К проблеме разработки техногенных месторождений в криолитозоне

К ПРОБЛЕМЕ РАЗРАБОТКИ ТЕХНОГЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ В КРИОЛИТОЗОНЕ

, д. т.н.,проф., Центр геофизических исследований ВНЦ РАН и РСО-А, г. Владикавказ, Россия

, асп, , асп., , асп Северо-Кавказский горно-металлургический институт (ГТУ), г. Владикавказ, Россия

Лежалые хвосты обогащения полиметаллических руд всегда рассматривались как «законсервированное» сырье, переработка которого будет осуществляться в неопределенно далеком будущем на более высоком уровне развития техники и технологии. При этом для переработки лежалых хвостов следует применять технологии, обеспечивающие их комплексное использование и предотвращающие загрязнение окружающей среды.

Одним из примеров таких «техногенных» месторождений является хвостохранилище № 1 «ГМК «Норильский Никель» расположенное в северной части подножья Норильского плато, в 2 км западнее площадки Норильской обогатительной фабрики (НОФ) и в 1,5 км от г. Норильска. Данный объект эксплуатировался до 1975 года, а с 1975 года находится в законсервированном состоянии. С 1987 года хвостохранилище № 1 используется как бассейн оборотной воды.

В настоящее время на хвостохранилище №1 производится гидромеханизированный подъем и вторичная переработка лежалых хвостов с извлечением цветных и благородных металлов. В пирротинохранилище № 2 (ПХ 2), которое находится в основании низового откоса хвостохранилища №1 производятся работы по подъему пирротинового концентрата с применением средств гидромеханизации.

Однако, состояние ограждающей дамбы хвостохранилища №1 на примыкании к пирротинохранилищу неудовлетворительное. Подъем лежалых концентрата и хвостов гидромеханизированным способом, особенно при появлении потребности увеличения производства может повлечь разрушение дамбы с заполнением выработанного пространства пирротинохранилища №2 и потерей ценного сырья.

Потенциальная опасность хвостохранилиша заключается также в наличии текучих шламов и расположения их на высоте 36 м над окружающей территорией. В случае гидродинамической аварии может вытечь отстойный пруд объемом 0,17 млн. м3 и неконсолидированные хвосты в объеме около 0,3 млн. м3. При аварии, связанной с переполнением пруда хвостохранилища, объем вытекшей воды составит около 0,5 млн. м3.

Последствием возможных аварий на хвостохранилище может быть загрязнение окружающей среды и затопление территорий, расположенных в пойме р. Щучьей. В зону затопления попадают промышленные и общественные здания и сооружения (медный завод, ж/дорожный вокзал и др.), ЛЭП.

Для решения указанной проблемы было проведено математическое моделирование различных технологических схем отработки заскладированных продуктов и отходов обогащения, обеспечивающих оптимальную систему совместной разработки лежалых хвостов и концентрата и устойчивость гидротехнического сооружения. Для этого было проведено бурение и оборудование КИА, получены данные замеров температур и уровней воды в теле дамбы, на территории ПХ2, проведено разведочное бурение с полным опробованием керна.

Были выполнены расчеты температурного режима дамбы в летний и зимний периоды, что позволило назначить характеристики хвостов, слагающих тело дамбы. Далее были выполнены расчеты устойчивости дамбы при различных технологических схемах отработки, расчеты охранной зоны дамбы, определена технологическая последовательность разработки сооружения, прогнозные расчеты устойчивости.

В результате была разработана оптимальная технология разработки лежалых хостов и пирротинового концентрата ПХ2, с прогнозом устойчивости ограждающих конструкций и рекомендациями вторичного использования обедненных хвостов выработанного пространства накопителей.