Запорожец  Издания 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 [ 80 ] 81 82 83 84

При планировании консервации полигонов захоронения жидких РАО рассматриваются три группы сооружений и природных объектов, входящие в систему захоронения и отличающиеся по характеру проводимых консервационных мероприятий:

- собственно отходы и их содержащие коллекторские горизонты, перекрывающие горизонты слабопроницаемых пород и буферные горизонты;

- буровые скважины полигонов захоронения;

- поверхностное оборудование.

В соответствии с основными принципами глубинного захоронения жидких РАО не требуется специальных консервационных мероприятий, проводимых в пласте-коллекторе. Выбор геологической формации, отвечающей определенным условиям, схемы и режимов захоронения отходов уже обеспечивают локализацию отходов в пределах горного отвода недр в течение устанавливаемого периода времени. Однако на стадии подготовки к консервации необходимо дополнительно доказать это положение с использованием данных контроля и исследования процессов захоронения отходов, их поведения в недрах на основе опыта эксплуатации полигона. Материалы эксплуатации должны быть использованы и для корректировки ранее установленных границ горного отвода недр, объем которого может быть уменьшен для послеэксплуатационного периода, и, соответственно, снижены ограничения пользования недрами.

При прекращении эксплуатации полигона и нагнетания отходов картина протекающих процессов в недрах меняется. Давления на скважинах и положения уровней пластовых жидкостей для полигонов ГХК и СХК приближается к естественным, т. е. устанавливаются ниже поверхности земли. Для снятия подпора на нагнетательных скважинах полигона НИИАР, плотность удаляемых отходов которого ниже плотности пластовых рассолов, на завершающем этапе эксплуатации осуществляется нагнетание солесодержапщх растворов повышенной плотности, в качестве которых могут быть использованы подземные воды из удаленных наблюдательных скважин или буферного горизонта.

Уменьшение устьевого давления на скважинах и пластового давления в коллекторе ликвидирует или существенно уменьшает предпосылки вертикальных перетоков между пластом-коллектором и вьппележащими горизонтами в районе скважин. Скорости движения компонентов отходов в поровом пространстве пласта-коллектора снижаются, что способствует переходу нуклидов и других компонентов отходов в тупиковые



поры и минеральный скелет пород пласта-коллектора, задержке нуклидов породами. Через 1 - 1,5 года после окончания нагнетания технологических слабокислых отходов, условно относимых к высокоактивным, начинает снижаться температура пласта-коллектора.

После окончания эксплуатации полигонов условия локализации отходов в пласте-коллекторе улучшаются. Тем не менее выдвигаются требования предусматривать в составе консервационных работ мероприятия по ограничению распространения отходов в наиболее опасных направлениях. Подобные требования обусловлены рядом обстоятельств, в том числе сомнениями в необходимых изолирующих свойствах геологических формаций, возникающих у специалистов и общественных деятелей, не представляющих себе специфику поведения РАО в условиях глубоких горизонтов, опасениями усиления современных геологических процессов, связанных с естественным развитием земной коры. Основанием для таких опасений является высказываемое в последние годы некоторыми учеными мнение об усилении тектонической активности, которое и может повлиять на условии изоляции отходов. По-видимому влияние будет происходить весьма замедленно в течение дли-тельньгх периодов времени, оцениваемых тысячелетиями.

В связи с этим была начата разработка технологии создания противомиграционных завес или барьеров, которые могут рассматриваться также как противоаварийные мероприятия.

Анализ геологических условий полигонов захоронения жидких РАО и опыта проведения подобных мероприятий показал, что наиболее эффективно создание физико-химических (или геохимических, сорбционных) завес или барьеров, которые должны обеспечивать задержку мигратщи загрязнений породами без существенного нарушения естественного потока подземных вод или фильтрата отходов.

Создание противофильтрационных завес или экрана, преграждающих движение потока и кардинально меняющих его направление, не будет эффективно ввиду значительных объемов загрязнения и ширины потока, относительно больших глубин залегания коллектора.

Для создания физико-химических противомиграционных завес может быть осуществлена активизация естественных за-держиваюпщх свойств геологической среды и обработка пород пласта-коллектора нагнетанием различных растворов и газовых смесей через имеющиеся или специально сооружаемые скважины. Реагенты могут вводиться и непосредственно в контур отходов, вызывая образование осадков в поровом пространстве, захватываюпщх и соосаждающих нуклиды. В лабо-



раторных условиях был испытан ряд реагентов и газовых смесей, получены положительные результаты.

Буровые скважины полигонов захоронения являются наиболее ответственными сооружениями, от технического состояния которых во многом зависит надежность локализации отходов в недрах как при эксплуатации полигона захоронения, так и после его консервации. Скважины полигонов захоронения должны быть приведены в техническое состояние, обеспечивающее надежное разобщение всех пересекаемых скважиной горизонтов. Эта задача является весьма трудной и ответственной, поскольку скважины являются инженерными сооружениями, конструктивные элементы которых изготовлены из материалов, практически не встречающихся в природных условиях геологических формаций ввиду недостаточной стойкости в течение длительньгх (геологических) периодов времени. Это утверждение относится прежде всего к обсадным трубам скважин, изготавливаемых из различных сплавов.

Для воссоздания в месте бурения скважин природных условий, которые обеспечивают надежную изоляцию отходов, необходимо применение материалов, в наибольшей степени близких по составу и свойствах естественным образованиям. Такими материалами являются цементы и бетоны различного состава, бентонит, цеолиты и им подобные. Тампонажные материалы на основе различного рода портландцеМентов, образующих цементные камни, содержат преимущественно минералоподобные вещества. Портландцементы широко применяются при креплении скважин.

В Московском инженерно-строительном институте под руководством проф. В. И. Сидорова была исследована коррозионная стойкость цементного камня, образованного из портландцемента, в условиях песчано-глинистых горизонтов, содержащих гидрокарбонатные воды с малой минерализацией. Такие условия характерны для слабопроницаемых, буферных и вышележащих горизонтов полигонов захоронения РАО СХК и ГХК. Изоляция этих горизонтов в интервалах вьппе пласта-коллектора должна быть достаточно надежной.

В результате была определена прогнозируемая глубина разрушения цементного камня под воздействием гидрокарбонатных подземных вод. Она составляет 7,7 • 10" см за 100 лет. Установлено значительное затухание коррозионных процессов с течением времени. Коррозионные процессы в подземных водах данного состава протекают медленнее, чем в дистиллированной воде. Микропорометрические исследования показали, что после испытаний в цементном камне практически



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 [ 80 ] 81 82 83 84