Главная |  Поиск в интернет |  Библиотека |  Cсылки   
Страница магистров ДонНТУ | Главная страница ДонНТУ

ЗАБОРИН
Михаил Сергеевич

Факультет: Горно-геологический

Кафедра: Полезных ископаемых и экологической геологии

Специальность: Экологическая геология

Тема: "Влияние реструктуризации горно-промышленных предприятий на геоэкологическую обстановку Стахановского региона Луганской области"

1. Обоснование темы и ее актуальность

Согласно Постановлению Кабинета министров Украины от 28 марта 1997 году "О ходе перестройки угольной промышленности" в Донбассе должны быть выведены из эксплуатации 64 шахты. В основном этот процесс охватывает старые углепромышленные районы, такие как Донецко-Макеевский, Чистяково-Снежнянский, Алмазно-Марьевский и др. Необходимо отметить, что ликвидации значительного количества шахт не предшествовала комплексная научно-прогнозная оценка возможных последствий ее влияния на окружающую среду. Вместе с тем, выводу шахт из эксплуатации сопутствуют как отрицательные, так и положительные изменения состояния компонентов окружающей среды.
К негативным явлениям относятся:

• нарушение гидродинамического и гидрохимического режимов подземной гидросферы и, как следствие, загрязнение водоносных горизонтов;
• активизация процессов деформации и подтопления земной поверхности в условиях обводнения породных массивов на подработанных территориях;
• интенсификация газовыделения на горных отводах ликвидируемых шахт в новых гидродинамических условиях.

В числе положительных изменений следует отметить: снижение нагрузки на воздушный бассейн, почвенный покров, поверхностные и подземные воды (за счет ликвидации водоотлива), на растительный и животный мир, освобождение промышленных площадок с рекультивацией и возвратом земель.
В настоящее время во многих районах Донбасса проявились негативные последствия. К одному из таких районов относится Стахановский регион Луганской области (Алмазно-Марьевский углепромышленный район). В результате закрытия группы шахт здесь подтоплены значительные территории. Поэтому в сложившихся условиях, в связи с продолжающимся процессом реструктуризации, при разработке проектов защиты необходимо проанализировать сложившуюся ситуацию и реализованные защитные мероприятия с той целью, чтобы не повторить тех ошибок, которые были совершены.

2. Обзор состояния исследований по теме

Изучение экологических проблем реструктуризации горно-промышленных предприятий имеет непродолжительную историю. Стоит отметить, что ликвидации значительного количества шахт не предшествовала комплексная научно-прогнозная оценка возможных последствий ее влияния на окружающую среду с принятием упреждающих мер. Минуглепромом Украины не была создана в полном и объеме и зачастую не работала режимная сеть гидронаблюдательных скважин, поэтому выполнить объективный гидрогеологический надзор весьма сложно. Национальная Академия наук Украины не проводила фундаментальные исследования возможных изменений экологической ситуации горно-добывающих регионов в связи с массовой одновременной ликвидацией шахт [17].
В настоящее время в исследованиях по данной теме сложилась следующая ситуация. В 2001 году, в Днепропетровском отделении УкрГГРИ были разработаны временные методические рекомендации "По методам предварительной оценки изменений гидродинамической обстановки и оптимизации наблюдательной сети в системе мониторинга подземных вод в Донбассе при закрытии шахт". В ходе создания рекомендаций были разработаны методические вопросы по оптимизации наблюдательной сети в системе мониторинга подземных вод и оценке возможных изменений шахтных водопритоков и гидродинамической обстановки в зонах влияния закрываемых и затапливаемых шахт.
Кроме того, в 2004 году выпущена монография "Техногенные последствия закрытия угольных шахт Украины" под редакцией профессора, д.т.н. Гавриленко Ю.Н. и доцента, канд.техн.наук Ермакова В.Н. В ней обобщены результаты исследований, связанных с решением технических проблем при ликвидации угольных шахт, обеспечением охраны окружающей среды, безопасности соседних действующих шахт, нормального функционирования шахтерских городов и поселков после закрытия шахт. В монографии большое внимание уделено разделу мониторинг территорий закрываемых шахт. Приведен большой обьем фактических данных по вопросам нарушения земной поверхности, экогидробезопасности, выделению шахтных газов, проблеме ликвидации стволов шахт и влиянию породных отвалов угольных шахт на окружающую среду.
Одним из важнейших нормативных документов является инструкция "Порядок проведения мониторинга геологической среды при ликвидации угольных шахт", разработанная в институте экологических проблем (УкрНИИЭП), г. Харьков. В данном документе изложен порядок проведения мониторинговых исследований геологической среды на территориях ликвидированных шахт, а также дано обоснование закладки сетей наблюдательных скважин.
Первые научные публикации в специальных периодических изданиях относятся к 1997 году. Статьи, посвященные этой проблеме, публиковались и публикуются в журналах с экологической направленностью, а также в журналах, посвященных угольной промышленности, таких как "Уголь Украины", "Уголь" (Россия). Следует отметить, что по мере накопления информации, количество статей увеличивалось. Так, в журнале "Уголь Украины" первые статьи, посвященные экологическим проблемам, связанных с реструктуризацией угольной промышленности, появились в 1997 г. 2000 год следует считать новым этапом в изучении этого вопроса. Начиная с этого года, в данном издании появилось множество статей, посвященных данной тематике, в которых освещались различные проблемы. В их числе: статьи, посвященные разработке конкретных методик по определению сроков затопления породного массива, размеров зон подтопления, изменению химического состава шахтных вод, определению масштабов подвижек горного массива, обусловленных затоплением выработанного пространства, исследованиям проблем изменения сейсмичности территорий при закрытии шахт, разработке сети скважин за наблюдением изменения гидродинамического и гидрохимического режимов подземных вод, а также для контроля за динамикой процессов газовыделения.
В настоящее время накоплено много ценной информации, позволяющей делать выводы по различным вопросам. Но, вместе с тем, в исследованиях по теме остается много нерешенных вопросов.

3. Перечень нерешенных вопросов, цель и задачи исследования

Как указывалось выше, исследования по проблемам последствий массовой ликвидации шахт начались не так давно. И потому при обосновании сроков затопления и прогнозировании возможных зон подтопления, единственным имеющимся материалом являлся опыт по откачке затопленных в период Великой Отечественной Войны шахт. В настоящее время существует ряд нерешенных вопросов. К числу важнейших относится отсутствие методических рекомендаций по обоснованию мероприятий управления гидродинамическим режимом подземных вод и по обеспечению экологической безопасности при ликвидации шахт. Следствием этого вопроса является нерешенность проблемы обеспечения эколого-гидрогеологической безопасности проживания людей на территориях закрываемых шахт. Кроме того, слабо изучена проблема выделения шахтных газов (в основом метана) из затопленных горных выработок на поверхность, в т.ч. здания и сооружения. Следует также отметить отсутствие методики прогноза изменения прочностных свойств породных массивов с учетом затопления части выработок, зон обрушения; отсутствие системы контроля за эколого-гидрогеологическими параметрами для безопасного ведения ликвидационных работ, влияние нарушенности горного массива на восстановление уровней подземных вод, а также влияние на перераспределение подземных водных потоков.
Объект исследования - территория, в пределах горных отводов ликвидированных шахт "Замковская", "Брянковская", "Максимовская", "Центральная-Ирмино", "им. Ильича", "им. И.В. Чеснокова". В административном отношении территория относится к городам Стаханов и Брянка, Луганской области. Целью исследований является оценка воздействия ликвидации шахт на экологическую обстановку Стахановского региона.
В задачи исследований входили: исследование подземной и поверхностной гидросферы, почв, атмосферы на предмет изменений, вызванных ликвидацией указанной группы шахт, определение степени влияния нарушенности массива горных пород на сроки восстановления уровней подземных вод и перераспределение подземных водных потоков.

4. Научная новизна работы

Результаты выполненной работы позволяют оценить закономерности влияния ликвидации шахт, связанных с реструктуризацией горно-добывающих предприятий, на состояние геоэкологической среды. В их числе:

• закономерности изменения гидрогеологического режима во времени с учетом геодинамической нарушенности территорий в районе ликвидированных шахт;
• закономерности изменения химизма поверхностных и подземных вод;
• изменение физико-механических свойств горных пород в результате подтопления территорий подземными водами и их влияние на устойчивость эксплуатируемых инженерных ссоружений.

5. Практическая ценность работы

Выводы, изложенные в данной работе, позволяют принимать наиболее эффективные защитные решения по охране окружающей природной и техногенной среды от негативного воздействия массовой ликвидации шахт применительно к другим районам Донбасса.

6. Основные материалы исследований и их результаты

В качестве основных материалов, положенных в основу исследований, послужили пояснительные записки проектов ликвидации угольных шахт Стахановского региона, а также научные статьи, опубликованные в журналах "Уголь Украины", "Геоэкология", "Экология и ресурсосбережение". В качестве основных использовались проекты ликвидации. На основе анализа и обобщения информации, данной в них, были решены поставленные задачи. Чрезвычайно полезными являются выводы и обобщения, изложенные в статьях. Благодаря им, можно получить общее представление об интересующем вопросе, а также о состоянии исследований по теме.

7. Выводы по работе

Данная работа раскрывает проблемы, связанные с реструктуризацией угольной промышленности для отдельно взятого региона. Вместе с тем ее результаты могут быть успешно использованы применительно и к другим районам. При этом необходимо учитывать геологические особенности и отличия конкретного района от рассматриваемого. В этом, на наш взгляд, заключатся научно-практическая ценность данной работы.

8. Перспективы исследований

Главнейшей перспективой исследований являются дальнейшие мониторинговые наблюдения за состоянием Это объясняется длительными сроками затопления массива горных пород (для отдельных шахт до 20 лет), а также медленным восстановлением природной средой своих свойств на первое место в исследованиях по проблеме влияния ликвидации шахт на изменение геоэкологической обстановки выходят мониторинговые наблюдения. При этом, наиболее целесообразным является создание региональной специализированной системы мониторинга, основными целевыми задачами которой являются:

• выявление закономерностей формирования гидродинамической и гидрохимической обстановок в подземной гидросфере, закономерностей развития неблагоприятных процессов и явлений на поверхности (подтопления, заболачивания, засоления);
• контроль за процессами газовыделения на горных отводах закрываемых шахт;
• контроль за процессами газовыделения на горных отводах закрываемых шахт;
• контроль за деформациями земной поверхности подработанных территорий и технического состояния компонентов техногенной среды;
• радиометрический контроль породных отвалов и подземных вод, а также зданий, находящихся в потенциально опасных местах;
• наблюдения за динамикой загрязнения почвенного покрова и за качеством атмосферного воздуха в районах расположения отвалов в опасных и угрожаемых зонах газовыделения [19].

9. Литература

1. Проект ликвидации шахты "им. Чеснокова". Том1, Пояснительная записка, книга 1. Луганск 1998 г., "Луганскгипрошахт" 121 с. Главный инженер Л.Ф. Миронов, Гл. инженер проекта Е.И. Морозов
2. Проект ликвидации шахты "Центральная Ирмино" Том 1. Пояснительная записка, книга 1, Луганскгипрошахт, Луганск 2002 г. 210 с. Главный инженер Л.Ф. Миронов, Гл. инженер проекта Л.В. Ткачук
3. Проект ликвидации шахты "Брянковская" Том1, Пояснительная записка, книга 1 Луганск 1997 г., "Луганскгипрошахт" 110 с. Главный инженер Л.Ф. Миронов, Гл. инженер проекта Е.И. Морозов
4. Проект ликвидации шахты "Замковская" Том1, Пояснительная записка, книга 1. Луганск 1998 г., "Луганскгипрошахт" 150 с. Главный инженер Л.Ф. Миронов, Гл. инженер проекта В.Г. Пушнин
5. Проект ликвидации шахты "им. Ильича" Том1, Пояснительная записка, книга 2. Харьков 1996 г., "Луганскгипрошахт" 121 с. Главный инженер П.Н. Воловик, Гл. инженер проекта Ф.Н. Терешкин
6. Проект ликвидации шахты "Максимовская" Том 1. Пояснительная записка, книга 1, Луганскгипрошахт, Луганск 2002 г. 210 с. Главный инженер Л.Ф. Миронов, Гл. инженер проекта Л.В. Ткачук
7. Беседа Н.И., Сляднев В.А., Яковлев Е.А., Яковенко П.И., Бент О.И. Проблемы экологии в Донбассе в связи с реструктуризацией угольной промышленности. "Уголь Украины". - 1997. - №6.
8. Кипко Э.Я., Соболев Е.Г., Савченко О.В. О предотвращении экологического ущерба при мокрой консервации шахт. "Уголь Украины". - 1997. - №10.
9. Ермаков В.Н., Улицкий О.А., Спожакин А.И. Изменение гидродинамического режима шахт при затоплении шахт Стахановского региона. "Уголь Украины". - 1998. - №6.
10. Гонтаревский В.П., Кулешов В.М. Обеспечение экологической и гидробезопасности при ликвидации шахт. "Уголь Украины". - 1999. - №11-12.
11. Ермаков В.Н., Улицкий О.А., Котелевец Е.П. Изменение гидродинамических условий и их роль в подтоплении при закрытии Брянковской группы шахт. "Уголь Украины". - 2000. - №1.
12. Семенов А.П., Ермаков В.Н., Улицкий О.А. Обеспечение гидрогеологической безопасности на действующих шахтах. "Уголь Украины". - 2000. - №8.
13. Семенов А.П., Ермаков В.Н., Озеров И.Ф., Шнеер В.Р. Обеспечение нормальной эксплуатации поверхности в пределах горных отводов ликвидированных шахт. "Уголь Украины". - 2000. - №12.
14. Тиркель М.Г., Комаров А.И., Компанец А.И. Изменение сейсмичности территории при закрытии шахт Стахановского района. "Уголь Украины". - 2000. - №7.
15. Гомовский С.В. Гидрогеологические и геохимические проблемы при ликвидации угольных шахт. "Уголь Украины". - 2000. - №7.
16. Куруленко С.С. Соблюдение требований экологической безопасности при ликвидации угледобывающих предприятий. "Уголь Украины". - 2000. - №7.
17.Л.Ф. Миронов, А.В. Ткачук, М.В. Бабаев, Котелевец Е.П. Об экологических проблемах при закрытии шахт и путях их решения. "Уголь Украины". - 2000. - №7.
18. Руднев Е.Н. Подтопление территорий на шахтных полях. "Уголь Украины". - 2000. - №2-3.
19. Ермаков В.Н., Улицкий О.А., Выростков И.В. Организация мониторинга в природной и техногенной средах Стахановского региона. "Уголь Украины". - 2001. - №11-12.
20. Ермаков В.Н., Семенов А.П., Улицкий О.А., Котелевец Е.П., Тарахкало А.В. Развитие процессов подтопления земной поверхности под влиянием закрывающихся шахт. "Уголь Украины". - 2001. - №6.
21. Сляднев В.А. Факторы влияния массового закрытия шахт на эколого-геологическое состояние Донбасса. "Уголь Украины". - 2001. - №7.
22. Гонтаревский В.П., О.А. Кущ, Б.К. Мальцев. Некоторые аспекты эколого-гидрогеологической обстановки в районах закрытия шахт. "Уголь Украины". - 2003. - №11-12.
23. Н.А. Юркова, В.А. Сляднев, Е.А. Яковлев. Региональный прогноз влияния закрытия шахт на изменение качества подземных вод. "Уголь Украины". - 2001. - №12.
24. Артеменко П.Д., Педченко С.В. Коэффициент заполнение и время затопления шахт. "Уголь Украины". - 2003. - №6.
25. Кроик А.А. Техногенная метаморфизация подземных вод Западного Донбасса под влиянием шахтного водоотлива. "Уголь Украины". - 2003. - №7.
26. Яковлев Е.А., Юркова Н.А., Сляднев В.А., Методология оценки экологического состояния подземных вод. "Экология и ресурсосбережение". - 2001. - №3.
27. Трофимова Т.А., Солдатенкова О.П. Оценка экологического риска загрязнения подземных вод на основе бассейнового подхода. "Геоэкология". - 2002. - №1
28. М.С. Заборин, О.А. Улицкий, Б.С. Панов. Геоэкологические проблемы реструктуризации угольной промышленности. Материалы VII Международной студенческой экологической конференции. Новосибирск, 2002, с. 85-87.
29. В.А. Денщик. Экологические последствия массового закрытия шахт в Луганской области www.enwl.net.ru/2002/chemestr/04182330.php

Восстановление уровней подземных вод после ликвидации шахты

Главная |  Поиск в интернет |  Библиотека |  Автореферат   
Страница магистров ДонНТУ | Главная страница ДонНТУ