Назад в библиотеку

ПРОВАЛ ГРУНТА В ПЕРМСКОМ КРАЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ПРИТОКА РАССОЛА В ШАХТУ

Источник: Экология и здоровье / 1 открытая республиканская научно-практическая конференция учащейся и студенческой молодежи, учителей общеобразовательных учебных заведений и учреждений дополнительного (внешкольного) образования.– Донецк, ДонНТУ – 2015.

Автор: Е.И. Мананкова

Автор: Научный руководитель Ю.Н. Ганнова


Подтопление – главная угроза для калийных шахт во всем мире. По всему миру затоплено в общей сложности несколько десятков рудников. Две крупные аварии случились относительно недавно.

В 1989 году в ГДР обрушились подземные пустоты под городом Фелькерсхаузен в Тюрингии. Смещение подземных пластов вызвало сильное землетрясение, город был почти полностью разрушен. Комиссия выявила ошибки при проектировании калийного рудника.

Провалы в Березниках – проседания грунта и техногенные землетрясения на территории Верхнекамского месторождения калийных и магниевых солей.

Березники и Соликамск, второй и третий по величине города Пермского края, расположены на шахтных выработках Верхнекамского месторождения.

В 1930-е годы были построены первые рудники сначала в Соликамске, а затем и в Березниках. Их строительство велось в достаточно благоприятных горно-геологических условиях залегания месторождения. Строительство второго рудника в Березниках велось в более сложных условиях. Из-за низкой устойчивости пород кровли пришлось вместо буровзрывного использовать комбайновый способ отбойки руды. Начали проявляться внезапные выбросы соли и газа при отработке сильвинитовых пластов. В ещё более сложных геологических условиях оказалось шахтное поле третьего березниковского рудника.

Цель исследования – изучить возможные причины и последствия провала грунта в Соликамске и Березниках.

11 января 1986 года в одной из камер горных выработок третьего рудника были обнаружены струйки рассола. Локализовать нарастающий подземный поток не удалось. К середине марта мощность потока превысила тысячу кубометров в час. Началось затопление горных выработок. В ночь с 26 на 27 июля севернее солеотвала комбината, в лесном массиве, образовался первый провал, который сопровождался взрывом газов и мощными световыми вспышками. В августе провал заполнился водой.

Из-за низкого расположения грунтовых вод над поверхностью воды остались крутые края воронки, высотою около 20 метров. Провал перерезал небольшой лесной ручей благодаря чему образовался маленький водопад.

За провалом на БКРУ-3 ведёт наблюдение геологическая служба «Уралкалия»: два раза в год, ранней весной и осенью, проводятся замеры глубины провальной впадины. В 1988 году глубина составляла 105 м, в 1992 – 74 м. В феврале 2000 года – 52 м. В районе провала установлены измерительные приборы по наблюдениям за оседанием земной поверхности. Скорость оседания сократилась с 700 мм в год в 1986 году до 12 мм в год в 1999 году.

В 2010-х годах продолжался рост нескольких оврагов, а на поверхности зеленоватого озера плавали стволы упавших деревьев. Воронка имеет вытянутую форму. Размеры по поверхности воды около (150×70) м, по кромке леса — (210×110) м.

25 октября 1993 г. зарегистрировано техногенное землетрясение силой 4 балла по шкале Рихтера в районе БРУ-3.

5 января 1995 года произошло сильное техногенное землетрясение в Соликамске . Были зафиксированы пять толчков от 3,5 до 5 баллов. В итоге на первой и второй северо-восточных панелях СКРУ-2 грунт осел на три-четыре метра. Площадь просевшего участка составила (950×750) м.

9 октября 1997 года в Березниках произошло техногенное землетрясение силой 4 балла с эпицентром в районе второго и третьего рудоуправлений.

Всего за период с октября 1993 по ноябрь 2005 было зафиксировано несколько сотен техногенных землетрясений силой от 2 до 5 баллов.

5 января 1995 года за несколько секунд в Соликамске образовался провал глубиной более 4 м площадью 950 на 750 м. Под землю ушли озеро и питавшие его родники.

Причиной провала названо землетрясение мощностью четыре балла. Под угрозой затопления оказались первый и второй рудники, соединенные выработкой, и жилые дома в Соликамске. Разрушений и затопления второго рудника удалось избежать.

В октябре 2006 года на одном из участков первого рудника в Березниках было обнаружено увеличение притока рассола. Спустя 10 дней скорость притока достигла 1,2 тыс. куб. м в час. Руководство «Уралкалия» пыталось возобновить работы, но безуспешно, в результате было решено затопить рудник. В июле 2007 года на месте рудника образовался провал.

18 ноября 2014 года Уралкалий сообщил об увеличении притока рассолов в шахту рудника рудоуправления Соликамск-2 (СКРУ-2). Был введен план ликвидации аварии, включающий вывод штатного персонала на поверхность и приостановку добычи руды в аварийном руднике.

Сообщается, что инцидент произошел в том же месте, где в 1995 году произошло техногенное землетрясение.

В период с 18.11.2014 по 10.12.2014 размеры провала № 5 увеличились до 50х80 метров, средний уровень притока рассолов в шахту СКРУ-2 составил более 700 кубометров в час (за указанный период скорость притока постоянно варьировалась).

Специалисты Горного Института УрО РАН и ОАО «Галургия» дают прогноз: в пределах панелей переходного периода существует вероятность образования нового провала в 2015 году.