Особенности зарастания карьера на месторождении алмазов им. М.В. Ломоносова

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

	Стр.
Введение  …………………………………………………………………
Глава 1. Характеристика месторождения  алмазов им. М.В. Ломоносова
Глава 2. Характеристика района и методов  исследования ………………
2.1. Краткая природно-климатическая  характеристика района исследований …………………………………………………………….
2.2. Методика исследований и объем  выполненных работ …………
Глава 3. Особенности зарастания карьера  на месторождении алмазов им. М.В. Ломоносова ……………………………………………………..
Заключение ……………………………………………………………….
Список литературы ……………………………………………………….

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Месторождение алмазов  им. М.В. Ломоносова – первое в мире коренное месторождение округлых алмазов  и единственное в Европе коренное месторождение алмазов. Первые прямые признаки алмазоносности района были получены при проведении на площади Беломорско-Кулойского плато геологической съемки масштаба 1:200 000, выполненной в 1974 – 1979 гг.

Открытое акционерное  общество «Севералмаз», образованное в марте 1992 года с целью освоения крупнейшего в Европе коренного месторождения алмазов, является одним из самых молодых предприятий горнодобывающей отрасли России. Начало промышленной добычи беломорских алмазов началось 28 июня 2005 года, с момента ввода в эксплуатацию первой очереди Ломоносовского горно-обогатительного комбината (ГОКа) производительностью 1,0 млн. тонн руды в год. Это событие укрепило статус Архангельской области как нового горнодобывающего региона страны.  
За полтора года полностью отработана технология всего производственного цикла. Укрепился имидж проекта, получено главное богатство северных кладовых – алмазы. Добытые кристаллы подтверждают прогнозы специалистов о высоком качестве сырья. В ближайшее время беломорские драгоценные камни найдут свою нишу на мировом рынке (Поморская энциклопедия, 2007).

Месторождение алмазов им. М. В. Ломоносова находится в северной подзоне  тайги, леса которой выполняют важнейшие  климатозащитные и средообразующие  функции. Преобладающие в ландшафте  лесные и болотные экосистемы характеризуются  высокой уязвимостью по отношению к антропогенному воздействию. Освоение месторождения неизбежно будет сопровождаться сведением лесов, нарушением литологической основы ландшафта, изменением гидрологического режима и всех составляющих водного и теплового баланса. В экосистемах возможны изменения видового разнообразия и интенсивности продукционных процессов. Важно отметить и то, что месторождение алмазов им. М. В. Ломоносова расположено в непосредственной близости от Соянского биологического заказника. Все это свидетельствует о большом значении организации исследований природы, в т. ч. растительного и почвенного покрова, в районе расположения месторождения.

Мониторинг почвенного и растительного покровов месторождения алмазов   им. М. В. Ломоносова уже несколько лет осуществляется кафедрой ботаники и общей экологии Поморского государственного университета им. М.В. Ломоносова, он выполняется в полном соответствии с программой мониторинга данного месторождения, разработанной Институтом геоэкологии РАН. В текущем году было принято решение о проведении дополнительных исследований, связанных с изучением динамики зарастания обнаженных территорий, в т.ч. карьера, в котором мы и приняли участие.

Основная цель нашей  работы заключалась в изучении и  анализе особенностей естественного  зарастания карьера на месторождении алмазов им. М.В. Ломоносова.

Реализация данной цели стала возможной посредством  решения следующих основных задач:

1. Составление характеристики месторождения алмазов им. М.В. Ломоносова.
2. Анализ по литературным данным природно-климатических условий района исследований.
3. Проведение полевых исследований, в процессе которых будет осуществлена закладка 17 временных пробных площадей.
4. Выполнение анализа естественного зарастания карьера на месторождении алмазов им. М.В. Ломоносова.

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава I.

Характеристика месторождения алмазов

 им. М.В Ломоносова

 

Месторождение алмазов  им. М.В.Ломоносова – первое в мире коренное месторождение округлых алмазов и единственное в Европе коренное месторождение алмазов. Первые прямые признаки алмазоносности района были получены при проведении на площади Беломорско-Кулойского плато геологической съемки масштаба 1:200 000, выполненной в 1974 – 1979 гг.

В июле 1975 г. при проведении геологосъемочных маршрутов в береговом обрыве небольшой таежной речки Мела Е.М.Веричевым был открыт кимберлитовый силл, в котором зодержались зерна пиропа и хромита. В это же время в современном аллювии и отложениях урзугской свиты среднекарбнового возраста были установлены пироп и хромшпинелиды – минералы-спутники алмаза. В 1976 г. в пробах, отобранных Е.М. Веричевым на р. Падун из отложений урзугской свиты, были найдены два мелких кристалла алмаза (Зинчук, 2000).

В 1978 г. на основании этих находок и других геологических  материалов Западным геофизическим  трестом по рекомендации ПГО «Архангельскгеология» в Архангельской области проводилась аэромагнитная съемка масштаба 1:25000, результатом которой стало выявление многочисленных магнитных аномалий (Губайдуллин, 2002).

В 1979 г. на наиболее перспективной по геолого-геофизическим данным Товской площади сотрудниками Юрасской экспедиции началось проведение групповой геологической съемки масштаба 1:50000 с комплексом поисковых работ на алмазы, включая замерку аномалий. В феврале 1980 г. при заверке бурением аномалии 24 после проведения  на ней наземных детализационных геофизических работ была вскрыта первая кимберлитовая трубка Поморская, а в октябре при обогащении керновых проб в Институте минеральных ресурсов установлена ее алмазоносность.

С 1980 г. в районе начато планомерное проведение поисковых работ на алмазы. В октябре 1981 г. геологами Юрасской экспедиции была открыта новая трубка – им. Ломоносова с промышленным содержанием алмазов. Открытия новых трубок продолжались до конца 1982 г., что привело к обнаружению большого числа алмазоносных трубок (Архангельская, Карпинская-1 и Карпинская-2, Пионерская и др.).

С1981 г. объемы резко возрастают. К работам привлекаются многочисленные научные и производственные организации, что и приводит в итоге к  открытию на севере Восточно-Европейской  платформы новой в России и первой в Европе Архангельской алмазоносной провинции.

В 1987г. был защищен  отчет с подсчетом запасов  по месторождению им. М.В.Ломоносова, основу которого составили все главные  помышленно алмазоносные трубки этого  района.

После почти десятилетнего периода «затишья» в открытиях алмазоносных трубок значительным событием стало обнаружение новой трубки в феврале 1996 г. акционерным обществом «Алмазный Берег». Эта высокоалмазоносная трубка, расположенная в Верхотинском поле, названа в честь Владимира Павловича Гриба. Ее открытие, безусловно, открывает новую страницу в переосмыслении потенциала архангельской алмазоносной провинции.

Такова в кратком  изложении история открытия этой новой и уникальной провинции, что  заставило по-новому взглянуть на проблему алмазоносности Русской платформы в целом (Богатиков, Гаранин и др., 1999).

Опытно-промьшленный участок  разработки месторождения алмазов  приурочен к одной из 6 кимберлитовых трубок – «Архангельской», расположенной на южном фланге месторождения, площадь составляет 149,93 тыс. м². Общий срок существования карьера опытно-промышленного участка составляет 7 лет при режиме работы 340 дней в две смены по 12 часов. При круглогодичном режиме работы производительность фабрики – 1 ООО тыс. тонн.

В состав горно-обогатительного комбината (ГОКа) входят следующие объекты: карьер, отвалы, теплотрасса, хвостохранилище, линейные сооружения (автодороги, водоводы, теплотрассы, ЛЭП, пульпопровод, система руслоотвода р Золотица и её притоков, система отвода сбросных, дренажных и сточных вод, жилая зона).      

Общий объем породы в  пределах карьера 1 очереди (проект ГОКа), подлежащий складированию во внешних отвалах, – 338,3 млн. м³, в т. ч. растительный грунт — 1,9 млн. м³, рыхлые породы – 69,9 млн. м³, вмещающие породы – 252, 7 млн. м³, забалансовая руда – 11,8 млн. м³, руда – 2,0 млн. м .

Общая площадь земель под отвалами 914,17 га, в т. ч. покрытая лесом – 732,3 га, болота – 172,7 га, нарушенные земли – 9,6 га. В целях предотвращения загрязнения земель, отвал огораживается водоотводной канавой. Вода собираются в водосборнике насосной дренажной станции, откуда после очистки в отстойнике подается на поля фильтрации, где происходит их окончательная очистка (Губайдуллин и др., 2008).

Одним из потенциально опасных  объектов ГОКа является промплощадка (42,7 га.), в состав которой входят обогатительная фабрика, ремонтно-механические мастерские, склад ГСМ, резервная дизельная электростанция, силовая подстанция, котельная, автобаза, бетонно-растворный узел, пожарное депо, административно- бытовой комплекс.

Объем промышленных сточных  вод обогатительной фабрики – 55 тыс. м³ в сутки, смыв с полов – 69 м³ в сутки. Эти воды находятся в обороте.

Условно чистые воды (обогатительная фабрика, пожарное депо, ЦРМ) имеют характеристику: взвешенные вещества до 150 мг/л, нефтепродукты – 0,15 мг/л. Загрязненные воды (автобаза, обогатительная фабрика, склад ГСМ) – взвешенные вещества до 700 мг/л, нефтепродукты до 70 мг/л. Сточные воды от объектов промплощадки и сточные воды с ГСМ подаются на канализационные очистные сооружения. Очищенные и обеззараженные сточные воды будут сбрасываться в р. Золотица.

Для складирования отвальных  продуктов обогащения первого этапа отработки месторождения, в 1 км от фабрики ОАО «Севералмаз», образовано хвостохранилище, которое запроектировано на участке заболоченного ландшафта в верховьях ручья Безымянного. Емкость заполнения хвостохранилища на 20 год эксплуатации – 116 млн. м³. Общая площадь хранилища на отметке 138,5 м составит 860 га, с учетом дренажных канав – 960 гектаров. Хозяйство хвостохранилища включает пионерную дамбу, круговую ограждающую дамбу, водосборный коллектор, насосную станцию оборотной воды, дренажный канал с дренажной насосной станции.

1. По сути своей хвостохранилище одновременно является ещё и техногенным месторождением алмазов, поскольку технология обогащения кимберлитов ориентирована на извлечение алмазов класса +3CSO. По данным Ломоносовского ГОКа, средний размер кристалла, соответствующего диаметру сита 3CSO, будет равен 1,473 мм, а средний вес 5,16 мг. То есть, при условии отработки карьером запасов трубки Архангельская до глубины 450 м, в хвостохранилище, совместно с отвальными продуктами обогащения будет выведено 8 787 тыс. карат алмазов размером от 0,5 до 1,473 мм, а также все природные алмазы размером менее 0,5 мм, запасы по которым не учитывались государственным балансом (http://www.severalmaz.ru).

Основная часть хвостохранилища (так называемая прудковая зона) заполняется жидкой составляющей пульпы. В верхней части прудковой  зоны (до глубин ~ 1,5-2,0 м) вода практически не содержит твердых осадков. Ниже пульпа представляет собой водную суспензию (гель), осаждение твердых осадков в ней проявляется незначительно и подтверждается некоторым уплотнением. В минералогическом составе суспензии преобладает сапонит (до 90 %), кварц (~ 5 %), иллит (3 %) и каолинит (2 %).

Характеристики минеральных  фаз отвальных продуктов обогащения пород из кратерной части трубки Архангельская позволяют сделать  вывод, что основная масса (более 90 %) сбрасываемых в хвостохранилище алмазов будет концентрироваться в отложениях пляжной зоны, небольшая их часть будет находиться в донных осадках и совсем уж мизерное количество – в сапонитовой суспензии. По предварительным оценкам можно заключить, что если в сапонитовой суспензии и будут содержаться в незначительном количестве кристаллы алмаза, их экономически нецелесообразно относить к сохранным продуктам. Следовательно, сапонит можно и нужно утилизировать, особенно с учетом ожидаемых масштабов его накопления в сапонитовой суспензии, что доказывается результатами наших рентгеноструктурных и спектроскопических исследований. Количество осадков из пульпы в минеральных фазах будет меняться в зависимости от состава руд и может быть подсчитано эмпирически.

2. Линейные сооружения – водоводы, теплотрассы, ЛЭП. Наибольшей потенциальной опасностью обладает пульпопровод. Все коммуникации размещаются в одном коридоре с автодорогой. Это обстоятельство с одной стороны увеличивает риск аварийных ситуаций на пульпопроводе, с другой стороны – сокращает площади, занимаемые объектами инфраструктуры. Общая площадь под технологическими, патрульными и служебными дорогами – 82,4 гектара. Дороги снабжены водоотводными трубами, обеспечивающие дренаж подпорных вод (http://www.severalmaz.ru).

Руслоотводной канал – один из объектов повышенного риска, поскольку с его функционированием связана чистота сбрасываемых в р. Золотицу вод.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава II

Характеристики  района и методов исследований

 

2.1. Краткая  природно-климатическая характеристика района исследований

 

Месторождение алмазов  им. М. В. Ломоносова, расположено в северной части территории Приморского района Архангельской области, в 90 км к северо-востоку от г. Архангельска, в пределах Золотицкого поля кимберлитовых трубок Архангельской алмазоносной провинции. С г. Архангельском оно связано грунтовой автомобильной дорогой круглогодичного действия, а также вертолетным транспортом (Атлас Архангельской области, 1976).