Известный ученый мерзлотовед, профессор, заместитель директора по научной работе Института мерзлотоведения СО РАН Виктор Шепелев и старший научный сотрудник института, кандидат геолого-минералогических наук Семен Готовцев решили ознакомить читателей с мерзлотно-гидрогеологическими условиями трубки "Мир". 

"Каждый из нас ощущает чувство вины, бессилия и досады перед оставшимися под землей горняками. Часто звонят знакомые: что там происходит, что за вода, как спасти людей? В средствах массовой информации, в интернете и ватсапе мелькают разные толкования и комментарии, которые в основном связаны с незнанием гидрогеологических условий ", - говорит профессор Шепелев.

При этом ученые признаются, что создавшаяся технологическая и гидрогеологическая ситуация и причины, вызвавшие техногенную аварию на шахте, им не совсем ясны. Как оказалось, Институт мерзлотоведения давно отстранен от исследований на этом руднике. Сотрудники института активно привлекались к научному сопровождению горно-вскрышных работ, разрешению возникающих проблем, в том числе и к разработке способов защиты горных выработок от притока подземных вод, лишь на ранних этапах разработки месторождения - в 1957 - 1977 гг.

Подземные воды трубки "Мир"
Первое коренное месторождение алмазов в Якутии, названное трубкой "Мир", было открыто 13 июня 1955 года на левом склоне долины р. Ирелях - притока реки Малой Ботуобии.

Буквально через два года месторождение стало разрабатываться открытым способом - карьером. В 2001 году при достижении глубины карьера 525 м разработка этим способом была прекращена. За прошедшие 44 года рядом с карьером возник город Мирный, ставший центром алмазодобывающей промышленности Якутии.

Первые сведения о подземных водах трубки "Мир" были получены в 1956-1958 гг. сотрудниками Амакинской геологоразведочной экспедиции и Западной экспедиции Института мерзлотоведения АН СССР. Они установили наличие под вечной мерзлотой напорных соленых подземных вод на глубине порядка 200 метров и увеличение их минерализации с глубиной. Еще тогда исследователи указывали на специфичность методов борьбы с водопритоками в горные выработки.

В последующем было установлено, что мощность многолетнемерзлых пород здесь составляет около 300 м (породы, сцементированные льдом), хотя отрицательная температура в них прослеживается до глубины 780 м, где вода, существующая в порах и трещинах горных пород, из-за высокой минерализации не замерзает.

Осложняющим условием разработки трубки "Мир" является метегеро-ичерский водоносный комплекс, залегающий под толщей многолетнемерзлых пород. Подземные рассолы содержат сероводородные и углеводно-азотные газы, поэтому на руднике существуют большие технологические и экологические проблемы, связанные с откачкой подземных рассолов и их утилизацией.

В карьере вода появилась в июне 1977 года на отметке +84,7 м. По мере углубления водопритоки увеличивались. Эти стоки складировались в накопителе минерализованных вод, созданном в долине ручья Тымтайдаах с последующим их сбросом в паводковые периоды в реку Малая Ботуобия. В результате этих мероприятий вокруг карьера сформировалась обширная депрессионная воронка с радиусом около 70 км. Граница ее в северном направлении дошла до реки Вилюй. К апрелю 1988 года уровень подземных вод в ее центре понизился до 340 м.

За период с 1977 по 1988 гг. таким способом было откачано порядка 75 млн кубометров подземных рассолов. Средняя их минерализация составляла 100 г/дм3, что вызвало загрязнение воды не только Малой Ботуобии, но и реки Вилюй.

Это обстоятельство стало основанием для работы большой экологической экспедиции из Якутска, проведенной под руководством д.б.н. Дмитрия Дмитриевича Саввинова и д.м.н. Вадима Григорьевича Кривошапкина, которая выявила значительное ухудшение здоровья населения. Благодаря этим работам данный способ утилизации подземных рассолов был прекращен. В последующем была реализована система обратной закачки дренажных рассолов в метегеро-ичерский водоносный комплекс.

В 1987 году институтом "Якутнипроалмаз" был разработан проект, предусматривающий создание кольцевой противофильтрационной тампонажной завесы по берме (гор. +235 м) до подошвы подмерзлотного водоносного комплекса, которая должна была полностью перекрыть водонасыщенный интервал. Периметр кольцевой завесы составлял около 3 км. Всего в водоносный комплекс было закачано порядка 470 тыс. кубометров тампонажного раствора. По оценкам специалистов, эффективность завесы оказалась низкой.

Перед проходкой шахтного ствола НТЦ "НОВОТЭК" и институтом "Якутнипроалмаз" был разработан проект сухой консервации карьера. Его суть сводится к созданию на дне карьера специального защитного экрана, способного выдерживать значительные гидравлические нагрузки и препятствовать проникновению воды, скапливающейся в карьере, в подземные выработки рудника.

Может ли помочь академическая наука?
В последнее время вся академическая наука в России переживает тяжелые реформенные времена. Ежегодно сокращается финансирование, что не позволяет предусматривать средства на выполнение экспедиционных работ, приобретение нового оборудования, привлечение талантливой молодежи в науку и т.д. Понятно, что в таких условиях академические институты вынуждены искать внешних инвесторов, т.е. участвовать в различных торгах, аукционах и других конкурсах, объявляемых крупными промышленными компаниями для научного сопровождения или обоснования проводимых ими работ. Однако отношения научных организаций к потенциальным инвесторам часто строятся, к сожалению, по принципу "Чего изволите". По крайней мере, выигрывают в подобных торгах и аукционах в основном те научные организации, которые обещают получить желательный для заказчика результат. Так, например, принципиальная позиция нашего института по некоторым проблемным вопросам освоения криолитозоны явилась причиной проигрыша в некоторых конкурсах, проведенных крупными промышленными компаниями республики.

Произошедшая авария на руднике "Мир" еще раз показала, какие сложные вопросы приходится решать при освоении месторождений в районах с вечной мерзлотой. Мерзлотно-гидрогеологические условия здесь кардинально отличаются от освоения районов, где нет мерзлоты. Хотелось бы отметить одну серьезную особенность разработки месторождения трубки "Мир", которую мы излагали в своих научных отчетах, выполненных по заказу объединения "Якуталмаз" еще в 70-х годах прошлого столетия.

На трубке "Мир" наблюдается высокая плановая анизотропия фильтрационных свойств горных пород, связанная с влиянием вскрышных взрывных работ. Это влияние сказывается не только на увеличение трещиноватости водовмещающих пород, но и водоупорных, представленных многолетнемерзлыми породами. В связи с повышением трещиноватости пород увеличивается и водоприток в горные выработки. Выявленная особенность указывает на то, что при разработке эффективных методов защиты карьеров и подземных рудников от притока подземных рассолов следует особое внимание уделить совершенствованию технологии вскрышных работ в существующих сложных мерзлотно-гидрогеологических условиях на алмазных месторождениях Якутии.

Произошедшая авария на руднике "Мир" свидетельствует также о том, что очень важным мероприятием при эксплуатации алмазных месторождений в нашей республике является проведение мерзлотно-гидрогеологического мониторинга. Только на основе подобных мониторинговых исследований можно правильно прогнозировать изменение гидрогеологической обстановки в районе карьеров и рудников, а значит заблаговременно предупреждать о возможных авариях и возникновении чрезвычайных ситуаций.

Похожие новости

  • 18/12/2017

    Академик Николай Похиленко о ситуации на алмазной трубке «Мир»

    После аварийной остановки трубки «Мир» произошло изменение обстановки — как в экономике Республики Саха (Якутия), так и в алмазной отрасли России. 7—8 декабря в Мирном было проведено первое заседание недавно созданного Совета по геологии алмазных месторождений, на котором  состоялся «мозговой штурм» существующих проблем производственниками и учеными, одним из которых был заместитель председателя Сибирского отделения РАН и научный руководитель Института геологии и минералогии им.
    488
  • 06/06/2017

    Энциклопедия «Животные Якутии» признана одной из лучших книг России

    Энциклопедия "Животные Якутии" национального издательства "Бичик" получила диплом финалиста в номинации "Увлекательное краеведение" на всероссийском конкурсе региональной и краеведческой литературы "Малая Родина".
    826
  • 22/08/2017

    Международная конференция по криопедологии проходит в Якутске

    ​На базе Института биологических проблем криолитозоны СО РАН проходит VII Международная конференция по криопедологии "Мир криопочв: взгляд из центра мерзлотной области", одним из организаторов которой является Северо-Восточный федеральный университет.
    840
  • 01/12/2017

    Американский ученый представил итоги исследований вечной мерзлоты в Якутии

    Профессор Аляскинского университета в Фэрбенксе Кенджи Йошикава презентовал в Якутске итоги международного проекта по изучению вечной мерзлоты, реализованного с привлечением свыше 500 сельских школ стран циркумполярного мира, в том числе в регионах России.
    576
  • 16/11/2017

    Запасов газа в Якутии - более чем достаточно!

    Общий вывод из сегодняшнего заседания Общественного совета при Минпроме: запасов газа в Якутии - более чем достаточно. С избытком. А вот проблемы во всех отношениях могут быть с транспортировкой. То есть с газопроводами АО "Сахатранснефтегаз", более половины которых не соответствуют нормативным требованиям.
    683
  • 12/07/2018

    11 июля 2018 года Геологическому музею имени Н.В. Черского исполняется 60 лет

    ​Геологический музей Института геологии алмаза и благородных металлов СО РАН был основан в 1958 г. в составе Института геологии Якутского филиала СО АН СССР. За годы существования музея в нем накоплены многие тысячи образцов различных минералов, горных пород, полезных ископаемых, драгоценных камней и металлов, а также остатков древней органической жизни Якутии.
    88
  • 30/11/2017

    Эксперты СО РАН - о перспективах проблемного моногорода и алмазодобычи в Якутии

    ​«Почти все cорок тысяч жителей города Мирный рискуют остаться без работы, если в радиусе ста километров от него за короткий срок не будут разведаны перспективные объекты. Кроме специалистов Сибирского отделения РАН сделать это не сможет никто», — отметил председатель СО РАН академик Валентин Николаевич Пармон.
    459
  • 16/08/2017

    Новосибирские острова находятся под угрозой исчезновения из-за таяния вечной мерзлоты

    ​Новосибирские острова могут исчезнуть из-за таяния вечной мерзлоты. Необходимо пробурить там скважину, чтобы узнать масштабы климатических изменений. Об этом заявили участники пресс-конференции по итогам экспедиции "Новосибирские острова - форпост России в Арктике: полярные экспедиции первопроходцев, ученых и промысловиков".
    441
  • 01/02/2018

    Эксперты решают, как спасти уникальные экологические системы Севера

    ​​Вечная мерзлота, которая занимает 65% территории России и порядка 30% территории мира, в XXI веке оказалась под угрозой деградации из-за глобального потепления климата и хозяйственной деятельности человека.
    320
  • 10/07/2017

    По мнению ученых, без вечной мерзлоты Якутия превратится в пустыню

    ​​Без вечной мерзлоты Якутия превратится в безжизненную пустыню. На первый взгляд, такое утверждение кажется абсурдным. Но ученые уверены, что толщи подземных льдов не только позволяют строить дома, промышленные предприятия и дороги, но и сохраняют воду на поверхности.
    607