Дипломная работа: Укрупненный технико-экономический расчет на проведение геологразведочных работ на уран в пределах площади Северный Дженгельды

Статический уровень зеркала подземных вод расположен на глубине 34,1м, коэффициент фильтрации 0,75м/сут, удельный дебит - 0,6л/сек. По химическому типу воды горизонта сульфатные хлоридные натриевые кальциевые, минерализация - 4,7г/л. Содержание урана в подземных водах составляет 4,6х10^-5г/л, радия - 28х10^-13г/л.

Водоносный комплекс сенон-палеоценовых отложений (K₂S+P₁)

Максимальным по мощности является сенон-палеоценовый комплекс, в разрезе которого, в свою очередь, выделяется кампан-маастрихтский водоносный горизонт.

Отложения указанного комплекса обнажаются в пределах обрамления низкогорий Токтыныктау и погружаются на северо-восток с глубиной залегания кровли от 5 до 211м с абсолютными отметками от +355+200м до - 10м.

Водоносный комплекс в основном покрывается и подстилается водоупорными породами средне-верхнего эоцена и турона. Разрез водоносного комплекса сенон-палеоценовых отложений сложен преимущественно мелкозернистыми песчаниками зеленовато-серыми, местами пестроцветными с прослоями алевролитов, глин, реже известняков. В нижней части разреза преобладает неравномерное переслаивание пестроцветных песчаников, глин и алевролитов. Их общая мощность изменяется от 10 до 343м. фактическая мощность от 5 до 230м.

Подземные воды сенон-палеоценовых отложений имеют единую область питания и разгрузки, гидравлическую взаимосвязь, фильтрационные показатели песчаников одного порядка. Все выше названное позволило выделению водоносного комплекса сенон-палеоценовых отложений.

Пьезометрический уровень напорных сенон-палеоценовых отложений устанавливается на глубинах 6-121м (в среднем 45-56м) с абсолютными отметками зеркал +332+177м.

Водовмещающие породы описываемого комплекса характеризуются в целом сравнительно невысокими фильтрационными свойствами. По результатам пробных откачек расход скважин изменяется от 0,1 до 2,7л/с, при понижении пьезометрического уровня на 1-28м до 5-10л/с, при понижении уровня на 5-15м, в среднем 1-5л/с, при понижении уровня на 1,5-9,0м.

Коэффициент фильтрации пород изменяется от 0,2-1,0м/сут до 3-7м/сут, в среднем 2-4м/сут, по лабораторным данным 0,4-7,6м/сут, водопроводимость 10-800м²/сут.

Минерализация вод по вертикали значительно определяется засоленностью пород разреза. По данным пробной откачки зона аэрации незасоленные (плотный остаток до 0,1%), реже слабозасоленные (слои и прослои глин и алевролитов с плотным остатком до 0,4%).

Минерализация напорных вод характеризуется плотным остатком от 0,9 до 7,0г/л (в среднем 1,2-2,0г/л). Увеличение величины минерализации происходит в южном направлении. Это объясняется концентрацией солей в воде к зоне разгрузки подземных вод - во впадину Муллалы.

Воды комплекса относятся к сульфатному, реже к хлоридным классам, температура воды 18-22^оС.

Разгрузка пластовых вод сенон-палеоценового водоносного комплекса происходит в юго-западном направлении в сторону впадины Муллалы.

Кампан-маастрихтский водоносный горизонт, который входит в сенон-палеоценовый комплекс, является наиболее распространенным и большим по мощности. Он представлен среднезернистыми песками с переслаиванием глин, алевролитов и карбонатных песчаников, где мощность песков колеблется от 41 до 53м.

Водоупором туронских отложений является монотонная толща глин и алевролитов. Они развиты на всей рассматриваемой территории (за исключением палеозойских выступов). Разрез их представлен в основном алевритистыми глинами. Погружение поверхности туронских глин происходит в северном направлении, где кровля имеет наинизшие абсолютные отметки - 335м и вскрывается на глубине 545м. Наиболее высокие отметки составляют +420м. Максимальная мощность водоупорных отложений в наиболее погруженной части разреза достигает 130м.

Трещинные и трещинно-карстовые воды пород складчатого фундамента

Трещинные и трещинно-карстовые воды пород складчатого фундамента вскрываются обычно на глубинах от 1 до 10м, и лишь отдельными скважинами на глубинах от 75 до 100м. Воды в основном пресные с минерализацией не более 1г/л, реже достигая 1,5г/л. По химическому составу воды сульфатные натриевые. Дебиты водопунктов колеблются от 0,2 до 1,0л/сек, достигая иногда в самоизливающихся скважинах (поселок Жана-Шаруа - бывший Сукетты) примерно 3,0л/сек. Содержание урана в водах от 4-6x10^-6г/л до 1-3x10^-5г/л.

3.4 Гидрогеологические условия месторождения

Дженгельдинская площадь работ приурочена к трем артезианским бассейнам: на северо-западе к Восточно-Кызулкумскому, в центральной части - Кызылкакскому, на юге к Каракатинскому. Все три бассейна входят в систему малых артезианских бассейнов Центральных Кызылкумов.

Все горные сооружения района являются областями местного питания подземных вод, а синклинальные структуры, сложенные переслаивающейся толщей проницаемых пород и водоупоров, являются областями транзита и накопления.

Питание горизонтов межпластовых вод происходит как за счет подземного регионального стока вод с юго-западных отрогов Тянь-Шаньской горной системы (Чаткальский и Кураминские хребты и др., так и с местных областей питания (горы Тамдытау, Аристантау и Сангрунтау). Эти воды формируют основные статические запасы артезианских бассейнов. Второй путь питания - местный, за счет дренажа трещинно-грунтовых вод палеозойских возвышенностей и инфильтрации атмосферных осадков, выпадающих в местах выхода на поверхность горизонтов водопроницаемых пород мела и палеогена.

При общем погружении палеозойского фундамента в северо-западном направлении, общая направленность регионального потока пластовых вод в отложениях мела и палеогена запад-северо-западная, в сторону акватории Аральского моря. На площади Кызылкакского, Восточно-Кызылкумского и Каракатинского бассейнов направление потока несколько отклоняется от регионального, приобретая в связи с наличием местных областей питания направление от палеозойских возвышенностей, к центрам артезианских бассейнов.

В разрезе выделяются четыре водоносных комплекса, имеющих региональное распространение:

1. грунтовые воды неоген-четвертичного возраста;

2. межпластовые напорные воды среднего олигоцена (сарбатырский);

3. межпластовые напорные воды нижнего олигоцена - верхнего эоцена (лявляканский горизонт);

4. межпластовые воды кампан-маастрихтского горизонта.

На данной площади основными рудовмещающими горизонтами являются лявляканский и кампан-маастрихтский.

Лявляканский горизонт. Водовмещающими породами являются пачка песков и песчаников, выдержанная по мощности и имеющая региональное распространение на описываемой территории. Выход лявляканского горизонта на поверхность прослеживается в виде узкой (500-700м) полосы вдоль восточных и юго-восточных предгорий Тамдытау, в восточной и юго-восточной части Кызылкакского бассейна, а также вдоль Каракатинского и Южно-Лявляканского разломов в Каракатинском артезианском бассейне.

На стадии опережающих поисковых работ, на данной площади была пробурена одна гидрогеологическая скважина (25гг) на лявляканский горизонт верхнего эоцена.

Скважина 25гг глубиной 400м пробурена на профиле 53. Пьезометричекий уровень установился на отметке +0,4м от дневной поверхности. Водоносный горизонт вскрыт в интервале глубин 365-383м. Напор на кровлю пласта составляет 365,4м. Вода стоит на уровне оголовка скважины, однако самоизлива не происходит. При проведении опытной откачки дебит скважины составил 0,7л/сек, при постоянном давлении компрессора 7атм. Коэффициент фильтрации составил 1,32м/сут, коэффициент водопроводимости по результатам опытной откачки - 21,1м²/сут.

Породы кровли водоносного горизонта представлены серой глиной, плотной, неяснослоистой с тонкими пропластками и линзами песка, а подошва также представлена глиной серой, плотной, неслоистой, слегка запесоченной.

Таким образом, гидрогеологические условия площади Дженгельды позволяют в дальнейшем применение на рудных горизонтах технологии подземного выщелачивания, но местами из-за слабой водообильности, возможно потребуется применение дополнительных решений в процессе закачки-откачки реагентов и воды для поддержания пластового давления.

По данным опробования керна на содержание карбонатности по СО₂, средние содержания по лявляканскому горизонту составляют - 0,3% (по песку).

Кампан-маастрихтский водоносный горизонт ранее на данной площади не был изучен гидрогеологическими скважинами. Характеристика этого горизонта приводится по данным гидрогеологических исследований по Южной части площади Дженгельды.

Пьезометрический уровень установлен на глубине 53,8-76,3м от дневной поверхности. Водоносный горизонт вскрывается на глубинах в интервале 312-327м, напор на кровлю пласта составляет 246-271м. Дебиты находятся в пределах 1,1-1,8л/сек.

Водоносный горизонт на 75-80% представлен песком слюдисто-полевошпатово-кварцевым, мелко- и тонкозернистым. Породы кровли водоносного пласта представлены песчаником на карбонатном цементе, глиной серой, плотной, неслоистой. В алевролитах подошвы отмечается горизонтальная слоистость, местами наблюдается запесоченность.

Породы кровли представлены песчаником серым мелко-среднезернистым на карбонатном цементе, а подошва представлена алевролитом неслоистым, запесоченным, местами с гравийными включениями.

Таким образом, гидрогеологические условия площади Северный Дженгельды позволяют в дальнейшем применение на рудных горизонтах технологии подземного выщелачивания, но местами из-за слабой водообильности, возможно потребуется применение дополнительных решений в процессе закачки-откачки реагентов и воды для поддержания пластового давления.

По данным опробования керна, средние содержания карбонатности по СО₂ песков кампан-маастрихтского горизонта составляют 0,7%.

3.5 Качество подземных вод

На стадии опережающих поисковых работ, на данной площади, была пробурена одна гидрогеологическая скважина (25гг) на лявляканский горизонт верхнего эоцена.

По водным пробам, отобранным из скважины при проведении опытно-фильтрационных работ, проведен комплекс сокращенных химических анализов.

Следует отметить, что из скважины в процессе опытной откачки было отобрано 3 пробы - в начале, в середине и в самом конце, перед отключением компрессора.

По кислотно-щелочной реакции воды горизонта слабощелочные, рН составляет 8,2. Состав воды лявляканского горизонта сульфатно-хлоридный натриевый. Общая жесткость вод горизонта 7,6-7,9мг-экв/л. Минерализация составляет 2,7г/л (маломинерализованные).

По водным пробам было определено также содержание урана и сопутствующих элементов методом ISP-MS, а определение радия в воде осуществлялось радиометрическим методом с химическим выделением элемента. Содержание радия в воде варьирует от 20,7x10^-12 до 27,3x10^-12г/л. Содержание урана в воде 36x10^-6-55x10^-6г/л.

На площади Северный Дженгельды кампан-маастрихтский горизонт не был изучен гидрогеологическими скважинами. Данные о химическом составе подземных вод этого горизонта приводятся по результатам работ, проведенных на площади Южный Дженгельды.

По данным сокращенного химического анализа, воды кампан-маастрихтского горизонта преимущественно сульфатно-хлоридные натриевые, слабощелочные - pH=7,6-8,1. Общая жесткость воды горизонта варьирует в пределах 5,0-13,0мг-экв/л, с минерализацией от 1,3 до 2,1г/л (слабосолоноватые), температура воды 25°С (теплые).

По водным пробам было определено содержание урана в воде, которое варьирует в пределах 2x10^-6-33x10^-6г/л. Содержание радия в воде от 25,3x10^-12 до 39,0x10^-12г/л.

бурение скважина гидрогеологический

4. Техническая программа: методы

Решение поставленных задач будет обеспечиваться комплексом работ, который включает в себя следующие виды:

1) Буровые работы;

2) Геофизические работы;

3) Лабораторные работы;

4) Гидрогеологические, инженерно-геологические и геотехнологические работы

5) Опытно-промышленные работы (пилотное испытание) и др.

Исходные данные на проведения геологоразведочных работ

Таблица 4.1.