FORMATION OF HYDROGEOLOGICAL CONDITIONS OF THE CHELYABINSK COAL BASIN AT THE POST-OPERATIONAL STAGE

L. S. Rybnikova; Рыбникова Л. С.; P. A. Rybnikov; Рыбников П. А.; A. Yu. Smirnov; Смирнов А. Ю.; I. V. Galitskaya; Галицкая И. В.; G. I. Batrak; Батрак Г. И.; O. V. Lysenko; Лысенко О. В.; V. S. Ponomarev; Пономарев В. С.

doi:10.31857/S0869780923020078

ФОРМИРОВАНИЕ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ЧЕЛЯБИНСКОГО УГОЛЬНОГО БАССЕЙНА НА ПОСТЭКСПЛУАТАЦИОННОМ ЭТАПЕ

Авторы: Рыбникова Л.С.¹, Рыбников П.А.¹, Смирнов А.Ю.¹, Галицкая И.В.², Батрак Г.И.²^,3, Лысенко О.В.³, Пономарев В.С.³
Учреждения:
1. Институт горного дела УрО РАН
2. Институт геоэкологии им. Е.М. Сергеева РАН
3. Федеральное государственное бюджетное учреждение по вопросам реорганизации и ликвидации нерентабельных шахт и разрезов
Выпуск: № 2 (2023)
Страницы: 3-18
Раздел: Статьи
URL: https://bakhtiniada.ru/0869-7809/article/view/139112
DOI: https://doi.org/10.31857/S0869780923020078
EDN: https://elibrary.ru/TWOEKS
ID: 139112

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Завершение отработки месторождений полезных ископаемых приводит к необходимости разработки новых методов управления территориями, нарушенными в ходе горных работ. Закрытие горнодобывающих объектов, особенно имеющих длительную историю отработки, является причиной формирования сложной экологической обстановки. Освоение месторождений сопровождается дренажными мероприятиями, которые приводят к изменению баланса и структуры потоков поверхностных и подземных вод, к влиянию новых агентов на качественный состав гидросферы. Использование при отработке схем с обрушением кровли выработанного пространства провоцирует развитие геомеханических процессов, вследствие которых формируются зоны обрушения и сдвижения, сопровождающиеся нарушениями земной поверхности. Прекращение эксплуатации рудника означает остановку водоотлива, что приводит к постепенному заполнению депрессионной воронки, формированию участков подтопления и выходов шахтных вод на поверхность. Неустойчивые породы в бортах карьеров, на которых и при водоотливе были оползни, при подъеме уровня воды становятся особо опасными участками. Учитывая, что зачастую селитебная и промышленная застройка исторически располагается в непосредственной близости от рудников (иногда даже в пределах горного отвода), гидрогеоэкологические проблемы старопромышленных районов на постэксплуатационном этапе очень обостряются. При этом во многих случаях трудно определить, какие именно факторы: природные (особенности геологического строения, геоморфологические условия, водность периода) или техногенные (прекращение водоотлива), являются ответственными за подтопление территории, особенно на тех участках, которые находятся на значительном расстоянии от объектов завершенной отработки. Это порождает многочисленные спекуляции и приводит к нерациональным техническим решениям. На примере Челябинского угольного бассейна рассмотрены эколого-гидрогеологические проблемы, возникшие после завершения его отработки и прекращения водоотлива. Предложены мероприятия по снижению их негативного влияния на гидрогеоэкологические условия территории.

Ключевые слова

гидрогеологические условия, геоэкологические проблемы, водоотлив, дренаж, затопление, подтопление, угольные месторождения, оползень, утечки, водонесущие коммуникации, котловинно-бугристый рельеф

Список литературы

Барсуков И.В., Морин С.В. Экологические последствия затопления горных выработок на угольных месторождениях Урала // Изв. Вузов. Горный журнал. 2007. № 3. С. 64–71.
Боревский Б.В., Хачиян Т.П., Язвин А.Л. и др. Карта ресурсного потенциала пресных подземных вод России. Масштаб 1: 5 000 000. М.: ЗАО “ГИДЭК”, 2012.
Гидрогеология СССР. Т. XIY. Урал. Уральское территориальное геологическое управление. Редактор В.Ф. Прейс. М.: Недра, 1972. 648 с.
Гуман О.М., Петрова И.Г., Лапин С.Э. Особенности экологического мониторинга вблизи угольных шахт (на примере шахты “Центральная” Копейского района Челябинского угольного бассейна) // Геология и геофизика. 2001. № 13. С. 223–227.
Имайкин А.К., Имайкин К.К. Гидрогеологические условия Кизеловского угольного бассейна во время и после окончания его эксплуатации, прогноз их изменений. Пермь: ПГНИУ, 2013. 112 с.
Лангольф Э.Л., Лудзиш В.С., Лазаревич Т.И., Поляков А.Н. Актуальные проблемы освоения площадей горных отводов после затопления шахт Кузбасса // Маркшейдерский вестник. 2007. № 4. С. 45–48.
Методические указания по оценке гидрогеологических условий ликвидации угольных шахт, обоснованию мероприятий по управлению режимом подземных вод и обеспечению экологической безопасности. М: ИПКОН РАН, 1997. 24 с.
Методическое руководство по проектированию горно-экологического мониторинга при ликвидации шахт угольной отрасли РФ. М.: МЭ РФ, 2001. 79 с.
Моисеенков А.В. ФГБУ “ГУРШ” – двадцать лет спустя // Уголь. 2018. № 2. С. 36–39.
Мироненко В.А., Румынин В.Г. Проблемы гидрогеоэкологии. В 3-х томах. Т. 3 (книга 1). Прикладные исследования. М.: МГГУ, 1999. 313 с.
Мироненко В.А., Румынин В.Г. Проблемы гидрогеоэкологии. В 3-х томах. Т. 3 (книга 2). Прикладные исследования. М.: МГГУ, 1999. 504 с.
Морин С.В., Барсуков И.В. Вопросы оценки сдвижений и деформаций земной поверхности на ранее подработанных территориях угольных шахт // Сб. науч. тр. ВНИМИ. СПб. 2012. С. 237–245.
Норватов Ю.А., Петрова И.Б. Методическое руководство по прогнозу гидрогеологических условий ликвидации угольных шахт и обоснованию мероприятий, обеспечивающих предотвращение негативных экологических последствий. СПб.: ВНИМИ, 2008. 79 с.
Об экологических последствиях выполнения комплекса мероприятий по завершению реструктуризации угольной промышленности Восточного Донбасса на 2006–2010 годы. URL: http://www.donland.ru/Default.aspx?pageid=88038 (дата обращения: 12.12.2022).
Отраслевая инструкция о порядке ликвидации и консервации предприятий по добыче угля (сланца). М.: Минтопэнерго. 1997. 16 с.
Рыбникова Л.С., Рыбников П.А. Гидрогеологические исследования в горном деле на постэксплуатационном этапе // Геоэкология. 2018. № 4. С. 25–39.
Рыбникова Л.С., Рыбников П.А. Закономерности формирования качества подземных вод на отработанных медноколчеданных рудниках Левихинского рудного поля (Средний Урал, Россия) // Геохимия. 2019. Т. 64. № 3. С. 282–299.
Рыбников П.А., Рыбникова Л.С., Максимович Н.Г., Деменев А.Д. Исследование гидрогеологических условий угольных месторождений на постэксплуатационным этапе с использованием гидродинамического моделирования (на примере Кизеловского угольного бассейна, Западный Урал, Россия) // ГИАБ. 2020. № 3.1. С. 488–500.
СП 104.13330.2016. Инженерная защита территории от затопления и подтопления. Актуализированная редакция СНиП 2.06.15–85.
Соколовский А.В., Лапаев В.Н., Темникова М.С., Гордеев А.И. Технологические особенности ликвидации разреза “Коркинский” // Уголь. 2018. № 3 (1104). С. 91–95.
Схема водоснабжения и водоотведения муниципального образования “Копейский городской округ” Челябинской области до 2038 года. Копейск, 2018. 393 с. URL: http://www.akgo74.ru
Элементы и аспекты постэксплуатационного периода горных предприятий / К. Мельхерс К., Кречманн Ю., Гёрке-Маллет П., Кляйнеберг К., Тюленев М. // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2015. № 6 (112). С. 3–13.
Anderson M.P., Woessner W.W. and Hunt R.J. Applied Groundwater Modeling Simulation of Flow and Advective Transport. Academic Press; Second Edition. 2015. 564 p.
Global Acid Rock Drainage Guide. The International Network for Acid Prevention (INAP). 2014. 473 p.
Rybnikova L.S., Rybnikov P.A. Pit Lake and Drinking Water Intake: Example of Coexistence (Middle Urals, Russia) // Mine Water and the Environment. 2020. P. 464–472.
Wolkersdorfer C. Water management at abandoned flooded underground mines. Fundamentals. Tracer tests. Modelling. Water treatment. Springer, 2008. 465 p.
Younger P.L., Jenkins D.A., Rees B., Robinson J. et al. Mine waters in Wales: pollution, risk management and remediation. Urban geology in Wales. National Museums and Galleries of Wales Geological Series. 2004. № 23. P. 138–154.