Description:

_"ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ИЗДАНИЕ С.С.Бондаренко, Л.А.Лубенский, Г.В.Куликов ГЕОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОДЗЕМНЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ВОД Рецензент д-р геол.-минер. наук И. С. Зекцер Издательство "Недра", 1988_ ВВЕДЕНИЕ За послевоенные годы из земных недр многие полезные ископаемые получены в количествах, превышающих их добычу за всю предшествующую историю человечества. Запасы некоторых редких элементов существенно сократились, а потребность в них резко увеличилась за счет расширения использования в новых отраслях техники и технологии. Актуальной стала проблема поисков и вовлечения в промышленную разработку новых видов минерального сырья, одним из которых могут стать подземные промышленные воды глубоких горизонтов крупных артезианских бассейнов платформ, предгорных и межгорных впадин. К промышленным подземным водам, или гидроминеральному сырью, относят подземные воды и рассолы, количество и качество которых позволяют в конкретных гидрогеологических условиях вести рентабельную добычу этих вод и извлечение из них полезной продукции существующими техническими средствами с применением современных технологических процессов. Интерес к использованию промышленных вод связан не только с истощением запасов традиционных рудных месторождений, редких металлов, но также с рядом преимуществ, присущих этому виду полезных ископаемых. Промышленные подземные воды характеризуются обычно широким региональным распространением и большими геологическими и эксплуатационными запасами. Добыча этих вод не требует проведения капиталоемких горных работ и переработки большой массы горных пород, а осуществляется скважинными водозаборами, позволяющими получить гидроминеральное сырье с больших глубин. Промышленные воды являются комплексным сырьем, обеспечивающим при разработке малоотходную технологию получение помимо редких элементов также солей натрия, калия, магния и кальция; в ряде случаев эти воды характеризуются бальнеологическими свойствами и высоким теплоэнергетическим потенциалом. На поверхности гидроминеральное сырье может обогащаться путем концентрирования за счет испарения, в том числе солнечного. Экономическая целесообразность использования подземных промышленных вод подтверждена многолетней практикой получения из подземных и озерных водных растворов щелочных редких металлов, брома, йода, бора, соединений магния, натрия, калия и кальция в развитых капиталистических странах, а также йода и брома в нашей стране. Возможность широкого использования промышленных вод в качестве гидроминерального сырья обоснована к настоящему времени результатами изучения закономерностей их распространения, региональной оценки эксплуатационных запасов и прогнозных ресурсов, геологоразведочных работ на промышленные йодобромные воды, а также анализом опыта эксплуатации месторождений глубоких подземных вод. Месторождения подземных промышленных вод характеризуются рядом специфических особенностей, определяющих, в свою очередь, методы их изучения и оценки, которые осуществляются на широкой региональной гидрогеологической основе. Эти воды залегают на значительных глубинах (1000 - 5000 м) и характеризуются, как правило, высокими минерализацией, температурой и газонасыщенностью. Распространение подземных вод с высокими концентрациями полезных компонентов само по себе еще не определяет наличия месторождений промышленных вод и их эксплуатационных запасов. Перспективы практического использования этих вод определяются экономикой их добычи и получения полезной продукции. В связи с этим геолого-экономическое обоснование возможности и целесообразности освоения гидроминеральных сырьевых ресурсов является ведущим при оценке запасов месторождений и перспектив их практического освоения на всех стадиях геологоразведочных работ. Имеется ряд особенностей, отличающих геолого-экономическую оценку месторождений подземных промышленных вод от аналогичной оценки рудных месторождений. Эксплуатационные запасы измеряются не единицами массы, а дебитом водозаборов, гарантированным на определенный срок (обычно 10 000 сут); одновременно с запасами промышленной воды фиксируются производственная мощность (по воде) перерабатывающего предприятия и расчетный срок его работы. К запасам подземных вод в отличие от запасов твердых полезных ископаемых неприменимы такие понятия, как оконтуривание, блок, прирезка и т. д. В основе подсчета запасов подземных вод лежат не геометрические построения, а прогноз изменения во времени гидродинамических и гидрохимических условий эксплуатации месторождений. Это определяет содержание кондиционных требований к месторождениям и условиям их разработки, а также суть геолого-экономической оценки месторождений подземных промышленных вод. Геолого-экономическая оценка требует сопоставления и выбора оптимальных показателей разработки месторождения промышленных подземных вод. К числу таких показателей следует относить: 1) минимальные промышленные концентрации полезных компонентов; 2) максимальную глубину залегания промышленной водоносной зоны; 3) минимальный дебит одной эксплуатационной скважины; 4) максимальное понижение динамических уровней в скважинах в период эксплуатации водозабора; 5) суммарный дебит водозабора; 6) площадь (ее размеры) расположения эксплуатационных скважин; 7) условия сброса отработанных предприятием вод; 8) качество и температуру гидроминерального сырья; 9) наличие вредных компонентов и примесей; 10) наличие компонентов, которые целесообразно извлекать попутно с основным производством. Все перечисленные компоненты являются важными. Часто один из факторов (или совокупность нескольких) является решающим в экономике производства. При сопоставлении технико-экономических показателей разработки месторождений принимаются во внимание также: капиталовложения в сырьевую базу и основное производство; стоимость добычи кубического метра воды; общая годовая добыча продукции; себестоимость продукции; удельные капиталовложения на 1 т продукции; сроки окупаемости капитальных вложений в сырьевую базу и основное производство и обусловленная этими сроками рентабельность предприятия. В книге излагаются принципы и методы обоснования кондиционных требований к месторождениям и общей геолого-экономической оценки последних. Эти принципы и методы апробированы при производстве геологоразведочных работ на промышленные йодо-бромные воды и при региональной оценке эксплуатационных запасов и прогнозных ресурсов промышленных редкометалльных вод. Учитывая специфику месторождений промышленных вод и задачи их изучения и оценки, определенное внимание в работе уделено вопросам методики поисково-разведочных работ и подсчета эксплуатационных запасов подземных промышленных вод. При этом авторы рассматривают такие воды как комплексное полезное ископаемое, освоение которого может существенно увеличить в ближайшем будущем минерально-сырьевой потенциал страны. Глава 1. Подземные промышленные воды и их месторождения Подземные промышленные воды, их признаки Представления о подземных промышленных водах с момента их вовлечения в среду хозяйственного использования претерпели существенную эволюцию. В общем смысле под промышленными водами принято понимать подземные воды, содержащие в повышенных количествах полезные компоненты. Длительное время (вплоть до 50-х годов) однозначные критерии для отнесения подземных вод к промышленным не разрабатывались и не обосновывались. Одной из основных причин такого положения было то, что первоначально при классификации или типизации подземных промышленных вод, как и других типов вод, учитывались данные, характеризующие только их состав и концентрации полезных компонентов, в основном йода и брома. Такие важные факторы, как глубины залегания и гидрогеологические параметры заключающих промышленные воды водоносных комплексов, природные и экономические условия районов распространения промышленных вод, количество эксплуатационных запасов последних, и другие вообще не учитывались. Одна из первых классификаций промышленных вод была предложена в 1955 г. Н. А. Плотниковым. Классификация учитывала кларковые содержания некоторых рассеянных элементов в земной коре, их концентрации в водах суши и морской воде, а также установленные к тому времени предельные концентрации специфических компонентов в водах лечебного назначения (табл. 1). Таблица 1 Классификация бромных, йодных, борных и других вод. По Н. А. Плотникову Наименование вод | Минимальные концентрации элементов (мг/л) | |------------------|-----------------------------------------| | Бромные | Йодные | Йодобромные | Борные | Йодоборные | Радиевые | | Вr > 25 | I > 1 | 1(1), 25 (Вg) | В> 10 | 1 (1), 10 (В) | Ra > 10-8 | | Бромные | Йодные | Йодобромные | Борные | Йодоборные | Радиевые | | Вr > 250 | I > 18 | 10(1), 200 (Вr) | В > 250 | 10(1), 75 (В) | Ra> 10-5 | С целью стимулирования поисков и выявления новых перспективных площадей и месторождений подземных промышленных вод бывшим Госхимкомитетом" _ Ключевые слова: пласт, редкий, проектный проработка, сточный вода, изучение, формула, стадий предварительный, запас, запас подземный, подземный, глубокий, себестоимость, капитальный затрата, водовмещающий порода, подземный вода, подземный вод, работа, месторождение, качество, район, геолого-экономический оценка, тектонический нарушение, гидроминеральный сырье, свободный состояние, диаметр, субъективный причина, западный сибирь, лечебный учреждение, гидрогеологический условие, расчет, сырье, эксплуатационный запас, ископаемое, табла, кондиция, цена, исследование, сырьевой вода, состав, показатель, движение вода, мочь, масса вода, прочий равный, метод, дебит, откачка, затрата, редкий металл, время, эксплуатационные запас, обоснование, комплекс, подразделение вод, мв, минеральный соль, экономический эффективность, оцениваемый участок, практический интерес, расчёт, разведка, результат, оценка, плотность вода, требование, содержание, дифференциальный рента, производство, оценка месторождение, год, полезный, замыкающий, график, горный порода, обычный, атмосферный давление, текущий издержка, геолого-экономический, расчетный, экономически целесообразный, отход производство, значение, граница, водоносный горизонт, значительный мера, схема, термальный вода, эксплуатация, часть, рост затрата, единица запас, межгорный впадина, водоподъемный труба, подземный промышленный, расход, возможность, продуктивный горизонт, км, артезианский бассейн, проведение опытный-фильтрационный, минеральный, тип, случай, прямой, определение, бассейн, расчетный путь, стоимость, геолого, технический средство, фактор, замыкающий затрата, параметр, гидравлический сопротивление, промышленный вода, процесс, элемент, бондаренко, следующий, предприятие, проведение разведочный, мощность, водонапорный система, месторождение подземный, ресурс, сырьевой база, учёт, решение, народный хозяйство, издержка производство, продолжительность откачка, учет, система, денежный выражение, критерий, изменение, крутопадающий крыло, минеральный сырье, вода, должный, геометрический построение, приведенный, вредный компонент, температура, уровень, величина, бром, запас литий, расчётный, водоносный комплекс, гидрогеохимический карта, продукция, йод, полезный ископаемый, редкий элемент, горизонт, проведение геологоразведочный, разработка, гидроминеральный, порода, подземный промышленный воды, стадия, промышленный вод, рис, закарстованный порода, стадий геологоразведочный, водоносный, давление, морской вода, балансовый, стадия предварительный, абсурдный результат, задача, вредный примесь, вопрос, компонент, горный рента, рассеянный элемент, ссср, четвертичный отложение, впадина выделяемый, пластовый, вод, экономический, коэффициент, площадь, строительство, насосно-компрессорный труба, эксплуатационный, погружной насос, промышленный, прекращение откачка, газовый шапка, предел, концентрация, полезный компонент, недра, связанный, сырьё, опытный-эксплуатационный откачка, полезный ископаемое, методический указание, руб, красноцветный толща, редкометалльный вод, отложение, скважина, опытный, кратковременный откачка, водоносный отложение, полный, срок, глубина, подземный промышленный вод, пористый среда, возмещение затрата, вид, гидрогеологический, распространение, госкомцен ссср, дисконтирование, единица масса, участок, понижение, добыча, число, вариант, рассол, зависимость, минерализация, использование, пожарицкий, затрата труд, переработка, водозабор, бурение, зона