Отдельные результаты геоэкологического мониторинга рельефа поверхности Унальского хвостохранилища

Приведены некоторые результаты геоэкологического мониторинга рельефа поверхности Унальского хвостохранилища, полученные в ходе экспедиционных исследований. Данные исследования являются актуальными в связи с тем, что в результате иссушения тело хвостохранилища в настоящее время представляет собой массив, претерпевающий эволюционные изменения со специфическими физико-механическими свойствами, и приобретает характерные для горных пород черты с элементами развития опасных геологических процессов, которые могут оказать негативное влияние на экологическую безопасность. По результатам предыдущих полевых работ авторами была выдвинута гипотеза об эволюции напряженно-деформированного состояния массива хвостохранилища в связи с его иссушением. В ходе последующего визуального мониторинга поверхности хвостохранилища и реализации экспериментальных исследований (нивелирование) были установлены факты ее сдвижения в виде трещин, просадок и смещений грунта. Последние указывают на места развития специфических геологических процессов, вызванных иссушением массива хвостохранилища в процессе его эволюции с момента рекультивации. Приведены фотоматериалы с данными полевых исследований, которые будут положены в основу создаваемых баз данных для системы мониторинга устойчивого развития выведенных из эксплуатации объектов горного производства. Разрабатываемые авторами в рамках реализации исследований экспресс-методы позволят в дальнейшем дополнительно определять участки напряженно-деформированного состояния по фактам фиксации радоновых аномалий на поверхности тела хвостохранилища.

Фоменко В. А., Лолаев А. Б., Соколов А. А., Кузь О. В., Плахотин Д. А. Отдельные результаты геоэкологического мониторинга рельефа поверхности Унальского хвостохранилища // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2024. – № 8. – С. 38–50. DOI: 10.25018/0236_1493_2024_8_0_38.

Исследования выполнены в Южном федеральном университете за счет средств Российского научного фонда (проект № РНФ/23-37-ГЛ, № 23-77-00015).

Фоменко Владимир Александрович¹ — канд. техн. наук, доцент, e-mail: vafomenko@sfedu.ru, ORCID ID: 0000-0003-4725-3673,
Лолаев Алан Батразович — д-р техн. наук, профессор, заместитель директора по инновационному развитию, Владикавказский научный центр РАН; зав. кафедрой, Северо-Осетинский государственный университет им. Коста Левановича Хетагурова, e-mail: abl-2010@mail.ru, ORCID ID: 0000-0003-0943-6807,
Соколов Андрей Андреевич¹ — канд. техн. наук, доцент, зав. кафедрой, e-mail: anso@sfedu.ru, ORCID ID: 0000-0002-1127-9612,
Кузь Олег Владимирович¹ — студент, e-mail: okuz@sfedu.ru, ORCID ID: 0009-0005-6710-1521,
Плахотин Дмитрий Андреевич¹ — студент, e-mail: plakhotin@sfedu.ru, ORCID ID: 0009-0005-5329-6903,
¹ Филиал Южного федерального университета в г. Геленджике.

Соколов А.А., e-mail: anso@sfedu.ru.

1. Айларов А. Е., Буньков Ю. Д., Вагин В. С., Голик В. И., Долгов Г. А., Кудухов В. А., Заалишвили В. Б., Полквой А. П., Турлов С. А., Хасьянов О. А., Хацаева Ф. М., Цхурбаев Ф. И. Природные и техногенные катастрофы РСО-Алания. Монография. — Владикавказ, Проект-Пресс, 2005. — 352 с.

2. Куликова Е. Ю., Баловцев С. В., Скопинцева О. В. Комплексная оценка геоэкологических рисков при ведении открытых и подземных горных работ // Устойчивое развитие горных территорий. — 2024. — Т. 16. — № 1. — С. 205—216. DOI: 10.21177/1998-4502-2024-16-1-205-216.

3. Zaalishvili V. B., Melkov D. A., Martyushev N. V., Klyuev R. V., Kukartsev V. V., Konyukhov V. Y., Kononenko R. V., Gendon A. L., Oparina T. A. Radon emanation and dynamic processes in highly dispersive media // Geosciences. 2024, vol. 14, no. 4, article 102. DOI: 10.3390/geosciences14040102.

4. Крупская Л., Куликова Е., Филатова М., Леоненко А. Оценка воздействия техногенной системы на воздушный бассейн с применением методов математической статистики // Экология и промышленность России. — 2023. — № 27(8). — С. 50—57. DOI: 10.18412/1816-0395-20238-50-57.

5. Гурбанов А. Г., Кусраев А. Г., Лолаев А. Б., Дзебоев С. О. Д., Газеев В. М., Лексин А. Б., Цуканова Л. Е., Оганесян А. Х., Илаев В. Э. И., Гурбанова О. А., Баранова М. Н. Геохимические особенности промышленных отходов Мизурской горно-обогатительной фабрики (Унальское хвостохранилище, республика Северная Осетия-Алания), как основа для оценки масштабов загрязнения ими почв прилегающих территорий // Геология и геофизика Юга России. — 2018. — № 1. — С. 34—47. DOI: 10.23671/VNC.2018.1.11242.

6. Haavik K. E. On the use of low-frequency distributed acoustic sensing data for in-well monitoring and well integrity: qualitative interpretation // SPE Journal. 2022, vol. 28, no. 5, pp. 1—16. DOI: 10.2118/212868-PA.

7. Bezborodova O. E., Vinogradova N. A., Tertychnaya S. V., Vinogradov O. S., Kachan O. B. Environmental monitoring using an unmanned aerial vehicle // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020, vol. 828, no. 1, article 012002. DOI: 10.1088/1757-899X/828/1/012002.

8. Зиновьева О. М., Колесникова Л. А., Меркулова А. М., Смирнова Н. А. К вопросу оценки экологического состояния окружающей среды для достижения устойчивого развития угледобывающих регионов России // Устойчивое развитие горных территорий. — 2023. — Т. 15. — № 1. — С. 35—43. DOI: 10.21177/1998-4502-2023-15-1-35-43.

9. Kongar-Syuryun C., Klyuev R., Golik V., Oganesyan A., Solovykh D., Khayrutdinov M., Adigamov D. Principles of sustainable development of georesources as a way to reduce urban vulnerability // Urban Science. 2024, vol. 8, no. 2, article 44. DOI: 10.3390/urbansci8020044.

10. Куликова А. А., Харламова Т. А., Хабарова Е. И., Ковалева А. М. К вопросу оценки влияния микробиологических биоценозов на геоэкологические и геотехнические риски горных предприятий // Уголь. — 2022. — № 4. — С. 67—71. DOI: 10.18796/0041-5790-2022-4-67-71.

11. Шестопалов В. Л., Фоменко В. А., Соколов А. А., Мирошников А. С. Сравнительный анализ деформационных методов мониторинга сейсмической активности горных районов Черноморского побережья и Камчатки // Устойчивое развитие горных территорий. — 2021. — Т. 13. — № 4. — С. 535—543. DOI: 10.21177/1998-4502-2021-13-4-535-543.

12. Фоменко В. А., Соколов A. A., Лолаев A. Б., Аймбетова И. О. Некоторые результаты работ по оценке эманаций радона Унальского хвостохранилища // Устойчивое развитие горных территорий. — 2022. — Т. 14. — № 4. — С. 576—585. DOI: 10.21177/1998-4502-2022-14-4-576-585.

13. Ajo-Franklin J. B., Dou S., Lindsey N. J., Monga I., Tracy C., Robertson M., Tribaldos V. R., Ulrich C., Freifeld B., Daley T. M., Li X. Distributed acoustic sensing using dark fiber for near-surface characterization and broadband seismic event detection // Scientific Reports. 2019, vol. 9, no. 1, article 1328. DOI: 10.1038/s41598-018-36675-8.

14. Azzola J., Gaucher E., Bögelspacher F., Ralph B., Betz B., Ilka S. INSIDE: Investigating the impact of geothermal exploitation in the Munich area /The induced seismicity perspective. 9th European Geothermal Workshop (EGW 2021), Karlsruhe, Deutschland, 2021. DOI: 10.5445/IR/1000152150.

15. Шабанов М. В., Маричев М. С., Манджиева С. С., Соколов А. А. Формирование хемоземов в условиях длительного воздействия аэропромышленных выбросов горно-металлургического комбината // Устойчивое развитие горных территорий. — 2023. — Т. 15. — № 3. — С. 727—740. DOI: 10.21177/1998-4502-2023-15-3-727-740.

16. Shabanov M. V., Marichev M. S., Minkina T. M., Mandzhieva S. S., Nevidomskaya D. G. Assessment of the impact of industry-related air emission of arsenic in the soils of forest ecosystems // Forests. 2023, vol. 14, no. 3, article 632. DOI: 10.3390/f14030632.

17. Ermert L., Sager K., Afanasiev M., Boehm C., Fichtner A. Ambient seismic source inversion in a heterogeneous Earth — Theory and application to the Earth's hum: Ambient seismic source inversion // Journal of Geophysical Research: Solid Earth. 2017, vol. 122, no. 1, pp. 9184—9207. DOI: 10.1002/2017JB014738.

18. Яицкая Н. А., Бригида В. С. Геоинформационные технологии при решении трехмерных геоэкологических задач: пространственная интерполяция данных // Геология и геофизика Юга России. — 2022. — Т. 12. — № 1. — С. 162—173. DOI: 10.46698/VNC.2022.86.27.012.

19. Kulikova E. Risk assessment of dangerous natural processes and phenomena in mining operations / Springer Proceedings in Earth and Environmental Sciences. 2019, pp. 21—33. DOI: 10.1007/ 978-3-030-18641-8_3.

20. Olivier G., Brenguier F., Tjaart de Wit, Lynch R. Monitoring the stability of tailings dam walls with ambient seismic noise // The Leading Edge. 2017, vol. 36, no. 4, pp. 282—368. DOI: 10.1190/ tle36040350a1.1.

21. Planès T., Mooney M. A., Rittgers J. B. R., Parekh M. L., Behm M., Snieder R. Time-lapse monitoring of internal erosion in earthen dams and levees using ambient seismic noise // Geotechnique. 2015, vol. 66, no. 4, pp. 1—12. DOI: 10.1680/jgeot.14.P.268.

22. Dzulhikam D., Rana M. E. A critical review of cloud computing environment for big data analytics // International Conference on Decision Aid Sciences and Applications (DASA), Chiangrai (Thailand). 2022. DOI: 10.1109/DASA54658.2022.9765168.

23. Sens-Schönfelder C., Eulenfeld T. Probing the in situ elastic nonlinearity of rocks with earth tides and seismic noise // Physical Review Letters. 2019, vol. 122, no. 13, article 138501. DOI: 10.1103/ PhysRevLett.122.138501.

24. Ikeda T., Tsuji T., Nakatsukasa M., Ban H., Kato A., Worth K., White D., Roberts B. Imaging and monitoring of the shallow subsurface using spatially windowed surface-wave analysis with a single permanent seismic source. Geophysics. 2018, vol. 83, no. 6, pp. 1—59. DOI: 10.1190/geo2018-0084.1.

25. Методические указания по оценке рисков развития деформаций, мониторингу и управлению устойчивостью бортов и уступов, карьеров, разрезов и откосов отвалов. — М.: ИПКОН РАН, 2022. — 90 с.