Обоснование системы комплексного мониторинга геологической среды месторождения калийных солей

Разработан проект комплексного мониторинга состояния породного массива в процессе эксплуатации высокогорного месторождения калийных солей, отличающегося весьма сложными и специфичными горно-геологическими условиями. В настоящее время отработка промышленных пластов осложнена наличием водопроявления, вскрытого при проходке одной из панелей шахтного поля рудника. По результатам обработки и комплексного анализа геолого-геофизических данных, полученных в условиях доизучения территории, определены особенности строения перекрывающей и продуктивной толщ месторождения, выделены потенциально опасные участки и определена степень их влияния на безопасность освоения месторождения. Положение и свойства участков с выявленными на основании комплексного анализа геофизических материалов осложнениями разреза учитываются при геомеханической оценке опасности нарушения сплошности водозащитной толщи. Проведенные исследования и всесторонний анализ данных позволили сформулировать рекомендации по параметрам ведения горных работ на перспективных участках рудного поля. Система комплексного мониторинга, создаваемая с целью контроля состояния геологической среды для обеспечения безопасности ведения горных работ и снижения вредного воздействия на окружающую среду, включает сеть базовых профилей для объектов с разной степенью рисков нарушения сплошности водозащитной толщи и предусматривает две системы режима наблюдений.

Дьяконов М. В., Герасимова И. Ю., Малеев Э. Е., Степанов Ю. И., Шулаков Д. Ю. Обоснование системы комплексного мониторинга геологической среды месторождения калийных солей // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2025. – № 3. – С. 136–152. DOI: 10.25018/0236_1493_2025_3_0_136.

Дьяконов Максим Владимирович — руководитель проектного офиса по строительству нового рудника СКРУ-2, ПАО «Уралкалий», e-mail: Maksim.Dyakonov@uralkali.com, ORCID ID:0009-0009-0423-5660,
Герасимова Ирина Юрьевна¹ — канд. геол.-минерал. наук, доцент, старший научный сотрудник, e-mail: gerasimova@mi-perm.ru, ORCID ID: 0000-0002-8860-9261,
Малеев Эдуард Егорович¹ — ведущий инженер, e-mail: maleev37@yandex.ru, ORCID ID: 0009-0004-8933-2913,
Степанов Юрий Иванович¹ — канд. геол.-минерал. наук, доцент, зав. лабораторией, e-mail: stepanov@mi-perm.ru, ORCID ID: 0000-0002-8107-6562,
Шулаков Денис Юрьевич¹ — канд. техн. наук, зав. лабораторией, e-mail: shulakov@mi-perm.ru, ORCID ID: 0000-0002-5673-8819,
¹ Горный институт Уральского отделения РАН.

Малеев Э.Е., e-mail: maleev37@yandex.ru.

1. Шиман М. И. Предотвращение затопления калийных рудников. — М.: Недра, 1992. — 176 с.

2. Красноштейн А. Е., Барях А. А., Санфиров И. А. Горнотехнические аварии: затопление Первого Березниковского калийного рудника // Вестник Пермского научного центра. — 2009. — № 2. — С. 40—49.

3. Глебов С. В. Методика обоснования состава рациональных комплексов геофизических исследований при освоении соляного месторождения (на примере Верхнекамского месторождения калийных солей) / Стратегия и процессы освоения георесурсов. Материалы ежегодной научной сессии Горного института УрО РАН по результатам НИР в 2005 г. — Пермь: Горный институт УрО РАН, 2006. — С. 244—246.

4. Исаева Г. А., Молоштановa Н. Е., Малеев Э. Е. Влияние палеотектоники на строение и вещественный состав калийных солей верхнеюрской формации Среднеазиатского бассейна // Вестник Пермского университета. Геология. — 2016. — № 3 (32). — С. 6—20. DOI: 10.17072/ psu.geol.32.6.

5. Кудряшов А. И., Грибков Д. С. Горно-геологические условия разработки Тюбегатанского месторождения калийных солей // Рудник будущего. — 2010. — № 1. — С. 11—14.

6. Rauche H. Die Kaliindustrie im 21. Jahrhundert: Stand der Technik bei der Rohstoffgewinnung und der Rohstoffaufbereitung sowie bei der Entsorgung der dabei anfallenden Rückstände. Berlin. — Heidelberg: Springer Vieweg, 2015, 580 p.

7. Maleev E. E., Goldyrev V. V. Isotopic composition of underground and surface waters at the Uzbekstan Tyubegatan potassium salts deposit / Mine water: Technological and Ecological Challenges. Proceedings of the IMWA 2019 Conference. Perm, 2019, pp. 632—635.

8. Белкин В. В., Коноплев А. В., Ковин О. Н., Наумова О. Б. Мониторинг и оценка состояния геологической среды Верхнекамского соленосного бассейна // Современные проблемы науки и образования. — 2014. — № 5.

9. Барях А. А., Смирнов Э. В., Квиткин С. Ю., Тенисон Л. О. Калийная промышленность России: проблемы рационального и безопасного недропользования // Горная промышленность. — 2022. — № 1. — С. 41—50. DOI: 10.30686/1609-9192-2022-1-41-50.

10. 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.

11. Bobrov V. Y. Gerasimova I. Y. The investigation of shallow structure inhomogeneities by 2D and 3D seismic engineering techniques. The analysis of the head waves registered in crosshole survey for calculation velocities in the vicinity of boreholes / 16th Conference and Exhibition Engineering Geophysics. Perm, 2020. DOI: 10.3997/2214-4609.202051022.

12. Жикин А. А. Оценка информативности сейсморазведочных исследований в зонах развития соляного карста на основе математического моделирования // Горное эхо. — 2020. — № 3(80). — С. 66—71. DOI: 10.7242/echo.2020.3.13.

13. Санфиров И. А., Жикин А. А., Богданов Р. А., Фатькин К. Б. Развитие интерпретационных возможностей сейсморазведочных исследований при освоении месторождений водорастворимых полезных ископаемых // Горный журнал. — 2021. — № 4. — С. 28—33. DOI: 10.17580/gzh. 2021.04.03.

14. Никифорова А. И., Чугаев А. В., Лисин В. П. Картирование вертикально-ориентированных зон нарушенности породного массива скважинными и наземными сейсморазведочными исследованиями // Горное эхо. — 2022. — № 2(87). — С. 78—84. DOI: 10.7242/echo.2022.2.13.

15. Симанов А. А. Использование глобальных цифровых моделей рельефа при обработке гравиметрических данных в горной местности // Горное эхо. — 2023. — № 4(93). — С. 69—72. DOI: 10.7242/echo.2023.4.10.

16. Тайницкий А. А., Степанов Ю. И., Зубрикова Е. С., Лучников М. С. Оценка результатов мониторинговых электроразведочных наблюдений надсолевых отложений Верхнекамского месторождения на участке техногенной нарушенности породного массива // Геофизика. — 2022. — № 5. — С. 27—33.

17. Барях А. А., Санфиров И. А., Дьяконов М. В., Лобанов С. Ю., Никифорова А. И. Информационное обеспечение геомеханических расчетов устойчивости подработанного породного массива со сложным тектоническим строением // Russian Journal of Earth Sciences. — 2024. — Т. 24. — № 1. ES1012. DOI: 10.2205/2024es000894.

18. Федосеев А. К. О возможности минимизации риска нарушения сплошности водозащитной толщи на потенциально опасных участках // Горное эхо. — 2021. — № 2(83). — С. 27—31. DOI: 10.7242/echo.2021.2.7.

19. Шулаков Д. Ю., Бутырин П. Г., Верхоланцев А. В. Сейсмологический мониторинг Верхнекамского месторождения: задачи, проблемы, решения // Горный журнал. — 2018. — № 6. — С. 25—29.

20. Shulakov D. Y., Verkholantsev F. G., Zvereva A. S. Detailed seismological monitoring technology based on observations in the Krasnoslobodsky fault zone of the Starobinsk potash deposit / European Association of Geoscientists & Engineers. Conference Proceedings, Engineering and Mining Geophysics, 2020. DOI: 10.3997/2214-4609.202051057.