1.4 Общая гидрогеологическая характеристика участка Шубинского месторождения

В геоморфологическом отношении участок расположен в пределах поверхностного водораздела ручьев Мартынов Ключ и Шубин ключ. Уклон рельефа поверхности земли направлен в сторону ручья Мартынов Ключ, протекающего севернее от участка намечаемой отработки. Расходы ручья изменяются от 8 до 44 - 43 м³/ч. Русло ручья сложено делювиально-пролювиальными заглинизированными отложениями, щебенисто - глыбовыми с включениями гальки и валунов. Отложения характеризуются низкой водопроницаемостью.

По химическому составу поверхностные воды преимущественно сульфатно - гидрокарбонатные кальциево - магниевые с сухим остатком 0.2 - 0.3 г/л. Общая жёсткость воды не превышает 3.15 мг/экв/л, (рН) составляет 7.8 - 8.2. В весеннее время года паводковые воды привносят большое количество механических примесей и взвесей, поэтому бактериологическое состояние воды - неудовлетворительное.

В гидрогеологическом строении участка принимают участие 2 типа подземных вод в экзогенной осадочно-вулканогенной толще палеозойского возраста - регионально - трещинные воды и трещинно - жильные.

Регионально - трещинные воды грунтового типа формируются в основном за счёт атмосферных осадков в толще пород зоны открытой трещинной пустотности мощностью от 25 до 65 м. Фильтрационные свойства водовмещающих пород - глинистых алевролитов, туфов, серицит - кварцевых пород (сланцев), диабазов и кварцевых альбитофиров характеризуются коэффициентами водопроводимости 5 - 10 м²/сут. В результате рудничного водоотлива, сопровождающего производство детальной разведки и отработки месторождения, уровни трещинно - грунтовых снизились на 10 - 65 и более метров.

Трещинно - жильные воды распространены ниже экзогенной зоны выветривания скальных палеозойских пород и приурочены преимущественно к отдельным зонам тектонических нарушений, рассланцевания и дробления без сплошного пространственного распространения. Запасы этих вод пополняются атмосферными осадками. Фильтрационные показатели оценены значениями 0.005 - 0.26 м/сут.

1.5 Гидрогеологические условия вскрытия месторождения. Гидрогеологические условия отработки месторождения

Гидрогеологические исследования на Шубинском месторождении проводятся с начала его детальной разведки с 1974 г. в целях изучения источников и характера обводненности подземных горных выработок. Для последующего прогнозирования условий отработки рудных тел. По результатам разведки и эксплуатации выяснено, что проходка горных выработок с 1 по 5 горизонты велась в слабо обводненных породах. Интенсивность водопроявлений, приуроченных в основном к контактам пород и руд и зонам повышенного рассланцевания составляла от капежей до струйных поступлений. Водопритоки при вскрытии находились в пределах 0.05 - 1.5 м³/час. С течением времени величины дебитов водопроявлений срабатывались в основном до полного осушения, что свидетельствует об отсутствии постоянного источника питания трещинных вод.

Среднегодовые расходы шахтных вод за период 2009 - 2012 г при вскрытии и отработке месторождения до уровня 5 горизонта, согласно показаниям расходомера на очистных сооружениях Шубинского рудника, приведены в нижеследующей таблице 1.4.

Таблица 1.4

Среднегодовые расходы шахтных вод

	Годы					Средний многолетний
	2009	2010	2011	2012
Расход, м3/ч.	45	61	43	37	47

Среднегодовые значения расхода шахтных вод изменялись в пределах 37 - 61 м³/ч. в среднем, - 47 м³/ч., максимальные расходы в этот период достигали 48 - 77 м³/ч., в среднем, 59 м³/ч.

Источники формирования шахтных вод имеют природный и техногенный генезис.

К природным источникам относятся естественные запасы и ресурсы трещинных вод. К техногенным - вода, потребляемая на технологических процессах (проходческие работы, буровые, закладочные и т.д.), и жидкая фаза бетонной закладки, поступающая из - за перемычек закладываемых камер или инфильтрующаяся в околокамерный горный массив и впоследствии вскрываемая смежными горными выработками.

По химическому составу общерудничные воды преимущественно сульфатные кальциево - магниевые, кальциево - магниево - натриевые с сухим остатком в пределах 0.8 - 1.5 г/дм³ (от пресных до солоноватых вод). Сведения о химическом составе шахтных вод по результатам разовых опробований, проводимых 2 раза в год, приведены в нижеследующей таблице 1.5.

Таблица 1.5

Общий солевой состав шахтных вод за 2010 - 2012 г

Дата отбора	рН	Концентрация химических компонентов, мг/дм3
		Сухой ост.	Катионы				Анионы											Взвеси
			Na+K	Ca	Mg	NH4			HCO3		SO4		NO2		NO3
2010 г.
12.03.	9.5	808	58.6	146	9.2	5.2			54.9		442		0.58		13.7		-
21.05.	6.8	1195	135	148.4	19	6.4			30.5		558		0.69		144.8		263
Средн.	8.2	1002	96.8	147.2	14.1	5.8			43		500		0.6		79.3
2011 г.
12.09.	4.7	1274	94.6	136	19	>8			12.2		616		0.13		126.4		176
14.12.	3.8	866	22.9	83.6	21.1	>8			6		493		0.045		59.4		920
Средн.	4.3	1070	58.8	110	20	>8			9.1		554		0.1		92.9		548
2012 г.
Дата отбора	рН	Концентрация химических компонентов, мг/дм3
		Сухой ост.	Катионы				Анионы
			Na+K	Ca	Mg	NH4			HCO3		SO4		NO2		NO3
27.01.	3.2	1229	17.6	122	30.3	>8			6.1		830		<0.04		11.9		990
15.06.	3.5	1476	14.8	157	60.2	>8			6.1		923		<0.04		24.7		654
								>8		6.1		876		<0.04		18.3			822

Водородный показатель (рН) изменяется в широких пределах 3.2 - 9.5. В основном наблюдается кислая реакция шахтных вод, обусловленная происходящими окислительными процессами в отработанных выемочных единицах и выработках верхних горизонтов. Появление щелочной реакции воды связано с прорывами закладочного материала из закладываемых камер, а также с уменьшением водопритока с верхних 1 - 3 горизонтов.

Содержание компонентов азотной группы в шахтных водах составляют, мг/дм³: нитриты (0.04 - 0.69), нитраты (11.9 - 144.8). Высокие концентрации нитратов в шахтной воде вызваны применением взрывчатых веществ на основе аммиачной селитры.

Кроме того, вследствие отработки рудных тел с последующей закладкой бетонной смесью и наличием в составе рудовмещающей толщи сланцев серицит - хлорит - кварцевого состава, обладающих способностью к быстрому разложению во влажной среде, шахтные воды характеризуются высокими концентрациями взвешенных веществ. По данным очистных сооружений Шубинского рудника за 2012 г., суточные содержания достигали 28.8 г/дм³, в среднем, 6.78 г/дм³. В результате значительной загрязненности взвесями и ионами тяжелых металлов, шахтные воды перед сбросом в поверхностный водоток подвергаются очистке физико-химическим методом.

Шахтные воды обладают агрессивными свойствами по отношению к железобетонным конструкциям следующих видов и степени:

• по водородному показателю - от средне - до сильно агрессивных;

• сульфатной агрессивностью слабой и средней степени.