и сельское хозяйство, промышленность строительных материалов и другие отрасли народного хозяйства области.

Перспективным направлением в обеспечении строительной отрасли эффективными естественными пористыми заполнителями является промышленное освоение богатейших залежей пемз в районе Курильского озера, в первую очередь Ильинской залежи. Освоение этих запасов позволит решить проблему обеспечения эффективными естественными пористыми заполнителями и засыпными теплоизоляционными материалами в течение многих десятилетий не только Камчатской области, но и других регионов Дальнего Востока.

Значительный экономический эффект возможно получить при использовании в процессе изготовления цемента на Камчатской цементно-помольной установке в качестве активных минеральных добавок вулканических туфов Крутобереговского месторождения, цеолитизированных туфов Ягоднинской залежи, а также гидравлически активных пород района Начикинского озера.

С целью обеспечения потребности строительной отрасли Камчатской области в местных эффективных вяжущих материалах целесообразно провести за счет кремнисто-карбонатных пород Леховского месторождения, крупные залежи которых имеются и на других месторождениях.

Промышленное производство высококачественного керамзитового гравия и кирпича может быть организовано на основе крупных залежей глин -- Шаромское и Урочище Ковш, расположенных вблизи потребителей Карагинского и Мильковского районов.

Во всех районах области имеются достаточные запасы песчано-гравийных смесей для удовлетворения местных потребностей строительной отрасли в гравии, щебне и песке. Промышленное освоение каждого месторождения должно быть технически и экономически обосновано с учетом его расположения, потребностей в этих материалах и соблюдения необходимых мероприятий по охране окружающей среды. Использование этого сырья для изготовления наружных ограждающих конструкций зданий и сооружений целесообразно совместно с естественными или искусственными пористыми заполнителями на базе местных сырьевых ресурсов -- вулканических пород.

Глава 5. Подземные воды

Подземные воды представляют собой ценнейшее полезное ископаемое, широко распространенное на территории Камчатки. По химическому составу и температуре они подразделяются на следующие типы: холодные пресные, термальные (теплоэнергетические) и минеральные. Они используются в хозяйственно-питьевом водоснабжении, а также в бальнеологических и теплоэнергетических целях.

В Камчатской области выявлено 160 термопроявлений, из которых около 90 являются перспективными для целей теплоснабжения, выработки электроэнергии, теплично-парникового хозяйства и бальнеологии. Прогнозные геотермальные ресурсы 48 наиболее доступных термопроявлений оцениваются минимальной величиной 10 тыс. Гкал/час. Из этого количества часть ресурсов пригодна для выработки электроэнергии. Возможная суммарная мощность ГеоТЭС, использующих паровую составляющую природного теплоносителя оценивается в 1400 МВт. Тепловой потенциал прогнозных геотермальных ресурсов эквивалентен сжиганию около 15000 тыс. тонн условного топлива в год. В 1999 году введена в эксплуатацию Верхне-Мутновской ГеоЭС мощностью 12 МВт, а 2002 году I-я очередь Мутновской ГеоЭС мощностью 50 МВт. Перечень наиболее перспективных геотермальных объектов Камчатской области приводится в таблице 9.

Эксплуатационные запасы термальных вод 9-ти разведанных месторождений Камчатской области по состоянию на 01.01.06 г. составили 80,4 тыс. м3/сут. (утвержденные - 75,4 тыс. м3/сут.), 4-х месторождений пароводяной смеси - 172,4 тыс. т /сут (утвержденные - 86.4 тыс. т /сут.). Утверждённые эксплуатационные запасы 3-х разведанных месторождений минеральных вод составили 18,8 тыс. м3/сут. Утверждённые запасы пресных подземных вод 5 разведанных месторождений и 11 скважинных водозаборов составили 487,1 тыс. м3/сут. Состояние балансовых запасов подземных вод Камчатской области на 01.01.06 г. приводится в таблице 8

Таблица.8 - Состояние балансовых запасов подземных вод по месторождениям Камчатской области

5.1 Холодные пресные подземные воды

Холодными пресными водами высокого качества, соответствующего государственным стандартам, обеспечено практически все население Камчатки. Ресурсы вод оцениваются в целом по области в 21495,1 тыс. м3/сут., в том числе количество эксплуатационных запасов разведанных месторождений и водозаборных участков, утвержденных ГКЗ РФ и ТКЗ «Камчатприродресурсы» и принятых НТС различных организаций по состоянию 01.01.2006 г, отнесенных к балансовым запасам, составляют 553,4 тыс. м3 /сут. Эксплуатационные запасы, подготовленные к промышленному освоению - 409,6 тыс. м3 /сут.

Несмотря на наличие больших запасов, объемы использования холодных пресных подземных вод ежегодно уменьшаются в связи со снижением спроса. Так, в настоящее время из 13 разведанных месторождений холодных пресных подземных вод эксплуатируются Елизовское, участок «2-й Сельдевый», Малкинский промысловый участок и участок водозабора ОАО «Камчатское пиво», из которых было отобрано в 2002 г. около 96 тыс. м3/сут. (в 1990 г. водоотбор превышал 100 м3 /сут. В целом по области водоотбор пресных подземных вод составил 162 тыс. м3/сут. (в 1990 г. общий водоотбор составлял около 200 тыс. м3 /сут.).

Новым направлением в использовании холодных пресных вод Камчатки, отличающиеся высоким качеством, является их бутилирование и вывоз в регионы с дефицитом источников питьевого водоснабжения.

5.2 Геотермальные энергетические воды

Термальные воды подразделяются на два класса: собственно термальные воды и парогидротермы в виде пароводяных смесей или пара. Главным показателем, определяющим возможность теплоэнергетического использования природных теплоносителей, является их температура. За нижний предел этого показателя принимается 35-400С. В зависимости от него различаются воды низкопотенциальные - до 1000С, среднепотенциальные - 100-1500С и высокопотенциальные - более 1500С. Термальные воды представляют собой комплексное полезное ископаемое: они используются не только для выработки тепловой и электрической энергии, но и в качестве минеральных вод бальнеологического назначения.

Районы распространения термальных вод Камчатки связаны с Центрально- и Восточно-Камчатским гидрогеологическими массивами, а парогидротерм - с наложенными вулканическими поясами (преимущественно - Восточно-Камчатский вулканический пояс). В пределах указанных гидрогеологических массивов, сложенных в основном вулканогенными образованиями палеогена-неогена, в зонах тектонических нарушений зафиксировано более 150 крупных поверхностных термопроявлений с температурой до 1000С. Наиболее крупные и высокотемпературные гидротермальные системы связаны с Восточной вулканогенной зоной протяженностью около 350 км и шириной 15 - 20 км. В этой же зоне расположены месторождения парогидротерм - Паужетское, Больше-Банное, Мутновское, Нижне-Кошелевское (таблица 3.57). По составу термальные воды Камчатки относятся в основном к сульфатно-гидрокарбонатно натриевому типу; парогидротермы - к хлоридно-натриевому. Минерализация термальных вод редко превышает 3, парогидротерм - 5 г/дм3 . 1000С.

Запасы, оцененные применительно к традиционной (экстенсивной) технологии их извлечения, составляют 452 тыс. м3/сут., а их тепловая энергия эквивалентна 10,7 тыс. Потенциальные ресурсы парогидротерм с температурой 150-2500С на территории Камчатской области оценены в 900 МВт электрической мощности.

В настоящее время на территории области разведано 13 месторождений природных теплоносителей, в том числе 4 месторождения пароводяной смеси. Балансовые запасы термальной воды - 80,63 тыс.м3/сут. и пароводяной смеси - 93, 67 тыс. т/сут. В разработке находятся 10 месторождений: Анавгайское, Эссовское, Кеткинское, Малковское, Паратунское, Южно-Бережное, Верхне-Паратунское, Мутновское, Паужетское, Нижне-Озерновское. На их эксплуатацию имеются лицензии (на право пользования недрами с целью добычи термальных вод). Суммарный годовой водоотбор составляет 25,2 млн. куб. м.

На Паужетском месторождении (установленная мощность 11 МВт) за 2003 г. извлечено 7,34 млн. т пароводяной смеси, что соответствует суточной добыче 20,1 тыс. т. Объем добычи пароводяной смеси на 32,5 % превышает величину эксплуатационных запасов, утвержденных ГКЗ. В связи с этим ГП «Камчатскбургеотермия» проводит переоценку эксплуатационных запасов пароводяной смеси Паужетского месторождения.

Кроме того, данное месторождение располагает значительным количеством термальной воды, которая извлекается вместе с конденсатом от турбины - более 15, 2 тыс. м3/сут. с температурой от 700С до 1800С. Из-за отсутствия потребителей на тепловую энергию используется (на теплоснабжение пос. Паужетка) только 1400 тыс. м3 в год, т.е. 25% от разведанных запасов.

На Мутновском месторождении парогидротерм в настоящее время осуществляется опытно-промышленная эксплуатация Верхне-Мутновской ГеоЭС установленной мощностью 12 МВТ и введена в строй 1 очередь ГеоЭС мощностью 50 МВт на Дачном участке и территории Северного полигона.

Установленная электрическая мощность в целом по Мутновскому месторождению составляет 210 МВт. Расчетный уровень рентабельности к основным производственным фондам, составляет 10,2%; уровень рентабельности к себестоимости - 150,3 %.

Паратунское месторождение по добыче термальной воды является наиболее крупным не только на Камчатке, но и в России. Объем использования термальных вод составляет более 6 млн. м3 в год (2001 г). Запасы утверждены в 1969 г. объеме 23,3 тыс. м3/сут. по категории В со средневзвешенной температурой воды 770С; тепловая мощность - 75 Гкал/час, а годовой запас тепла оценивается в 655 тыс. Гкал (93,6 тыс. т условного топлива). И с этого же года была начата эксплуатация месторождения. Суммарный водоотбор в 2004 г. составил 6020 тыс. м3, что соответствует 16,5тыс. м3/сут. Рентабельность освоения месторождения к основным производственным фондам составляет 21,3%, к себестоимости - 42,8%. Термальную воду получают 35 потребителей: комбинат «Тепличный», пос. Паратунка и Термальный, базы отдыха, лагеря и др.

Эссовское месторождение также располагает значительными разведанными запасами термальной воды, но уровень ее добычи значительно ниже (суммарный водоотбор за 2004 г составил 5618 тыс. м3 при суточном водоотборе -15,3 тыс. м3). Утвержденные запасы составляют 20,7 тыс. м3/сут. со средневзвешенной температурой 750С. Тепловая мощность составляет 64,67 Гкал/час, а годовой запас тепла оценивается в 566,7 тыс. Гкал (80,9 тыс. т условного топлива). Рентабельность освоения Эссовского месторождения к основным производственным фондам составляет 10,4%, к себестоимости - 15,1%.

Анавгайское месторождение термальных вод по объему добычи является незначительным. В 1969 -1984 гг. разведаны и утверждены запасы в ГКЗ по кат. В+С1 в количестве 2,722 тыс. м3/сут. и С2 - 648 м3/сут. с температурой 71-730С. Тепловая мощность месторождения составляет 7,9 Гкал/час, годовой запас тепла 69, тыс. Гкал (13,8 тыс. т. условного топлива). Объем использования термальной воды в 2001 г. составил 840 тыс. м3 при суточном водоотборе - 2,3 тыс.м3. Рентабельность к основным производственным фондам - 4,56%, к себестоимости - 8,1%.

На Малкинском и Начикинском месторождениях годовой отбор термальных вод составляет, соответственно, 44% и 2% от утвержденных запасов (3,568 тыс. м3/сут. - на Малкинском и 1,175 тыс. м3/сут. - на Начикинском).

Верхне -Паратунское месторождение по- прежнему эксплуатируется всего на 1-2% от величины утвержденных запасов (23,3 тыс. куб. м.)

Степень освоения разведанных запасов термальных вод и парогидротерм низкая, практическое использование их имеет малые масштабы. Использование теплоэнергетических вод для выработки электроэнергии с пуском Верхне-Мутновской ГеоЭС и первой очереди Мутновской ГеоЭС является наиболее обнадеживающим в освоении геотермальных ресурсов Камчатки. В то же время потенциальные ресурсы парогидротерм Камчатки могут обеспечить в течение 100 лет выработку не менее 900 МВт электроэнергии.

Ввиду значительной дороговизны привозного топлива целесообразно взамен традиционного теплоснабжения Камчатской области внедрять геотермальное теплообеспечение, ресурсной базой которого являются месторождения термальных вод, а также отработанная пароводяная смесь, которая после использования на ГеоЭС может успешно использоваться для различных целей теплоснабжения и имеет после расширителей температуру около 100-1200С. Наиболее перспективным в использовании термальных вод для теплоснабжения является Петропавловский геотермальный район, объединяющий Пиначевскую, Кеткинскую, Николаевскую и Левобыстринскую площади, а также Налычевское и Апачинское месторождения, на территории которых пробурены поисковые и зондировочные скважины. На менее изученной площади Ключевского и Усть-Камчатского геотермальных районов предстоит выполнить весь комплекс геологоразведочных работ.