СОДЕРЖАНИЕ

стр.

 

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………………………………………… 5

 

1 Общие сведения…………………………………………………………………….6

1. 1 Географическое положение района месторождения……………………….6
2. 2 Климатические условия в районе месторождения…………………………6
3. 3 Рельеф местности……………………………………………………………..6

 

2 Геологическая и гидрогеологическая характеристика месторождения…………8

2. 1 Геологическое строение района…………………………………………….. 8
3. 1. 1 Литолого-стратиграфические и структурно–

тектонические особенности района месторождения…………………8

2. 1. 2 Литолого-геохимическая характеристика руд

и рудовмещающих отложений………………………………………..11

2. 1. 3 Вещественный состав руд и рудовмещающих отложений………….11
3. 2 Гидрогеологическое строение района………………………………………12

 

3 Горная часть .……………………………………………………………………..20

3. 1 Вскрытие месторождения…………………………………………………..20
4. 1. 1 Бурение скважин……………………………………………………….20
5. 1. 2 Сооружение скважин…………………………………………………..22
6. 1. 3 Геофизические исследования скважин. Задачи и методы ГИС…….28
7. 1. 3. 1 Общие положения………………………………………………..28
8. 1. 3. 2 Задачи ГИС………………………………………………………..29
9. 1. 3. 3 Методы геофизических исследований в скважинах……………30
10. 1. 3. 4 Краткая характеристика методов………………………………..31
11. 1. 4 Применяемая система отработки…………………………………….36
12. 2 Выщелачивающие реагенты ……………………………………………….37
13. 4 Ремонтно-восстановительные работы …………………………………….38

 

4 Подъём и перекачка продуктивных растворов………………………………….41

4. 1 Способы раствороподъема………………………………………………….41
5. 2 Перекачка продуктивных растворов……………………………………….41
6. 3 Средства контроля раствороподъема………………………………………43
7. 3. 1 Расходомер «ВИС.Т.ВС-400»…………………………………………43
8. 3. 2 Расходомер «РОСТ-1»…………………………………………………45

 

5 Компрессорное хозяйство………………………………………………………..48

5. 1 Компрессоры 2ВМ10-63/9 и 4ВМ10-120/9………………………………..48
6. 2 Компрессор Atlas Copco……………………………………………………50

6 Водоснабжение……………………………………………………………………54

 

7 Электроснабжение………………………………………………………………..55

 

8 Переработка……………………………………………………………………….57

8. 1 Подготовка продуктивных растворов ПВ

для сорбционной переработки……………………………………………..57

8. 2 Сорбция урана из продуктивных растворов……………………………….57
9. 3 Десорбция урана с насыщенного сорбента…………………………………58
10. 4 Нормативы для приготовления растворов…………………………………59
11. 5 Осаждение и фильтрация уранового концентрата…………………………60
12. 6 Опробование и контроль……………………………………………………61
13. 7 Захоронение отходов………………………………………………………..61
14. 8 Методы переработки концентратов………………………………………..62
15. 9 Переработка растворов………………………………………………………63
16. 10 Характеристика изготовляемой продукции………………………………64

 

9 Экология и радиационное воздействие………………………………………….65

месторождения Северный Карамурун

9. 1 Основные источники воздействия на окружающую среду……………….66
10. 2 Расчёт приземных концентраций загрязняющих веществ,

содержащихся в выбросах рудника ПВ-1, и оценка влияния

выбросов на окружающую среду………………………………………….67

9. 3 Оценка радиационного воздействия на атмосферный воздух

месторождения Северный Карамурун…………………………………….68

9. 4 Дозиметрия персонала и населения………………………………………..69
10. 5 Радиометрический контроль……………………………………………….69
11. 5. 1 Дозиметр ДРГ-01Т1……………………………………………………69
12. 5. 2 Сигнализатор загрязненности (СЗБ-03, СЗБ-04)……………………..75
13. 5. 3 Пробоотборное устройство ЭПРАМ-02………………………………77

 

10 Охрана труда и техника безопасности..………………………………………..79

10. 1 Общая часть……………………………………..………………………….79
11. 2 Основные правила ведения процесса……………..………………………80

10. 3 Техника безопасности………………………………………………………82

10. 3. 1 Общие требования безопасности………………..……………………82

10. 3. 2 Требования безопасности перед началом работ…………..………..82

10. 3. 3 Требования безопасности во время работы……………..…………..83
11. 3. 4 Требования безопасности по окончанию работ…………..…………84

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………………..85

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………………..86

 

Приложение А.8.……………………………………………………………………87

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

В данном отчете приведены сведения об одном из рудников НАК «Казатомпром», в котором добыча урана ведется методом подземного скважинного выщелачивания (ПСВ) с использованием гексагональной схемы вскрытия месторождения.

В Северном Карамуруне при переработке урана получается готовый продукт – желтый кек, который в дальнейшем отправляется в Усть-Каменогорск на Ульбинский металлургический завод.

При описании отработки уранового месторождения были даны следующие данные:

• бурение и сооружение скважин, которые являются основными выработками при ПСВ;
• подъем, перекачка продуктивных растворов и средства контроля раствороподъема;
• краткое описание воздухоснабжения, водоснабжения и электроснабжения, которые являются вспомогательными выработками.

Так как уран относится к радиоактивным элементам и тем самым очевидно влияние его на окружающую среду, необходимо строгое соблюдение правил техники безопасности при работе с ним. Для чего предпринимаются следующие меры:

• дозиметрия персонала рудника и населения проживающего в районе месторождения;
• контроль за выбросами загрязняющих веществ в атмосферу, подземные и поверхностные воды, в почву и окружающую фауну.

Кроме того, добыча урана происходит с применением сернокислотного раствора, что требует дополнительных мер по охране труда в процессе работы с ними.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

 

1. 1 Географическое положение района месторождения

Рудоуправление №6 является филиалом НАК «Казатомпрома» и расположено на территории Шиелийского района Кызылординской области.

Предприятие специализировано на добыче урана из недр (кампан-маастрихтский водоносный горизонт мелового комплекса в составе Сырдарьинского бассейна артезианских вод) способом подземного скважинного выщелачивания природного урана месторождений Северный и Южный Карамурун. Процесс подземного выщелачивания предусматривает технологию по замкнутому циклу «откачки-закачки» пластовых вод с добавлением выщелачивающего реагента. Из поднятого на поверхность раствора химконцентрат урана извлекается методом сорбции на ионообменной смоле. Отработанный раствор возвращается в пласт. По технологии производства решены вопросы обеспечения здоровья персонала и охраны окружающей среды.

В   Рудоуправление   №6   входит   два   рудника,   где   методом подземного выщелачивания добывается химический концентрат урана.

Это рудники ПВ-1 и ПВ-2. Рудник ПВ-1 функционирует с 1983 года и расположен в 12 км от районного центра Шиели. Крупные ближайшие населенные пункты — областные центры Кызылорда (130 км) и Шымкент (350 км) по автотрассе Шымкент — Самара и по Казахской железной дороге до районного центра — Жанакорган (50 км), Туркестан (150 км). Рудник ПВ-2 введен в эксплуатацию в ноябре 2001 года на базе месторождения «Южный Карамурун» и расположен в  12 км южнее рудника ПВ-1.

Ближайшая железнодорожная станция — Шиели. РУ-6 имеет прирельсовую погрузочно-разгрузочную базу с выходом через станцию Шиели на железнодорожные магистрали «Қазақстан темір жолы».

1. 2 Климатические условия в районе месторождения

Климат района резко континентальный, проявляющийся в больших годовых и суточных амплитудах температуры воздуха и неустойчивости климатических показателей из года в год. Лето жаркое, сухое с максимальной температурой до +42 °С, зима малоснежная, абсолютный минимум -33 °С. Количество осадков незначительно – 130 — 150 мм в год. Продолжительность безморозного периода 144 — 147 дней. Снежный покров появляется в середине — конце ноября. В самый жаркий период (июнь — август) в среднем за месяц выпадает осадков от 1 до 10 мм в виде кратковременного дождя, часто имеющего ливневый характер. Годовая сумма осадков колеблется в пределах 130 — 150 мм.

Ветер в рассматриваемом районе — явление постоянное, в основном северного и северо-восточного направлений. Скорость ветра достигает 8 — 12 м/с, при порывах до 24 м/с.

1. 3 Рельеф местности

Рельеф местности в основном спокойный, равнинного характера с незначительным уклоном (0,0001) в северо-западном направлении, с развитым микрорельефом с абсолютными отметками 150,0 — 170,Ом.

Почвенный покров (естественный) очень незначителен (0,2 — 0,3 м) и представлен лессовидными кустарниками с пустынной травяной растительностью. Состав почв: пойменные, бурые лугово-болотные супеси, суглинисто-супесчаные осадки, солончаки. Степень засоления слабая, тип засоления сульфатно-хлоридный. Средневзвешенная сумма солей – 0,2 — 0,4  %.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ И ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕСТОРОЖДЕНИЯ

 

2. 1 Геологическое строение района

Месторождение Северный Карамурун входит в состав Карамурунского ураново-рудного района, граничащего на юге с месторождением Южный Карамурун.

        Естественными геологическими границами рудного района являются на востоке – горное сооружение Каратау, на севере – Карамурунский структурный вал (линейная горст – антиклиналь альпийского возраста), западная и южная границы района условны и соответствует положению месторождений Ирколь и Харасан.

Геологическая формации, слагающие район месторождения образуют три структурных этаж:

• нижний – метаморфизованные и дислоцированные породы;
• средний – платформенные терригенные мел–палеоген–миоценовые отложения;
• верхний – верхнеплиоцен–антропогеновые образования суборогенной стадии тектогенеза.

2. 1. 1 Литолого-стратиграфические и структурно–тектонические особенности района месторождения

Палеозойский  фундамент     района представлен метаморфизованными песчаниками, алевролитами и сланцами тюлюбашской свиты среднего девона, известняками и доломитами фаменского яруса верхнего девона, карбонатными породами нижнего карбона, гранитоидами позднепалеозойского возраста.

Платформенные терригенные образования,   залегающие на коре выветривания кристаллического фундамента Карамурунского рудного района, представлены отложениями аллювиальных, аллювиально–пролювиальных, делювиально-пролювиальных фаций верхнего мела. Суммарная мощность осадочной толщи составляет 270 – 290 м, и расчленяется, на основе биостратиграфического анализа, на согласно залегающие (внутри отдела) снизу вверх ярусы: сеноманский, туронский, коньякский, сантонский, кампанский, маастрихтский и датский.

Сеноманские отложения, представленные пролювиально-делювиальными фракциями до 50 м, с размывом перекрывают  породы палеозойского фундамента.

Толщу слагают красно – бурые, красноватые гравийно–галечники, хлидолиты с линзами и прослоями  плохо сортированных  желтоватых песков и песчаников.

Туронский ярус предоставлен   двумя пачками: нижний и верхний.

Нижнюю пачку  слагают красновато–коричневые алевролиты мощность до 50м, согласно залегающие на отложениях на сеномонского возраста. В юго-восточной части района красноцветные алевролиты замещаются на серо цветные песчано-глинистые фации предгорных равнин, с которыми связаны урановые проявления Аккум и Яныкурган.

Верхняя пачка представлена серо цветными мелкозернистыми аллювиальными песками с прослоями озерно-болотных глин. Общая мощность пачки составляет 40 — 50 м. На месторождении Ирколь с отложениями верхней пачки связано 10 % балансовых запасов урановых руд.

Коньякский ярус представленный аллювиальными фациями, распространяется по всей площади района и сложен белесо – серыми галечнико-гравийными  отложениями, переслаивающимися с разнозернистыми песками, реже глинами, алевролитами.

Общая мощность отложений яруса – 60 м; 70 — 90 % литологического состава горизонта приходится на песчано-гравийные разновидности. На месторождении  Ирколь в коньякских  образованиях  сосредоточена основная часть балансовых запасов.

Сантонский  ярус характеризуется преобладанием русловых, пойменных и верхне-пойменных  накоплений преимущественно глинистого  состава.  Серо-цветные пески, песчаники, алевролиты развиты в верхней части разреза, в нижней части они же имеют желтоватую и красноцветную окраски. Мощность сантонских отложений составляет 80 м. В отложениях яруса сосредоточено до 20 % балансовых запасов месторождений Северный и Южный Хорасан.

Кампанский  ярус представлен полным  седиментационным  циклом озерно-аллювиальных  фаций предгорных равнин. В разрезе цикла отмечается преобладающая доля непроницаемых пород: глин, алевролитов песчаников на глинистом и карбонатном цементе первично красноцветного и пестро цветного  облика. Последние развиты в центральной и восточной частях месторождения. В целом весь разрез толщи, являющийся нижним продуктивным горизонтом месторождения, относится к песково–глинистому литологическому типу и составляет мощность 15 — 20 метров, достигая максимальных величин (25 — 26 м) в северно-восточной части  площади. На месторождении Северный Карамурун с отложениями кампанского яруса связано  3,6 % балансовых руд, на месторождениях Хорасан в них сосредоточено 30 % от всех запасов урана.

Маастрихтский ярус выполнен осадками аллювиального, озерно-болотного, делювиального, реже пролювиального литологических комплексов, образующих два цикла – нижний и верхний.

Нижний цикл маастрихтского яруса  на месторождении имеет изменчивую мощность от 10 до 20 м, составляя в среднем  15 метров.  Вдоль западного обрамления рудной площади развит преимущественно песково – глинистый  тип разрезов, ограничивающий развитие процессов окисления. Песковые фракции присутствуют в виде узких струй шириной 100 – 300 м и протяженностью первые километры, либо участков изометричной  формы размерами сотни метров. В меньшей степени глинистый и глинисто-песковый типы  разрезов преобладают восточного обрамление месторождения. В центральной и северной частях площади доминируют песковые  и глинисто–песковые осадки. В целом разрез нижнемаастрихтского  цикла более проницаемые. Преобладают среднезернистые пески с гравием кварца и палеозойских пород грубозернистые, с катунами  глин и алевролитов в подошве, в местах размыва. Максимальной мощностью песков характеризуются северный и южный фланги  месторождения, где размешены основные запасы урана в этой части разреза. На этих участках иногда отсутствует верхняя водоупорная часть разреза, вследствие размыва русловыми процессами верхнего цикла.

Верхний цикл маастрихтского яруса  на площади месторождения варьирует по мощности от 20 до 30 метров. По преобладанию в разрезе литолологических  разновидностей на месторождении обособляются два участка, условная граница между которыми намечается по диагонали с северо-запада на юго-восток.

Датский ярус слагает толща серо-цветных и пестроцветных  доломитистых  глин, доломитов и песчаников на карбонатном цементе повсеместно венчающая разрез верхнего мела. Мощность отложений составляет 30м. В основании толщи залегает пачка песчаников на карбонатном цементе, являющаяся реперным прослоем между образованьями  датского и маастрихтского горизонтов. В кровле верхнемеловых отложений четкой границы с породами нижнепалеогенового  возраста, по данным биостратиграфического анализа не установлено.

Палеогеновая система представлена отложениями палеоцена и эоцена, повсеместно имеющих свое развитие в пределах Карамурунского района.

Нижний отдел (палеоцен) представлен пачкой доломитов, гипсов, известняков, ангидритов мощностью от 9 до 14 метров, которые без несогласия перекрывают верхнемеловые образования.

Средний отдел (эоцен) расчленяется по биостратиграфическому анализу на три горизонта: нижний, средний, и верхний.

Нижний эоцен сложен темно-серыми глинами с прослоем глауконитовых песчаников в основании. Общая мощность достигает 30 метров.

Средний эоцен представлен коричневато-серыми мергелями, известковистыми глинами с присутствием сульфидов железа и раковин фораминифер мощность до25 метров.

Верхний эоцен выполнен зеленовато-серыми алевролитами и глинами с мелками линзами запесочивания.  Мощность отложения достигает 200 метров.

Неогеновая система представлена розовыми, красно-бурыми известковистыми алевролитами и глинами с большим количеством гравийного материала и микрофауной остракод миоценового возраста. Отложения миоцена венчают разрез платформенного структурного этажа, залегая с размывом на породах верхнего эоцена, и имеют изменчивую мощность от первых до 200 метров.

Верхнеплиоцен – четвертичные отложения повсеместно перекрывают с размывом миоценовые образования и представлены: алевролитами серого, палево-серого и палевых цветов с прослоями мелкозернистого плотного песка, тонко-мелкозернистым желтовато-палевым песком, супесями с дресвой и щебнем пород палеозойского фундамента. Мощность отложений от первых до 200  метров.

2. 1. 2 Литолого-геохимическая характеристика руд и рудовмещающих отложений

Различное сочетание литологических типов в объеме кампанмаастрихтской рудовмещающей толщи определило их фильтрационные особенности и, соответственно, характер развития рудоконтролирующих зон пластового окисления (ЗПО). По соотношению проницаемых и относительно непроницаемых пород в разрезах рудовмещающих кампанского и маастрихтского горизонтов выделяются 4 основных литологических типа, определившие геохимическую обстановку месторождения и условия для отработки урановых руд.

1. Песковый тип разреза. Пески различной зернистости в объеме рудоносной толщи составляют более 75 %. Глины, алевролиты, песчанки имеют подчиненное значение и залегают в разрезе в виде прерывистых прослоев и линз. Пескам свойственна косая однонаправленная слоистость. Первичные окраски меняются от песково-серых, светло-серых до темно-серых в зависимости от обогащенности их углефицированными растительными остатками.
2. Глинисто-песковый тип разреза. Пески различной зернистости слагают 50 % — 75 % от мощности рудоносного горизонта. Увеличена доля слабо проницаемых глинисто-алевритовых отложений и песчаников. Слоистость в осадках более тонкая, чем в первом типе, косоволнистая и волнистая, присутствует углистый детрит.
3. Песково-глинистый тип разреза. В разрезе преобладают алевролиты, глины, песчанки с прослоями песков, которые составляют 25 % — 50 % от объема горизонта. Пески мелкозернистые с остатками углистого детрита. Алевролиты глинистые, зеленовато-серых и пестрых окрасок, часто комковатой текстуры.
4. Глинистый тип разреза. Глины, алевролиты, глинистые песчаники слагают полную мощность разреза. Им свойственны темно-серые, серые окраски, горизонтальная слоистость, насыщенность углистым органическим материалом.

Руды, локализованные в первых трех типах разреза, отнесены к литолого-фильтрационному типу и являются пригодными для добычи урана способом подземного выщелачивания (ПВ). Рудовмещающий четвертый глинистый тип разреза является непригодным для добычи урана способом ПВ и руды, локализованные в нем, отнесены к технологическому забалансу.

2. 1. 3 Вещественный состав руд и рудовмещающих отложений

По наличию полезных компонентов на месторождении выделяются два типа руд: урановые и селеновые. Граница их разобщения обусловлена зоной пластового окисления. Контур селенового оруденения смещен по отношению к урановому  направлении окисленных пород. В плане контуры уранового и селенового оруденения практически совпадают. В разрезе селеновое оруденение располагается внутри уранового, поэтому мощность тел селеновых руд меньше урановых (в среднем 3,90 м против 5,12 м). Запасы селена на месторождении отнесены к забалансовым. Поэтому дальше рассмотрению подлежат только урановые руды и вмещающие их породы .

Минералогический состав руд, равно как и вмещающих пород представлен терригенным  материалом:  кварц – 54 ¸ 55  %, полевые шпаты – 20 ¸ 21 %, кремнистые и алюмосиликатные породы – 11 ¸ 14 %, слюды (мусковит, биотит, хлорит) – 1 %, углистый детрит – 1 ¸ 6 %, глинистая масса, состоящая  из монтмориллонита – 7 ¸ 8 %, гидрослюд – 1 %, каолинита – 1 ¸ 1,5 %. Из аутигенной минерализации присутствует пирит до 0,5 % в виде мелких зерен, редко конкреций, часто в ассоциации с углистым детритом. Для селеновых руд пирит не характерен, иногда содержится в количестве до 0,1 %. Из других аутигенных минералов распространен кальций, который обрастает вокруг зерен терригенных пород и имеет неравномерное распределение в рудной массе. Редко до 0,05 % встречаются фосфатизированные костные рыбные остатки и округлые зерна фосфоритов.

По химическому составу руды относятся к силикатному типу с низкими содержаниями СО₂. Средняя карбонатность руд в контурах запасов – 0,41 %. Рудам свойственны низкие содержания органического углерода (0,11 %), серы (0,17 %), практическое отсутствие фосфора. Содержание валового железа в двухвалентной форме варьируется в пределах  0,5 ¸ 0,7 %;  33 ¸ 40 % от общего количества, важной составляющей которого (23 ¸ 33 %) является сульфидная составляющая. Кроме урана и селена другие элементы на месторождении не образуют самостоятельных промышленно-ценных скоплений, их уровень в урановых и селеновых рудах соответствует кларковому и  геохимическим аномалиям относительного местного геохимического фона.    

2. 2 Гидрогеологическое строение района

Гидрогеологические условия Карамурунского рудного поля представляются на основе гидрогеологических исследований ГРЭ-23 Краснохолмского ПГО, данных детальной разведки подземных вод в районе поселка Шиели (Чешев и др., 1968) и государственной гидрогеологической съемки масштаба 1:200 000 (Ережепов и др., 1966 г).

В гидрогеологическом отношении месторождение приурочено к северо-­восточной части Сырдарьинского (Кызылкумского по Ахмедсафину) артезианского бассейна и представлено следующими водоносными горизонтами и комплексами:

1) плиоцен-четвертичный горизонт грунтовых вод (N₂³ — Q);

2) сенонский водоносный комплекс напорных вод  (К₂ -sn);

3) Трещинные и трещинно-карстовые подземные воды палеозойских отложений (Pz).

Плиоцено-четвертичный водоносный горизонт (N₂³  ~ Q) имеет повсеместное распространение и приурочен к песчаным отложениям реки Сырдарьи, а также к делювиально-пролювиальным, слабо отсортированным   гравийно-песчаным отложениям подгорно-веерной   части   хребта   Большой   Каратау   и   имеет   почти   повсеместное распространение в районе, отсутствуя лишь на выходах палеозойского фундамента.

Разнообразие ландшафта района обусловило наличие двух плановых границ у плиоцен-четвертичного горизонта; на западе и юго-западе протекает река Сырдарья, воды которой дренируются водоносным горизонтом, а на северо-востоке района питание горизонта осуществляется за счет трещинных вод палеозоя из горного массива Большой Каратау. В питании горизонта участвует также сенонский водоносный комплекс, выходящий под плиоцен-четвертичные отложения в осевой части Карамурунского вала, где и происходит частичная разгрузка напорных вод. В летнее время дополнительное питание горизонта осуществляется за счет инфильтрации воды из поливных каналов и рисовых полей.

Водовмещающими породами являются мелкозернистые пески с линзами крупно – и тонкозернистых. Мощность горизонта изменяется от первых метров в предгорной части района до 100 м вблизи реки Сырдарья. Подземные воды имеют свободную поверхность, глубина залегания уровня грунтовых вод носит сезонный характер и колеблется от 0 до 26 м, составляя в осенне-зимний период 1,5 – 5 м, форма зеркала грунтового потока плоская со слабым гидравлическим уклоном около 0,0009 от реки Сырдарья на северо-восток, где проходит центральная дренажная система площади — Теликульский канал. Абсолютные отметки гидроизогипс водоносного горизонта колеблются от 155 до 125 м.

 Весной и летом, во время заполнения водой ирригационных каналов и рисовых чеков, уровень грунтовых вод повышается, в пониженных местах образуются мочажины. Нижним   водоупором   плиоцен-четвертичного   горизонта   является   толща   глинисто-алевритистых отложений неогена и палеогена мощностью до 51 м.

Водообильность и проницаемость водовмещающих пород характеризуются значительной пестротой и зависят от литолого-фациального строения. Дебиты скважин составляют 6,7 — 9,5 дм³/с при понижениях 17,75 — 4,27 м. Удельные дебиты соответственно изменяются от 0,38 до 2,2 дм³/с. Коэффициент фильтрации колеблются от 2,35 до 13,1 м/сут.

Химический состав подземных вод, в зависимости от условий питания и интенсивности водообмена, характеризуется большим разнообразием. Общей закономерностью является наличие пресных или слабосоленых вод (0,5 — 1,3 г/дм³) в верхней части водоносного горизонта (до 15 – 20 м) с глубиной минерализация увеличивается от 1,3 до 11,4 г/дм³. Пресные воды развиты также вдоль магистральных поливных каналов. По химическому составу воды сульфатно-хлоридные, натриево-кальцевые реже магниевые. Содержание урана в воде колеблется от 15 до 40 мкг/дм. Подземные воды обладают сульфатной агрессией. Температура подземных вод 13 – 14 °С.

Грунтовые  воды используются для  временного  водоснабжения  пастбищ  и  других сельскохозяйственных нужд.

Сенонский водоносный комплекс напорных вод (К₂ sn) является основным в артезианском бассейне. Водовмещающими являются верхнемеловые песчаные отложения, которые разделены регионально выдержанными водоупорами на ряд самостоятельных водоносных горизонтов. В зонах крупных разрывных нарушений, в местах выходов комплекса под проницаемые плиоцен-четвертичные отложения, а также в местах выклинивания водоупорных пород водоносные горизонты комплекса гидравлически связаны между собой. В этой связи и в соответствии с условиями питания и транзита подземных вод региона водоносные горизонты комплекса имеют практически общую пьезометрическую поверхность.

Основное питание подземных вод комплекса происходит со стороны западных отрогов Тянь-Шаня за пределами описываемой площади и, в значительно меньшей степени, со стороны Каратауского горного массива. Питание также осуществляется за счет разгрузки трещинных и трещинно-карстовых вод палеозоя, а также потоков грунтовых вод под руслами многочисленных саев, пересекающих горные массивы и выходы горизонтов верхнего мела. Кроме того, в питании меловых вод участвуют атмосферные осадки, выпадающие главным образом весной и поздней осенью. В центральной части рудного поля местный поток Большой Каратау разворачивается с западного направления на северо-западное и соединяется с региональным потоком. Максимальная отметка пьезометрической поверхности в предгорной части Каратау составляет +195 м, а отметка пьезометрической поверхности регионального потока в юго-западной части площади равна +180 м. Далее движение подземных вод происходит в северо-западном направлении со слабым уклоном 0,00013 — 0,00057, что объясняется наличием подпора подземных вод в зоне Карамурунского вала. В центре площади происходит частичная разгрузка подземных вод в плиоцен-четвертичный горизонт в приосевой части Карамурунского вала, а большая часть потока огибает его с юго-запада. Абсолютные отметки пьезометрической поверхности в этой части площади составляют +150 м. Естественная скорость движения подземных вод от 1 до 10 м в год.

Юго-восточная и южная часть Карамурунского рудного поля расположены в зоне самоизлива подземных вод сенонского водоносного комплекса, причем восточная граница артезианских вод поднимается далеко на север к предгорьям хребта Большой Каратау. Сенонский водоносный комплекс разделяется на 3 водоносных горизонта:

• верхнесенонский (кампанский и маастрихтский ярусы, (К₂ ср + m);
• среднесенонский (сантонский ярус, К₂ s);
• нижнесенонский (коньянский ярус К₂ сп).

Верхнесенонский водоносный горизонт (К₂ср+т) является основным рудовмещающим, приурочен к песчаным отложениям кампана — маастрихта и имеет повсеместное распространение на месторождении (до 90-х годов горизонт относился только к кампанскому ярусу). Верхнесенонский водоносный горизонт имеет сложное строение, что выражается в переслаивании невыдержанных по мощности и площади песков различной зернистости от мелкозернистых до крупнозернистых с прослойками глин, алевролитов и пелитов на глинистом, реже карбонатном цементе. Водовмещающими породами являются аллювиально-пролювиальные песчаные отложения. При стратиграфической мощности кампана в рудной зоне 50 — 65 м мощность песков изменяется от 15 до 50 м, преобладающей является мощность 25 – 40 м. Максимальная мощность отмечается на юге и на востоке месторождения и связана с выклиниванием промежуточного водоупора между верхним и нижним подгоризонтами. Минимальная мощность горизонта имеет место в западной части и связана с фациальным замещением песков глинисто-алевритистыми глинами и песчаниками. Верхним водоупором, отделяющим верхнесенонский горизонт от плиоцен-четвертичного, является мощная пачка (от 300 до 510 м) глинисто-алевритистых отложений неогена и палеогена. Нижним водоупором служат глинистые алевролиты и песчаники, мощность которых составляет 60 – 78 м.

Глубина залегания кровли рудовмещающего водоносного горизонта в соответствии с геолого-структурными условиями месторождения изменяется с севера на юг и составляют в северной части 400 – 500 м, в центральной 500 — 550 м, в южной 600 – 635 метров. На большей части площади месторождения рудовмещающий водоносный горизонт залегает на глубинах от 400 до 500 метров. Артезианские воды обладают высокими напорами с уровнями пьезометрической поверхности от 1,5 до 5 м ниже поверхности земли, в зависимости от форм рельефа. Напор на кровлю месторождения возрастает с севера на юг и составляет в северной части 374 – 400 м, центральной от 500 до 550 м, в южной — от 600 до 632 м.

За 4 года опытно-промышленных работ по подземному выщелачиванию вокруг участка развилась неглубокая, но обширная депрессионная воронка, охватывающая всю площадь месторождения, с понижением 3,5 м. Эта депрессия является следствием забора воды из горизонта при прокачках, откачках и чистках скважин на участке ПСВ.

Водовмещающие пески верхнесенонского водоносного горизонта обладают высокой водообильностью и проницаемостью. Дебиты скважин 20 – 28 дм³/с, удельные дебиты 0,3 — 0,7 дм³/с, коэффициент фильтрации 9 – 15 м/сут; коэффициент водопроводимости 200 — 500 м²/сут; коэффициент пьезопроводности 5′ 10 — 5’10⁶ м²/сут.

Подземные воды горизонта на большей части площади являются пресными с минерализацией 0,7 — 0,9 г/дм³, слабощелочными (рН 7,6 — 8,4). По химическому составу воды сульфатно-хлоридно-гидрокарбонатные натриево-калиевые. Содержание урана от 0,012 до 0,043 Бк/дм³, радия — от 3,7 до 6,1 Бк/дм³.Остальные радионуклиды не определялись. Температура подземных вод горизонта — от 38° до 45°.Газовый состав вод горизонта указывает на отсутствие контрастных гидрогеохимических сред (Гольдштейн и др. 1980). В восточной части площади установлено наличие кислорода в количестве до 0,8 мг/дм³ и окислительно-восстановительным потенциалом от +150 до +280 mv. В некоторых скважинах установлено наличие сероводорода до 0,85 мг/дм³. При этом окислительно-восстановительный потенциал воды колебался от +20 до +190 mv.

Среднесенонский водоносный горизонт (К₂sn). На месторождении Северный Карамурун пески среднесенонского (сантонский ярус) водоносного горизонта мощностью 20 — 50 м фациально замещаются запесоченными алевролитами, песчаникиками с маломощными водовмещающими линзами песков мощностью до 5 метров. Верхний водоупор описан при рассмотрении вышележащего водоносного горизонта. Нижним водоупором являются выдержанные по площади и мощности песчаники на глинистом цементе нижней части сантона и регионально выдержанные глинистые запесоченные алевролиты верхней части коньяна. Мощность водоупора составляет 5 – 45 м.

Водовмещающие пески среднесенонского водоносного горизонта обладают низкой водообильностью и проницаемостью. Удельный дебит скважин составляет 0,3 дм /сек, коэффициент фильтрации от 1 до 3 м/сут, коэффициент водопроводимости 60-100 м²/сут.

Подземные воды сульфатно-гидрокарбонатные хлоридно-калиевые с минерализацией 0,9 г/дм³, слабощелочные (рН=8,0).Содержание урана в воде составляет 0,037 Бк/дм³, остальные радионуклиды не определялись.

Нижнесенонский водоносный горизонт (К₂ сп) имеет повсеместное распространение в районе и приурочен к песчаным отложениям коньянского яруса общей мощностью до 100 м.

На востоке, юге и западе площади имеют место условия безграничного пласта, в северной части условия границы с постоянным притоком.

Верхний водоупор описан при рассмотрении среднесенонского водоносного горизонта. Нижней границей являются водоупорные породы сеноман-нижнего турона, представленные алевролитами с маломощными прослоями песчаников на глинистом цементе общей мощностью до 90 м. Иногда на ряде участков нижний водоупор отсутствует, и водоносные отложения горизонта залегают непосредственно на обводненных породах палеозойского фундамента.

Горизонт является высоконапорным, напоры на кровлю возрастают от центральной части площади к периферии от 65 до 880 м. В этом же направлении возрастает и глубина залегания водоносного горизонта от 70м до 850 — 870 м.

Глубина залегания пьезометрического уровня, в зависимости от форм рельефа, колеблется от 3 до 5 м.

Водовмещающие пески обладают высокой водообильностью и проницаемостью, удельные дебиты скважин составляют 0,4 — 1,0 дм³/сек, коэффициент фильтрации – 6 — 10 м/сут, коэффициент пьезопроводности – 7 · 10⁶ м²/сут.

Минерализация подземных вод горизонта 0,6 — 2,0 г/дм³. По химическому составу вода сульфатно-хлоридная или хлоридно-сульфатно-гидрокарбонатная натриево-кальциевая, слабощелочная (рН = 7,4 — 7,8). Содержание урана в воде составляет 1,03 Бк/дм³, остальные радионуклиды не определялись.

Трещинные и трещинно-карстовые воды палеозойских отложений (PZ) имеют повсеместное распространение и приурочены к коре выветривания песчано-сланцевых и интрузивных пород, к линейным зонам дробления и к участкам развития карста в карбонатных  породах.   Минимальная  мощность  обводненных пород до 10 метров, отмечается у пород некарстующегося комплекса, максимальная, до сотни метров, имеет место по зонам разломов, линейным ослабленным зонам и в карбонатных породах. От вышележащего нижнесенонского водоносного горизонта   палеозойские воды отделены толщей глинистых алевролитов сеномано-нижнего турона, и лишь на отдельных участках они гидравлически связаны между собой.

По типу циркуляции в некарстующихся породах развиты трещинные и трещинно-жильные воды, а в карбонатных породах трещинно-карстовые воды. В предгорной части трещинные воды   разгружаются в виде восходящих родников, кроме того, отмечается разгрузка подземных вод в подрусловые четвертичные отложения саев. На остальной площади   отмечается   самоизлив   подземных   вод.   Основное   направление   движения подземных вод на северо-запад. Водоносность отложений   зависит от литологического состава   вмещающих   пород  и   структурно-тектонической   обстановки.   Минимальной водообильностью обладают породы некарстующегося комплекса:  песчаники, сланцы, граниты и другие, максимальной — раскарстованные известняки. При прочих равных условиях, видимо, наиболее обводнены зоны крупных разломов.

Пресные и слабосолоноватые воды прослежены по линейным зонам трещиноватости в палеозойском фундаменте под Карамурунским рудным полем. По химическому составу воды сульфатно-хлоридного натриево-калиевого состава, слабощелочные (рН = 7,6), с минерализацией 2 — 3 г/дм³, содержание урана 0,024 Бк/дм³. Из газовых составляющих в водах этих зон встречаются: сероводород до 1,2 мг/дм³, радон 2680 Бк/дм³, углекислый газ 76 мг/дм³. Окислительно-востановительный потенциал составляет +20 mv.

Геолого-структурная позиция Карамурунского рудного поля определяется его положением в северо-восточном борту Сырдарьинской впадины. Основной структурой   региона является  горст антиклинорий хребта  большой Каратау, юго-западная часть которого вброшена  по главному Каратаускому разлому  более чем на 1 км, и, усложняясь серией относительно мало амплитудных  разломов, полово погружается  в Сырдарьинскую депрессию. Наиболее крупными структурами является  Карамурунской вал, Яныкурганский выступ и разделяющий их Карамурунский прогиб. При этом в пространственном  положении месторождений отмечается  прямая связь с Карамурунской, Харасанской и Иркольской  флексурно-разрывными  зонами.

С гидрогеологических позиций рудное поле представляет собой область транзита и частичной разгрузки регионального потока  артезианского бассейна, где по фронту выклинивания зон пластового окисления, сформированных этим потоком, в проницаемых горизонтах верхнемеловой толщи размещаются все месторождения.

В геологическом строении района принимают участие два структурных этажа:

• породы фундамента, представленные протерозойскими и палеозойскими образованиями:
• слабо дислоцированный чехол, сложенный осадочными отложениями верхнемелового, палеогенового, неогенового и четвертичного возраста.

Руководящими на месторождении являются отложения кампанского яруса (К_2ср — 40 – 90 м). В них четко выделяются два подгоризонта, каждый из которых  представляют законченный ритм  осадконакопления, начинающийся с относительно крупнообломочного материала, часто включениями галек, и заканчивается пачкой алевролитов и глинистых песчаников.

Месторождение является типичным представителем  инфильтрационных уран-селеновых месторождений, контролируемых  выклиниванием  зоны пластового окисления. Последняя охватывает всю мощность кампанских отложений и в плане образует три крупных залива. В разрезе она разделяется промежуточным водоупором на две самостоятельные зоны, разливающееся  в песках верхнего и нижнего подгоризонтов.

Урановое оруденение, как правило, локализуется в неокисленных породах, обладающих достаточно высокими и восстановительными свойствами. Селеновые руды обычно смещаются в сторону окисленных пород, и часть их локализуется в зоне пластового окисления.

В разрезе уран-селеновые руды, в соответствии со ступенчатым и двухярусным строением области выклинивания ЗПО, образует рудные тела, состоящие из сложно сочетающихся друг с другом роллоподобных элементов и пластовых тел. Всего на месторождении оконтурено шесть залежей уранового и шесть залежей селенового оруденения.

По содержанию урана руды месторождений Северный Карамурун бедные и рядовые. Основной минеральной формой здесь является коффинит, реже встречаются настуран и урановая чернь. Селеновое оруденение представлено исключительно самородным гамма-селеном.

Рудные залежи на месторождении имеют протяжность от 750 до 5500 м при ширине от 25 — 50 до 650 метров. Содержание урана в них варьируется в широком диапазоне —  от бедных рядовых до богатых руд, при стабильной мощности (от 6 — 8 до 24,5 м), что обуславливает на месторождение высокую удельную продуктивность – от 1 — 4 до 10 — 76 кг/м², позволяющий рентабельно отрабатывать месторождение методом подземного выщелачивания на глубине до 800 м.

Промышленные руды месторождения характеризуется незначительным содержанием пятиокиси фосфора, серы и органического вещества. Характерно низкое содержание карбонатов, что является одним из благоприятных условий для сернокислотной схемы отработки методом подземного выщелачивания.

На месторождении Северный Карамурун впервые в отечественной и мировой практике проведен натурный опыт по подземному выщелачиванию селена из руд в естественном залегании на глубине 520 м.

Для выщелачивания использовались растворы сульфида натрия с концентрацией около 20 г/л. В качестве вспомогательного реагента применялся раствор натрия, который добавляется в основной рабочий раствор с концентрацией 10 г/л.

Откачка продуктивного раствора сульфоселенида натрия из наблюдательных скважин показала, что селен, переведенный в раствор при соответствующих значениях рН более 10,5, обладает хорошей миграционной способностью. При этом была достигнута высокая интенсивность подземного выщелачивания селена с получением продуктивного раствора высокого качества.

Таким образом, месторождение Северный Карамурун уже при достигнутых параметрах извлечения селена (от 0,5 до 67,8 кг/м²) и его запасах, соизмеримых с запасами урана должно рассматриваться как комплексное урано-селеновое.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 ГОРНАЯ ЧАСТЬ

 

3. 1 Вскрытие месторождения

Вскрытие месторождения осуществляется бурением технологических скважин, которые являются одновременно вскрывающими, подготовительными и нарезными выработками.

3. 1. 1 Бурение скважин

Бурение технологических скважин осуществляется пере­движными буровыми установками УБ-Зк со станком ЗИФ-1200МР смонтиро­ванным на платформе с пневмоколесным ходом или самоходными установ­ками роторного типа 1БА-15В.

Данные буровые установки отвечают основным требованиям, предъяв­ляемым к технологии бурения и оборудования скважин подземного выщела­чивания. Установки обеспечивают возможность глубокого бурения скважин большого диаметра.

Буровая установка УБ-Зк оснащена станком ЗИФ-1200МР со шпиндель­ным вращателем, наличием гидравлических механизмов подачи и средств механизации спускоподъемных операций. Основное буровое оборудование смонтировано на колесном ходу, перевозка установки производится с помо­щью транспортных средств. В рабочем положении платформа установки снаб­жена гидравлическими опорами, которые подключены к гидросистеме буро­вого станка (рисунок 3.1). В состав бурового оборудования, установленного на платформе входят: буровой станок, буровой насос типа НБ-32, электропривод бурового стан­ка и бурового насоса. Из средств механизации спускоподъемных операций применяются труборазворот РТ-1200М и полуавтоматические элеваторы. Мачта грузоподъемностью 11 т. Изменение высоты осуществляется выдвижением секции с помощью гидроцилиндров или лебедки. Подъем и опускание мачты осуществляется с пульта управления. Питание бурового агрегата электро­энергией – от промышленной энергосистемы или от передвижной электро­станции ЭСД-100, глубина бурения при конечном диаметре скважин 93 мм – 1500м, 152-190 мм – 700 м , 320-346 мм – 500 м. Диаметр бурильных труб 50; 63,5, 73 мм. Грузоподъемность лебедки 5,5 т. Мощность электродвигате­ля привода бурового станка 55 кВт.

Буровой агрегат 1БА-15В состоит из трех блоков: бурового, насосно-силового и компрессорного. Буровой блок агрегата смонтирован на шасси автомобиля КаМАЗ, оснащен ротором с проходным отверстием 400 мм, лебедкой, коробкой скоростей с пневмомуфтой, буро­вым насосом НБ-12-63-40, буровой мачтой с секционными гидравлическими домкратами, генератором мощностью 12 кВт, коробкой отбора мощности с гидравлическим насосом, гидрораскрепителем, пультом управления, аварий­ным компрессором для пневмоуправления. На насосно-силовом блоке распо­ложены двигатель ЯМЗ-230 с коробкой передач, буровой насос 9МГР-61 или 9МГР-73, угловой редуктор, аккумуляторный ящик. На компрессорно-силовом блоке располагается двигатель Д-108 со сцеплением, компрессор К9М для производства откачек, угловой редуктор. Для привода средств механиза­ции, имеющихся на буровом агрегате, а также с целью облегчения управле­ния механизмами буровой установки она снабжена пневмо- и гидромеханизмами. Буровой насос и ротор включаются с пульта управления бурильщика с помощью пневмомуфт. Фрикцион и тормоз лебедки имеют пневмоусилители, которые получают привод от компрессора автошасси или аварийного комп­рессора.

 

Рисунок 3. 1 – Буровая передвижная установка УБ-3К

 

Из средств механизации на буровом агрегате используются гидрораск-репитель для развинчивания бурильных труб диаметром 73 мм с помощью ротора, приспособление для выноса бурильных труб, вспомогательная ка­тушка. При бурении скважин с помощью бурового агрегата можно использо­вать свечи длиной 12 м, обсаживать скважину трубами диаметром 377 мм без снятия ротора. Грузоподъемность бурового агрегата 1БА-15В-12,5 т. (номинальная), 20 т (максимальная). Способ бурения – вращательный с про­мывкой. Глубина бурения – до 500 м. Диаметры скважин – начальный 394 мм, конечный 194 мм. Мощность – 77,2/кВт (ЯМЗ-236/Д-108). Мачта секционная складывающаяся высотой 18 м. Механизм вращения – ротор, буро­вой насос – МБ12-63-40. Гидравлический насос – НШ32 или НШ10 электро­двигатель – 12 кВт, напряжение 330/220 В. Габариты основного блока в транспортном положении 10,86x3x3,75 м. Транспортная масса – 14,7 т. Мощ­ность двигателя ЯМЗ-326-132,48 кВт с отбором мощности 77,28 кВт на глав­ный привод. Ротор – Р410.

Обладая рядом достоинств, описанные буровые агрегаты не лишены и существенных недостатков. Они развивают невысокую механическую ско­рость бурения, значительное время затрачивается на монтажно-демонтажные работы и вспомогательные операции с недостаточным уровнем их меха­низации.

3. 1. 2 Сооружение скважин

При выборе конструкции эксплуатационных скважин для подземного сернокислотного выщелачивания урана учитывается следующее:

— обсадные трубы должны быть стойкими к химическим агрессив­ным растворам и гидродинамическим нагрузкам;

— в процессе бурения не должна нарушаться целостность нижнего водоупора;

— надрудный горизонт должен надежно изолироваться затрубной цементацией;

— фильтры скважин должны обеспечивать надежное движение ра­створов.

Диаметры скважин и эксплуатационных колон определяются размерами раствороподъемных устройств. Закачные скважины крепятся полиэтилено­выми трубами ПНД-110×18, ПНД-90х120х11. Откачные скважины при эрлифтном раствороподъеме крепятся трубами ПНД-110×18, при использова­нии скважинных электронасосов – трубами ПНД-160×18 и ПНД-210×18.

Для магистральных трубопроводов используются в основном нержавстальные трубы диаметром 530, 425, 373, 219, 108 мм, а разводящие по рядам сква­жин на поверхности участков ПВ — полиэтиленовые диаметром 315×17, 225×12,5, 160×9,1. На рисунке 3. 2 показана конструкция технологических скважин.

Технологические скважины бурятся или одним диаметром на полную глубину, или двумя когда в интервале верхнего водоупора продуктивного горизонта диаметр меняется на меньший. Диаметр определяется назначени­ем скважины, применяемыми средствами раствороподъема и материалом обсадной колонны. Наименьший диаметр имеют закачные скважины. В прак­тике работы предприятий ПВ диаметр закачных скважин часто равен диамет­ру откачных для взаимозамены закачки на откачку. Применяются как одно­колонные так и двухколонные конструкции технологических скважин. При значительных глубинах залегания продуктивных горизонтов и наличии в раз­резе неустойчивых пород устье скважин оборудуется направляющей трубой и кондуктором. Эксплуатационная колонна диаметром 110-140 мм оборуду­ется отстойником, фильтром, манжетой из кислостойкой резины и утяжелителем. Основное назначение манжеты — создание гидроизоляции выше зоны движения продуктивных растворов. Затрубное пространство скважин запол­няется гельцементным или цементно-глинистым раствором, а устье скважин на глубину 2-3 м цементируется. Нагнетательные и откачные скважины одно­колонной конструкции достаточно просты при сооружении, но они затрудня­ют применение фильтров с гравийной обсыпкой и чаще всего используются в качестве закачных.

а – закачная; б – откачная насосная; в – откачная эрлифтная

Рисунок 3. 2 – Конструкция технологических скважин

 Применение фильтров с гравийной обсыпкой (рисунок 3. 3) способствует повышению их дебита и продлению срока службы.

 

а – высокодебитные откачные скважины; б – скважины большой глубины при наличии неустойчивых интервалов ствола; 1 – эксплуатационная колонна; 2 – хвостовик; 3 – фильтр; 4  – отстойник; 5 – пакер;  6 – слой гидроизоляции; 7 – защитная  колонна; 8 – глинистый  раствор; 9 – гравий; 10 – центратор

Рисунок 3. 3 – Типовые конструкции высокодебитных эксплуатационных скважин

 

В глубоких скважинах при высоком динамическом уровне продуктивных растворов эксплуатационная колона выполняется комбинированной. Верхняя часть колонны для размещения погружных насосов выполняется большим диаметром. Собирается эта часть колонны, как правило, из полиэтиленовых труб. Нижняя часть колонны соответствует диаметру фильтра. При эрлифт-ном подъеме растворов допускается уменьшение диаметра колонны по срав­нению с диаметром фильтра. При производительности скважины 3-7 м³/час диаметр эксплуатационной колонны, как правило, не превышает 70-90 мм, при диаметре воздухопроводящих труб 32-45 мм. Диаметр фильтра при этом может достигать 110-140 мм.

При сооружении высокодебитных откачных скважин, оборудованных филь­трами с гравийной обсыпкой находят применение конструкции, в которых об­садка ствола скважины до кровли продуктивного горизонта производится кислостойкими трубами. Бурение скважин до продуктивного горизонта обычно осуществляется долотами диаметром 295,346,394 мм. Продуктивный горизонт вскрывается долотами диаметром 190-234 мм. Интервал расположения филь­тра с гравийной обсыпкой расширяется в случае необходимости. Фильтр вме­сте с надфильтровым патрубком и отстойником опускается в скважину на бу­рильных трубах. Длина отстойника в нагнетательных скважинах составляет не более 1% номинальной глубины скважины, в откачных – не более 2%.

Полиэтиленовые трубы для скважин одноколонной и двухколонной кон­струкции выбираются по ГОСТ 18599-73 или ТУ 95.333-79. На предприятиях ПВ накоплен значительный опыт применения полиэтиленовых труб с наруж­ным диаметром 110-120 мм при толщине стенок 18 мм. Эти трубы незначи­тельно уступают в прочности некоторым типам стальных труб. Полиэтилено­вые трубы выдерживают давление воды при температуре 20° до 1,0-1,5 МПа.

В процессе освоения месторождения на полигонах испытывались и применялись различные типы фильтров (трубчатые с круглой и щелевой перфорацией, сетчатые, проволочные, дисковые). На пер­вом этапе освоения месторождений методом подземного скважинного выщелачивания в основном применялись щелевые фильтры с вертикальным или горизонтальным расположением щелей. Изготавливались фильтры на пред­приятиях ПВ из полиэтиленовых труб с шириной щели 1 мм.

Основными недостатками щелевых фильтров оказались низкая скваж­ность и нарушение целостности тела фильтров при вертикальном расположе­нии щелей от воздействия горного давления. При изготовлении щелевых фильтров высота щели колебалась в пределах 50-100 мм, расстояние между поясами 70-100 мм.

Проволочные фильтры являлись разновидностью щелевых фильтров, горизонтальные щели которых получаются в результате навивки проволоки на опорный каркас в виде перфорированной трубы с круглой или щелевой перфорацией. Сетчатые фильтры выполнялись путем намотки фильтрующей сетки на продольные стержни, уложенные по образующей поверхности труб­чатого перфорированного каркаса. Проволочные и сетчатые фильтры не на­шли широкого применения из-за пескования и кольматации. Щелевые филь­тры также постепенно стали заменяться фильтрами дисковыми. Дисковые фильтры марки ФКД-120 в настоящее время находят широкое применение на предприятиях ПВ Казахстана. Фильтры состоят из набора конусных дис­ков из ударопрочного полистирола, собранных в отдельные звенья (рисунок 3. 4). Изготавливаются фильтры по ТУ 95495-78. Диски имеют переменную конус­ность 5-10°. Собираются фильтры из отдельных звеньев, звенья закрепляют­ся с помощью шпилек. Посредством болтовых зажимов диски плотно прижи­маются друг другу.

 

1 – полиэтиленовый патрубок; 2 – стягивающие шпильки; 3 – диски

Рисунок 3. 4 – Дисковый фильтр

 

Параметры дисковых фильтров приведены в таблица 3. 1.

 

Таблица 3. 1 – Параметры дисковых фильтров

Параметры	Дисковые фильтры
	ФКД-120	ФКД-140	ФКД-160	ФКД-180	ФКД-210	ФКД-225
Наружный диаметр, мм	120	140	160	180	210	225
Толщина стенки, мм	18	18	18	18	18	18
Ширина щели, мм	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
Высота диска, мм	8	10	10	10	10	10
Скважность, %	11,1	9,1	9,1	9,1	9,1	9,1
Число шпилек	5	6	6	6	8	8
Предельно допустимая осевая нагрузка, кН	12	15	15	15	20	20
Коэффициент сопро­тивления, %	<10	<10	<10	<10	<10	<10
Масса 1 м секции, кг	7	7,5	10	11,5	13,3	14,3
Площадь водоприемной поверхности секции, см2	330	344	393	442	516	553
Соотношение водо-захватной способности фильтров по сравнению с ФКД-140	0,96	1,0	1,14	1,28	1,5	1,6

Длина фильтра в каждом конкретном случае определяется мощностью рудного интервала и колеблется от 4-х до 16-ти метров.

Показатели работы дисковых фильтров приведены в таблица 3. 2.

 

Таблица 3. 2 – Показатели работы дисковых фильтров

Тип Фильтра	Скважность, %	Длина фильтра, м	Глубина установки фи1	Число скважин	Строительная прокачка		Эксплуатация
					Время, ч	Дебит на 1 м фильтра, м3 /час	Продолжительность эксплуатации, месяцев	Время между периодами восстановления скважин, месяцев	Дебит на 1 м длины фильтра, м3/час	Qф Qпщ
ФКД-120	11,4	5	100-120	20	6	0,8	20	15	0,7	1,1
ФКД-140	9,1	10	200-250	20	6,5	1,06	20	15	0,96	1,08
ФКД-140	9,1	14	300-350	20	6,5	1,28	20	15	1,03	1,36

 

Вставные кольца между основными дисками фильтра изменяют число щелей на единицу длины фильтра и меняют соответственно его скважность.

Недостатком дисковых фильтров является то, что в нижней части филь­тров снижаются выходные скорости истечения растворов, в результате чего их нижние части часто запесковываются, а неравномерная удельная произво­дительность фильтра по длине искажает процесс равномерной отработки пласта, особенно при отработке пластов большой мощности.

Как показывает практика подземного выщелачивания, урана наиболее эффективными являются фильтры с гравийной обсыпкой. Они позволяют улучшить проницаемость прифильтровой зоны скважин путем замены песков зоны на более крупный материал, подаваемый с поверхности.

Дебит скважин увеличивается на 30-40%.

На месторождение применяется способ доставки гравия в прифильтровую зону скважин по бурильным трубам, опущенным в зазор между эксплуатационной колонной трубы и стен­ками скважины. Одновременно с подачей по трубам гравия на забой скважи­ны, производится откачка жидкости эрлифтом.

Подачу песчано-гравийной смеси осуществляют в потоке жидкости с помощью установленного на поверхности эжекторного насоса. Положение гравийного слоя контролируется с помощью бурильных труб.

На предприятиях ПВ осваивается также способ создания гравийных обсыпных с предварительной подачей гравия на забой скважины с последу­ющей установкой фильтра с пакером для гидроизоляции (рисунок 3. 5). При этом по бурильным трубам на забой скважины подается гравий, фильтр устанавливается на гравий, а по трубам подают воду для размыва гравия и последующей посадки фильтра на забой скважины. После посадки фильтра на забой скважины бурильные трубы отсоединяются и поднимаются на по­верхность, поверх манжеты заливается гидроизоляционный материал, об­разуется устье скважины и производятся другие работы, связанные с за­вершением сооружения скважины. Требования предъявляемые к материалу обсыпки фильтров:

— отсутствие растворимости под действием рабочих и про­дуктивных растворов;

— отсутствие образования солей при взаимодействии с ра­створом;

— высокая проницаемость гравийной обсыпки;

— окатанность гранул гравия для уменьшения сопротивления движению растворов и снижению механической кольматации филь­тровой обсыпки.

 

а – подача  гравия на забой скважины; б — посадка фильтра гидровмывом в гравий; 1 – обсадная колонна; 2 – фильтр; 3 – отстойник; 4 – бурильные трубы; 5 – пакер; 6 – манжета; 7 – надфильтровый  патрубок

Рисунок 3. 5 – Способ создания гравийных обсыпок с подачей гравия на забой скважины

 

3. 1. 3 Геофизические исследования скважин. Задачи и методы ГИС
4. 1. 3. 1 Общие положения

Эпигенетические пластово-инфильтрационные месторождения урана, отрабатываемые способом ПСВ, приурочены к водонасыщенным проницаемым горизонтам. Рудовмещающим считают водоносный горизонт, ограниченный водоупорами и менее проницаемыми породами, представленными глинами или другими непроницаемыми породами и песками. В наиболее общем случае в качестве таких водоупоров может быть принят горизонт, являющийся менее проницаемыми по отношению к рудовмещающему. В пределах этого рудовмещающего горизонта выделяют интервалы оруденения, представленные балансовыми рудами и интервалы оруденения, локализованного в непроницаемых породах, которые относят к технологическому забалансу.

При отработке месторождений урана способом ПСВ ГИС являются основным, а зачастую и единственным методом получения наиболее полной информации об особенностях геологического разреза и характеристики уранового оруденения по каждой конкретной скважине. Они основаны на изучении естественных и искусственных физических полей во внутрискважинном, околоскважинном и межскважинном пространстве и проводятся с целью:

— изучения геологического разреза по всему стволу скважины в целом;

— детального изучения фациально-литологического строения рудовмещающих горизонтов;

— выявления рудных интервалов и параметров уранового оруденения (мощность, средние содержания, стволовые запасы);

— исследования и оценки технического состояния скважин;

— контроля за разработкой рудных залежей и оценки полноты извлечения металла из недр;

— оценки ущерба, наносимого недрам при отработке месторождений.

Полный технологический цикл работ, проводимых при добычи урана методом ПСВ, состоит из целого ряда отдельных этапов и стадий их проведения.

Геофизические исследования зависят от задач, решаемых на каждом этапе работ на участке, и от условий, в которых их нужно проводить.

3. 1. 3. 2 Задачи геофизических исследований скважин

Все решаемые геофизическими методами задачи в зависимости от характера, предназначения и конечной цели могут быть разделены на геологические, технические, технологические, экологические.

Геологические задачи:

— фациально-литологическое расчленение разреза;

— определение эффективной мощности проницаемых пород продуктивного горизонта;

— определение глубин залегания рудных тел;

— определение параметров уранового оруденения в рудных интервалах (мощность, массовая доля урана, стволовые линейные запасы);

— определение коэффициентов фильтрации рудовмещающего, надрудного и подрудного горизонтов;

— определение полноты извлечения металла из недр.

Технические задачи:

— определение траектории ствола скважины;

— изучение конфигурации ствола скважины и определение её истинного диаметра;

— определение целостности обсадных колонн;

— определение интервала установки фильтра и контроль правильности его установки;

— контроль цементации и качества гидроизоляции рудовмещающего горизонта от вышележащих пород в затрубном пространстве;

— определение границ и качества гравийной обсыпки фильтровой зоны и другие технические вопросы.

Технологические задачи:

— изучение динамики движения технологических растворов в разрезе и в плане блока;

— изучения динамики выщелачивания урана в процессе отработки полигона;

— определения путей растекания и потерь рабочих растворов по надпродуктивному горизонту;

— оперативная оценка отдельных физико-химических параметров технологических растворов, характеризующих ход процесса ПСВ;

— изучение динамики растекания растворов за контуры блока в процессе закисления, отработки и завершения процесса ПСВ;

— изучение профиля приемистости фильтра в процессе эксплуатации  скважины и оценка расхода технологических растворов в местах нарушений обсадных колонн.

Экологические задачи:

— контроль растекания закачных и продуктивных растворов в вышележащие водоносные горизонты;

— изучение динамики восстановления среды после завершения процесса ПСВ.

3. 1. 3. 3 Методы геофизических исследований в скважинах

Для решения вышеперечисленных задач на различных этапах проведения работ применяются следующие методы ГИС:

— гамма-каротаж (ГК);

— каротаж методом мгновенных нейтронов деления (КНД-м);

— нейтрон-нейтронный каротаж по тепловым нейтронам (ННК-т);

— гамма-гамма каротаж плотностной (ГГК-п);

— электрокаротаж методами кажущегося сопротивления (КС) и самопроизвольной поляризации (ПС);

— индукционный каротаж (ИК);

— токовый каротаж (ТК);

— инклинометрия (ИН);

— кавернометрия (КМ);

— термометрия (ТМ);

— расходометрия (Рх);

— гидрогеохимический каротаж (ГХК). 

3. 1. 3. 4 Краткая характеристика методов

Гамма-каротаж (интегральный) основан на регистрации гамма-излучения естественных радиоактивных элементов (ЕРЭ), содержащихся в горных породах, пересеченных скважиной. Измеряемая величина – скорость счета гамма-квантов в импульсах в минуту (имп/м).

Основная расчетная величина – мощность экспозиционной дозы в микрорентгенах в час (МЭД, мкР/ч).

Измеряемая величина определяется концентрацией, составом и пространственным распределением ЕРЭ, плотностью ρ_п и эффективным атомным номером Z_эфф. пород.

Гамма-каротаж является одним из наиболее эффективных и распространенных методов ГИС. Методу отводится исключительная роль и особое место при всех, без исключения, видах работ, проводимых на радиоактивные руды.

Входит в число основных и обязательных методов и при работах на другие виды минерального сырья, включая работы на нефть и газ.

При проведении гамма-каротажа на урановых месторождениях используются скважинные приборы с кристаллическими детекторами NaJ(Tl) размерами 30×70, 18×40 окруженные свинцовыми экранами 0,9-1,1 мм и 1,3-1,5 мм соответственно. Использование свинцовых экранов позволяет существенно уменьшить зависимость результатов измерений от значений Z_эфф. в пределах продуктивных горизонтов, т.е. устранить влияние литологического состава пород на результаты измерений. Это в значительной степени снижает картировочные возможности метода по расчленению разреза скважин, однако, дает возможность с высокой степенью точности и достоверности определять мощность, концентрацию и стволовые запасы урана в скважинах.

Минимальные требования к методическому обеспечению заключаются в наличии зависимостей:

— градуировочных, позволяющих перейти от скорости счёта (в имп/мин) к мощности экспозиционной дозы, выраженной в микрорентгенах в час, или к эквивалентной массовой доле урана, выраженной в промилле урана (ppmU):

1 ppmU = 1 г/т урана = 1·10^-4 % урана;

— поправочных, учитывающих влияние на МЭД бурового раствора, влажности руд, обсадной колонны и сдвиг радиоактивного равновесия между ураном, радием и радоном.

Система метрологического обеспечения метода включает:

— установку нижнего энергетического порога регистрации гамма-излучения -20±5 кэВ;

— определение цены деления и нелинейности;

— определение пересчетного коэффициента К_О.

для проведения гамма-каротажа используется комплексный скважинный прибор, позволяющий одновременно выполнять электрокаротаж в модификациях кажущихся сопротивлений и естественного электрического поля.

Электрокаротаж – это метод исследования горных пород, основанный на регистрации параметров естественного или искусственного электрических полей.

Электрический каротаж, основанный на регистрации параметров естественного электрического поля, представляет собой каротаж потенциалов самопроизвольной поляризации (ПС). Измеряемой величиной является разность электрического потенциала ПС (ΔU_ПС). Единица измерения — милливольт (мВ). Электрический каротаж, основанный на регистрации параметров искусственно создаваемого электрического поля, включает:

— боковое каротажное зондирование, (БКЗ);

— боковой каротаж (БК);

— боковой микрокаротаж (БМЖ);

— стандартный каротаж (СК).

Все они объединяются под общим названием «каротаж сопротивлений» (КС).

Измеряемой величиной является кажущееся удельное электрическое сопротивление (ρ_К) среды. Единица измерения – Ом∙м. При отработке месторождений урана выполняется стандартный электрокаротаж подошвенными градиент-зондами, размеры которых выбраны постоянными для данного района (месторождения) работ.

В скважинах, заполненных промывочной жидкостью на непроводящей основе, а также обсаженных полиэтиленовыми (непроводящими) трубами, электрокаротаж с целью литолого-стратиграфического расчленения разреза скважин не выполняется.

Данные стандартного электрокаротажа являются одними из основных для получения информации о литолого-стратиграфическом и фациально-литологическом строении разреза скважин. Кроме того, используются для оценки фильтрационных свойств пород, слагающих рудовмещающий горизонт.

Минимальные требования к методическому обеспечению заключаются в наличии корреляционных зависимостей, связывающих геоэлектрические, гранулометрические параметры с фильтрационными свойствами пород.

Метрологическое обеспечение стандартного каротажа заключается в оценке постоянства кажущихся сопротивлений (ρ_К), полученных над опорным геоэлектрическим горизонтом. Сравниваются значения, полученные в идентичных условиях измерений с учетом данных о диаметре скважин и плотности бурового раствора.

Индукционный каротаж основан на измерении кажущейся удельной электрической проводимости δ_к пород в переменном электромагнитном поле в частотном диапазоне от десятков до сотен килогерц. В методе реализованы варианты измерения как активной компоненты кажущейся удельной электрической проводимости , которая пропорциональна ЭДС, так и реактивной компоненты , пропорциональной ЭДС, сдвинутой по фазе относительно тока генераторной цепи зонда на величину π/г. единица измерения – сименс на метр (См/м), дробная – миллисименс на метр (мСм/м).

Типовые условия применения метода – скважины, заполненные любой промывочной жидкостью и вскрывшие породы с удельным электрическим сопротивлением менее 500 Ом·м. Является основным методом при определении мест перетоков технологических растворов из продуктивных в вышележащие горизонты и оценке их растекания в процессе ПСВ.

Минимальные требования к методическому обеспечению заключаются в наличии зависимостей, отражающих влияние на показание зонда диаметра скважины и удельного сопротивления промывочной жидкости.

Инклинометрия – это измерения зенитного угла и азимута скважины в зависимости от её глубины, с целью определения траектории ствола скважины.

Единица измерения – градус. Измерения выполняются магнитными инклинометрами при подъеме скважинного прибора в необсаженных скважинах или скважинах с обсадкой из немагнитных материалов. Шаг измерения – кратный 10 м. Как правило равен 20 м.

Требования к методическому обеспечению сводятся к обеспечению наличия программ расчёта координат точек пересечения ствола скважины с кровлей (подошвой) рудовмещающего горизонта.

Метрологическое обеспечение – ежемесячное градуирование с использованием градуировочного устройства УСИ-2.

Нейтрон-нейтронный каротаж основан на облучении горной породы и скважины потоком быстрых нейтронов и измерении плотностей потоков вторичного излучения надтепловых и тепловых нейтронов, образующихся в результате ядерных реакций рассеяния и захвата нейтронов. Измеряемая величина — скорость счета в импульсах в минуту (имп/мин); расчетная величина — водосодержание пород в стандартных условиях в процентах (%).

В зависимости от регистрируемого излучения различают: нейтронный каротаж по надтепловым нейтронам – ННК-нт; нейтронный каротаж по тепловым нейтронам ННК-т; нейтронный гамма-каротаж НГК.

При отработке месторождений урановых руд методом ПСВ используется ННК-т с целью литологического расчленения пород в условиях насыщения рудовмещающего горизонта продуктивными горизонтами. Измерительный зонд ННК-т содержит ампульный источник нейтронов и один детектор тепловых нейтронов.

ННК-т может быть выполнен как в обсаженных, так и в необсаженных скважинах.

Минимальные требования к методическому обеспечению заключаются в наличии визуально устанавливаемых корреляционных полуколичественных соотношений между скоростью счета ННК и литологическим составом пород рудовмещающего горизонта. Эта связь обусловлена различием коэффициента пористости пород различного литологического состава, который в свою очередь определяет водородосодержание (влажность) пород. На результаты измерений существенное влияние оказывает наличие в горных породах химических элементов, имеющих легкие ядра: Li, Cd, B, Cl.

Метрологическое обеспечение работ – поверочная установка УП-НК, содержащая три имитатора пористого пласта (ИПП) и емкость с пресной водой.

Каротаж по мгновенным нейтронам деления основан на измерении нестационарных нейтронных полей, создаваемых скважинным импульсным генератором быстрых нейтронов. Длительность импульса генератора – 2 мкс. Энергия – 14 МэВ. Эти быстрые нейтронные, замедляясь в среде до тепловых, воздействуют на ядра урана – 235, содержащиеся в урановой руде, в результате которого последняя начинает генерировать мгновенные нейтроны деления со средней энергией около 2 МэВ. Именно мгновенные нейтроны, замедленные в породе до надтепловых энергий в диапазоне от 0,7 до 1 кэВ, регистрируются детектирующим устройством скважинного прибора, в интервале времени Δt_НТ, равном 1,8 мс. Таким образом, урановая руда, содержащая изотоп урана – 235, является своего рода природным генератором быстрых мгновенных нейтронов, работа которого провоцируется импульсным скважинным генератором. Выход мгновенных нейтронов (н∙с^-1) в данном случае пропорционален концентрации урана – 235 в общей рудной массе.

Для урановых месторождений соотношение изотопов урана – 235, урана – 238 и урана – 234 в рудах строго постоянно, поэтому измеренный сигнал одновременно может служить и мерой концентрации природного урана.

Измеряемыми величинами являются:

— скорость счета плотности потока надтепловых нейтронов в имп/мин в заданных временных интервалах (окнах);

— время жизни нейтронов τ в мкс.

КНД-м может проводиться по однозондовой или двухзондовой методике. Если влажности силикатных руд и вмещающих пород существенно различаются (более чем на 5 %), более благоприятные условия для интерпретации результатов при мощности рудных интервалов менее 1,0 м создаются по однозондовой методике.

Расчетной величиной является массовая доля урана в рудных телах.

Максимальные требования к методическому и программному обеспечению заключаются в наличии алгоритмов и зависимостей:

— поправочных, учитывающих отклонение условий измерений от стандартных;

— программного обеспечения, которое должно сопровождать регистрацию и обработку данных до получения конечных характеристик (массовая доля урана в рудных интервалах).

Метрологическое обеспечение- наличие двух моделей типа СО СОСВУРТ (фоновая и рудная) и контрольно-поверочной скважины.

Гамма-гамма плотностной каротаж – исследования, основанные на регистрации плотности потока гамма-излучения, рассеянного горной породой при её облучении стационарным ампульным источником гамма-квантов.

Измеряемая величина – скорость счета (имп·с^-1). Основные расчетные величины – объёмная плотность ρ пород, в г/см³, поправка Δρ на влияние промежуточной среды между прибором и породой, г/см³.

Благоприятные условия применения метода – вертикальные и наклонные скважины; незначительная кавернозность ствола скважины; тонкие глинистые корки или их отсутствие. Минимальные требования к методическому обеспечению заключаются в наличии зависимостей:

— калибровочных, устанавливающих связь между объёмной плотностью и показаниями (скоростями счета) короткого и длинного зондов в стандартных условиях измерений;

— поправочных, учитывающих отклонение условий измерения от стандартных и влияние фона естественного гамма-излучения.

Метрологическое обеспечение – наличие стандартных образцов плотности и от одного до трех имитаторов глинистой корки, аттестованных в установленном порядке.

Кавернометрия – метод ГИС, позволяющий определять среднее значение диаметра скважины и его изменения по стволу скважины.

Измеряемая величина – диаметр скважины в миллиметрах (мм).

Метрологическое обеспечение – первичные периодические и полевые калибровки. Основное средство периодических калибровок – набор (не менее 2-х) образцовых колец с погрешностью определения диаметров не более ±1,0 мм.

Токовый каротаж – вид исследований, основанный на измерении силы тока в цепи между двумя электродами, один из которых «А» движется по стволу скважины, а второй «В» расположен на поверхности земли. измеряемая величина – сила тока (мА). Метод применяется для определения мест нарушения гидроизоляции обсадной колонны в случае использования для этих целей труб, изготовленных из полиэтилена. Места нарушения гидроизоляции во всех случаях соответствуют местам нарушения электроизоляции, фиксируемым по данным токового каротажа, четко выраженным аномальным увеличением силы тока в цепи АВ в интервалах нарушения целостности обсадных труб. Метод относится к качественным, индикаторным.

Термометрия заключается в изучении естественных и искусственных тепловых полей в скважине в установившемся и неустановившемся режимах. измеряемая величина – температура (разность температур) – в градусах Цельсия (°С).

Метрологическое обеспечение – периодические калибровки, выполняемые в баках с водой, имеющей различные температуры, устанавливаемые с помощью образцовых ртутных термометров.

Расходометрия – метод ГИС, основанный на изменении скорости потока (расхода) жидкости по стволу скважины. Измерения точечные при неподвижном положении прибора (расходомера) в точке измерения.

Перемещение жидкости по стволу скважины вызывает вращение крыльчатки расходомера со скоростью вращения, пропорциональной скорости потока. Измеряемая величина – обороты в минуту (об/мин). Расчетная величина – расход жидкости по стволу скважины в м³/час.

Гидрогеохимический каротаж – метод ГИС, позволяющий для жидкостей, заполняющих обсаженную скважину, определять следующие ее физико-геохимические параметры:

— гидростатическое давление (Р);

— температуру (t);

— глубину залегания уровня воды (Н_М);

— водородный показатель (рН);

— окислительно-восстановительный потенциал (Еh, мВ);

— удельную электропроводность (ρ^-1, С_М);

— содержание в жидкости растворенных газов (О₂; Н₂S);

— содержание отдельных геохимических компонентов (Na, NH₄, Ca, NO₃).

Для измерений используется 10-ти канальный каротажный зонд ГХЗ-001, диаметром 54 мм, длиной 90 см.

Три датчика используются для измерения геофизических параметров (удельная электропроводность, температура, давление), и семь датчиков – для измерения гидрогеохимических параметров из числа приведенных выше.

Производство измерений, включая калибровку датчиков, поверки, тестирование, диагностику измерительной системы и обработку данных, автоматизированы, выполняется на основе пакета прикладных компьютерных программ.

Конечные результаты представляются в табличном и графическом виде.

Результаты измерений могут быть использованы для выбора оптимального режима закисления рудоносного горизонта, контроля за процессом ПСВ, для мониторинга за рекультивацией водоносных горизонтов, подвергшихся сернокислотному воздействию, и для мониторинга подземных вод в районе действующих и выведенных из эксплуатации участков ПСВ.

3. 1. 4 Применяемая система отработки

Выбор геометрии скважинной системы и ее размерных параметров зависит от многих природных факторов: форма и размеры рудных тел (залежи), литология продуктивного водоносного горизонта, вещественного состава вмещающих пород и руд, их коэффициент фильтрации, напор водоносного горизонта на кровлю и другие.

Гексагональная система успешна применена при отработках широких площадных рудных залежей со сравнительно высокими коэффициентами фильтрации руд и вмещающих их пород (что характерно для рассматриваемого месторождения), когда неизбежно закисляющиеся законтурные участки охвачены радиально наращивающимися от центра залежи к ее периферии ячейками; поячеичное подключение участков залежи к добыче обеспечивает также быстрое вовлечение их в отработку, что уменьшает общие сроки отработки эксплуатационных блоков.

Гексагональная система отработки рудных залежей обеспечивает всестороннее радиальное движение продуктивных растворов от закачных скважин к откачным, что представляется важным в условиях резко меняющихся в плане и разрезе гран состава и химизма руд и вмещающих их пород, а также при резко меняющихся анизотропии рудовмещающих горизонтов по степени водопроводимости.

К преимуществу гексагональной системы отработки следует также отнести возможность отработки рудных залежей со сложной морфологией в плане, а также дифференцированной отработки отдельных участков рудной залежи в зависимости от природных условий их залегания (карбонатность, продуктивность, фильтрационные свойства и другие) путем подачи в ячейку или группу ячеек растворов соответствующей концентрации.

Вокруг откачной скважины в гексагональной системе происходит концентрация градиента высокого давления. Если у 3-х и 4-гранной схем расположения скважин 50-процентная кривая равного напора проходит по середине между закачной и откачной скважинами, то в ячейке гексагональной схемы она находится на расстоянии 1/9 от центра, что обеспечивает более полное и быстрое закисление ячейки (блока).         

С учетом основных параметров, отрабатываемого рудником месторождения Карамурун принята как наиболее рациональная – ячеистая гексагональная скважинная система метода подземного выщелачивания с размерными параметрами: радиус ячейки 40 м, расстояние между закачными скважинами в контуре ячейки – 40 метров.                                        

3. 2 Выщелачивающие реагенты

Наиболее широко применяемыми в процессе подземного выщелачивания реагентами являются кислоты, а именно: серная, соляная, азотная (кислотное) и карбонаты (гидрокарбонаты) натрия и аммония, на основе которых готовятся рабочие выщелачивающие растворы.

Целесообразность применения конкретного выщелачивающего реагента определяется множеством экономических и природных факторов и, в первую очередь, вещественным составом руд и вмещающих их пород. Немаловажен и учет стоимости рассматриваемых реагентов. Так, если принять стоимость единицы количества серной кислоты за 100 %, то приведенные выше реагенты представятся так: серная кислота – 100; гидрокарбонат натрия – 106; карбонат натрия – 118; гидрокарбонат аммония – 132; азотная кислота – 215; соляная кислота – 238; карбонат аммония – 300.

В условиях месторождения, отрабатываемого рудником, наиболее приемлемой является серная кислота, на основе которой готовятся рабочие растворы.

Применение кислоты в качестве выщелачивающего реагента накладывает жесткие требования ко всем используемым материалам, инструментам, механизмам и оборудованию по их коррозионной стойкости. Поэтому повсеместно используется нержавстальные, титановые, полимерные материалы и изделия из них, в элементах конструкций зданий и сооружений кислотоупорные кирпич и плитка, различные композиции минеральных материалов и органических смол. Все эти затраты составляют весьма значительную долю в себестоимости единицы выпускаемой продукции. И, тем не менее, предпочтение отдается именно серной кислоте: с одной стороны как наименее дорогостоящей в сравнении с другими реагентами, с другой – как реагенту, обеспечивающему высокую интенсивность процесса подземного выщелачивания и значительный уровень извлечения (до 80 % и выше) запасов полезного компонента. Даже при принципиально возможном применении на данном месторождении относительно недорогих карбонатов (гидрокарбонатов), которые допускают использование традиционных (кирпич, цемент, углеродистая сталь) строительных и конструкционных материалов, а так же изделий из них, механизмов и оборудования, себестоимость продукции оказывается значительно выше из-за незначительной интенсивности процесса подземного выщелачивания, вследствие снижения во времени коэффициента фильтрации вмещающих пород и руд и низкого уровня извлечения запасов полезного компонента (до 50 … 60 %).

3. 3 Ремонтно-восстановительные работы

Для производства ремонтно-восстановительных работ в эксплуатационных скважинах, преимущественно, применяются буровые агрегаты, предназначенные для бурения гидрогеологических и водозаборных скважин. При ремонте скважин глубиной  до 200 м – УГБ-50М, УРБ-2А2; при глубинах до 500 м – УРБ-3АМ, УРБ-3А3; до 800 м – 1БА-15Н и 2БА-15Н и специализированный агрегат А-50, на базе которого создан буровой агрегат УБВ-600.

БА-15 предназначен для капитального ремонта скважин, а также для бурения вращательным способом эксплуатационных скважин различного профиля(таблица 3. 3).

 

Таблица 3. 3 – Техническая характеристика бурового агрегата БА-15

Грузоподъемность, тнс Номинальная Максимальная	15 30
Глубина бурения, м	500
Конечный диаметр, мм	190
Транспортная база	шасси МАЗ-500А
Силовой привод Мощность, л. с.	ЯМЗ-236 105

 

«Продолжение таблицы 3. 3.»

Мачта – секционная, наклонная на 3 положения Высота до оси кронблока Вылет, м	15,8 …16,1 2,0; 1,4; 0
Механизм вращения – ротор и выносной вращатель Частота вращения, об/мин	52…300
Механизм подъема	лебедка двухбарабанная
Диаметр талевого каната, мм	18
Буровой насос	НБ-32 (НБ-50)
Управление основными механизмами	пневмомеханическое
Габариты в транспортном положении, м	12,73,04,0
Масса, т	14,37

 

Поскольку ремонтно-восстановительные работы в скважинах с использованием бурового агрегата заключаются, в основном, в рыхлении накопившегося в фильтровой части осадка и в последующей промывке скважины для его выноса на поверхность, и только в отдельных случаях – в установке перекрывающих части фильтра трубчатых вставок для ограничения интервалов циркуляции технологических растворов или установке трубчатых пластырей в интервалах нарушения герметичности эксплуатационных колонн, то, естественно, основным рабочим инструментом следует считать бурильные трубы соответствующих диаметров, механизмы, приспособления и инструмент для производства спускоподъемных операций.

Поскольку основными элементами конструкции ремонтируемых технологических скважин являются обсадная колонна и фильтр, то, прежде всего, следует упомянуть о материалах, из которых они выполнены.

Подавляющее большинство скважин обсажено и обсаживают полиэтиленовыми трубами и оборудуются фильтрами на основе перфорированных полиэтиленовых трубчатых каркасов. Упор на применение полимерных конструкционных материалов при сооружении скважин делается именно в силу стойкости полимеров к воздействию кислот, щелочей и других агрессивных сред.

Основными реагентами, применяемых при ремонтных восстановительных работах в эксплуатационных скважинах являются соляная кислота, глинокислота, разлагающая кремнекислый комплекс глин растворением двуокиси кремния. Это приводит к разрушению кристаллической решетки глинистых минералов, после чего в раствор наряду с SiO₂ переходит так же и Al₂O₃.

Бисульфат натрия NaHSO₄, представляющий собой порошкообразное вещество, используется, в основном для растворения железистых соединений. Наиболее эффективно применение 5 — 7 %-ных растворов бисульфата натрия при температуре 60 – 70 °С.

Из числа реагентов-восстановителей наибольшее практическое применение находит порошкообразный дитионит натрия – Na₂S₂O₄, действующий наиболее эффективно на железистые соединения в концентрации 6 – 8 %  и диапазоне температур 10 – 18 °С.      

Основная задача при восстановлении производительности эксплуатационных скважин, оборудованных фильтрами – освобождение полости фильтра от накопившихся осадков и удаление кальматирующих отложений с поверхности фильтра и из порового пространства прифильтровой зоны.

Способы ремонтно-восстановительных работ в скважинах по характеру воздействия привлекаемых технологических процессов можно разделить на гидромеханические, импульсные и реагентные. На практике не редко все эти способы используются в комбинации, чаще всего – импульсно-реагентные, а иногда еще и с подводом тепловой энергии – термо-импульсно-реагентные.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 ПОДЪЕМ И ПЕРЕКАЧКА ПРОДУКТИВНЫХ РАСТВОРОВ

 

4. 1 Способы раствороподъёма

На месторождении применяют насосный и эрлифтный способы раствороподъема. Несмотря на низкие технико-экономические показатели, эрлифтный способ раствороподъема остается основным на полигонах рудника ПВ-1, что объясняется просто­той конструкции и высокой надежностью эксплуатации в условиях агрессивных растворов, содержащих механические примеси и иногда имеющих высокую тем­пературу. Эрлифт состоит из воздухоподающих и раствороподъемных труб, сме­сителя и компрессора.

При откачке применяют две системы монтажа эрлифта (рисунок 4.1): с централь­ным («внутри») и параллельным («рядом») расположением воздухоподающих и раство­роподъемных труб.

1 — смеситель; 2 — раствороподъемные трубы; 3 — воздушные трубы; 4 — об­садные трубы

Рисунок 4. 1 – Центральная (а) и параллель­ная (б) системы монтажа эрлифта

 

4. 2 Перекачка продуктивных растворов

Перекачка технологических растворов производится насосами трёх основных типов:

1. Вертикальный многоступенчатый центробежный насос CRN-90-5-2A-F-G-V модель А96444258Р3 02430002 и насос CRN-90-5-2A-F-G-V-EUUV модель 02210002 предназначен для перекачивания технологических растворов (таблица 4. 1).

 

Таблица 4. 1 — Основные технические данные СRN-90-5-2A-F-G-V

№	Наименование характеристики	Значение
1	Производительность насоса, м3/час	90
2	Напор полный, м	98,7
3	Количество рабочих колес, шт.	5
4	Число рабочих колес уменьшенного диаметра	2
5	Диаметр фланца на всасывание, мм	ДУ-100
6	Диаметр фланца нагнетания, мм	ДУ-100
7	Число оборотов колеса	2950
8	Материал рабочей части насоса	н/сталь
9	Мощность приводного электродвигателя, кВт	37
10	Габаритные размеры, мм          Высота вместе с электродвигателем          Монтажная ширина насоса	1716 380
11	Масса всего, кг          в том числе: электродвигателя	400 225

 

2. Погружной насос PO-SO-140-4/10.9CNHC предназначен для перекачки растворов, содержащих 0-20 г/л H₂SO₄ и максимальное количество хлоридов до 1 г/л. Содержание твердых частиц в перекачиваемой среде – 50 мг/л, при размере частиц до 1 мм. Допустимая температура перекачиваемой среды – 40 ⁰С (таблица 4. 2).

 

Таблица 4. 2 — Основные технические данные PO-SO-140-4/10.9CNHC

№	Наименование характеристики	Значение
1	Производительность насоса, м3/час	140
2	Напор полный, м	120
3	Количество рабочих колес, шт	4
4	Диаметр рабочего колеса
5	Диаметр всасывающего подтрубка, мм	200
6	Диаметр нагнетательного подтрубка, мм	200
7	Число оборотов колеса, об/мин	2850
8	Материал рабочей части насоса	н/сталь

«Продолжение таблицы 4. 2.»

9	Мощность приводного электродвигателя, кВт	75
10	Габаритные размеры нагнетательного кожуха, мм          Длина          диаметр фланца	3200
11	Масса всего, кг          В том числе: насосного агрегата                                Нагнетательного кожуха	770 435 335

 

3. Электронасосный центробежный насос типа «АХ» предназначен для перекачивания химически активных и нейтральных жидкостей плотностью не более 1850 кг/м³, с температурой от -40 ⁰С до +120 ⁰С. Условные обозначение насосов соответствует ГОСТ 10168.1-85.
4. 3 Средства контроля раствороподъема

При насосном раствороподъеме для контроля расхода продуктивного раствора применяются следующие виды расходомеров: ВИС.Т.ВС-400; РОСТ-1.

4. 3. 1 Расходомер «ВИС.Т.ВС-400»

ВИС.Т предназначен для измерения расхода и других параметров (температура, давление) жидких электропроводящих сред (вода, растворы кислот и щелочей, пульпы, сточные воды, молочные и другие водосодержащие пищевые продукты).

ВИС.Т состоит из одного или нескольких первичных преобразователей расхода электромагнитного типа и электронного блока.

ВИС.Т может дополнительно включать преобразователи (датчики) давления, термопреобразователи, а также вспомогательное оборудование (адаптер переноса данных и др.).

Максимальное число трубопроводов, в которых может быть измерен расход рабочей среды – 4.

Диапазоны измерений ВИС.Т:

— температура воды от 0 до 150 °С (от -50 до +200 °С);

— абсолютное давление воды от 0,1 до 2,5 МПа (до 40 МПа – по заказу);

Разрядность ВИС.Т:

— по объемному расходу от 0,001 до 999999 м³/ч;

— по объему от 0 до 999999999 м³;

— по массовому расходу от 0,001 до 999999 т/ч;

— по массе от 0 до 999999999 т.

ВИС.Т обеспечивает преобразование объемного расхода жидкости в выходные сигналы постоянного тока, частоты или кодовый выходной сигнал.

ВИС.Т выполняет следующие функции:

1) измерение объемного расхода и объема жидкости;

2) измерение температуры и давления жидкости;

3) вычисление массового расхода и массы с учетом текущей температуры и давления жидкости;

4) счет времени штатного и нештатного состояния ВИС.Т, включая простои, неисправности, выход преобразователей за пределы нормируемых метрологических характеристик.

Вычисление массового расхода G жидкости производится по формуле:

G=V·ρ_(p,t)                                                                                                      (4. 1)                                                                                                

где       V – объемный расход жидкости, м³/час;

ρ_(p,t) – плотность жидкости при текущих значениях давления и температуры, т/м³.

Принцип работы электромагнитного преобразователя расхода основан на явлении электромагнитной индукции – наведение электродвижущейся силы (Э.Д.С.) в проводнике, движущемся в магнитном поле (рисунок 4. 2).

 

В -вектор электромагнитной индукции;

v — вектор скорости потока жидкости;

E — вектор ЭДС электромагнитной индукции;

d — внутренний диаметр преобразователя расхода;

N, S — полюса электромагнита;

К, L — электроды преобразователя расхода.

Рисунок 4. 2 – Принцип работы электромагнитного расходомера

 

При движении электропроводящей жидкости в поперечном магнитном поле в ней, как в проводнике, наводится Э.Д.С. Величина Э.Д.С., согласно закону Фарадея, пропорциональна расстоянию между электродами или диаметру внутреннего сечения трубопровода, магнитной индукции в канале или средней по сечению скорости потока. При постоянном значении индукции магнитного поля, значение Э.Д.С. зависит только от скорости потока жидкости, и следовательно, от объемного расхода. Поперечное магнитное поле создается с помощью пары катушек (индуктора), расположенных снаружи немагнитной трубы первичного преобразователя и включенных согласно. Поскольку сигнал от первичного преобразователя расхода имеет весьма малую амплитуду (от единиц микровольт) при низком соотношении сигнал/шум, то для его усиления и последующей обработки применены специальные схемотехнические и конструктивные решения, а для связи с электронным блоком используется витая пара в экране.

Для измерения объемного расхода горячей и холодной воды питьевого качества, дистиллированной воды и конденсата водяного пара кроме электромагнитных преобразователей могут также использоваться тахометрические расходомеры и счетчики. Принцип работы тахометрических расходомеров (турбинные и крыльчатые водосчётчики) основан на зависимости частоты вращения ротора (турбины или крыльчатки) от скорости потока жидкости. Для работы в ВИС.Т используются тахометрические водосчётчики с импульсным выходом.

Для измерения температуры жидкости используются термопреобразователи сопротивления по ГОСТ 6651-94 с НСХ 100П и W₁₀₀ = 1,391.

Для измерения давления жидкости используются датчики давления с выходным сигналом 0 – 5, 0 – 20 или 4 – 20 мА.

Электронный блок ВИС.Т включает расходомерную часть и вычислитель, который используется для обработки информации, поступающей от термопреобразователей, преобразователей давления, а также тахометрических водосчетчиков, вычисления объема и массы.                        

Электронный блок непрерывно контролирует исправность первичных преобразователей расхода, температуры, давления и линий связи с ними. Данные диагностики выводятся на индикатор.

Длина линии связи между электронным блоком ВИС. Т и каждым преобразователем не более 300 м.

Питание электронного блока ВИС. Т осуществляется от сети переменного тока с напряжением 220 В и частотой (50 ± 1) Гц.

ВИС. Т потребляет от сети мощность не более 25 Вт.

Габаритные размеры электронного блока ВИС. Т не более 400 × 350 × 140 мм.

Масса электронного блока ВИС. Т не более 6 кг.

4. 3. 2 Расходомер «РОСТ-1»

Преобразователи расхода электромагнитные микропроцессорные РОСТ-1 предназначены для измерения расхода жидкостей с удельной электрической проводностью от 10^-3 до 10 См/м в унифицированные электрические сигналы постоянного тока, частотный электрический непрерывный сигнал.

Преобразователь расхода может использоваться для измерения расхода или количества жидкости в составе счетчиков и теплосчетчиков.

Измеряемая рабочей среда – вода. Допускается измерение расхода других, в том числе и высоковязких, жидких сред (растворы кислот и щелочей, суспензии, пульпы и т.п.). В измеряемой среде не должно быть ферромагнитных включений и пузырьков воздуха.

Параметры измеряемой рабочей среды:

• удельная электрическая проводимость – от 10^-3 до 10 См/м;
• рабочее давление – не более 1,6 МПа;
• температура – от минус 40 до плюс 150 °С.

Питание преобразователя расхода осуществляется от сети переменного тока частотой 50 Гц, напряжением 220 В.

Максимальная мощность, потребляемая преобразователем расхода, не более 9 Вт для модели 5 М01.

В состав преобразователя расхода входят:

• первичный преобразователь расхода;
• электронный блок с цифровым отсчетным устройством для вывода текущего значения расхода в м³/ч, с монтажной скобой;

Принцип действия преобразователя расхода.

Принцип действия электромагнитного преобразователя расхода, основан на явлении электромагнитной индукции – наведении э.д.с. в проводнике, движущемся в магнитном поле (рисунок 4. 3).

 

 

Рисунок 4. 3 – Принцип работы электромагнитного преобразователя расхода

 

При движении электропроводящей жидкости в поперечном магнитном поле в ней, как в проводнике, наводится электродвижущая сила. Величина э.д.с., согласно закону М. Фарадея, пропорциональна диаметру внутреннего сечения трубопровода, магнитной индукции в канале и средней по сечению скорости потока. При постоянном значении индукции магнитного поля значение э.д.с. зависит только от скорости потока жидкости, а, следовательно, от объемного расхода.

Поперечное магнитное поле создается с помощью пары катушек (индуктора), расположенных снаружи немагнитной трубы первичного преобразователя и включенных согласно. Для создания специального распределения магнитного поля по сечению трубы используется наружный магнитопровод из магнитомягкой стали. Электродвижущая сила снимается двумя электродами, расположенными в одном поперечном сечении трубы заподлицо с внутренней поверхностью футеровки (фторопласта), изолирующей их от металлической трубы.

Для снижения влияния эффекта электрохимической поляризации электродов, с одной стороны, и исключения влияния на э.д.с. изменения индукции, с другой, магнитное поле должно быть квазистационарным, то есть оставаться в течение достаточно долгого времени (не менее 100 мс) постоянным и, при этом, периодически изменять направление на противоположное (рисунок 4. 4). Измерение наведенной э.д.с. производится в течение каждой из полуволн в стационарном режиме, то есть после установки переходного процесса. В паузе между полуволнами производится автоматическая коррекция нуля преобразователя.

 

 

 

Рисунок 4. 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 КОМПРЕССОРНОЕ ХОЗЯЙСТВО

 

Компрессорное хозяйство является важным составляющим при эрлифтном раствороподъёме, для чего используются компрессоры 2ВМ10 – 63/9 и 4ВМ10 – 120/9 и Atlas Copco.

5. 1 Компрессоры 2ВМ10 – 63/9 и 4ВМ10 – 120/9

Компрессоры 2ВМ10 – 63/9 и 4ВМ10 – 120/9 (рисунок 5. 1, рисунок 5. 2, таблица 5. 1) предназначены для сжатия воздуха от атмосферного до избыточного давления 0,78 МПа.

Таблица 5. 1 – Основные технические данные и характеристики компрессоров

Марка компрессора	2 ВМ 10 – 63/9 2 ВМ 10 – 50/9	4 ВМ 10 – 120/9 4 ВМ 10 – 100/9
Тип компрессора ВМ	крейцкопфный с горизонтальным оппозитным расположением цилиндров
Сжимаемая среда	воздух
Давление начальное номинальное абсолютное, МПа (кгс/см2)	0,1013 (1,033)
Температура газа номинальная, °С Максимальная Минимальная	40 -45
Объемная производительность компрессора, приведенная к начальным условиям, м3/с (м3/мин)	1,05 (63) 0,858 (51,5)	2,075 (124,5) 1,72 (103)
Давление конечное номинальное избыточное, МПа (кгс/см2)	0,78 (8)
Мощность на валу компрессора, кВт	335,0 275,0	662,0 546,0
Масса	6300	12900
Габаритные размеры компрессора, мм: длина (вдоль оси вала) ширина высота	1840 4340 1600	3215 4340 1600
Мощность электродвигателя	ДС-16-24-10К	ДС-16-44-10К
	400	800

«Продолжение таблицы 5. 1.»

Напряжение, В	6000
Частота вращения, с-1 (оборотов/мин)	10 (600)
Частота тока, Гц	50

 

 

Рисунок 5. 1 – Общий вид компрессора 2ВМ10 – 63/9

 

 

Рисунок 5. 2 – Общий вид компрессора 4ВМ10 –120/9

 

Компрессорная установка состоит из следующих основных узлов:

— компрессора;

— электродвигателя;

— промежуточного холодильника;

— гасителей пульсации на входе и выходе из компрессора (буферных емкостей 1 и 2 ступеней);

— системы охлаждения;

— системы смазки;

— системы регулирования производительности;

— системы автоматизации;

— фильтра воздушного всасывающего, обратного клапана, концевого холодильника, воздухосборника.

Компрессор представляет собой оппозитную горизонтальную крейцкопфную поршневую машину двухступенчатого сжатия. При движении поршня в одной из полостей цилиндра 1 ступени создается разряжение, под действием которого открываются всасывающие клапаны и воздух заполняет цилиндр. При обратном ходе поршня всасывающие клапаны закрываются, в цилиндре происходит сжатие воздуха, а затем его выдача через нагнетательные клапаны.

После 1 ступени воздух охлаждается в промежуточном холодильнике и поступает в цилиндр 2 ступени, где происходят процессы аналогичные 1 ступени. После концевого холодильника сжатый воздух направляется к потребителю.      

5. 2 Компрессор Atlas Copco

Компрессоры GA90 – GA315 и GA90W – GA315W (рисунок 5. 3, рисунок 5. 4) являются одноступенчатыми винтовыми компрессорами с впрыском масла, приводимыми в движение электродвигателем и заключенными в звукоизоляционный корпус.

1 – маслоохладители ; 2 – панель управления; 3 – электрический шкаф; 4 – ввод электропитания; 5 – виброгаситель; 6 – виброгаситель; 7 – корпус зубчатой передачи; 8 – компрессорный элемент; 9 – масляный запорный клапан; 10 – обратный клапан; 11 – разгрузочный блок; 12 – воздушный ресивер; 13 – клапан минимального давления; 14 – охлаждающий вентилятор; М1 – приводной электродвигатель; М25 – мотор вентилятора

Рисунок 5. 3 — Передняя панель компрессора GA110 полнофункциональной модификации

1 – маслоохладители; 2 – панель управления; 3 – электрический шкаф; 4 – ввод электропитания; 5 – виброгаситель; 6 – виброгаситель; 7 – корпус зубчатой передачи; 8 – масляный запорный клапан; 9 – обратный клапан; 10 – компрессорный элемент; 11 – разгрузочный блок; 12 – воздушный ресивер; 13 – предохранительный клапан; 14 – клапан минимального давления; 15 – стрелка, показывающая направление движения электродвигателя; 16 – охлаждающие вентиляторы; 17     — воздушные фильтры; М1 – приводной электродвига­тель; М25/26 – моторы вентилятора

Рисунок 5. 4 — Передняя панель компрессора GA250 полнофункциональной модификации

 

Компрессоры GA90 – GAЗ15 являются компрессорами с воздушным охлаждением, сокращенно называемыми «GA».

Компрессоры GA90W – GAЗ15W являются компрессорами с водяным охлаждением, сокращенно именуемыми «GAW».

Компрессоры полнофункциональной модификации (FF) оборудованы  воздухоосушителем,  встроенным  в  корпус. Система включает перепускные клапаны осушителя.

Компрессоры рассчитаны на максимальное рабочее давление, равное:

— 7,5; 8,5; 10 или 13 бар для модификаций на 50 Гц;

— 107, 132, 157 или 200 фунт-сила/кв. дюйм избыточного давления для модификаций на 60 Гц.

Компрессоры  содержат следующие основные части:

— воздушный фильтр (ы);

— компрессорный элемент 3);

— воздушный ресивер/маслоотделитель;

— воздухоохладитель;

— маслоохладитель (и);

— приводной электродвигатель;

— корпус зубчатой передачи;

— разгрузочный блок 3);

— система регулирования Elektronikon;

— предохранители;

— воздухоосушитель с перепускными клапанами (только для компрессоров полнофункциональной модификации).

Основные дополнительные устройства

Компрессоры могут снабжаться системами рекуперации энергии Atlas Copco для восстановления основной части теплоты сжатия в виде горячей воды.

Имеющийся комплект дополнительных входных фильтров позволяет компрессору работать в сильно загрязненной среде.

Atlas Copco имеет сепараторы отделения масла от воды (типа OSD), которые могут быть встроены в корпус. Эти сепараторы выделяют масло из конденсата, чтобы конден­сат удовлетворял требованиям местного законодательства об охране окружающей среды.

Предусмотрена возможность объединения с системой слива воды с электронным управлением.

Компрессоры полнофункциональной модификации могут снабжаться встроенным фильтром типа DD для ограниче­ния уноса твердых частиц и масла.

Воздушный поток/система регулирования (рисунок 5. 5)

Воздух, всасываемый через фильтр (1) и разгрузочный блок (2), сжимается в компрессорном элементе (14). Сжатый воздух и масло подаются через обратный клапан (16) на воздушный ресивер/маслоотделитель (17), в котором масло выделяется из сжатого воздуха. Воздух проходит к воздухоохладителю (4) через клапан минимального давления (19). Охлажденный воздух через конденсационный горшок (28) н выпускной клапан (27) поступает в сеть воздушных трубопроводов.

Обратный клапан (16) предотвращает выброс сжатого воздуха.

Клапан минимального давления (19) предотвращает падение давления ресивера ниже минимально допустимой величины. В клапан минимального давления встроен обратный клапан.

 

 

Рисунок 5. 5 – Процесс разгрузки компрессоров GA90/160 полнофункциональной модификации

 

 

6 ВОДОСНАБЖЕНИЕ

 

Для полного обеззараживания воду дезинфицируют действием реагентов, убивающих болезнетворные микроорганизмы. К реагентам дезинфицирующим воду, то есть убивающим патогенные (болезнетворные) микроорганизмы. Относятся газообразный хлор и хлорсодержащие вещества: хлорная известь, хлорамины, двуокись хлора, гипохлорит.

В настоящее время, обеззараживанию подвергается вся вода, используемая для хозяйственно-питьевых централизованных водопроводов. С этой целью воду непрерывно хлорируют до полного обеззараживания.

Для подачи воды к потребителю существует несколько стадий подъема воды:

1) подача воды из артезианских скважин в аккумуляторе емкости (2 ∙ 10³ м³);

2) подача воды непосредственно на объекты (хозяйственно-питьевых, душевых, технических нужд).

Учет воды на насосных ведется расходомером ВИСТ.

Перед подачей в распределительную сеть обязательно ведется её анализ по многим показателям:

— общехимический анализ (1 раз в месяц);

— на анализ суммарного α и β-активности (берется 1 раз в год);

— органолептический анализ (1 раз в месяц);

— исследование качества воды контролируется Рай. СХом (1 раз в месяц).

Перед подачей воды к потребителю проводится обязательное обеззараживание воды.

Вода подается на объекты по трубопроводам. Трубопроводы могут быть различного исполнения (металлического, ПНД D_у = 160, 110 мм).

Все трубопроводы перед их сдачей в эксплуатацию проходят дезинфекцию различной концентрации хлорного раствора (7,5 – 10 мг/л) в течение 5 – 6 часов.

Результаты дезинфекции и анализы после указанных мероприятий закрепляются актами.

Система водоотведений на руднике ПВ-1 состоит из сплошной сети, которые отходят от АБК, здании ГИС и зданий мазутной насосной. Выполнен из труб асбестоцементных D_у = 300 мм, 150 мм. Вода по канализации поступает КНС, где посредством насосов типа СД – 80/18, НС – 100/40 подается на очистные сооружения по трубам ПНД – 160 по основной и резервной линий. Где происходит механическая и биологическая очистка. Затем происходит обеззараживание с хлористым раствором и подается пруды испарители.

 

 

 

7 ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ

В настоящее время электроснабжение добычных участков ведется от одной п/ст 35/6 кВ «ГРП-23», на которой установлено два силовых трансформатора, мощностью по 4 МВт каждый (один с регулятором напряжения под нагрузкой, другой без). Рост потребления электроэнергии за 5 лет составил 23 млн.кВт.ч. В 2004 году планируется потребить 43 млн. кВт.ч. электроэнергии при максимальной нагрузке 5,5 МВт. Но схема электроснабжения, которая была рассчитана на начальную стадию добычи урана с 70-х годов по ряду причин не претерпела изменений и осталась «ВРЕМЕННОЙ».

Согласно плану перспективного развития Рудоуправления №6 с выходом на 1000 и более тонн было предусмотрено глобальное развитие электроснабжения. В 5-ти километрах от посёлка Рудоуправления №6 было намечено строительство подстанции 220/110/10 кВ «УЗЛОВАЯ», от которой должны были получать питание все потребители Рудоуправления.

Реконструкцией электроснабжения основного добычного комплекса Рудников ПВ-1 и ПВ-2 было предусмотрено строительство подстанции 110/35/10 кВ «ПРОМЫШЛЕННАЯ», от которой должны были питаться электроэнергией Рудники №1 и №2. а также в перспективе Рудник месторождения «ХАРАСАН». Мощность установленных трансформаторов 2×10 МВт. Мощность установленных трансформаторов на подстанции «ЮЖНАЯ», от которой должны были питаться потребители Рудника ПВ-2, составляла 2×1,8 МВт. Ориентировочная разница (8,2 МВт) предназначалась для нужд Рудника ПВ-1.

В данное время в постоянной параллельной работе находятся оба силовых трансформатора 4 МВт, так как нагрузка даже в летнее время не опускается ниже 4,2 МВт. Условия эксплуатации трансформаторов согласно действующим ПУЭ и ПТЭ в связи с отсутствием резерва и настоящий момент не соблюдаются.

В мае 2004 года был приобретён новый силовой трансформатор ТМН-6300/35/6 кВ. Но на его установку ОАО КРЭК выдало технические условия, которые требуют финансовых затрат порядка 780 млн. тенге.

При развитии добычи до 1000 тонн и более данная схема электроснабжения не в состоянии обеспечить потребителей электроэнергией. Особенно это сказывается на импортном оборудовании, управляемым микропроцессорной техникой.

В данное время могут быть реализованы несколько вариантов развития электроснабжения Рудоуправления №6.

Первый вариант подразумевает расширение и развитие сетей районного значения ОАО «КРЭК». Ориентировочные затраты составляют 5,73 млн. $ (780 млн. тг.). При данной нагрузке очевидно, что при любом сбое в сети 220 кВ (плановом или аварийном) резервные сети 35 кВ от п/ст «Жанакорган» справиться не в состоянии. Потери достигают 25 %. На п/ст «ШИЕЛИ» выполнен один ввод 220 кВ и установлен один силовой трансформатор. Для электроснабжения потребителя 1-ой категории, которым является Рудоуправление №6. такая схема не пригодна. При выполнении этого варианта надёжность электроснабжения попытается, но остаётся полная зависимость от ОАО «КРЭК».

Второй вариант основан на строительстве собственной подстанции 220/35/10 кВ «Узловая». Ориентировочные затраты составляют 7,23 млн. $ (980 млн. тг). Этот вариант более предпочтителен, так как позволяет избавиться от платы за «вход» по сетям ОАО «КРЭК» на сумму около 400 тыс. $ в год. Все потребители, в том числе база и поселок РУ-6 будут переведены на электроснабжение от п/ст «Узловая».

Нами предлагается совместное развитие электроснабжения Рудников месторождений «Карамурун» и «Ирколь». В варианте реконструкции сетей ОАО «КРЭК» сумма затрат составляет 1 млрд. тенге, а в варианте строительства собственной подстанции 200 кВ сумма затрат составляет 1.2 млрд. тенге. Вариант при строительстве собственной подстанции 220/35/10 кВ «Узловая» избавляет от платы за «вход» по сетям ОАО «КРЭК» на сумму около 500 тыс. $ в год, что позволит окупить удорожание этого варианта по сравнению с вариантом ОАО КРЭК за 4 года.

Все затратные части основаны на расчётах, предоставленных специалистами ГРД.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 ПЕРЕРАБОТКА

 

8. 1 Подготовка продуктивных растворов ПВ для сорбционной переработки

Подготовка продуктивного раствора перед сорбционной переработкой заключается в осветлении их от грубодисперсных частиц в отстойнике, выполненном в виде емкости объемом 600м³. Процесс осветления растворов осуществляется путем осаждения грубодисперсных твердых частиц за счет действия сила тяжести.

Осветленные продуктивные растворы из отстойника (приложение А. 3) насосами типа 14 НДСД подаются на сорбционное извлечение урана.

8. 2 Сорбция урана из продуктивных растворов

Сорбционное извлечение урана из продуктивного раствора производится в колоннах типа КСН-3000 путем фильтрации растворов снизу вверх через зажатый слой анионита, в качестве которого используются аниониты типа АМ и АМП, матрица которых представляет собой сшитый полистирол с функциональными группами в форме четвертичных аммониевых оснований.

 В процессе контакта свежих анионитов с продуктивным раствором происходит переход анионитов из хлоридной формы в сульфатно-бисульфатную или нитратную по уравнениям реакции:

 

2(R₄N)⁺Cl^— + SO₄^-2 = (R₄N)₂⁺SO₄^-2 + 2Cl^—

 

(R₄N)₂⁺Cl^— + NO₃^— =  (R₄N)₂⁺NO₃^— + Cl^—

 

Применяемые сильно основные аниониты селективно извлекают уран из сернокислотных растворов по следующим уравнениям реакции:

 

(R₄N)₂⁺SO₄^-2 + [ (UO₂)²(SO₄) ₃^-2 ]^-4 = (R₄N)₂⁺[ (UO₂)²(SO₄) ₃^-2 ]^-4 + 2SO₄^-2

 

4(R₄N)₂⁺NO₃^—  + [ (UO₂)²(SO₄) ₃^-2 ]^-4 = (R₄N)₂⁺[ (UO₂)²(SO₄) ₃^-2 ]^-4 + 4NO₃^—

 

Продуктивный раствор после сорбционного извлечений урана в колоннах КСН-3000, называемые маточниками сорбции, поступает самотеком в отстойники, где подкисляют серной кислотой до концентрации ее в растворе 5 – 7 г/л и насосами подаются в закачные скважины добычных участков в качестве выщелачивающего раствора (ВР).

По мере насыщения сорбента ураном подача продуктивного раствора в колонну КСН-3000 останавливается для выгрузки насыщенного сорбента и загрузки отрегенерированного сорбента. Выгрузка насыщенного сорбента производится в мерник по графику, составленным технологом участка. Из мерника насыщенный сорбент выгружается в промывочную колонну.

Промывка сорбента от песков и илов осуществляется маточником сорбции, подаваемым эрлифтом на колонну через напорный бачок. Маточник промывки сбрасывается в отстойник продуктивных растворов. Отмытый сорбент подается эрлифтом через дуговое сито, где происходит отделение транспортной влаги, в колонну донасыщения. Маточники сорбции с дугового сита возвращаются на отмывку насыщенного сорбента. 

8. 3 Десорбция урана с насыщенного сорбента

В колонне донасыщения  сорбента происходит вытеснение паровой влаги, донасыщение насыщенного сорбента ураном и частичный перевод сорбента из сульфатной формы в нитратную за счет подачи части товарного регенерата образующего в процессе десорбции. Товарный регенерат подается в нижнюю часть колонны эрлифтом через напорный бак в количестве 0,9 — 1,1 объема на объем  влажного сорбента. Маточник донасыщения сбрасывается в отстойник продуктивных растворов.

Подготовленный к регенерации  (десорбции) сорбент из колонны донасыщения эрлифтом  подается через дуговое сито, где происходит разделение   сорбента и регенерата, в цикл колонн десорбции. Регенерат с дугового сита возвращается в колонну насыщенного сорбента.

Десорбция урана с насыщенного сорбента происходит в процессе противоточного движения донасыщенного сорбента и нитратных десорбирующих растворов по цепочке колонн поз 116/4-7.

Процесс десорбции урана описывается следующим уравнением реакций:

 

(R₄N)₄⁺[(UO₂)⁺²(SO₄) ₃^-2]^-4 + 4NО₃^— = 4(R₄N)⁺ (NO₃ )⁺ + [(UO₂)^{+ 2} (SO₄)₃^-2]^-4

 

Перемещение сорбента осуществляется с помощью эрлифтов в направлений от позиции 116/4 к позиции 116/7 и дозируется из расчета 2 – 4 м³/час. Десорбирующие растворы приготавливают в одной из 80 м³ емкостей (121/1,2) и насосами подаются через теплообменник  в нижнюю часть колонны позиции 116/7. Движение десорбирующего раствора происходит последовательно по цепочке колонн от позиции 116/7 к позиции 116/4 снизу вверх и осуществляется  эрлифтами через напорные баки. Количество десорбирующего раствора дозируется из расчета 1,8 — 2,2 объема раствора на один объем влажного сорбента, передвигаемого по цепочке непрерывной регенерации в час. Слив товарного регенерата из колонны поступает в накопительную 80 м³ емкость. Оптимальная температура проведения процесса + 25 до + 40 ⁰С.

Регенерированный сорбент подается эрлифтом через дуговое сито в цикл денитрации. Транспортная влага с дугового сита возвращается в колонну на регенерацию сорбента.

Следующей операцией технологической цепочки — процесс денитрации, цель которого — уменьшение содержания нитрат-иона на регенерилованном сорбенте из нитратной формы в сульфатную описывается следующим  уравнением реакции:

 

2(R ₄N)⁺ — (NO₃ )^— + SO₄^-2 = (R₄ N)₂⁺ – (SO₄)^-2 + 2 NO₃^—        

 

Конверсия ионита из нитратный формы в сульфатную производится растворами, содержащими серную кислоту. Полученные после денитрации нитратсодержащие растворы используется в качестве маточных на операции приготовление растворов для десорбции урана с целью уменьшения расхода нитратсодержащих реагентов. Растворы для денитрации сорбента приготавливают  в  12 м³  емкостях и эрлифтом через напорный бак подаются снизу колонны 116/9. Дальнейшая подача денитрационного  раствора вниз колонны позиции 116/8 осуществляется также эрлифтом через напорный бак. Количество денитрационного  раствора дозируется из расчета 0,9 — 1,1 объема на один объем влажного сорбента передвигаемого по цепочке непрерывной  регенерации в час. Слив маточника денитрации из колонны поступает в   80 м³  емкости для приготовления десорбирующих растворов.

Сорбент после операции конверсии подается эрлифтом через дуговое сито в отмывочную  колонну. Денитрирующий раствор с дугового сита возвращается в колонну на денитрацию сорбента.

Промывка регенерированного сорбента в колонне осуществляется     для вытеснения поровой влаги и подготовки и подготовки сорбента к процессу сорбции урана. Промывка сорбента проводится технической водой подаваемой эрлифтом на колонну через напорный бак. Слив маточника промывки из колонны поступает в 12-ти м³   емкости для приготовления денитрирующих  растворов, промытый регенерированный сорбент с помощью эрлифта поступает в бункера колонн сорбции.

8. 4 Нормативы для приготовления растворов

Десорбирующий раствор готовится в 80-ти м³ емкостях (поз.121/1,2) на основе маточников фильтрации и маточников денитрации. Для доведения десорбирующих растворов до нужных параметров:

• содержание NO₃^— — 55 — 60 г/л;
• кислотность – 10 — 30 г/л;

используется меланж, азотная кислота различной концентрации или аммиачная селитра с подкислением раствора серной кислотой.

Раствор для денитрации готовится в 12-ти м³емкостях на основе маточников промывки отрегенерированного сорбента. Для доведения денитрирующих растворов до нужных параметров:

• кислотность – 80 — 90 г/л;

используется серная кислота.

Сорбент после операции конверсии подаётся эрлифтом через дуговое сито (позиция 149/4) в отмывочную колонну (позиция 117). Денитрирующий раствор с дугового сита (позиция 149/4) возвращается в колонну (позиция 116/9) на денитрацию сорбента.

Промывка регенерированного сорбента в колонне (позиция 117) осуществляется для вытеснения поровой влаги и подготовки сорбента к процессу сорбции урана. Промывка сорбента проводится технической водой, подаваемой эрлифтом на колонну через напорный бак. Слив маточника промывки из колонны (позиция 117) поступает в 12-ти м³ ёмкости (позиция 119/1,2) для приготовления денитрирующих растворов.

Промытый регенерированный сорбент с помощью эрлифта поступает в бункера колонн сорбции (позиция 106), часть регенерированного сорбента загружается в автоцистерну — смоловоз для отправки на Рудник ПВ-2.

8. 5 Осаждение и фильтрация уранового концентрата

Товарный регенерат через теплообменник поступает на цепочку осаждения в осадители.

Осаждение урана производится каустической содой (NaOH) в аппарата колонного типа с воздушным перемешиванием раствор каустической соды дозируется автоматически в соответствии с показанием рН-метров. Значения  рН по цепочке осаждения:

• позиция 127/1 — 2,5 — 3,0;
• позиция 127/2 — 4,5 — 5,0;
• позиция 127/3 –7,0 – 7,3.

Процесс осаждения урана из товарного регенерата описывается следующим уравнением:

 

4UO₂SO₄ + 10NaOH = Na₂U₄O₁₃ + 5H₂O + 4Na₂SO₄

 

При добавлении раствора  NaOH к раствору соли уранила, а смесь солей урановой кислоты, таких как тетрауранат натрия, диуранат натрия и полууранатов переменного состава,  рН среды при осаждении таких солей зависит от равновесной концентрации урана в растворе (таблица 8. 1).

 

Таблица 8. 1 — Зависимость рН среды и концентрации урана в растворе

Концентрация U+6 (г/л)	рН	Концентрация U+6 (г/л)	рН
285.0 200.0 100.0 57.0 28.0	2.9 3.0 3.4 3.8 4.2	24.0 2.4 0.24 0.024 0.0024	4.5 5.3 5.9 6.6 7.2

Для полного осаждения урана из раствора необходимо обеспечить достаточно высокое значение рН среды в конце осаждения. Осаждение урана из товарного регенерата производится при температуре  25 – 40 ⁰С. Каждому интервалу рН среды отвечает определенный состав выпадающего в осадок соединения (8. 2).

 

Таблица 8. 2 —  Зависимость состава осадков от рН следы при осаждении

РН	Состав осадков	РН	Состав осадков
4,0-5,0    6,0-6,5	UO2(OH)2 Na2U7 О22	7,0-9,0   9,0-11,0	Na2U4O13 Na2U2O7

 

При выдержке осадков наблюдается их гидролиз, вследствие и его состав осадков меняется, образуется  более кислые соли. Присутствие нитрат ионов в составе продуктов осаждения уславливается их адсорбцией на твердых частицах при образовании коллоидных частиц.

Осажденная пульпа накапливается в 80 метрах сборной емкости (позиция 128) откуда насосам (позиция 129)периодически подается на фильтрпрессы (134/ 1.2) на приготовление  раствора для десорбции урана.

Пробой с фильтрпрессов поступает в 12 м емкость (141) откуда насосам (142) возвращаются в сборник пульпы (128).

По окончанию цикла фильтрации осадок на фильтре промываются технической водой, и продувается сжатым воздухом. Промывочные воды через приямок с уборочным насосом (115/3) подается на приготовление исходного раствора для десорбции.

Промытый и высушенный продукт называемый химическим концентратом природного урана через бункеры позиции 134/2-3 загружается в контейнеры типа ТУК-118 и готовится  к отправке на ГМЗ. 

8. 6 Опробование и контроль

На фабрике осуществляется контроль качества:

1) сырья;

2) материалов;

3) параметров технологического процесса;

4) готовой продукции.

Отбор проб на химический анализ проводится:

1) в отделении сорбции на продуктивные и на возвратные маточные растворы;

2) главный корпус химический анализ всего технического процесса;

3) в корпусе приготовления реагентов.

Отбор проб ведется для каждого процесса в установленное время с определенным интервалом.

8. 7 Захоронение отходов

Отходами производство фабрики по переработке продуктивных растворов подземного выщелачивания являются:

• мешки урановочные – отходы, упаковка реагентов;
• разрушенный ионит – отход, неулавливаемый на сетке;
• н/сетка-отход, сетка с дефектами;
• отработанное гидравлическое масло – отход с фильтрпресса;
• илы, пески в отстойнике продуктивного раствора и в отстойнике выщелачивающего раствора — отходы с геотехнологического поля.

Все указанные отходы кроме упаковочных мешков являются радиоактивными и требуют мер удаления с фабрики. Упаковочные материалы сжигаются, а остальные отходы захороняют в могильник радиоактивных отходов.

8. 8 Методы переработки концентратов

Полученный урановый кон­центрат перерабатывают методом аффинажа. Наиболее распространенным методом аффинажа урана является – экстракция урана трибутилфосфатом после растворения химического концентрата в азотной кислоте. Полученный раствор без отделения от него нерастворимого остатка направляется на экс­тракционную колонну. Экстрактом служит 30 %-ный раствор ТБФ в керо­сине. Нитрат уранила с трибутилфосфатом образует соединение UO₂(NO₃)₂ ТБФ, которое переходит в органическую фазу. Органическая фаза, вытекающая из верхней части экстракционной колонны, промывается разбавленной азотной кислотой в промывной колонне, с целью удаления следов примесей и направляется в колону для реэкстракции. На стадии реэкстракции органическая фаза контактирует с большим количеством деионизированной воды. При этом нитрат уранила переходит обратно в водную фазу.

Водный раствор нитрата уранила перерабатывают в двух вариантах:

• когда раствор нитрат уранила взаимодействует перекисью водорода. Уран выпадает в осадок в виде UO₄2H₂O. Осадок направляется на термическое разложение с получением трехокисью урана, являющийся конечным продуктом аффинажа.
• когда раствор нитрат уранила направляют на выпаривание. Плавленный кристаллогидрат UO₂(NO₃)₂ направляется на термическое разложение для получения трехокиси урана.

Разбавленная азотная кислота и окислы азота, образующиеся при растворении, выпарке и прокалке регенерируются с целью повторного использования. Водный раствор из промывной колонны, содержащий уран вместе с примесями, возвращают процесс на повторную экстракцию. Раствор трибутилфосфата в керосине после реэкстракции направляется снова в экстракционную колонну для повторного использования. Благодаря этому достигается высокое извлечение класса опасности путем непрерывного контроля радиационными дозиметрами. В случае превышения ПДК эти приборы подают звуковые и световые сигналы. На проектируемой фабрике предусмотрены оптимальные и допустимые значения температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха для рабочей зоны производственных помещений, которые установлены ГОСТами.

В соответствии со СНиП–3-68 на обогатительной фабрике санитарно-бытовые помещения соединены с отделениями фабрики утепленными переходами. Гардеробы для хранения домашней одежды и рабочей одежды, умывальной комнаты, душевые комнаты и сауна. Проектом предусмотрено помещение для прачечной. Санитарно-бытовые помещения спроектированы так, чтобы обеспечить обслуживание трудящихся. Свободный объем здания на одного рабочего составляет не менее 15 м³, свободная площадь не менее 4,5 м². Здравпункты находятся в бытовом помещении.

8. 9 Переработка растворов

За период с января по сентябрь 2002 года технологический комплекс  УППР Рудника ПВ-1 переработал 4519,6 тыс. м³ продуктивных растворов, добытых на месторождении Северный Карамурун и 3621,9 м³ насыщенного анионита с Рудника ПВ-2 месторождения Южный Карамурун. Объем производства готовой продукции за этот период составил 489,5 т  урана в концентрате, отгружено на переработку 490,439 т урана в виде химического концентрата природного урана.

В 3 квартале 2002 года произведена работа по подготовке к запуску в работу шестой сорбционной колонны (позиция 108/5), находившейся до этого времени в резерве.

Потери ионообменной смолы  в   процессе переработки  практически сохранились на уровне, достигнутом в 2001 году, и составили 14,6 т (36,5 м³), удельный расход составляет 0,045 кг/кг U за 9 месяцев 2002 года.

Расход серной кислоты на переработку насыщенной смолы не превышал расчетных удельных норм расхода.

В результате совершенствования технологического режима УППР, оформленного рационализаторским предложением, удалось снизить удельные расходы химических реагентов:

— расход аммиачной селитры был снижен с 2,85 кг/кг U по итогам 2001 г. до  2,53 кг/кг U за 9 месяцев 2002 года,

— расход каустической соды был снижен с 1,07 кг/кг U по итогам 2001 года до 0,7 кг/кг U за 9 месяцев 2002 года.

Продолжались работы по совершенствованию контроля за ведением технологического процесса.

В текущем году установлены расходомеры:

• на приемной линии склада серной кислоты, позволяющий контролировать объем принятой на склад кислоты, и на линии подачи серной кислоты в сборник выщелачивающих растворов;
• на линиях подачи товарного регенерата и каустической соды на осаждение.

Также обновлены расходомеры:

• на линиях подачи десорбирующего раствора и денитрационного раствора в цепочку регенерации насыщенного сорбента и на линии подачи товарного регенерата в колонну донасыщения.

В I квартале 2002 г. были завершены работы строительству и оборудованию дополнительного помещения на УППР Рудника ПВ-1 для загрузки химического концентрата природного урана в контейнеры и хранения их до момента отправки на перерабатывающий завод.

В III квартале 2002 года начато строительство склада твердых химических реагентов, что позволит существенно облегчить работы по разгрузке аммиачной селитры и приготовлению селитровых растворов.

Получен, введен в эксплуатацию и установлен на подачу выщелачивающих растворов насос ТХ-1100/110. В сентябре 2002 года получен резервный насос ТХ-1100/110. Серьезной проблемой остается крайняя изношенность насосов 12 НДС (Q = 800 — 1200 м³/час, Н = 5 атм.), подающих продуктивные растворы на сорбционную переработку. В IV квартале 2002 года ожидается поставка насосов с указанными характеристиками.

В III квартале начата приемка на переработку товарного элюата ОПВ-2 СП «Инкай».

8. 10 Характеристика изготовляемой продукции

Техническое наименование готовой продукции – химический концентрат природного урана, «желтый кек».

Химическая формула основного компонента —  Na₂U₄O_13, тетрауранат натрия. 

Торговое наименование готовой продукции – химический концентрат природного урана (ХКПУ).

Концентрат урановый должен соответствовать параметрам, предусмотренным техническими условиями ТУ 640 РК-38229886-ЗАО-01-2000, указанные в таблице 8. 3.

 

Таблица 8. 3 – Технические параметры уранового концентрата

Наименование показателей	Норма
Массовая доля урана, %	35,0,  не менее
Массовая доля остатка, нерастворимого в азотной кислоте, %	1,2, не более
Массовая доля влаги, %	30,0, не более

Основные физико-химические свойства уранового концентрата:

— внешний вид – кристаллическое вещество, окраска в зависимости от наличия примесей от желтой до коричневой;

— насыпной вес – 1,2-1,7 г/см³;

— практически нерастворим в воде,

— растворяется в растворах кислот с образованием соответствующих солей уранила.

Основная область применения раствора уранового концентрата — производство закиси-окиси урана U₃O₈.

9 ЭКОЛОГИЯ И РАДИАЦИОННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ СЕВЕРНЫЙ КАРАМУРУН

 

Основные ингредиенты в составе выбросов загрязняющих веществ в атмосферу — аммиак, сажа, оксид углерода, диоксид и оксид азота, диоксид серы, кислота серная, углеводороды, формальдегид, азотная кислота.

Суммарный выброс загрязняющих веществ в атмосферу (тонн в год) — 47,538, в том числе твердых — 9,253, газообразных — 38,286.

Расчетные концентрации вредных веществ в приземном слое атмосферы на границе санитарно-защитной зоны не превышают ПДК.

ТОО «СОЛО» по договору подряда № 43-НАК (2001г.) выявило на РУ-6 12 организованных источников выбросов радиоактивных веществ в атмосферу; наибольшую долю в выбросах составляют U-238, Th-230, Ra-226.

Суммарные выбросы долгоживущих альфа излучающих радионуклидов по РУ-6 составляют — 18,5 МБк/год, в том числе: УППР — 17,5 МБк/год, ХТЛ — 0,71 МБк/год.

Сброс сточных вод в водоемы и водотоки не производится. На участках добычных полей имеются два пруда-испарителя суммарной площадью 10.37га (6.44га + 3.93га), количество сбрасываемых нерадиоактивных промстоков в пруды-испарители — 20000 куб. м в год. Концентрации и объемы основных загрязняющих веществ, содержащихся в сточных водах, приведены в «Заявлении об экологических последствиях месторождения Северный Карамурун».

На 5-ти участках месторождения находятся 10 сборных емкостей продуктивного раствора (на каждом участке по 2 емкости) и одна сборная емкость на УППР, изготовленных из нержавеющей стали, суммарная площадь емкостей 0.05га. Расчетный объем радиоактивных пескоосадков в 10-ти сборных емкостях ПР, накопившихся на начало октября 2001г. ~ 120т.

Образующиеся твердые низкорадиоактивные отходы (загрязненный грунт, осадки со сборных емкостей ПР, отработанные сорбенты и др.) характеризуются, по данным экологического паспорта предприятия, следующей активностью радионуклидов (Бк/кг): U²³⁸ — 7,8*10⁴, Ra²²⁶ — 17,4*10³, Ро²¹⁰ – 22,2*10³, Th²³⁰ –4,1*10³,  — 12,2*10⁴

Утилизация этих отходов с извлечением полезного компонента производится на ХГМЗ АО «КазСабтон» (г. Степногорск). Согласно справке для заявления об экологических последствиях на месторождении Северный Карамурун (Искаков М.М.) всего с начала эксплуатации образовано (за период 1983-2001гг.) ТРО – 1544,1т, утилизировано на АО «КазСабтон» — 1444,1т, наличие на предприятии на 01.01.2002г. ТРО составляет 100 т, в т: ч: трубы полиэтиленовые — 20 т, осадки со сборных емкостей ПР (ил-песок) — 50т, бой-смола — 30 т. Токсичных отходов нет.

Металлоконструкции и трубы из нержавеющей стали, демонтированные с добычных полей, направляются на повторное использование.

Радиационно-загрязненные металлоконструкции из углеродистой стали направляются на утилизацию в закачные растворы.

9.1 Основные источники воздействия на окружающую среду 

В технологической цепочке промышленного извлечения урана методом ПСВ основное воздействие на окружающую среду оказывает технологические растворы, циркулирующие в системе: узел закисления (ВР) – закачная скважина – подземные воды рудной залежи – откачная скважина (ПР) – пескоотстойник – осаждение урана на анионитах и его извлечение – маточный раствор – пескоотстойник – узел закисления.

В этом процессе в природную систему в значительном объеме вводится анион SO₄^2-, за счет влияния которого в растворы переходят уран, некоторые продукты его распада, ряд металлов. В меньшей степени в процессе участвуют анионы NO₃^—, свободный кислород. Так как процесс отработки полигона длится несколько лет, в составе раствора устанавливается некоторое динамическое равновесие, обусловленное степенью извлечение из пород радионуклидов семейств урана и тория, их периодам полураспада, физико-химическими свойствами вмещающих рудные залежи пород. Воздействие на окружающую среду могут оказывать и пескоотстойники, за счет выделения в атмосферу ионов SO₄^2- и NO₃^—, и в некоторой степени, урана. Проникновение технологических растворов в грунтовые воды исключается гидроизоляцией дна отстойников.

Сверхнормативные загрязнение поверхности (радионуклидами, анионами  SO₄^2- и NO₃^—, и тяжелыми металлами) возникает лишь при аварийных проливах растворов из системы и при несоблюдении технологии (сброс растворов на землю при прокачках скважин и т.п.). В этом случае масштаб воздействия определяется объемам пролива, его составом, механическими и химическими свойствами  почв.

При извлечении урана в цехах переработки ПР выбросы в атмосферу содержат уран, SO₄^2-, NO₃^— и ряд других токсикантов. Количество и состав этих выбросов обусловлены технологией объемами производства и ограничивается величиной предельно допустимых выбросов (ПДВ). Попадание радионуклидов в атмосферу возможно и при запылении загрязненных участков поверхности полигонов.

Промышленные стоки, образующиеся в цехах переработки, полностью возвращаются в цикл работ и сбросов не образуют.

Из этих видов радиационного и ионного воздействия наиболее опасным и наименее контролируемым является воздействие на поверхность при проливах технологических растворов.

Наибольшую радиологическую опасность в результате отработки полигонов ПСВ могут представлять дочерние продукты рядов U²³⁸ и U²³⁵.

В процессе подземного выщелачивания урана из осадочных отложений происходит мобилизация целого ряда элементов V, Se, Mn, Mo, Pb, Cu, и др.

Источниками загрязнения окружающей среды является как основные цеха производства (скважины, пескоотстойники, цеха переработки ПР, трубопроводные системы), так и вспомогательные службы: котельные, ремонтные мастерские, автотранспорт и пр.

Технологические низкорадиоактивные твердые отходы в процессе ПВ образуются:

• при авариях и технологических проливах ПР и ВР — загрязненные почвогрунтовые;
• при производстве буровых работ – керн и шлам;
• при отстое растворов в пескоотстойниках – пески-осадки, шламовые осадки;
• демонтирование и неподдающиеся полной дезактивации оборудование, строительные конструкции и их элементы;
• отработанные смолы, фильтроткани, химреактивы;
• радиоактивный металлоломом (обрезки труб, клапаны, вентили, задвижки и др.).

9. 2 Расчёт приземных концентраций загрязняющих веществ, содержащихся в выбросах рудника ПВ-1, и оценка влияния выбросов на окружающую среду

Для оценки влияния вредных выбросов предприятия ПВ-1 на атмосферный воздух был проведен расчет приземных концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе. Данный расчёт выполнен в соответствии с РНД 211.2.01.-97[9] для неблагоприятных метеорологических условий и опасной скорости ветра на компьютере по программе «Эра vl.3», разработанной фирмой «Логос-Плюс» (г. Новосибирск), и согласованной в ГГО им. А. И. Воейкова. В расчет рассеивания включены все стационарные источники загрязнения атмосферы ПВ-1. Метеорологические характеристики и коэффициенты, определяющие условия рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере, приведены в таблице 4.29. Климатические характеристики приняты в соответствии с письмом РГП «Казгидромет» №01 — 04/573 от 11 июня 2001 года, приведенном в таблице 5. 1. Промплощадка расположена на равнине, перепад высот не превышает 50м на 1км, поэтому в расчетах рассеивания коэффициент рельефа принимается равным 1.

Фоновые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе приняты по данным РГП «Казгидромет» в соответствии с письмом №01-04/573 от июня 2001 года, приведены в таблице 9. 1.

 

Таблица 9. 1 — Фоновые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе в районе расположения ПВ-1(по данным метеостанции Шиели)

Вещество	Фоновая концентрация, мг/м3
Пыль	0,1
Диоксид серы	0,002
Оксид углерода	0,2
Диоксид азота	0,001

 

Проведенные расчеты рассеивания, выполненные с учетом фонового загрязнения атмосферы, для режима максимальной нагрузки технологического оборудования ПВ-1, показывают, что концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе на границе нормативной СЗЗ не превышают предельно-допустимых значений ни по одному веществу и группе суммации. В зоне влияния ПВ-1 населенные пункты отсутствуют.

9. 3 Оценка радиационного воздействия на атмосферный воздух месторождения Северный Карамурун

В пределах горного отвода месторождения Северный Карамурун, на базе которого создано предприятие ПВ-1 РУ-6, для исследования загрязнения почв технологическими проливами были выделены два участка площадью 0,062 км² (участок № 1) и 0,055 км² (участок № 2). На них была проведена детальная гамма-съемка по сети 20×10 м с детали­зацией выявленных аномалий, пройдено 40 шурфов до глубины 1 м с интервалами опро­бования 0 — 0,25 м, 0,25 — 0,5 м, 0,5 — 0,75 м, 0,75 — 1,0 м (согласно требованием СПЛКП-98). Выделены площади с загрязнением более 0,35 мкЗ/час.

По результатам анализов аномальные участки загрязнены радионуклидами: U²³⁸, Th²³²,Th²4Ac²²⁷,Ra²²⁶,Pb²¹⁰.

Радионуклиды в значительных количествах локализуются в виде пятен на исследуемых участках в местах пролива технологических растворов площадью загрязнения до 100 — 300 кв. м. Остальная поверхность почвенного покрова участков не загрязнена и содержание нуклидов оценивается на уровне фона. Исходя из этого, на загрязненных площадях участ­ков выявляются аномальные добавки радионуклидов относительно к их фоновым значе­ниям, затем проводится расчет средневзвешенных концентраций радионуклидов для интервала глубиной 0-25 см, то есть для пылящего слоя поверхности земли. Количество ра­дионуклидов Th²³⁰, Ac²²⁷, Ra²²⁶, Pb²¹⁰ определены из их соотношения к содержанию в поч­вах аномального урана, исходя из полученных лабораторных исследований.

 = 0,24  по 6 пробам,                          = 5,7 по 6 пробам,

 =0,45  по 4 пробам,                         = 1,06  по 4 пробам.

 

9. 4 Дозиметрия персонала и населения

Выполняемый отделами радиационной безопасности рудоуправлений и областными СЭС радиационный и экологический мониторинг достаточен для непосредственной оценки химического и радиоактивного воздействия на атмосферу, природные воды, флору, почвы. Эти данные могут быть использованы для оценки воздействия на население и производственный персонал, дополняя результаты радиационного мониторинга рабочих мест и личный дозиметрический контроль по внешнему гамма-излучению.

Измерения мощности дозы, концентраций радионуклидов в почве, растительности, атмосфере и воде за пределами санитарно-защитных зон и в близлежащих населенных пунктах не обнаруживают каких-либо превышений над естественным фоном и этих средах.

Мощность дозы внешнего облучения персонала А контролируется с использованием индивидуальных датчиков облучения. Смена и измерения показаний датчиков производятся ежеквартально в области СЭС. По результатам третьего квартала 1999г. на РУ-6 были зарегистрированы следующие значения мощности дозы (92 человека): минимально — 17 мбэр/квартал; максимально — 186 мбэр/квартал; среднее — 42 мбэр/квартал т.е. в пересчете на год средние и максимальные дозы облучения (1,7 мЗв/год и 7,4 мЗв/год) не превышают допустимого предела для персонала А — 20 мЗв/год.

Средние значения ЭРОА в воздухе помещений пребывания персонала так же не превышают установленных норм.

9. 5 Радиометрический контроль 9. 5. 1
10. 5. 1 Дозиметр ДРГ-01Т1

Назначение

Дозиметр ДРГ-01Т1 – цифровой широкодиапазонный носимый дозиметр мощности экспозиционной дозы фотонного излучения.

Дозиметр предназначен для измерения мощности экспозиционной дозы на рабочих местах, в смежных помещениях и на территории предприятий, использующих радиоактивные вещества и другие источники ионизирующих излучений, в санитарно-защитной зоне и зоне наблюдения. Кроме того, дозиметр может быть использован для контроля эффективности биологической защиты, радиационных упаковок и радиоактивных отходов, а также измерения мощности экспозиционной дозы в период возникновения, протекания и ликвидации последствий аварийных ситуаций.

Дозиметр применяется для оперативного группового контроля мощности экспозиционной дозы работниками служб радиационной безопасности, дефектоскопических лабораторий, санитарно-эпидемиологических станций и т. д.

Дозиметр предназначен для работы в условиях:

— при температуре окружающего воздуха от минус 10 до плюс 40 °С;

— при относительной влажности воздуха до 90 % при +30 °С;

— при атмосферном давлении от 84 до 106,7 кПа;

— при наличии фонового нейтронного излучения;

— в условиях загрязнения помещений радиоактивными веществами;

— в помещениях с плохой освещенностью и в темноте;

— в постоянных магнитных полях напряженностью 318,31 А/м.

Технические характеристики

Дозиметр обеспечивает измерение мощности экспозиционной дозы в интервале энергий фотонов от 0,050 МэВ до 3,0 МэВ.

Дозиметр обеспечивает измерение мощности экспозиционной дозы в двух режимах работы:

режим – «Поиск»;

режим – «Измерение».

Дозиметр в режиме работы «Измерение» обеспечивает измерение мощности экспозиционной дозы в диапазоне от 0,010 мР/ч до 9,999 Р/ч с разбивкой всего диапазона на два поддиапазона:

— от 0,010 мР/ч до 9,999 мР/ч;

— от 0,010 Р/ч до 9,999 Р/ч.

В режиме работы «Поиск» дозиметр обеспечивает измерение мощности экспозиционной дозы в диапазоне от 0,10 мР/ч до 99,99 Р/ч с разбивкой всего диапазона на два поддиапазона.

Время измерения в режиме работы «Измерение» не превышает 25 с, в режиме «Поиск» — 2,5 с.

Время установления рабочего режима при нормальных условиях не более 5 с.

Предел допускаемой основной погрешности измерения (для 95 % доверительного интервала) в любой точке поддиапазона при градуировке по источнику 2-го разряда цезий-137 в нормальных условиях применения составляет:

— в режиме работы «Измерение» — ±(15 + 0,5 (у/ý – 1), %;

— в режиме работы «Поиск» — ±(30 + (у/ý – 1), %;

где ý – измеренное значение мощности экспозиционной дозы в единицах соответствующего поддиапазона измерения (мР/ч или Р/ч);

       у – предел измерения в единицах соответствующего поддиапазона (мР/ч или Р/ч).

Нормальным климатическим условиям соответствуют:

— температура окружающего воздуха (20 ± 5) °С;

— относительная влажность воздуха от 30 до 80 %;

— атмосферное давление от 84 до 106,7 кПа.

Значения влияющих величин, характеризующих климатические воздействия в рабочих условиях применения, составляют:

1) температура окружающего воздуха от минус 10 до плюс 40 °С;

2) относительная влажность воздуха до 90 % при +30 °С

3) атмосферное давлении – от 84 до 106,7 кПа.

Значения влияющих величин, характеризующих климатические и механические воздействия в предельных условиях транспортирования составляют:

1) температура окружающего воздуха от минус 50 до плюс 50 °С;

2) относительная влажность воздуха – 95 % при температуре +30 °С;

3) атмосферное давление от 84 до 106,7 кПа;

4) транспортная тряска: число ударов в минуту – 80 – 120, максимальное ускорение – 30 м/с², продолжительность воздействия – 1 ч.

Дополнительная погрешность прибора от изменения температуры в рабочих условиях применения не превышает ±3 % на 10 °С от показаний дозиметра в нормальных условиях.

Дополнительная погрешность прибора от изменения относительной влажности воздуха в рабочих условиях применения не превышает ±15 % от показаний дозиметра в нормальных условиях.

Дозиметр сохраняет основную погрешность измерения в пределах норм, указанных выше после климатических и механических воздействий в предельных условиях транспортирования.

В качестве детекторов излучения использованы четыре газоразрядных счётчика СБМ-20 и два счетчика СИ 34Г (СИ 40Г) с корректирующими свинцовыми фильтрами для выравнивания энергетической зависимости чувствительности.

Нормальное рабочее положение дозиметра, соответствующее максимальной чувствительности – направление излучения перпендикулярное плоскости расположения детекторов (геометрический центр детекторов обозначен на задней крышке дозиметра).

Изменение чувствительности дозиметра при постоянной мощности дозы в зависимости от энергии регистрируемого излучения в диапазоне 0,05 МэВ – 3,0 МэВ при нормальном рабочем положении дозиметра не отличается более чем на ±25 % от значения, полученного от источника ионизирующего излучения радионуклида цезий-137 (660 кэВ).

Анизотропия чувствительности дозиметра при изменении угла падения потока излучения от 0 до 180 °С относительно плоскости расположения детекторов не должна превышать ±80 % относительно измеряемого значения при угле 90 ° (направление максимальной чувствительности) в диапазоне энергий регистрируемого излучения.

Предельно-допустимое облучение – радиационная стойкость дозиметра соответствует мощности экспозиционной дозы гамма-излучения 1000 Р/ч в течение 5 мин, при этом в любом режиме работы на шкале цифрового индикатора отображается переполнение (высвечивается символ «П»). по окончании облучения дозиметр сохраняет работоспособность.

В качестве источника питания в дозиметре используется батарея типа «Корунд».

Потребление тока от источника питания при значения уровней мощности дозы в пределах 75 % максимального значения на любом поддиапазоне измерения обеспечивает непрерывную работу дозиметра в течение не менее 8 часов, при этом нестабильность показаний не превышает ±10 %.

Наработка на отказ дозиметра не менее 5000 часов.

Установленный срок службы дозиметра до капитального ремонта не менее 8 лет. Полный срок службы – не менее 10 лет.

Габаритные размеры дозиметра не превышают 175×90×55 мм.

Масса дозиметра (без источника питания) не превышает 0,6 кг.

Содержание драгоценных металлов: золота – 0,015 г; серебра – 0,23 г; платины – 0,13 г; палладия – 0,033 г.

Содержание цветных металлов: алюминия – 0,278 кг; свинца – 0,069 кг; меди – 0,007 кг; олова – 0,065 кг.

Устройство и принцип работы

В газоразрядных счётчиках СБМ-20, СИ 34Г (СИ 40Г) под воздействием гамма-квантов генерируются электрические импульсы тока, поступающие на формирователь входного потока импульсов, входной каскад которого преобразует импульсы тока в импульсы напряжения с амплитудой, необходимой для регистрации дальнейшей счетной схемой. С выхода делителя частоты формирователя импульсного потока импульсы поступают на четырехразрядный счетчик. Накопленная информация за время измерения на счётчике поступает на индикатор через дешифратор, преобразующий двоично-десятичную информацию счетчика в семисегментный позиционный код индикатора.

Время измерения определяется частотой регулируемого генератора и коэффициентом деления числа импульсов формирователем временного интервала. Изменением (регулировкой) времени измерения производится масштабирование (преобразование) входной информации с детекторов в абсолютную величину выходного параметра (мР/ч, Р/ч).

Одновибратор импульсов выполняет двойную функцию: осуществляет совместно со стробирующим коррекцию нелинейности нечетной характеристики, вызванной просчетами («мертвым временем») детекторов и осуществляет управление мощностью высоковольтного преобразователя напряжения для питания детекторов в зависимости от их загрузки. Устройство команд вырабатывает импульсы управления основными узлами дозиметра в различных режимах работы.

Принцип работы дозиметра заключается в следующем: фотонное излучение, воздействуя на газоразрядные счетчики, вызывает появление в них электрических импульсов тока, которые поступают на входной каскад, выполненный на транзисторе А2 – VT1, по схеме с общей базой. Входной каскад преобразует импульсы тока в импульсы напряжения, которые с коллектора A2 – VT1 через контакты переключателя режимов работы (ИЗМЕР – ПОИСК) поступают на С вход делителя частоты A2 – ДД2.1.

С выхода делителя входная частота с детекторов, пересчитанная  с коэффициентом 2, поступает в устройство индикации А1 для дальнейшей обработки.

Устройство индикации А1 состоит из четырёх двоично-десятичных счётчиков на микросхемах А1 – ДД1, А1 – ДД3, А1 – ДД5, А1 – ДД7, накопление информации в которых осуществляется за интервал времени измерения. Для преобразования двоично-десятичного кода счетчиков в семисегментный код жидкокристаллического индикатора Н 1 (ИЖЦ – 4/8) применяются дешифраторы А1 – ДД2, А1 – ДД4, А1 – ДД6, А1 – ДД8, имеющие внутренние регистры, позволяющие хранить выходную информацию за предыдущий цикл измерения.

Время измерения регулируется изменением частоты генератора, выполненного на микросхеме А2 – ДД1. Регулировка частоты на первом поддиапазоне (мР/ч) осуществляется резистором А2 – R6, на поддиапазоне (Р/ч) – А2 – R8.

С целью корректировки нелинейности счетной характеристики дозиметра, вызванной просчетами («мертвым временем») детекторов, импульсы с генератора импульсов поступают на схему формирователя временного интервала А2 – ДД3 через стробирующее устройство – одновибратор на микросхеме А2 – ДД2-2. Устройство срабатывает по переднему фронту импульса генератора на входе С при наличии высокого уровня напряжения на входе Д. При низком уровне сигнала на входе Д, что соответствует моменту срабатывания одновибратора на микросхеме А2 – ДД6.1, запускаемого импульсами с делителя входной частоты на микросхеме А2 – ДД2.1, часть импульсов генератора будет просчитана, что в конечном итоге увеличивает время измерения. Число просчитанных импульсов генератора увеличивается по мере увеличения загрузки детекторов. Длительность импульса одновибратора на микросхеме А2 – ДД6.1 выбрана равной 0,1 мс, что соответствует значению разрешающего времени детекторов.

Импульсы с одновибратора А2 – ДД2.2 поступают на двоичный счётчик-делитель на микросхеме А2 – ДД3 с коэффициентом деления 2¹⁰ для формирования интервала времени измерения порядка 2,5 с. В режиме «Измерение» вводится дополнительный делитель с коэффициентом пересчета 10 на микросхеме А2 – ДД5 для создания интервала времени измерения порядка 25 с.

По заднему фронту импульса временного интервала триггер А2 – ДД6.2 разрешает запуск счетчика-делителя А2 – ДД7, вырабатывающего ряд команд управления, последовательно появляющихся на каждом выходе микросхемы А2 – ДД8, с периодом следования определяемым частотой импульсов на С входе микросхемы А2 – ДД7 и поступающих на вход микросхемы А2 – ДД8. На выводе 2 микросхемы А2 – ДД7 организуется команда «Блокировка» счета четырехразрядного счетчика, на выводе – 3 – команда «Перезапись» содержимого счетчиков в регистры дешифраторов, на выводе 11 – «Сброс счетчиков» устройств А1 и А2, на выводе 4 – команда «Сброс управления». По окончании последней команды схема автоматически переходит на новый цикл измерения. В режиме работы «Измерение» высокий уровень напряжения команды «Сброс счётчиков» (микросхема Д2 – ДД8.2) блокирует счетчики входной частоты (А2 – ДД2.1) и временного интервала (А2 – ДД3). Команда «Сброс управления» не вырабатывается.

Повторный запуск в режиме «Измерение» возможен только при нажатии кнопки СБРОС, при этом положительный импульс с дифференцирующей цепочки А2 – С7, А2 – R18 сбрасывает триггер управления (А2 – ДД6.2) и с появлением низкого уровня напряжения на входах R микросхем А2 – ДД2 и А2 – ДД3 осуществляется запуск всех схем на новый цикл измерения.

Для нормального функционирования жидкокристаллического индикатора на общий электрод индикатора (1, 34) поступают импульсы напряжения частотой (порядка 600 Гц) с выхода генератора импульсов. При отображении сегментов индикатора (их высвечивании) импульсы напряжения управляющей частоты подаются в противофазе относительно общего электрода, что осуществляется в дешифраторах.

Управление запятыми индикатора построено на микросхеме А2 – ДД4, с помощью которой осуществляется:

— индикация запятой 4-го разряда в режиме «Измерение» — (А2 – ДД4.1);

— индикация запятой 3-го разряда в режиме «Поиск» — (А2 – ДД4.2);

— индикация запятой 1-го разряда (времени измерения) – (А2 – ДД4.4).

Коммутация запятых 3 и 4 разрядов в различных режимах работы осуществляется переключателем SA2.3. Индикация времени измерения отображается миганием запятой 1-го разряда с периодом 2,5 с.

При переполнении счетчика А1 – ДД1 на выводе 10 возникает высокий уровень напряжения, что вызывает гашение информации в младших трёх разрядах индикатора (вход К дешифраторов). В старшем разряде гасится только сегмент (вывод 32), благодаря чему на табло индикатора высвечивается символ «П». Сигнал гашения сегмента снимается с выхода микросхемы А2 – ДД4.3.

Сигнал переполнения с выхода микросхемы А2 – ДД8.4 блокирует входной счётчик А2 – ДД2 и делитель А2 – ДД3.

Запуск дозиметра возможен только после нажатия кнопки СБРОС.

В режиме работы «Контроль» на вход счетчика А2 – ДД2.1 поступают импульсы с генератора опорных частот, работающего в этом положении на частоте 2⁹ Гц, с цепочки А2 – VД1; А2 – R5. Регулировкой амплитуды импульса посредством резистора А2 – R5 добиваются прекращения срабатывания микросхемы А2 – ДД2.1 при минимальном напряжении источника питания 6,5 В (разряд батареи). При нормальной работе микросхем делителей частоты А2 – ДД2.1 (2¹) и А2 – ДД3 (2¹⁰) и четырёхразрядного счётчика в режиме «Контроль» на шкале индикатора отображается число 0513±1. Сбой в работе любой микросхемы, одной из причин которой может являться разряд источника питания, приводит к индикации другого значения или полному отсутствию на шкале индикатора контрольного числа.

Преобразователь высокого напряжения для питания газоразрядных счётчиков выполнен по схеме однотактного генератора с обратной связью на транзисторе А3 – VT1. При работе на холостом ходу (фоновые уровни излучения) собственная частота колебаний (~3 Гц) определяется цепочкой А3 – R8, A3 – C13, а длительность импульса 40 мкс – трансформатором А3 – Т1.

В первом звене схемы умножения включены высоковольтные стабилитроны А3 – VД1, А3 – VД2, фиксирующие амплитуды импульса с высоковольтной обмотки трансформатора на уровне 180 В.

При воздействии ионизирующего излучения входные импульсы с делителя А2 – ДД2.1 поступают на вход одновибратора (А2 – ДД6.1). Сформированные импульсы одновибратора длительностью 0,1 мс открывают транзистор А2 – VТ2 и переводят блокинг-генератор в форсированный режим работы. При этом уменьшается период повторения импульсов блокинг-генератора за счёт шунтирования резистора А3 – R8 цепочкой А2 – R15, А2 – VД3 и возрастает мощность преобразователя. Таким образом осуществляется наиболее экономичный режим работы преобразователя напряжения при фоновых загрузках детекторов.

При нажатой кнопке СБРОС преобразователь переходит в форсированный, неуправляемый режим работы на время, определяемое нажатием, чем обеспечивается начальный запуск преобразователя, что особенно существенно в условиях работы при больших уровнях мощности дозы и предельных значениях климатических воздействий рабочих условий применения.

Конструктивно дозиметр выполнен из двух частей: литого корпуса и крышки, соединенных между собой тремя винтами.

Внутри литого корпуса расположены три платы печатного монтажа с размещенными на них деталями электронной схемы:

— плата индикации (А1);

— плата управления (А2);

— плата детекторов (А3).

Все платы механически скрепляются между собой посредством трех винтов и в сборе крепятся к корпусу дозиметра. Электрическое соединение между платами выполнено объемным монтажом, что обеспечивает удобство при проведении ремонтных работ.   

9. 5. 2 Сигнализатор загрязненности (СЗБ-03, СЗБ-04)

Назначение

Сигнализатор загрязненности поверхности рук бета-активными веществами предназначен для включения сигнализации о загрязненности рук относительно установленных пороговых значений.

Сигнализатор не является средством измерения.

Областью применения сигнализатора являются атомные электростанции, радиохимическое производство, лаборатории и санпропускники. Сигнализатор применяется в качестве аппаратуры для технологического и дозиметрического контроля.

При отключенном таймере сигнализатор может использоваться в качестве сигнализатора превышения пороговой скорости счета.

Технические данные

Типы детекторов сигнализатора, энергия регистрируемого бета-излучения, радиационная стойкость и уровень собственного фона приведены в таблице 9. 2

.

Таблица 9. 2 – Типы детекторов сигнализатора

Параметр	Обозначение
	СЗБ-03	СЗБ-04
Тип детектора	СБМ-20	СБТ-10А
Энергия регистрируемого бета-излучения Дж, не менее (МэВ)	8,01·10-14 (0,5)	1,6·10-14 (0,1)
Радиационная стойкость А/кг, не менее (мкР/с)	10,32·10-7 (4000)	12,28·10-8 (500)
Уровень собственного фона с-1, не более	5	8

 

Сигнализатор обеспечивает включение сигнализации о загрязненности рук бета-активными веществами относительно установленных пороговых значений.

При загрязненности выше установленного порогового значения включается красное световое табло «грязно», при загрязненности ниже установленного порога – зеленое световое табло «чисто».

Время одной экспозиции не более 10 с. Время между двумя экспозициями не менее 5 с.

Сигнализатор имеет два режима работы:

— сигнализатор загрязненности поверхности рук бета-активными веществами;

— сигнализатор превышения пороговой скорости счета импульсов, поступающих от блока детектирования, при отключенном таймере.

Сигнализатор обеспечивает возможность подключения и коммутацию цепей внешней сигнализации со следующими параметрами:

— при активной нагрузке коммутируемый постоянный ток не более 2,5 А при напряжении 24 В;

— при активной нагрузке коммутируемый переменный ток не более 2 А при напряжении 220 В частотой 50 Гц.

Сигнализатор обеспечивает плавную установку порогов сигнализации о превышении уровня бета-излучения в диапазоне от 5·10³ до 1·10⁵ с^-1·м^-2 для СЗБ-03 и от 1,65·10³ до 1·10⁵ с^-1·м^-2 для СЗБ-04 и обеспечивает индикацию о направлении изменения уровня бета-излучения или скорости счета импульсов.

Время установления рабочего режима сигнализатора 5 мин.

Время непрерывной работы сигнализатора не менее 24 час.

Нестабильность порогов включения сигнализации за 24 ч непрерывной работы не более ±20 %.

Сигнализатор обеспечивает автоматическую компенсацию внешнего гамма-фона, значение скорости счета импульсов от которого не превышает пороговых значений скорости счета импульсов от бета-излучения.

В зависимости от степени загрязненности рук допустимое значение мощности экспозиционной дозы фонового гамма-излучения может находится в пределах от 1,2·10^-12 до 77,4·10^-12 А/кг (от 0,005 до 0,3 мкР/с).

Питание сигнализатора осуществляется от однофазной сети переменного тока с частотой 50 Гц ± 1 Гц, содержанием гармоник до 5 % и номинальным напряжением 220 В с допустимым отклонением от -15 % до +10 %.

Мощность, потребляемая от сети сигнализатором, при номинальном значении напряжения питания не более 20 ВА.

Изоляция между корпусом сигнализатора и контактами вилки кабеля сетевого питания выдерживает в течение 1 мин без пробоя действие испытательного напряжения постоянного тока 1500 В. Сопротивление изоляции вышеуказанных цепей не менее 5 МОм.

Наработка на отказ не менее 3000 ч.

Средний срок службы не менее 6 лет.

Конструкция сигнализаторов брызгозащищенная и обеспечивает возможность настольного и настенного монтажа.

Габаритные размеры пульта сигнального не более 320×155×220 мм.

Габаритные размеры блока детектирования не более 230 (250)×145 (145)×220 (110) мм.

Масса сигнального пульта не более 8 кг. Масса блока детектирования не более 1,9 кг.

Длина соединительного кабеля между блоком детектирования и сигнальным пультом 4 м ± 0,1 м.

Сигнализатор устойчиво работает при изменении температуры окружающей среды от + 5 °С до + 35 °С. При этом изменении порога включения сигнализации не превышает ±6,7 % на каждые 10 °С изменения температуры.

Сигнализатор устойчиво работает в условиях относительной влажности окружающей среды до 95 % при температуре + 20 °С.

Изменение порога включения сигнализации при изменении напряжения питания на + 10 и минус 15 % от номинального значения 220 В не более ± 5 %.

Изменении порога включения сигнализации в условиях действия внешнего фона гамма-излучения, величина которого изменяется в пределах от 1,2·10^-12 до 77,4·10^-12 А/кг (от 0,005 до 0,3 мкР/с) не более ± 10 %.

9. 5. 3 Пробоотборное устройство «ЭПРАМ-02»

Назначение

Пробоотборное устройство «ЭПРАМ-02» предназначен для отбора проб воздуха на рабочих местах, в системах вентиляции и очистки воздушной среды с повышенной загрязненностью газоаэрозольными смесями вредных веществ. Может быть использован для санитарно-гигиенического и экологического контроля чистоты воздушной среды в помещениях и на открытых территориях. Прибор осуществляет прокачивание воздуха и газообразных сред с заданной стабильной скоростью в течение заданного времени.

Технические характеристики

Скорость прокачки (с фильтром АФА и комплектом угольных поглотителей), л/мин…………………………………………………………………..1 ± 2 %

Максимальная потребляемая мощность от аккумуляторов…………1,5 Вт

Питание прибора осуществляется от сетевого адаптера с выходным напряжением 12 В или от встроенного автономного источника питания — аккумуляторной батареи напряжением 6 В емкостью 1,0 А/ч.

Минимальное время непрерывной работы от аккумуляторов……..5 часов

Рабочая температура………………………………………..-30 °С ÷ + 50 °С

Масса прибора…………………………………………………………..1,5 кг

Габаритные размеры прибора………………………………..145×65×90 мм

Прибор восстанавливаемый, ремонтируемый.

Средний срок службы не менее 8 лет.

Устройство и принцип работы

Пробоотборное устройство «ЭПРАМ-02» представляет собой переносной автоматический, малогабаритный прибор для отбора проб воздуха.

Управление всеми режимами работы прибора осуществляется кнопочными переключателями. Регулирование скорости прокачки производится переменным резистором. Контроль осуществляется с помощью встроенного ротаметра.

Прибор конструктивно состоит из металлического корпуса и размещенного в нем каркаса с электронными и механическими узлами.

Блок-схема пробоотборного устройства «ЭПРАМ-02» приведена на рисунке 9. 1.

Плата электронных узлов включает: управляемый стабилизатор напряжения, таймер, схему управления заряда аккумулятора.

 

 

 

 

 

 

 

1 – плата электронных узлов; 2 – воздухозаборное устройство; 3 — аккумуляторная батарея; 4 – сетевой адаптер

Рисунок 9. 1 – Блок-схема пробоотборного устройства «ЭПРАМ-02»

 

Аккумуляторная батарея напряжением 6 В емкостью 1,0 А/ч обеспечивает скорость прокачивания воздуха 1 л/мин в течение 5 часов.

10 ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

 

10. 1 Общая часть

Запрещается прием на работу на рудники ПВ лиц моложе 18 лет. Все рабочие и служащие, поступающие на рудники ПВ, подлежат предварительному медицинскому освидетельствованию, а работающие на участках буровых, эксплуатационных работ и переработки растворов, подлежат так же периодическому медицинскому освидетельствованию не реже одного раза в год.

К управлению машинами и механизмами, к работе с химическими реагентами и ремонту электрооборудования допускаются только лица, прошедшие специальное обучение, сдавшие экзамены и получившие соответствующие удостоверения.

Все работники Рудоуправления при приеме на работу проходят вводный инструктаж в отделе охраны труда по программе, утвержденной директором Рудоуправления с записью в специальном журнале. После чего рабочий проходит первичный инструктаж на рабочем месте у руководителя работ и проходит обучение в течение 2-12 смен безопасным приемам по программам применительно к профессии или выполняемой работе с записью в журнале обучения безопасным методам труда. После обучения, рабочий сдает экзамены комиссии на знание правил безопасности в объеме должностных обязанностей с записью в журнале протоколов комиссии по проверке знаний по безопасности труда.

В целях обеспечения безопасной эксплуатации объектов котлонадзора и подъемных сооружений, ежегодно в Рудоуправлении проводится проверка знаний у ИТР и персонала.

Безопасные условия труда на производстве определяется должностными инструкциями  по охране труда и техники безопасности.

Все инструкции по охране труда для работников по профессиям и видам работ проверены, переработаны и пересмотрены в соответствии с требованиями СУОТ. Все организационные работы по охране труда проводятся в соответствии с «Системой управления охраной труда в НАК  «Казатомпром», которая распространяется на все подразделения, участки, службы и рабочие места и является единым руководящим документом. Должностные инструкции руководителей и специалистов переутверждены в соответствии с требованиями СУОТ.

Рудник ПВ-1 обеспечен душевыми, гардеробными помещениями, для стирки и сушки одежды. Дезактивация спецодежды проводится в специальной прачечной, объемом 100 кг в сену и еженедельной стирки – 760 кг, месячная 2200 кг.

Водоснабжение Рудника раздельное (питьевое, техническое). В здании участка переработки  продуктивных растворов работает система приточно-вытяжной вентиляции. На рабочих местах проводится дезактивация всех помещений, связанных с технологическим процессом, водой 2 раза в смену и 1 раз в неделю слабокислым (5 – 7 %) раствором серной кислоты.

Все участки имеют помещения для отдыха. Общая столовая на 100 посадочных мест обеспечивает прием пищи работников максимальной по численности смены.

Все работники Рудника ПВ-1 и ПВ-2 занятые с особо вредными и вредными условиями труда обеспечены лечебно-профилактическим питанием. Каждое рабочее место оборудовано телефонной связью, имеется выход на центральный поселок, а также прямая радиотелефонная связь с руководством Рудоуправления.

Первая до врачебная помощь осуществляется медперсоналом, находящимся на руднике ПВ-1 круглосуточно. С июня 2002 года на Руднике ПВ-2 задействован медпункт. Приказом № 129 от 16.04.2001г. по рудоуправлению введено обязательное предсменное медицинское освидетельствование для профессий повышенной опасности, связанных с работой на машинах и механизмах и с опасными грузами.

10. 2 Основные правила ведения процесса

Безопасность технологических процессов обеспечивается:

• устранением непосредственного контакта работающих с технологическими растворами и готовой продукцией (ГП);
• автоматизацией, применением дистанционного управления технологическими процессами и операциями при наличии опасных и вредных производственных факторов;
• герметизацией оборудования;
• своевременным устранением и обезвреживанием отходов производства;
• профессиональной подготовкой работающих.

В целях обеспечения санитарно-гигиенических условий труда предусмотрены:

• система приточно-вытяжной общеобменной вентиляции;
• система местных отсосов производственных выбросов;
• гидроуборка помещений;
• установка аварийной ванны на здании УППР;
• система подогрева и местного кондиционирования.

Оборудование с выделением вредных паров и газов снабжено местными отсосами. Отсасываемый воздух выбрасывается через систему вытяжных воздуховодов с выводом вытяжной трубы выше кровли здания.

Все оборудования размещены в зоне действия кран-балок. В производственных помещениях предусмотрены площадки по фронту обслуживания технологического оборудования, широко применяются средства малой механизации.

Все работы, связанные с ремонтом насосов, трубопроводов и запорной аппаратуры, работающими в агрессивных средах, проводится по « Наряду-допуску» на работы повышенной опасности с использованием средств индивидуальной защиты (СИЗ).

Перечень СИЗ, используемых в условиях производства:

• защитные очки закрытого типа с прочного или безосколочного типа стеклами;
• маски с экраном из пластмассы для защиты глаз и лица;
• фильтрующий противогаз с коробкой марки В (желтого кека);
• изолирующий противогаз;
• респиратор «Лепесток»;
• изолирующий костюм;
• лавсановая спецодежда;
• сапоги из кислотощелочестойкой резины;
• перчатки из кислотощелочестойкой резины;
• защитная каска.

В производственных условиях спецодежда является средством индивидуальной защиты тела человека от вредных факторов внешней среды, воздействующих через кожное покрытие, и по конструкции подразделяются на комбинезоны, полукомбинезоны и костюмы.

Спецобувь является средством защиты от вредных факторов внешней среды и механических повреждений ног человека.

Рукавицы, перчатки предназначены для защиты рук от механических повреждений, ожогов, от воздействия кислот, щелочей и других химических веществ, а также от действия вредных излучений, электрического тока, холода, воды.

Каски относится к средствам защиты головы; к средствам защиты органов зрения и лица относится защитные маски, очки, полумаски. К средствам защиты органов дыхания относится: фильтрующий противогаз и респиратор «Лепесток».

В соответствии с отраслевыми типовыми нормами для рабочих и служащих горной и металлургической промышленности, все работающие на фабрике получают бесплатно спецодежду, спецобувь и другими средствам защиты (СИЗ).

В проекте предусмотрено установление на всех участках шкафов, в которых будет иметься запас защитных средств. Данные по выдаче спецодежды приведены в таблице 10. 1.

 

Таблица 10. 1 – Средства индивидуальной защиты, предусмотренные на каждого работника предприятия

Наименований профессии	Спецодежда	Срок носки, мес.
Аппаратчик	Каска	6

 

 

 

«Продолжение таблицы 10.1.»

Аппаратчик

Очки костюм х/б с кислотозащитной пропиткой белье нательное сапоги резиновые берет из плотной ткани респиратор «Лепесток»

6 6 6 6 6 ежедневно

 

10.  3 Техника безопасности

10. 3. 1 Общие требования безопасности

При перемещении по территории предприятия необходимо соблюдать следующие меры безопасности:

• при наличии тротуаров, пешеходных дорожек и троп необходимо перемещаться по ним. При отсутствии таковых нужно идти по левой стороне дороги, навстречу движущемуся транспорту;
• при пересечении автодорог нужно убедиться в отсутствии на ней движущегося транспорта, уступить ему дорогу, чтобы обеспечить безопасный переход;
• при передвижении по любым дорогам, строительным и другим площадкам территории предприятия соблюдать осторожность, чтобы не попасть в колодец, траншею, проемы и проломы в строительных сооружениях, не споткнуться о строительные материалы или мусор;
• особую осторожность надо соблюдать при пересечении железнодорожных путей, а также при движении вблизи работающих кранов, по возможности обходя подкрановые зоны и другие опасные участки;
• для преодоления препятствий не следует прыгать, подлезать под конструкции, по лестницам спускаться и подниматься спокойно, не бежать, не перепрыгивать через несколько ступеней, не спрыгивать с лестничных площадок и так далее;
• запрещается прыгать на подножки и кузов движущегося автотранспорта, ездить в кузове автомобилей, не оборудованных для перевозки людей, сидеть на бортах кузовов грузовых автомобилей;

10. 3. 2 Требования безопасности перед началом работ

Перед началом работы работающий должен выполнить следующие мероприятия:

• надеть положенную нормами спецодежду и спецобувь, а также СИЗ, предохранительные приспособления, все пуговицы и застежки должны быть застегнуты, чтобы исключить развевающиеся концы одежды, волосы убрать под головной убор;
• получить задание от руководителя (мастера) с конкретным указанием объема работ, безопасных приемов и методов его выполнения;
• подготовить рабочее место к работе: освободить проходы, убрать ненужные материалы и мешающие предметы, убедиться в достаточности освещения, удалить посторонних людей;
• проверить работу оборудования в строгом соответствии с технологическими картами, заводскими инструкциями и другой документацией по безопасному обслуживанию его, проверить исправность блокировки и других защитных устройств заземления, ограждений, сигнализации, инструмента, а также работу систем принудительной вентиляции;
• проверить наличие и состояние исходных материалов, подлежащих обработке и переработке.

Если во время подготовки к работе у работающего возникнут сомнения в части обеспечения безопасных условий труда, он должен о них сообщить непосредственно руководителю для принятия необходимых мер, и без его решения к работе не приступать.

10. 3. 3 Требования безопасности во время работы

К обслуживанию любого оборудования, станков, механизмов, транспортных средств допускаются только лица, обученные безопасной работе на них и имеющие соответствующие удостоверение.

При работе на оборудовании, станках с использованием инструментов и механизмов следует строго руководствоваться требованиями безопасности по эксплуатации данного вида оборудования, указаниями предупредительных знаков, аншлагов, плакатов и инструкций, указывающих правильные приемы работ, световых и звуковых сигналов, предупреждающих людей об опасности, выполнять их указания и назначения. Запрещается во время работы оборудования снимать кожухи и ограждения, отключать блокировочные и защитные устройства, предохранительные клапаны и приспособления, снимать и надевать ремни приводов механизмов, устранять неисправности, чистить и смазывать, если это не предусмотрено технологией и заводскими инструкциями.

Нельзя использовать в работе неисправный инструмент, приспособления, неисправные и неиспытанные защитные средства и предохранительные приспособления, а также срок испытания которых истек. Такие инструменты, средства и приспособления необходимо заменить в инструментальной или на складе.

При работе на стройплощадке в колодцах, при производстве погрузочно-разгрузочных, буровых и других опасных работ, когда возможно падение сверху предметов, необходимо пользоваться защитными касками.

При совместной работе рядом нескольких лиц нужно быть внимательным, чтобы не мешать и не травмировать соседей по работе. При подъеме и работе на высоте инструмент должен подаваться в специальной упаковке, ящике, то есть таким способом, чтобы исключить их падение. Запрещается переносить инструмент в карманах.

Проливы химических реагентов (кислот, щелочей) нужно смывать обильной струей воды, либо нейтрализовать, затем убрать способом мокрой уборки.

Пролитые масла должны убираться немедленно, как опасный производственный фактор, могущий вызвать падение людей вследствие скольжения.

Каждый работающий должен знать предельные нормы груза, допускаемые для переноса вручную по ровной горизонтальной поверхности:

—         женщинам – не более 15 кг на одного;

—         им же вдвоем на носилках – не более 30 кг;

—         мужчинам — не более 50 кг на одного;

—         им же вдвоем на носилках – не более 80 кг.

Для переноса больших грузов должны применяться грузоподъемные механизмы, подъемники, краны и т. п.

Каждый работник при обнаружении неисправности в электропроводах и электрооборудовании, в работе станков и механизмов или любого вида оборудования, выявления загорания, дыма, гари и других ненормальностях, должен принять меры по устранению их и сообщить ответственным лицам, обслуживающему персоналу и другим лицам, причастным к данному устройству.

10. 3. 4 Требования безопасности по окончанию работ

После завершения работы требуется:

— остановить механизмы, оборудование, отключить электрокоммутационные устройства от электрических сетей при необходимости запереть их на замок. Выполнить все операции по чистке, смазке и техническому обслуживанию оборудования в соответствии с их заводскими, технологическими руководствами по эксплуатации;

— при непрерывном процессе работы оборудования сдать смену своим сменщикам с подробным докладом им об особенностях, подозрениях в работе узлов и механизмов, необходимых операциях по регулировке, смазке и т. д.;

— произвести уборку рабочего места от мусора, отходов, стройматериалов, остатки материалов сдать на склад или убрать в места их хранения;

— сдать инструменты и приспособления в инструментальную, предварительно очистив их и приведя в порядок, или убрать в места их хранения;

— о всех неисправностях и замечаниях, выявленных в процессе работы сообщить руководителю смены для принятия необходимых мер;

— очистить и привести в порядок свою спецодежду и спецобувь, выполнить требования личной гигиены (принять душ, умыться).

Запрещается сдавать смену лицу в нетрезвом состоянии, о чем сменяющий должен немедленно сообщить руководству.

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Отчёт обобщает результаты пройденной производственной практики в Рудоуправлении №6 НАК «Казатомпром»:

— указаны геологическое и гидрогеологическое строения района месторождения;

— указан и обоснован выбор вскрытия и системы разработки;

— обоснован выбор выщелачивающего раствора;

— детально рассмотрен процесс переработки продуктивного раствора и получения желтого кека.

В отчёте также рассмотрен вопрос экологии в связи с добычей урана и применением кислот и солей.

На основе данного отчёта можно сделать следующие вывод: возможно ли применение подземного выщелачивания при добычи других полезных компонентов на многих месторождениях Казахстана. Во многих месторождениях пустая порода и забалансовые запасы имеют очень низкое содержание полезных компонентов на тонну. Классическим способом (шахта, карьер) их добыча не рентабельна. Хотя содержание в них полезных компонентов на тонну низкое, в общем запасы их огромные. В последнее десятилетие в связи с НТП добыча полезных ископаемых резко возросла. Запасы балансовых руд стали падать. В течении 50-ти ближайших лет возможно закрытие десятков рудников и шахт, а это ведёт к умерщвлению инфраструктуры многих промышленных городов Казахстана. Таким образом, необходимо искать новую технологию добычи полезных ископаемых. Подземное выщелачивание – возможна основа одной из таких технологий. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Аренс В. Ж., Гайдин А. М. Геолого-гидрогеологические основы геотехнологических методов добычи полезных ископаемых. М.: Недра, 1978.
2. Беус А.А. Геохимия окружающей среды. М.: Недра, 1976. 247с.
3. Зефиров А. Н., Багашов Б. Г. и др. Геотехнологическая и технико-экономическая оценка вариантов размещения скважин и режимов эксплуатации блоков на примере месторождений Узбекистана. Отчет по теме ПВ-3 и 101-16. Москва, 1974.
4. Новосельцев В. В., Ломовский В. С. и др. Отчет по теме «Выбор оптимальных схем вскрытия пластовых гидрогенных месторождений Ме для отработки методом подземного выщелачивания». 1980.
5. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99). Санкт-Петербург 2.6.1. 758-99. Издание официальное.
6. Проектирование, строительство, эксплуатация, консервация и ликвидация добычных полигонов подземного выщелачивания радиоактивных руд. Санитарные правила и нормы 1999г. (СНП-ПВ-99). Алматы: 1999.
7. Санитарные правила ликвидации, консервации и перепрофилирования предприятий по добыче и переработке радиоактивных руд. (СП ЛКП-98). Алматы: 1999.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение А8