К вопросу снижения геоэкологических рисков на горнодобывающих предприятиях

Деятельность горнодобывающих предприятий оказывает негативное воздействие на геологическую среду, приводящую в результате к разрушению целостности природной среды. Для того, чтобы снизить геоэкологические риски на горнодобывающих предприятиях, необходимо проводить масштабные целенаправленные наблюдения за объектами геологической среды, в результате которых будет выявлена склонность к развитию инженерно-геологических, гидрогеологических процессов, раскрыт их механизм, а впоследствии предложены методы управления. Основной проблемой для угольных и рудных месторождений является проблема аварийных водопроявлений, с которыми связаны наиболее распространённые изменения природной среды. К ним можно отнести изменение гидродинамического режима, загрязнение подземных и поверхностных вод, активизацию деформационных процессов и др. В большей степени проблема аварийных водопроявлений характерна при добыче калийных и соляных руд, что связано с растворимостью галогенных отложений, слагающих соляную толщу. Основная опасность при разработке калийных и соляных месторождений связана с непрогнозируемостью необратимого затопления рудника и невосстановимыми потерями полезного ископаемого. Вода и рассолы, проникают через трещины, размывают породы, возникают обильные водои рассолопритоки, в результате чего происходит затопление рудника с последующим обрушением вышележащих пород и вследствие этого образование провалов земли на поверхности. На основе историографии аварий при разработке соляных месторождений выявлены основные причины аварийных ситуаций. Рассмотрены наиболее перспективные способы мониторинга сплошности водозащитной толщи (далее ВЗТ). Предложены мероприятия по недопущению аварийных водопроявлений и защите рудника от полного затопления, такие как тампонирование, использование специальных перемычек («ловушек») и кессонирование выработок для предупреждения и купирования водои рассолопритоков в выработанное пространство, и гидрозакладочные работы, применяемые для защиты межкамерных целиков (далее МКЦ) и водозащитной толщи.

Куликова А.А., Овчинникова Т.И. К вопросу снижения геоэкологических рисков на горнодобывающих предприятиях // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 2—1. — С. 251–262. DOI: 10.25018/0236-1493-2021-21-0-251-262.

Куликова Александра Анатольевна — старший преподаватель, e-mail: alexaza_@mail. ru, НИТУ «МИСиС»;
Овчинникова Татьяна Игоревна — доктор технических наук, зав. кафедрой, e-mail: ovchinnikova_ti@mail.ru, НИТУ «МИСиС».

Куликова А.А., e-mail: alexaza_@mail.ru.

1. Пелипенко М.В., Баловцев С.В., Айнбиндер И.И. К вопросу комплексной оценки рисков аварий на рудниках // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2019. — № 11. — С. 180—192. DOI: 10.25018/0236-1493-2019-11-0-180-192.

2. Зиновьева О.М., Колесникова Л.А., Меркулова А.М., Смирнова Н.А. Анализ экологических проблем в угледобывающих регионах // Уголь. — 2020. — № 10. — С. 62—67. DOI: 10.18796/0041-5790-2020-10-62-67.

3. Kachurin N.M., Vorobev S.A., Korchagina T.V., Sidorov R.V. Scientific and practical results of monitoring of anthropogenic influence on mining-industrial territories environment // Eurasian mining. 2014. No 2. Рp. 44—48.

4. Batugin A.S. Reactivation of major faults during strong rock bursts as realization of tectonic process. Rock Mechanics for Natural Resources and Infrastructure Development — Full Papers: Proceedings of the 14th International Congress on Rock Mechanics and Rock Engineering. Ed. by S.A. B. da Fontoura, R.J. Rossa, J.P. Mendoza. CRC Press/Balkema, 2020. Vol. 6. pp. 1261—1268.

5. Колесов Е.В., Шалимов А.В., Семин М.А. Разработка мероприятий по отводу взрывоопасных газов из выработанного пространства при затоплении калийного рудника // Безопасность труда в промышленности. — 2019. — № 12. — C. 60—65. DOI: 10.24000/0409-2961-2019-12-60-65.

6. Скопинцева О.В., Баловцев С.В. Оценка влияния аэродинамического старения выработок на аэрологические риски на угольных шахтах // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 6—1. — С. 74—83. DOI: 10.25018/0236— 1493—2020—61—0-74—83.

7. Баловцев С.В., Скопинцева О.В., Коликов К.С. Управление аэрологическими рисками при проектировании, эксплуатации, ликвидации и консервации угольных шахт// Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 6. — С. 85—94. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-6-0-85-94.

8. Зубов В.П., Смычник А.Д. Снижение рисков затопления калийных рудников при прорывах в горные выработки подземных вод // Записки Горного института. — 2015. — Т. 215. — С. 29—37.

9. Гайдин А.М. Техногенный соляной карст // Известия вузов. Горный журнал. — 2020. — № 6. — С. 48—57. DOI: 10.21440/0536-1028-2020-6-48-57.

10. Rybak J., Ivannikov A., Kulikova E., Żyrek T. Deep excavation in urban areas — defects of surrounding buildings at various stages of construction. // MATEC Web Conf. Vol.146, 2018. https://doi.org/10.1051/matecconf/20181460201.

11. Kulikova E. Yu. Defects of urban underground structure and their prediction. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2018, 451(1), 012108. DOI: 10.1088/1757—899X/451/1/012108.

12. Kashnikov Y., Ermashov A., Shustov D., Khvostantcev D. The increasing of exploitation safety of potassium salt deposit based on geological-geomechanical simulation Geomechanics and Geodynamics of Rock Masses. Set of 2 volumes. 2018. Pp. 533—539.

13. Baryakh A.A., Lobanov S.Y., Lomakin I.S. Estimation of salt rocks long-term strength in natural conditions Solid State Phenomena. 2016. Т. 243. Pp. 11—16.

14. Лаптев Б.В. Историография аварий при разработке соляных месторождений // Безопасность труда в промышленности. — 2011. — № 12. — С. 41—46.

15. Евсеев А.В. Разработка метода непрерывного контроля устойчивости элементов системы разработки для рудников ПАО «Уралкалий»: Стратегия и процессы освоения георесурсов. Сборник научных трудов. — Пермь, 2016. — С. 120—121.

16. Ганова С.Д., Скопинцева О.В., Исаев О.Н. К вопросу исследования состава углеводородных газов угольных пластов и пыли с целью возможного прогнозирования их потенциальной опасности // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. — 2019. — Т. 330. — № 6. — С. 109—115.

17. Харламов К.А., Майский Р.А. Подбор оптимальной концентрации добавок-пластификаторов для тампонажных материалов // Современные технологии в нефтегазовом деле — 2018. Сборник трудов международной научно-технической конференции: в 2-х томах. — 2018. — С. 212—215.

18. Куликова Е.Ю. Оценка экологичности полимерных материалов в подземном строительстве // Экология и промышленность России. — Т.20. — № 3. — 2016. — С. 28—31.

19. Деревяшкин И.В., Кузина А.В., Спиридонов В.П. Аналитический обзор статистических данных о причинах, вызывающих осадку поверхности калийных рудников и эффективности применяемых мероприятий по защите рудников от затопления // Маркшейдерия и недропользование. — 2017. — № 6 (92). — С. 37—40.

20. Шкуратский Д.Н., Русаков М.И. Использование отходов производства калийных удобрений в породных смесях для закладки выработанных пространств // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. — 2015. — № 3. — С. 87—97.

21. Токсаров В.Н. Методика анализа и оценки риска нарушения сплошности водозащитной толщи // Стратегия и процессы освоения георесурсов. Сборник научных трудов. — Пермь, 2013. — С. 91—93.