Авторы: канд. техн. наук, доц. Прокопова М.В., студ. Васьковцова Я.С., асп. Корниченко Д.А., Шахтинский институт (филиал) ЮРГТУ (НПИ), г. Шахты, Россия, ст.Швырев М.В., ДонНТУ
Государственной программой по реструктуризации горнодобывающей промышленности России было предусмотрено массовое закрытие шахт, рудников, карьеров, ликвидация хвостохранилищ, накопителей, отвалов, рекультивация земель. Успешное решение этих проблем выходит за рамки традиционного горного дела, которое рассматривало до сих пор вскрытие и разработку месторождения полезного ископаемого. В связи с этим возникло новое научное направление, которое обозначено термином – постмайнинг.
Цель постмайнинга – научно обоснованное предупреждение экологической опасности, ликвидация последствий техногенного вторжения в геологическую среду, обновление ландшафта.
Одним из негативных последствий ведения горных работ и последующей ликвидации выработок являются нарушения земной поверхности, изменение геоморфологических и гидрогеологических условий, вследствие оседания земной поверхности, проявляющиеся в виде провалов, образований уступов, оползней, изменения уровня подземных вод, подтопление и др. Такие проблемы актуальны для большинства регионов в период постмайнинга [1], в том числе для Восточного Донбасса, центром которого традиционно являлся г. Шахты.
В процессе ведения горных работ под территорией города Шахты регулярно велись наблюдения за деформациями земной поверхности, результатом которых было введение горнотехнических и строительных мероприятий, снижающих степень влияния горных работ на здания и сооружения. Однако, несмотря на проведение перечисленных мероприятий, большинство зданий, находящихся на подработанной территории города, имеют значительные деформации. Анализ конструктивных схем зданий и сооружений, защитных мероприятий, технического состояния застройки города говорит о недостаточной изученности влияния завершившихся горных работ на сооружения. Так, например, горные работы под территорией города не ведутся уже более 6 лет, однако проявления сдвижения земной поверхности продолжаются.
На основании проведенного мониторинга технического состояния зданий и сооружений по ул. Маяковского можно наблюдать продолжение раскрытия трещин, прогибы строительных конструкций. Выполненные измерения на наблюдательных станциях показывают изменение абсолютных высотных отметок земли на подработанных территориях. По ул. Петрашевского уже в течение года наблюдается выход грунтовых вод на поверхность с затоплением значительных площадей, при этом состав вод свидетельствует о том, что это – шахтные воды.
На основании микрорайонирования грунтов [2] выявлено, что верхние слои грунтовой толщи в пределах города сложены пылевато-глинистыми грунтами, проявляющими просадочные свойства по I и II типу. В большинстве своем они перекрыты техногенными слоями различной мощности, характеризующиеся неоднородным составом и сложением, неравномерной плотностью и сжимаемостью, грунты неслежавшиеся (процесс уплотнения от собственного веса продолжается). Обводнение четвертичных отложений, несомненно, будет влиять на их физико-механические свойства [3]. Развитие деформаций зданий и сооружений свидетельствует о том, что после выемки полезного ископаемого, процесс деформации не заканчивается, а активизируется.
Существующие конструктивные мероприятия защиты здания от подработки не обеспечивают должной эксплуатационной безопасности. После ликвидации шахт отсутствуют и горные мероприятия защиты зданий. Таким образом, в период постмайнинга, необходимо продолжать изучение геомеханических и гидрогеологических процессов, происходящих в массивах горных пород на участках ликвидированных шахт для определения периода завершения процессов сдвижения и разработки мероприятий по защите земной поверхности от сдвижения, а зданий и сооружений – от деформаций, конечной целью которых будет являться безопасная эксплуатация объектов.
1. Шубин А.А. Задачи постмайнинга в период активизации техногенных процессов // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2006. – № 3.
2. Прокопова М.В., Романова М.И. О необходимости инженерно-геологического районирования г. Шахты // Перспективы развития Восточного Донбасса: сб. науч. тр. Ч. 1 / Шахтинский ин-т (филиал) ЮРГТУ(НПИ). – Новочеркасск: ЮРГТУ, 2009. – С. 281–286.
3. Прокопова М.В., Лукьянова Г.В. О возможных изменениях свойств грунтов при увеличении уровня подземных вод// «Строительство-2011»: Мат. междунар. науч.-прак. конф. – Ростов н/Д: Рост. гос. строит. ун-т, 2011. – С. 144–145.