Гидрогеологические условия

Объект исследований приурочен к территории Сузакского артезианского бассейна третьего порядка Сарысуйской системы артезианских бассейнов (37, 38). Участок расположен в зоне транзита подземных вод в бортовой части бассейна на удалении от основной области питания в горах Б. и М. Каратау на расстоянии 80 км. Коэффициенты фильтрации в отложениях уюкского продуктивного горизонта колеблются от 6 до 14 м/сут.

Пьезометрическая поверхность горизонта погружается в целом к северо-востоку при среднем уклоне уровня – 0,00147.

Минерализация вод горизонта изменяется по потоку от 0,3 до 0,5-0,92 г/л. Истинная скорость движения подземных вод составляет 39,2 м/год. По химическому составу воды сульфатно-гидрокарбонатные натриево-кальциевые, агрессивность по отношению к железу и бетону отсутствует. Снижение уровня подземных вод в пределах участка 1,7-2,9 м в год.

В целом гидрогеологические условия уюкского горизонта весьма благоприятны для отработки рудных залежей способом ПВ.

Благоприятными факторами являются: приуроченность рудных тел к водоносному горизонту малой и средней мощности, изолированность горизонта местными выдержанными водоупорами, умеренно водообильный и водообильный тип горизонта, умеренная и высокая проводимость, хорошая проницаемость песков, высоконапорный характер подземных вод с положительным залеганием пьезометрического уровня, низкая минерализация подземных вод с благоприятным химическим составом и температурным режимом.

Проведенные лабораторные геотехнологические исследования пород и руд, а также натурный опыт подземного скважинного выщелачивания урана по сернокислотной схеме показали высокую технологичность руд участка Торткудук при фильтрационном выщелачивании.

В процессе проведения натурных опытных работ извлечение урана по растворам составило 82процент при отношении Ж/Т равном 2,95. Средняя концентрация выщелачивающего реагента за период опыта не превышала 5,9 г/дм³. Удельные расходы серной кислоты на тонну горнорудной массы и на килограмм урана составили соответственно 8,57 кг/тн и 38,5 кг/кг.

На участке распространены водоносные горизонты и комплексы верхнего гидрогеологического этажа (платформенный чехол), состоящего из двух водоносных серий - неоген-четвертичной и мел-палеогеновой (33). В неоген-четвертичной серии выделяются следующие водоносные горизонты и комплексы:

- водоносный современный аллювиальный горизонт (аQ _IV);

- водоносный верхнечетвертичный аллювиальный горизонт (аQ _III);

- водоносный среднечетвертичный-современный аллювиально-эоловый горизонт (eoQ _II-IV);

-водоносный нижнечетвертичный-современный аллювиально-эоловый горизонт (eoQ _I-IV);

-водоупорный локально-водоносный миоценовый осадочный терригенно-карбонатный комплекс (N₁² – N₂²).

В состав мел-палеогеновой серии входят следующие комплексы:

- водоносный эоценовый морской комплекс (P₁² – P₂^2-3);

-водоносный палеоценовый морской комплекс (P₁^1-2);

-водоносный верхнемеловой прибрежно-морской комплекс (K₂km-t₁).

Рудовмещающие породы полигона ОПВ представлены мелкозернистыми песками с тонкими прослоями углистого детрита и мелкими обрывками до 1-2 мм серых глин мощностью 0,5-2 м. Кровлей горизонта служат верхнеэоценовые серые, плотные глины являющиеся региональным водоупором.

Подошва горизонта глины мощностью до 3 м. Общая мощность уюкского водоносного горизонта около 20 м., мощность рудной залежи порядка 6 м. Кровля продуктивного горизонта залегает на глубине 250-280 м, подошва 280-300 м.

Водоносный горизонт напорного типа с глубиной залегания пьезометрического уровня до 20м. Гидростатический напор на кровлю горизонта составляет 240 метров.

   По данным опытно-фильтрационных работ получены следующие гидрогеологические параметры: дебит (Q) скважины 2-61 – 3,3 дм³/сек; понижение (S) в скважине –м; удельный дебит (g) –дм³/сек; коэффициент фильтрации водоносного горизонта – 4,1-4,7 м/сут; коэффициент водопроводимости – 75,3-87,8 м²/сут; коэффициент пьезопроводности – 5,7х10⁵ м²/сут.

Минерализация воды 0,7 г/дм³ с сульфатно-хлоридным натриевым составом. Воды слабощелочные с рН=8,2. Содержание урана в воде – 1,4х10^-6 г/дм³  (0,17 Бк/дм³), радия – 2,0х10^-12 г/дм³ (0,07 Бк/дм³).

По данным ближайших гидрогеологических скважин (номерномер 93,94) приводятся средние данные, характеризующие гидрогеологические условия локализации уранового оруденения в уюкском горизонте:

- глубина залегания кровли горизонта – 250-260 м;

- глубина залегания подошвы горизонта –270-280м;

- глубина залегания кровли рудного тела – 265 м;

- глубина залегания уровня подземных вод – 8-20 м;

- гидростатический напор на кровлю горизонта – 240 м;

- гидростатический напор на кровлю рудных тел –47 м;

- мощность водоносного горизонта – 18,5 м;

- мощность рудного тела – 8,8 м;

- дебит скважин рудной части горизонта – 2,0-7,2 дм³/сек;

- величина понижения –11,5-24,0 м;

- удельный дебит –0,17-0,3 дм³/сек;

- коэффициент фильтрации – 3,6-9,9/сут;

- коэффициент водопроводности горизонта – 89-158 м²/сут;

- коэффициент пьезопроводности – 5,7х10⁵ м²/сут;

- общая минерализация воды –0,7 г/дм³;

-химический состав – сульфатно-хлоридный натриевый;

- рН – 7,4-7,6.

Содержание урана в воде – 1,0-2,0х10^-6 г/дм³  (0,12-0,25 Бк/дм³), радия– 1,2-2,7х10^-10 г/дм³ (4,4-10,0 Бк/дм³).

Истинная скорость движения (V) подземных вод в пределах участка номер 2 по формуле V=К_оJ, равна 15,6 м/год (уклон пьезометрической поверхности J=0,00195, средний коэффициент фильтрации горизонта К=4,7 м/сутки, которому соответствует значение коэффициента скорости фильтрации К_о = 22 м/сутки.

В пределах площади месторождения подземные воды уюкского горизонта изначально не пригодны для хозяйственно-питьевого водоснабжения, ввиду превышения нормативных уровней вмешательства по Ra-226 (0,5 Бк/дм³,  НРБ-99), альфа активности (0,1 Бк/дм³ по  НРБ-99), бета активности (1,0 Бк/дм³ по  НРБ-99) и они выведены из баланса статических запасов Сузакского месторождения подземных вод.

Таблица 3 – Основные характеристики водоносных горизонтов