Мониторинг геологической среды - Королев В.А.
ISBN 5-211-03344-2
Скачать (прямая ссылка):
Для правильной организации мониторинга геологической среды в таких районах необходимо учитывать различные особенности горнодобывающих предприятий, которые обусловливают характерные черты их техногенного воздействия. Горнодобывающие предприятия представляют собой обычно комплекс сооружений, в который входят:
зона сосредоточения горных разработок (шахт, карьеров) или эксплуатационных скважин;
зона отвального хозяйства и вспомогательных сооружений;
зона размещения объектов переработки сырья (обо гатите л ь н ы е фабрики, отстойники, хвостохранилища, склады готовой продукции);
транспортные сооружения в пределах горного отвода;
водохранилища;
внешние продуктопроводы (нефте- и газопроводы), Весь этот комплекс горнодобывающего предприятия оказывает техногенное воздействие на геологическую среду. Причем масштабы воздействия горнодобывающих предприятий не зависят от размеров карьера. Влияние горнодобывающих предприятий на геологическую среду, согласно Г.А. Голодковской (1983), определяется двумя группами факторов: собственно природными условиями данного месторождения (строением геологической среды) и способом разработки месторождения. Обе группы факторов изменений геологической среды должны непременно учитываться при организации мониторинга в районах горнодобывающих предприятий.
В первую группу факторов входят основные компоненты геологической среды: геолого-структурный, гидрогеологический, геоморфологический, геодинамический. Для их учета можно использовать классификацию месторождений полезных ископаемых, построенную Г.А. Голодковской (1983) по принципам инженерно-геологического районирования. Вторая группа факторов связана со способом разработки месторождений, среди которых основными являются: открытые горные работы, подземные горные работы, извлечение полезных ископаемых скважинами, геотехнологические способы добычи (подземная переработка полезных ископаемых).
Среди указанных способов разработки открытые горные работы являются наиболее экологически напряженным способом добычи, в наибольшей мере влияющим на компоненты геологической среды. При этом способе добычи наибольшие изменения геологической среды связаны с: отчуждением земель под карьеры и отвалы пустой породы; нарушением гидрогеологических условий с формированием депрессионных воронок, смешением вод разного состава, истощением запасов подземных вод и т.д.; изменением ландшафта территории; изменением напряженного состояния массивов горных пород и активизацией склоновых процессов. Отсюда следует, что при организации мониторинга геологической среды в районах открытых разработок наблюдательная сеть должна быть направлена на мониторинг подземных вод (гидродинамический режим и химический состав вод), на наблюдения за устойчивостью бортов карьеров и отвалов пород, на наблюдения за различными возможными видами загрязнения горных пород, почв и ландшафта в целом.
Подземный (шахтный) способ разработки полезных ископаемых также влечет за собой ряд негативных в экологическом и инженерно-геологическом отношении процессов. К ним относятся: изменения гидрогеологических условий (режим, химический состав, температура), захватывающие глубокие водоносные горизонты; вовлечение в оборот агрессивных и минерализованных сбросных подземных вод; изменение напряженного состояния горных пород в глубине массивов (формирование горных ударов, вывалов, обрушений кровли, мульд проседания); изменение ландшафта, связанное с отвалами и хранением добытого полезного ископаемого; изменение темпер атур ного поля массива.
Извлечение полезных ископаемых скважинами (в основном нефти и газа) влечет за собой: изменение гидрогеологических условий (режим, химический состав) территории, включая глубокие водоносные горизонты; изменение напряженного состояния пород; поверхностное химическое загрязнение ландшафта и его изменение.
Наименьшие экологические последствия связаны с геотехнологическим извлечением полезных ископаемых. Тем не менее при
этом способе добычи возникает: изменение напряженного состояния пород (формирование мульд проседания, карста и т.д.); изменение термического режима массивов пород; изменение гидрогеологических условий (в зависимости от способа добычи); изменение ландшафта и его химическое загрязнение.
По характеру добываемых полезных ископаемых и интенсивности техногенной нагрузки на геологическую среду в общей структуре горнодобывающей промышленности выделяются три отрасли: 1) горнорудная и угольная промышленность; 2) промышленность горнохимического сырья; 3) нефтяная и газовая промышленность. Каждая из них имеет свои специфические особенности в технологии добычи полезных ископаемых, глубине проникновения в недра, воздействии на геологическую среду, что также необходимо учитывать при организации мониторинга.
В развитии горнорудной и угольной промышленности на территории России отмечаются следующие особенности: преимущественная добыча руд, углей и других полезных ископаемых открытым способом (до 60-70%); освоение глубокозалегающих рудных горизонтов и угольных пластов шахтным (на глубинах до 2 км) и карьерным способами (до 300-400 м); вовлечение в эксплуатацию месторождений со сложными гидрогеологическими и инженерно-геологическими условиями промышленного освоения; большая концентрация близко расположенных групп месторождений, имеющих сложные природные условия; чрезмерная концентрация техногенной нагрузки на геологическую среду вследствие компактного расположения различных структурных подразделений, входящих в состав горнорудного предприятия.
