Проведены работы по изучению причин растепления грунтов основания дамбы хвостохранилища обогатительной фабрики алмазодобывающего предприятия. По результатам комплекса геохимических и геофизических исследований определены особенности развития природно-техногенной системы, формирования зоны обходной фильтрации, деградации многолетнемерзлых пород.

В работе приняли участие сотрудники нескольких научных подразделений ИНГГ СО РАН, а также их коллеги из ИГМ СО РАН и института «Якутнипроалмаз».

Об изысканиях рассказала Наталия Викторовна Юркевич – заведующая лабораторией эколого-экономического моделирования техногенных систем ИНГГ СО РАН, к.г.-м.н.



Спутниковый снимок района исследований


Почему подобные исследования важны?

Ученые отмечают: эксплуатация хвостохранилищ горно-обогатительных предприятий имеет ряд экологических последствий. Тонкоизмельченные хвосты обогащения руды окисляются кислородом воздуха и воды, происходит формирование минерализованных дренажных вод, взаимодействие которых с многолетнемерзлыми породами приводит к протеканию реакций с выделением тепла. Процессы взаимодействия «вода – хвосты» в условиях Крайнего Севера имеют положительный тепловой баланс и могут привести к растеплению многолетнемерзлых грунтов, а также к формированию техногенных таликов с зонами обходной фильтрации – особенно при наличии трещин в резервуарах-накопителях.

Изучено хвостохранилище обогатительной фабрики, аккумулирующее оборотные воды до 2030 года. Ученые отобрали образцы грунтов основания дамбы (47 проб керна из 6 скважин) и воды с поверхности пруда-отстойника (20 проб в 20 точках).

Проанализировав образцы, исследователи определили состав пород и воды в пруду-отстойнике. Термодинамическое и численное моделирование позволило смоделировать перенос тепла и растепление грунтов за счет поступления в массив оборотной воды и ее движения по субвертикальным трещинам, рассчитать суммарный экзотермические эффект за десятилетний период эксплуатации хранилища, описать сценарии развития ситуации.

К каким выводам пришли специалисты?

Изыскания показали, что грунты основания дамбы хвостохранилища могут растворяться под воздействием агрессивных сульфатно-хлоридных растворов, схожих по составу с технологическими водами.

Ученые оценили растепляющее влияние технической воды хвостохранилища на талую и мерзлую породы основания дамбы за десятилетний период. В результате была определена зона растепления мерзлой породы. Дальнейшие исследования хвостохранилища позволят выработать рекомендации по снижению фильтрации.

Справка

В работах приняли участие к.г.-м.н. Н.В. Юркевич, д.г.-м.н. профессор С.Б. Бортникова, н.с. И.И. Фадеева (все – ИНГГ СО РАН); д.г.-м.н. Е.П. Шевко (ИГМ СО РАН); к.г.-м.н. А.М. Янников («Якутнипроалмаз»).

Исследование выполнено по программам ФНИ 0266-2019-0008.

Текст сообщения под редакцией Павла Красина

Иллюстрации предоставлены Н.В. Юркевич

Источники

Российские ученые исследуют хвостохранилище алмазодобывающего предприятия
Российские ученые исследуют хвостохранилище алмазодобывающего предприятия (Якутия)
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука Сибирского отделения Российской академии наук
Российские ученые исследуют хвостохранилище алмазодобывающего предприятия (Якутия)
Новосибирские и якутские ученые изучают хвостохранилище алмазодобывающего предприятия
Российские ученые исследуют хвостохранилище алмазодобывающего предприятия