Н. А. ПРЯДКО, канд. техн. наук, Е. Н. РУДНЕВ, О. А. СП И ВАК, кандидаты геол.-минер, наук (Академия горных наук Украины)

  ОБОСНОВАНИЕ СИСТЕМЫ МЕРОПРИЯТИЙ ПО СНИЖЕНИЮ НЕГАТИВНОГО ВЛИЯНИЯ ЗАКРЫТИЯ ШАХТ ГХК "КРАСНОДОНУГОЛЬ"

 На первой стадии выработки мероприятий по снижению влияния закрытия шахт на г. Краснодон проведен комплекс специальных исследований, на основе которых выполнены гидрогеологические расчеты для оценки эффективности различных систем дренажных сооружений в целях защиты окружающей природной среды в Краснодонском геолого-промышленном районе. На второй стадии по укрупненным показателям определена стоимость данных мероприятий.

 При этом были рассмотрены и оценены следующие варианты: 

1) система дренажных колодцев по улицам Энгельса, Островского, Володарского, Лютикова, Фрунзе, Репина, Белинского и Береговой г. Краснодона; 

2) система горизонтально-вертикального дренажа по перечисленным улицам;

 3) система горизонтально-вертикального дренажа в балке Дуванной в районе пос. Урало-Кавказ (Нижнедуванный) для осушения подтопленного кладбища и предотвращения дальнейшего подтопления поселка;

 4) наклонная дренажная штольня из крутого склона б. Дуванной с отметки +62 м на ствол погашенной шахты "Западная" с отметкой +64 м, которая сбита с погашенной в 1997 г. шахтой "Донецкая";

 5) наклонная дренажная штольня из крутого склона долины реки Большая Каменка с отметкой +57 м (в 120 м северо-восточнее старого шурфа № 9) на вспомогательный ствол шахты им. Тюленина на отметку +60 м; 

6) система горизонтально-вертикального дренажа вдоль автодороги Краснодон-Свердловск между поселками Верхнешевыревка и Гавриловкав целях защиты от подтопления улиц Речной, Павлова, Исаева, Танкистов, Суворова в пос. Гавриловка (южная окраина г. Краснодона) от погашенной в 1975 г. шахты № 21 им. О. Кошевого и отчасти - от подтопления со стороны шахты им. Тюленина; 

7) система водоотводных канав для осушения первой санитарной зоны, т. е. зоны строгого режима, вокруг водозабора в балке Самошкина (верховье балки Чурилинской). 

Анализ перечисленных вариантов позволяет сделать следующие выводы и рекомендации. 

Система дренажных колодцев по ул. Энгельса, Островского, Володарского, Фрунзе, Репина, Лютикова, Белинского и Береговой состоит из 30 колодцев и предотвращает подтопление. Глубина одного колодца 7-8 м, дебит 0,7- 1 м3/ч при понижении уровня на 5 м. Каждый колодец оборудуется электронасосом БВ-0,2-40 (электронасос бытовой, подача 0,72 м3/ч при напоре 40 м). Откачиваемая вода может быть использована для хозяйственно-бытовых нужд. По укрупненным показателям стоимость сооружения 30 дренажных колодцев около 150 тыс. руб. (в ценах 1984 г.); примерно столько же будет затрачено на их эксплуатацию в течение года. 

 Система горизонтально-вертикального дренажа как альтернативный вариант - по названным улицам успешно решает задачу предотвращения подтопления и предусматривает три горизонтальные дрены длиной 100, 375 и 400 м (от ул. Лютикова до ул. Энгельса, вдоль ул. Фрунзе и Володарского), а также две дрены длиной по 250 м вдоль ул. Белинского и Береговой. Глубина дрен 2 м, через каждые 50 м из их дна сооружаются разгрузочные скважины на карбон с гравийной или песчаной засыпкой; глубина скважины 50 м. Общая длина дрен 1375 м, общее количество разгрузочных скважин 30. Предусматривается сооружение водоотводных канав - от дрен к прудам-накопителям в б. Чурилинской (для ул. Белинского и Береговой) и вблизи глиняного карьера в 300 м от ствола погашенной шахты № 173 (у горбольницы г. Краснодона). Стоимость сооружения такой системы дренажа составляет примерно 2 млн. руб. (цены 1984 г.), что намного дороже предыдущей. Однако данная система более надежная и стабильная, она обеспечивает снижение уровней воды между разгрузочными скважинами 2,5-3 м, в то время как между дренажными колодцами достигается снижение только на 1,2-1,5 м. Возведение системы горизонтально-вертикального дренажа в условиях городской застройки (вдоль улиц) связано с техническими трудностями. И все-таки рекомендуем этот вариант. 

В связи с тем что сооруженная в районе кладбища пос. Урало-Кавказ (Нижнедуванный) система дренажа является недостаточной (уровень воды на площади захоронений находится в 0,5-0,6 м от поверхности земли), предлагаются дополнительные меры: временная система специального горизонтально-вертикального дренажа, которая решает вопрос осушения на ближайшие месяцы. Она состоит из водоотводной канавы глубиной 3 м по периметру кладбища общей длиной 500 м и из 11 разгрузочных скважин через 50 м одна от другой на коренные породы с отводом воды в существующие здесь закрытые трубчатые дрены (сброс в р. Дуванную). Стоимость сооружения системы около 50 тыс. руб. Она функционирует, пока не будет построена и введена в эксплуатацию постоянная система дренажа в пос. Урало-Кавказ, включающая наклонную штольню из крутого склона б. Дуванной с отметкой +62 м на ствол погашенной шахты "Западная" с отметкой +64 м. При длине штольни 1000 м и сооружении пруда-накопителя общая стоимость данной системы дренажа составляет 2 млн. руб. 9 Постоянно действующая дренажная система для предотвращения подтопления пос. Первомайка и Гавриловна за счет погашенной шахты им. Тюленина сооружается из крутого склона долины р. Б. Каменка в 120 м северо-восточнее старого шурфа № 9. Она включает наклонную штольню длиной 1200 м на ствол шахты им. Тюленина с отметкой +60 м и пруд-накопитель. Стоимость системы 2,7 млн. руб. Пока штольня не пройдена, должна продолжаться откачка воды из вспомогательного ствола шахты им. Тюленина, обеспечивая там снижение уровня до отметки +60 м. Отсутствие гидронаблюдательных скважин на полях исследуемых шахт существенно затрудняет прогноз возможных изменений геологической среды, разработку природоохранных мероприятий. Учитывая данное обстоятельство, кроме перечисленных дренажных систем необходимо организовать систематические наблюдения за изменениями уровней подземных вод и их химического состава в пробуренных в 1998 г. ПО "Укруглегеология" шести скважинах - в пос. Первомайка и Верхнешевыревка (в балке абсолютная отметка статического уровня +59,5 м; по ул. Исаева в пос. Гавриловка, отметка +80 м). Принимая во внимание, что погашенная шахта им. Молодой гвардии существенно влияет на уровень карбоновых вод в стволе шахты им. Тюленина, из которого ведется откачка при отметке +61,38 м, а также на подтопление ул. Энгельса, Островского, Володарского, Репина, Фрунзе, Лютикова, Белинского, Береговой, следует пробурить в районе промплощадки шахты им. Молодой гвардии хотя бы одну гидронаблюдательную скважину на карбоновые воды и одну - на меловые. Стоимость сооружения двух скважин 30 тыс. руб. Для предотвращения плоскостной эрозии и выноса солей, вредных веществ из породного отвала погашенной шахты № 173 вниз по застроенному домами склону б. Чурилинской (ул. Угольная, Куйбышева и др.) нужно соорудить кроме водоотводной канавы по периметру отвала еще и противофильтрационную завесу типа "стена в грунте" глубиной 8 м. Стоимость водоотводной канавы и противофильтрационной завесы 25 тыс. руб. Необходимо ликвидировать порванный водопровод и осушить подтопленные территории, не связанные с деятельностью предприятий угольной промышленности, в районе промплощадки шахты им. Молодой гвардии (в парке, вдоль дороги Краснодон - Луганск) и по ул. Танкистов, 4 (пос. Гавриловка). В целях предотвращения дальнейшего подтопления улиц г. Краснодона следует в будущем пробурить водопонижающую скважину в районе промплощадки шахты им. Молодой гвардии на пласт , по которому все исследуемые погашенные шахты сбиты между собой, и организовать постоянную откачку воды из нее. При откачке уровень следует поддерживать на отметке примерно +100 м, она оптимальная, поскольку уменьшение может сказаться на производительности скважин водозаборов в б. Самошкина и Широкинского.

 Таким образом, общая стоимость первоочередных мероприятий по защите окружающей природной среды при погашении шахт ГХК "Краснодонуголь" (предотвращение подтопления территорий, загрязнения подземных и поверхностных вод, реабилитация водозаборов и др.) составляет ориентировочно 7,3 млн. руб. (цены 1984 г.). Только при выполнении всех указанных работ будут разрешены в данном регионе эколого-гидрогеологические проблемы. По результатам исследований можно сделать выводы. Вследствие погашения каскада шахт Краснодонского геолого-промышленного района возникает немало эколого-гидрогеологических проблем, в первую очередь - это подтопление территорий, засоление и загрязнение подземных и поверхностных вод, ухудшение работы водозаборов, провалы, просадки и поднятия дневной поверхности, ведущие к деформациям зданий и сооружений, увеличение сейсмичности территорий, изменение проницаемости пород, степени взаимосвязи подземных и поверхностных вод и т. п. Разработанная Отделением угля, горючих сланцев и торфа Академии горных наук Украины система мероприятий по снижению негативного влияния затопленных и затопляемых шахт на г. Краснодон и прилегающие территории включает разнообразные мероприятия -от сооружения дренажных систем до ремонта порванного водопровода, которые являются первоочередными, наиболее важными. Без реализации этих мероприятий трудно рассчитывать на улучшение экологической обстановки. Необходимо отметить, что в последнее время благодаря принятым мерам наблюдается некоторое улучшение экологической обстановки: ликвидировано подтопление по ул. Каховского и Яковлева в пос. Первомайка, по ул. Танкистов в пос. Гавриловка, в пос. Таловое и Новоалександровка; завершается сооружение экрана в пруде-накопителе откачиваемых шахтных вод в пос. Первомайка, частично ликвидировано подтопление кладбища в пос. Урало-Кавказ.

 Однако ввод в действие дренажей в Краснодоне катастрофически запаздывает; постоянно действующая сеть гидронаблюдательных скважин отсутствует, а проблема питьевой воды в городе стоит остро, особенно в летнее время. Производительность водозаборов Широкинского и в б. Самошкина уменьшается. Все это еще более обостряет ситуацию, а если и дальше так будет продолжаться, то в недалеком будущем в г. Краснодоне придется решать куда более сложные эколого-гидрогеологические проблемы, причем затраты будут намного больше.