Наша специализация - подземные воды
Проектные и консалтинговые услуги с сфере водопользования
Программное обеспечение для гидрогеологии и природопользования

Оценка запасов и использование дренажных подземных вод при разработке месторождений твёрдых полезных ископаемых

Лебединский ГОК

Нормативно-правовая база государственной экспертизы запасов дренажных подземных вод

  • Водный кодекс Российской федерации (ред. от 23.07.2008 № 160-ФЗ)
  • Закон РФ от 21.02.1992 № 2395-1 "О недрах" (ред. от 18.07.2008)
  • Положение о государственной экспертизе запасов полезных ископаемых, геологической, экономической и экологической информации о представляемых в пользование участках недр, об определении размера и порядка взимания платы за ее проведение (в ред. Постановлений Правительства РФ от 11.02.2005г. № 69, от 26.07.2006 № 460, от 22.01.2007 № 37)
  • Приказ ФАН от 22.02.2005 № 185. "О возложении полномочий по проведению государственной экспертизы запасов полезных ископаемых, геологической, экономической и экологической информации о предоставляемых в пользование участках недр на Государственное учреждение 'ГКЗ'"
  • Временный регламент проведения государственной экспертизы запасов полезных ископаемых, геологической, экономической и экологической информации о предоставляемых в пользование участках недр (приложение 2 к приказу ФАН от 21.04.2005 № 450)

Нормативные документы, применяемые при оценке запасов дренажных подземных вод

  • Классификация запасов и прогнозных ресурсов питьевых, технических и минеральных подземных вод (утверждена приказом МПР России от 30.07.2007 г. № 195)
  • ГОСТ 2761-84 "Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения"
  • СанПиН 2.1.4.1074-01 "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества"
  • СанПиН 2.1.4.1110-02 "Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов питьевого назначения"
  • СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 "Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов"
  • СНиП 2.04.02-84 "Водоснабжение, наружные сети и сооружения"
  • СНиП 2.06.14-85 "Защита горных выработок от подземных и поверхностных вод"

Методические документы по оценке запасов дренажных подземных вод

  • Методические рекомендации по применению Классификации запасов и прогнозных ресурсов питьевых, технических и минеральных подземных вод (утверждены распоряжением МПР России от 27.12.2007 г. № 69-р)
  • Методическое руководство по применению Классификации эксплуатационных запасов и прогнозных ресурсов подземных вод к месторождениям питьевых и технических подземных вод (рекомендованы к использованию протоколом МПР России от 03.04.2007 г. № 11-17/0044-пр, действительны для объектов, завершенных до 01.01.2008 г.)
  • Рекомендации по содержанию, оформлению и порядку представления на государственную экспертизу материалов подсчета эксплуатационных запасов питьевых, технических и лечебных минеральных подземных вод (введены в действие приказом МПР России от 30.04.1998 г. № 123)
  • Методические рекомендации по комплексному изучению месторождений и подсчету запасов попутных полезных ископаемых и компонентов (рекомендованы к использованию протоколом МПР России от 03.04.2007 №11-17/0044)
  • Методические рекомендации по технико-экономическому обоснованию кондиций для подсчета запасов месторождений твердых полезных ископаемых (утверждены распоряжением МПР России от 05.06.2007 г. № 37-р)
  • Методические рекомендации по оценке эксплуатационных запасов подземных дренажных вод месторождений твердых полезных ископаемых (одобрены начальником отдела геоэкологии и гидрогеологии Мингео СССР 24.01.1991 г. и согласованы с ГКЗ СССР)

Методические рекомендации по оценке эксплуатационных запасов подземных дренажных вод месторождений твердых полезных ископаемых

  • Подготовлены группой авторитетных специалистов ВСЕГИНГЕО под руководством проф. Язвина Л.С.
  • Основаны на устаревшей законодательно-нормативной базе СССР
  • Тем не менее, это действующий методический документ. Однако при его применении необходим творческий подход, который учитывает требования современного законодательства и нормативных документов
  • Являются всеобъемлющим методическим документом, в котором представлены:
    • типизация месторождений дренажных подземных вод по условиям формирования их эксплуатационных запасов
    • классификация эксплуатационных запасов дренажных подземных вод и принципы их категоризации
    • методика оценки эксплуатационных запасов дренажных подземных вод
    • особенности гидрогеологического изучения разведуемых и эксплуатируемых месторождений твердых полезных ископаемых с целью оценки эксплуатационных запасов дренажных подземных вод
    • требования к отчетным материалам

Определения термина "дренажные воды" и его употребление

  • Водный кодекс РФ: "дренажные воды - воды, отвод которых осуществляется дренажными сооружениями для сброса в водные объекты"
  • ФЗ РФ "О недрах": термин не определен и не употребляется
  • Геологический словарь: "вода дренажная - поверхностная или подземная вода, собираемая дренажным сооружением и отводимая им в др. место"
  • Налоговый кодекс РФ, Глава 25.2. Водный налог, Статья 333.9. Объекты налогообложения: "забор из подземных водных объектов шахтно-рудничных и коллекторно-дренажных вод"
  • Налоговый кодекс РФ, Глава 26. Налог на добычу полезных ископаемых, Статья 336. Объект налогообложения: "...не признаются объектом налогообложения... дренажные подземные воды, не учитываемые на государственном балансе запасов полезных ископаемых, извлекаемых при разработке месторождений полезных ископаемых или при строительстве и эксплуатации подземных сооружений"
  • Приказы МПР России, например, от 29.11.2007 г. № 311 (учет объектов и объема сброса сточных вод и (или) дренажных вод, их качества)
  • Нормативные и методические документы ГКЗ
  • В Классификации ГКЗ (2007 г.) и Методических рекомендациях к ее применению: термин не определен и не употребляется
  • Классификация ГКЗ (1997 г.): "дренажные и попутные воды, извлечение которых связано с разработкой других видов полезных ископаемых, а также использованием недр в других целях, не связанных с добычей полезных ископаемых"

Согласно нормативным и методическим документам ГКЗ:

  • Изучение гидрогеологических условий месторождений полезных ископаемых всех типов является обязательным при разработке ТЭО кондиций. При этом:
    • производится оценка возможности использования дренажных подземных вод в тех или иных целях
    • определяется целесообразность подсчета балансовых запасов дренажных подземных вод для этих целей
  • Дренажные подземные воды рассматриваются как попутное полезное ископаемое в том случае, если они пригодны для водоснабжения, извлечения из них ценных компонентов или бальнеологических целей
  • Выделяются следующие жидкие попутные полезные ископаемые:
    • подземные воды месторождений нефти, содержащие повышенные концентрации йода, брома, бора, лития и других полезных компонентов
    • рассолы месторождений ископаемых солей
    • подземные воды, участвующие в обводнении горных выработок
  • Изучение в качестве попутного полезного ископаемого подземных вод, участвующих в обводнении горных выработок на месторождениях твердых полезных ископаемых, производится при наличии потребности в этих водах

Таким образом, согласно требованиям ГКЗ:

  • Подземные воды, участвующие в обводнении горных выработок при разработке месторождений твердых полезных ископаемых, могут, при необходимости, использоваться как:
    • питьевые и технические воды (хозяйственно-питьевое и техническое водоснабжение, орошение земель)
    • промышленные воды (извлечение из них ценных компонентов)
    • минеральные воды (бальнеологические и питьевые лечебные и лечебно-столовые)
  • Целесообразность использования дренажных подземных вод должна быть установлена технико-экономическими расчетами при обосновании кондиций для подсчета запасов месторождений твердого полезного ископаемого, либо на основании специальных технико-экономических расчетов. При этом учитываются требования охраны подземных вод от истощения и загрязнения и рационального использования водных ресурсов, т.е. рассматривается возможность параллельного решения задач осушения месторождения и водоснабжения объектов на прилегающих территориях
  • На стадии ТЭО кондиций должна быть определена потребность в дренажных подземных водах различного назначения (она может уточняться при разработке проекта разработки месторождения). Также должны быть определены требования к качеству воды, режиму и условиям эксплуатации, а при использовании дренажных подземных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения должна быть установлена возможность создания зоны санитарной охраны и разработаны рекомендации по ее сооружению

Методические документы ГКЗ по применению классификации

Рекомендации к Классификации 2007 г.:

  • Дренажные воды не упоминаются

Руководство к Классификации 1997 г.:

  • В качестве питьевых и технических подземных вод могут использоваться подземные воды, извлекаемые:
    • при разработке месторождений твердых полезных ископаемых, так называемые дренажные подземные воды. Их отбор может осуществляться как из специальных водопонизительных систем, так и из подземных и открытых горных выработок
    • при разработке месторождений углеводородного сырья из эксплуатационных скважин
    • при водопонижении в процессе строительства и эксплуатации промышленных и гражданских объектов, в том числе подземных сооружений, не связанных с добычей полезных ископаемых
    • при дренаже мелиорируемых земель и подтопленных территорий
  • Возможность использования указанных видов подземных вод по тому или иному назначению определяется наличием потребности в этих водах, их общим качеством, наличием специфических компонентов, возможностью организации зон санитарной охраны (для питьевых вод), технико-экономической целесообразностью их использования, в том числе после проведения мероприятий по их очистке и водоподготовке
  • Подземные воды, извлекаемые при разработке твердых полезных ископаемых и углеводородного сырья, при наличии потребности в этих водах относятся к попутным полезным ископаемым

Возможность использования дренажных подземных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения (ХПВ) ограничена:

  • СанПиН 2.1.4.1110-02 (ЗСО): во втором и третьем поясах ЗСО запрещаются разработки недр земли
  • СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 (СЗЗ): в границах СЗЗ:
    • не допускается размещать комплексы водопроводных сооружений для подготовки и хранения питьевой воды
    • допускается размещать артезианские скважины для технического водоснабжения
    • Эти требования нормативных документов существенно ограничивают возможность использования дренажных подземных вод для ХПВ:
    • внутренние системы осушения не могут служить источником ХПВ (несмотря на положительный опыт использования вод подземных дренажных систем, например, Михайловского, Лебединского и Стойленского карьеров КМА)
    • полная санитарная защита источников водоснабжения в процессе разработки месторождений твердых полезных ископаемых может быть обеспечена только при использовании внешних систем осушения, расположенные за пределами горных выработок шахт и карьеров (т.е. за пределами СЗЗ), но и в этом случае требуется серьезное обоснование защищенности дренажных подземных вод от загрязнения

Согласно методическим рекомендациям:

  • Если дренажные подземные воды, участвующие в обводнении месторождений твердых полезных ископаемых при их разработке, рассматриваются как попутное полезное ископаемое то они формируют самостоятельные месторождения, пространственно совпадающие с месторождениями основного полезного ископаемого или выходящие за его пределы (при наличии внешних водопонизительных систем
  • Под месторождением дренажных подземных вод следует понимать пространственно ограниченную часть водоносной системы, в пределах которой при разработке твердого полезного ископаемого создаются условия для отбора подземных вод, количество и качество которых позволяет осуществлять их целевое использование
  • Часть водоносной системы, из которой происходит отбор подземных вод при разработке месторождения твердого полезного ископаемого, может рассматриваться как месторождение при наличии потребителя, так как только в этом случае может быть обеспечено целевое использование дренажных вод
  • Возможность использования дренажных вод определяется величиной их эксплуатационных запасов, под которым следует понимать минимальный или средний за определенный заданный расчетный период расход воды, который может быть получен при разработке твердого полезного ископаемого при качестве воды, отвечающей установленным требованиям в течение всего расчетного периода эксплуатации. Средний расход может приниматься в качестве эксплуатационных запасов в тех случаях, когда режим водопотребления соответствует режиму водоотбора, или когда дренажные воды накапливаются в водохранилище

Источники формирования эксплуатационных запасов дренажных подземных вод

  • емкостные запасы (ресурсы) - объем подземных вод, который может быть извлечен из водоносной системы при снижении напора, осушении пластов и вытеснении воды из породы (естественные и искусственные запасы)
  • динамические естественные ресурсы (запасы) - питание подземных вод за счет инфильтрации атмосферных осадков, фильтрации из рек и водоемов, притока из других систем, в ненарушенных разработкой полезного ископаемого условиях (естественные ресурсы)
  • динамические антропогенные ресурсы (запасы) - питание подземных вод, формирующееся в результате фильтрационных потерь из инженерных сооружений (хвостохранилищ, гидроотвалов, затопленных горных выработок и др.), а также при инфильтрации оросительных вод (искусственные ресурсы)
  • привлекаемые ресурсы (запасы) - усиление питания подземных вод при их отборе дренажными сооружениями за счет усиления питания из поверхностных водотоков и водоемов, притока из смежных систем, инфильтрации атмосферных осадков

Рекомендации к Классификации 2007 г.:

  • Источники формирования запасов подземных вод не обозначены

Руководство к Классификации 1997 г.:

  • естественные запасы - объем гравитационной воды, заключенной в порах, трещинах, карстовых и других пустотах горных пород, а также упругие запасы разрабатываемого и гидравлически связанных с ним смежных водоносных горизонтов
  • естественные ресурсы - величина питания (расход потока подземных вод по водоносному горизонту и перетекание из смежных водоносных горизонтов, которые в нарушенных эксплуатацией условиях могут возрастать за счет улучшения условий инфильтрации атмосферных осадков, уменьшения испарения с поверхности грунтовых вод и транспирации, усиления перетекания из смежных водоносных горизонтов)
  • привлекаемые в процессе эксплуатации поверхностные воды
  • искусственные запасы - определенный объем гравитационных или упругих запасов воды, формируемый искусственным путем
  • искусственные ресурсы - расход подземных вод, обеспеченный искусственным питанием

Типизация месторождений дренажных подземных вод по условиям формирования эксплуатационных запасов

По геолого-гидрогеологическому строению, определяющему условия формирования эксплуатационных запасов и методику их разведки и оценки, месторождения дренажных подземных вод подразделяются на типы (подтипы I-А и I-Б и типы II-IV подразделяется также на не связанные и связанные с поверхностными водами):

  1. месторождения, приуроченные к многослойной толще артезианских бассейнов, включающей безнапорный и напорные водоносные горизонты пластового типа в центральной части артезианских бассейнов (I-А) или в краевой части артезианских бассейнов, в межгорных впадинах (I-Б)
  2. месторождения, приуроченные к трещиноватым закарстованным карбонатным породам (подтипы II-А и II-Б)
  3. месторождения, приуроченные к массивам трещиноватых магматических, метаморфических пород щитов, молодых и древних горно-складчатых областей, содержащих безнапорные трещинные, трещинно-жильные воды (подтипы III-А и III-Б)
  4. месторождения, приуроченные к массивам ритмично переслаивающихся литифицированных (полускальных и скальных) пород краевых прогибов, межгорных депрессий, мульд, содержащих трещинные и трещинно-пластовые воды (подтипы IV-А и IV-Б)
  5. месторождения, приуроченные к рыхлым отложениям речных долин, содержащих безнапорные воды порового типа

Системы отработки и осушения месторождений твердых полезных ископаемых для различных типов месторождений дренажных подземных вод

 
Тип Система отработки Система осушения
I
  • карьеры
  • система подземных горных (в т.ч. этажно расположенные)
  • комбинированная, с обрушением горных пород и с закладкой выработанного пространства
  • внешние поверхностные водопонизительные установки (скважины)
  • подземные водопонизительные системы (дренажные выработки с водопонижающими скважинами и сквозными фильтрами)
  • карьерный (шахтный) водоотлив
II
  • открытый
  • подземный
  • комбинированный
  • карьерный (шахтный) водоотлив
  • поверхностные водопонизительные устройства
  • отвод поверхностных водотоков
  • гидравлические завесы
  • подземные дренажные выработки
III
  • открытый
  • подземными горными выработками, штольнями (очень редко)
  • карьерный водоотлив (или из горных выработок), обеспечивающий полноту дренирования вышележащей водоносной толщи в пределах депрессионной воронки
IV
  • открытый
  • шахтные поля с этажно расположенной системой подземных выработок
  • комбинированный
  • карьерный (шахтный) водоотлив
  • специальные подземные дренажные выработки (редко)
V
  • открытый
  • ряд водопонизительных скважин
  • гидравлическая завеса со стороны реки

Рекомендации к Классификации 2007 г.:

  • Типизация месторождений не приводится

Руководство к Классификации 1997 г.:

Месторождения питьевых и технических подземных вод связаны с водоносными горизонтами и зонами, распространенными:

  • в речных долинах
  • в артезианских бассейнах
  • в конусах выноса предгорных шлейфов и внутригорных впадин
  • в ограниченных по площади структурах
  • в бассейнах и потоках грунтовых вод
  • в бассейнах и потоках субнапорных вод
  • в потоках трещинно-жильных вод
  • в таликах в области развития многолетнемерзлых пород

Критерии отнесения месторождений дренажных подземных вод к группам сложности

Классификация (1983 г.) и инструкция по ее применению к месторождениям питьевых и технических вод были разработаны для месторождений подземных вод, не связанных с месторождениями твердых полезных ископаемых, в связи с чем, в этих документах не учитываются горнотехнические условия их разработки. Поэтому предлагается следующие критерии отнесения месторождения к соответствующей группе сложности:

  • характер залегания и строения водоносных горизонтов, слабопроницаемых и водоупорных отложений, определяющим особенности процессов формирования эксплуатационных запасов подземных вод и возможность достоверной оценки основных источников их формирования
  • степень изменчивости фильтрационных свойств водовмещающих пород
  • сложность гидрохимических условий
  • система отбора подземных вод при разработке твердого полезного ископаемого для групп сложности:
    1. внешняя система водопонизительных скважин или открытый карьерный водоотлив
    2. внешняя система водопонизительных скважин и внутренние водоприемные сооружения
    3. внутренняя водоприемная система
Рекомендации к Классификации 2007 Руководство к Классификации 1997
характер залегания и строения эксплуатационных водоносных горизонтов, а также перекрывающих и подстилающих их водоносных и слабопроницаемых пластов характер залегания и строения водоносных горизонтов
изменчивость мощностей и фильтрационных свойств водовмещающих пород изменчивость мощностей и фильтрационных свойств водовмещающих пород
сложность гидрогеохимической обстановки сложность гидрогеохимической обстановки
сложность экологической и водохозяйственной обстановки и горно-геологических условий сложность антропогенной обстановки (водохозяйственной обстановки и наличия антропогенных источников загрязнения)
возможность надежной оценки основных источников формирования запасов подземных вод и их качества по результатам геологоразведочных работ, а также прогнозирования их изменений в процессе эксплуатации водозаборных сооружений возможность надежной количественной оценки при разведке основных источников формирования эксплуатационных запасов подземных вод и их изменений в процессе эксплуатации
надежность прогнозирования последствий отбора подземных вод на окружающую среду и состояния недр возможность изучения факторов и надежность прогнозирования последствий влияния отбора подземных вод на окружающую среду
  сложность горно-геологических условий освоения и необходимость использования при разведке и освоении сложных технологий (искусственное подпитывание, лучевые водозаборы, глубокие скважины сложной конструкции и др.)

Принципы категоризации эксплуатационных запасов дренажных подземных вод

Внешняя поверхностная система водопонизительных скважин или открытый карьерный водоотлив (месторождения 1-й и 2-й групп сложности) запасы категорий А, В и С1 определяются по:

  • фактической и расчетной производительности действующих водопонизительных установок
  • фактическому и расчетному дебиту опытно-эксплуатационных откачек
  • расчетному дебиту опробованных и проектных скважин

Внутренняя водоприемная система (месторождения 1-й и 2-й групп сложности) запасы определяются по:

  • фактической производительности действующих водоприемных сооружений:
    • простые условия - категории A
    • сложные и очень сложные условия - A (если не планируется изменение водоприемной системы) и B
  • расчетному дебиту водоприемной системы, установленному по данным ее многолетней эксплуатации:
    • простые условия - категории B
    • сложные и очень сложные условия - C1
  • фактическому дебиту опытно-эксплуатационного водоотлива продолжительностью не менее одного года:
    • простые и сложные условия- категории B
    • очень сложные условия - C1
  • расчетному дебиту планируемой водоприемной системы:
    • простые условия - категории B или C1 (в слабоизученной по глубине части месторождения)
    • простые и сложные условия (по аналогии) - C1
    • сложные условия - C1
    • очень сложные условия - C2
  • расчетной величине общего водопритока в систему горных выработок без учета системы отработки - C2

Оценка эксплуатационных запасов дренажных подземных вод

  • Заключается в определении возможной производительности проектируемых дренажных сооружений в процессе разработки основного полезного ископаемого в течение заданной продолжительности расчетного периода и при условии сохранения качества воды в пределах установленных кондиций
  • Проводится по результатам гидрогеологических исследований, проведенных на соответствующих стадиях изучения месторождения основного полезного ископаемого
  • По категориям, обосновывающим их промышленное освоение, проводится применительно к принятой схеме отработки месторождения и системе отбора дренажных вод (если месторождение будет отрабатываться под защитой поверхностной внешней водопонизительной и внутренней водоприемной систем и воды, откачиваемые этими системами, будут отличаться по качеству и использоваться по различным направлениям, к утверждению следует представлять запасы, соответствующие дебитам каждой системы раздельно)
  • Включает решение следующих основных задач:
    • оценка возможной производительности каптажных сооружений при принятой схеме отбора воды
    • прогноз возможных изменений качества воды (в необходимых случаях)
    • определение границ зон санитарной охраны (при использовании дренажных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения)
    • оценка обеспеченности эксплуатационных запасов дренажных вод балансовыми составляющими (источниками формирования)
    • оценка влияния отработки оцениваемого месторождения на другие месторождения и водозаборы, находящиеся в зоне влияния оцениваемого
    • оценка влияния отбора подземных вод на гидрогеологические и другие природные условия окружающих территорий

Эксплуатационные запасы дренажных подземных вод

  • Должны соответствовать величине минимального среднемесячного водопритока или его среднему значению за заданный расчетный период (если режим водопотребления соответствует режиму водопритока или проектируется накопительное водохранилище)
  • Не следует отождествлять с величиной водопритока, рассчитанного для выбора системы осушения и насосного оборудования, так как инженерный запас принимаемый при расчетах водопритоков, может привести к существенному завышению эксплуатационных запасов дренажных вод
  • Оцениваются с учетом взаимодействие дренажных систем оцениваемого месторождения с другими дренажными системами, а также с действующими и проектируемыми водозаборами на месторождениях подземных вод. При этом должен быть выполнен прогноз влияния планируемого отбора на существующие водозаборные сооружения и разработаны рекомендации по обеспечению водой потребителей, использующих существующие водозаборные сооружения, если последние в результате эксплуатации месторождения дренажных вод выйдут из строя
  • Оцениваются на определенный ограниченный срок эксплуатации (учитывая сложность гидрогеологических и горнотехнических условий, а также поэтапность освоения месторождения твердого полезного ископаемого, этот срок целесообразно принимать равным сроку первоочередной отработки)

Стадии гидрогеологических исследований при оценке эксплуатационных запасов дренажных подземных вод

Изучение подземных вод в качестве попутного полезного ископаемого является составной частью общего комплекса гидрогеологических исследований, выполняемых в процессе разведки месторождений твердых полезных ископаемых в целях их геолого-экономической оценки, поэтому оно должно проводиться в соответствии со стадиями геологоразведочных работ:

  • Предварительная разведка: кроме исследований общих геолого-гидрогеологических условий, изучаемых в целях разведки основного полезного ископаемого, должны выясняться условия формирование эксплуатационных запасов дренажных подземных вод, охарактеризовать качество дренажных подземных вод и определить виды их возможного использования
  • Детальная разведка: гидрогеологические исследования должны быть направлена на получение информации для оценки эксплуатационных запасов дренажных вод по промышленным категориям, т.е. они проводятся применительно к проектируемым способам отработки и осушения месторождения твердого полезного ископаемого с учетом возможных вариантов водоотбора дренажных вод для водоснабжения
  • Доразведка: гидрогеологические исследования связаны с геологоразведочными работами на ранее разведанных, но не вовлеченных в эксплуатацию месторождениях, поэтому их постановка должна быть аналогична исследованиям при детальной разведки впервые разведуемых месторождений
  • Эксплуатационная разведка: гидрогеологические работы направлены на обеспечение деятельности горнодобывающего предприятия, они должны предусматривать получение данных для переоценки эксплуатационных запасов дренажных вод

Методы подсчета эксплуатационных запасов дренажных подземных вод

  • Гидродинамический:
    • аналитический - используется при относительно простых условиях, применительно к обобщенным системам осушения и осредненным и гидрогеологическим параметрам
    • математического моделирования - используется для сложных и очень сложных условий, когда водоносные горизонты характеризуются большой фильтрационной неоднородностью и сложными границами распространения, изменяющимися источниками формирования эксплуатационных запасов дренажных вод, при наличии нескольких взаимосвязанных водоносных горизонтов и гидравлическом взаимодействии системы осушения с дренажными сооружениями других месторождений и водозаборами подземных вод
  • Гидравлический - основан на экспериментальной зависимости водопротока от увеличения-глубины отработки (применим при условии неизменности системы отработки и осушения месторождения)
  • Балансовый - основан на количественной оценке источников формирования в пределах депрессионной воронки и определении приходных и расходных статей водного баланса (используется обычно в сочетании с каким-либо другим методом)
  • Вероятностно-статистический - основан на данных длительного периода наблюдений при "квазистабильном" режиме, когда изменения водопритоков зависят в основном от климатического фактора
  • Гидрогеологической аналогии - основан на подобии геологических, гидрогеологических и горнотехнических условий разведуемых и эксплуатируемых месторождений (используется для сложных и весьма сложных месторождений для внутренних систем осушения)

Методы прогноза качества дренажных подземных вод

  • Аналитический - основан на использовании теоретических зависимостей для определенных граничных условий, дренируемых водоносных горизонтов и расположения осушительных устройств (применяется при относительно простых гидрогеологических условиях, которые могут быть обоснованно представлены в виде типовых расчетных схем)
  • Математического моделирования - используется для сложных и очень сложных условий, например, при неоднородных водоносных горизонтах, разнообразных граничных условиях и конфигурациях контуров минерализованных вод, нестационарном режиме подтягивания минерализованных вод с нижних горизонтов водоносных толщ и наличии техногенных очагов загрязнения подземных вод
  • Гидрогеологической аналогии - основан на доказательстве аналогии сравниваемых месторождений, особенно их гидрогеохимических обстановок, в части минералогического состава залежей полезного ископаемого и вмещающих пород, типов минерализации подземных вод и техногенных факторов, преобразующих химический состав шахтных и рудничных вод в зоне ведения горных разработок
  • Статистический - заключается в прогнозной оценке качества (минерализации) дренажных вод на основе корреляционных зависимостей содержания макро- и микрокомпонентов от природных и горнотехнических факторов
  • Графический - основан на построении и использовании графиков зависимости содержания химических компонентов от величины общей минерализации воды (графики смешения)

Требования к составу отчетных материалов по оценке эксплуатационных запасов дренажных подземных вод

  • Введение
  • Общие сведения о месторождении, системе его разработки
  • Методика специальных работ для оценки запасов дренажных вод
  • Гидрогеологические условия
  • Источники формирования дренажных вод
  • Система дренажа месторождения (системы водопонизительных скважин на поверхности и дренажных устройств в подземных горных выработках)
  • Оценка качества дренажных вод, их загрязненности
  • Подсчет эксплуатационных запасов дренажных вод, их категоризация
  • Рекомендации по возможному использованию дренажных вод
  • Табличные приложения:
    • опробование водопонизительных скважин
    • замеры водопритоков в подземные горные выработки
    • эксплуатационные запасы дренажных вод по отдельным участкам месторождения
    • химический состав дренажных вод
    • содержание тяжелых и редких элементов в дренажных водах
  • Графические приложения:
    • гидрогеологическая карта месторождения масштаба 1:10000 - 1:5000
    • схема водоотлива рудника, шахты или карьера
    • схема подсчета эксплуатационных запасов дренажных вод

Пример

Переоценка балансовых эксплуатационных запасов Лебединского месторождения подземных вод методом математического моделирования.