CC BY
209
УДК 556.36622.85:65.016.6:622.33.012.2 © А.И. Быкадоров, А.В. Чернуха, С.В. Свирко, 2018
Аспекты ликвидации шахт Прокопьевско-Киселевского угольного месторождения
DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2018-2-88-94
БЫКАДОРОВ Алексей Иванович
Канд. техн. наук,
Генеральный директор
ООО «Сибирский институт геотехнических
исследований»,
653000, г. Прокопьевск, Россия,
e-mail: [email protected]
ЧЕРНУХА Александр Владимирович
Заместитель начальника Управления маркшейдерии, геологии и охраны природы ФГБУ «ГУРШ», 127254, г. Москва, Россия, e-mail: [email protected]
СВИРКО Сергей Владимирович
Заведующий лабораторией охраны инженерных
и природных объектов
ООО «Сибирский институт геотехнических
исследований»,
653000, г. Прокопьевск, Россия,
e-mail: [email protected]
Рассмотрен техногенный гидрогеологический комплекс, включающий действующие, консервируемые и ликвидируемые предприятия угледобычи на территории городов Прокопьевска и Киселевска Кемеровской области. Определены вероятные негативные гидрогеологические, газодинамические и геомеханические последствия, связанные с ликвидацией и затоплением шахт Прокоп ьевско-Киселевского угольного района. Выполнен анализ сложившейся гидрогеологической ситуации с учетом перспективы развития открытых горных работ.
Ключевые слова: техногенный комплекс гидравлически связанных шахт, отметка гидравлической связи, уровень затопления шахты, водоотливной комплекс, откачка, прогноз развития гидрогеологической ситуации, подтопление поверхности, геомеханические процессы и явления, гидромониторинг.
ВВЕДЕНИЕ
В границах Прокопьевско-Киселевского месторождения каменных углей расположены горные отводы 22 шахт, девять из которых находятся в пределах городской черты г. Киселевска: «Тайбинская», «Суртаиха», им. Вахруше-
ва, «Киселевская», «Красный Кузбасс», «Дальние Горы», «Черкасовская», № 12 и «Краснокаменская»; 13 - в черте города Прокопьевска: «Тырганская», «Зиминка», «Красногорская», им. Калинина, им. Ворошилова, им. Дзержинского, «Зенковская», «Ноградская», «Коксовая», «Центральная», «Северный Маганак», «Красный Углекоп» и «Смычка» (см. рисунок).
По состоянию на декабрь 2017 г. единственной действующей шахтой Прокопьевско-Киселевского угольного района остается шахта им. Дзержинского, осуществляющая производство подземных горных работ на гор. +20 м. Остальные шахты либо уже ликвидированы, либо находятся на стадии консервации и планируются к ликвидации.
Как известно, закрытие шахт сопровождается изменением их антропогенного воздействия на окружающую среду с возникновением новых негативных явлений и процессов, которых не было в период эксплуатации предприятий. В условиях характерных особенностей Прокопьевско-Киселевского месторождения с его высокой концентрацией угледобывающих предприятий, гидравлически связанных между собой, достаточно плотной застройки поверхности ликвидируемых шахтных полей и ведения открытой добычи на горных отводах шахт, ликвидированных полным или частичным затоплением, экологически опасными являются процессы [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]:
• подтопление участков жилой и промышленной застройки;
• перетоки подземных вод из затопленных шахт в действующие предприятия открытой и подземной добычи;
• загрязнение подземных водоносных горизонтов и питьевых водозаборов, находящихся в зоне действия промышленных объектов;
• деформации поверхности от просадочных явлений;
• неуправляемое выделение газов (метано-воздушная смесь, продукты окисления от эндогенных пожаров и другое) из ликвидированных горных выработок.
Указанная специфика требует всестороннего а нал иза ситуации, обоснованного проведения мероприятий, максимально снижающих риски в процессе ликвидации и затопления шахт Прокопьевско-Киселевского угольного района и должного контроля.
Гидрометрические особенности Прокопьевско-Киселевского месторождения обусловливают деление всей совокупности шахт района на обособленные группы. Так гидравлическая связь шахт «Тырганская» и им. Ка-
Схема расположения шахтных полей Прокопьевско-Киселевского месторождения каменного угля Fig. Prokopyevsko-Kiselyovskoye coal deposit mine-takes layout
линина на отметках гор. +272 м и выше, изолированность шахт «Зиминка» и «Красногорская» от шахт им. Калинина и им. Ворошилова, существующий рельеф поверхности, а также разные темпы развития открытых работ по полям ликвидированных шахт г. Прокопьевска и г. Кисе-левска и, как следствие, разные точки разгрузки подземных вод позволяют выделить в месторождении две группы: северную и южную.
В северную группу шахт входят гидравлически связанные шахты «Тырганская», «Тайбинская», им. Вахрушева, «Суртаиха», «Черкасовская», «Зиминка», № 12, «Красно-каменская» (ОАО «Поляны»), «Дальние горы» (ОАО «Луговое»). К северной группе отнесены также гидравлически обособленная шахта «Красногорская» и шахта «Киселевская», граничащая с Краснобродским угольным разрезом (участок «Вахрушевское поле») через вскрытые разрезом выработки горизонта +220 м, а также шахта «Красный Кузбасс», водопритоки которой истекают в выработки открытых работ разреза «Октябринский».
Южная группа шахт объединяет шахты «Ноградская», «Центральная», «Северный Маганак», «Коксовая-2», им. Калинина, им. Ворошилова, им. Дзержинского и «Зен-ковская». К южной группе также относятся изолированные шахты «Смычка» и «Красный Углекоп», режим затопления которых не влияет на общую гидрогеологическую ситуацию Прокопьевско-Киселевского угольного района. Водопонижение на шахтах «Смычка» и «Красный Углекоп» по условию безопасности городской жилой застройки контролируется муниципальными службами г. Прокопьевска.
Помимо деления шахт на северную и южную группы целесообразно дополнительное деление южной группы на западный (шахты им. Калинина, им. Ворошилова, им. Дзержинского, «Зенковская») и восточный (шахты «Ноградская», «Коксовая-2», «Центральная», «Северный Маганак», а также обособленные шахты «Смычка» и «Красный Углекоп») кусты, что обусловлено нижеследующим обстоятельством.
Между шахтами им. Ворошилова и «Коксовая-2» прямых гидравлических связей не установлено. Гидравлическая связь на уровне незначительной фильтрации (до 10м3/ч) оценивается возможной на отметке +57,5 м через породный целик размером 5,5-6 м между забоем квершлага гор. +50 м шахты им. Ворошилова и кровлей пласта Vi Внутреннего шахты «Коксовая-2» и слежавшийся закладочный массив.
В пользу слабовыраженности связи свидетельствует анализ графиков затопления подземных выработок шахт «Коксовая-2» и им. Ворошилова за 2015 г. При превышении уровня затопления шахты им. Ворошилова отметки +57,7 м (абс.) и его росте до +100 м (абс.) заметного падения скорости затопления шахты им. Ворошилова, которое наблюдалось бы в случае существенных перетоков воды между шахтами, не установлено. Характер затопления шахты «Коксовая-2» в этот период времени носит случайный характер, поскольку для ускорения подтопления основных горных выработок гор. +65 м шахты с целью исключения аэродинамической связи и локализации эндогенного пожара дополнительно использовались воды р.
Аба. Таким образом, при отсутствии прямой гидравлической связи западные и восточные шахты южной группы следует рассматривать обособленно.
Уровень затопления западного куста южной группы гидравлически связанных шахт не может превысить отметки +258 - +262 м, так как в этом случае шахтные воды выйдут на поверхность в самом низком месте Прокопьевско-Киселевского угольного района - на горном отводе шахты «Зенковская». При этом гидравлическая связь между крайней шахтой южной группы - шахтой им. Калинина и смежной шахтой северной группы -шахтой «Тырганская» может возникнуть только на отметке +272 м и выше.
Уровень затопления шахты «Коксовая-2», крайней в восточном кусту южной группы шахт, не должен превышать отметки +125 м (абс.) по условию охраны промышленных и гражданских зданий, сооружений и коммуникаций, расположенных в центре г. Прокопьевска, в том числе железной дороги РЖД (МПС).
В случае прекращения водоотведения на шахте «Кок-совая-2» с соответствующими последствиями для объектов поверхности областью разгрузки шахтовых вод через каскад перетоков «Коксовая-2» - «Центральная» - «Северный Маганак» (на отметках +221,4 м и +150 м соответственно) станет карьерная выемка ООО «Разрез «Березовский», производящего открытую доработку запасов в границах горного отвода ликвидированной шахты «Северный Маганак». То есть уровень затопления восточного куста и всей южной группы шахт в целом не достигнет отметки перетока +272 м.
В свою очередь северная группа шахт вследствие прямых гидравлических связей на установленных отметках будет разгружаться в выработки открытых работ, расположенных по полям ликвидированных шахт г. Киселевска, то есть уровень затопления северной группы гидравлически связанных шахт также не достигнет отметки перетока +272 м.
Следовательно, по гидрометрическим условиям в Прокопьевско-Киселевском месторождении выделяются обособленные группы шахт:
• южная группа шахт:
- западная ветвь южной группы (шахты им. Калинина, им. Ворошилова, им. Дзержинского и «Зенковская»);
- восточная ветвь южной группы (шахты «Ноградская», «Коксовая-2», «Центральная», «Северный Маганак», «Смычка» и «Красный Углекоп»);
• северная группа шахт: «Тырганская», «Тайбинская», им. Вахрушева, «Суртаиха», «Черкасовская», «Зиминка», № 12, «Краснокаменская», «Дальние горы», «Красногорская», «Киселевская» и «Красный Кузбасс».
ЗАПАДНАЯ ВЕТВЬ ЮЖНОЙ ГРУППЫ ШАХТ
Гидрогеологический режим западной ветви южной группы шахт (им. Калинина, им. Ворошилова, им. Дзержинского и «Зенковская») обусловливается прямыми гидравлическими связями шахт между собой, производством водоотведения на шахте им. Дзержинского и откачкой во-допритоков в выработках смежных ликвидируемых шахт (им. Калинина, им. Ворошилова и «Зенковская») по усло-
вию безопасности действующей шахты им. Дзержинского. При этом техногенно-нарушенный массив остается осушенным на глубину 150 м и более.
В случае принятия решения по ликвидации шахты им. Дзержинского потребуется сохранение водоотливных комплексов с их усилением для приема водопритоков с шахты им. Дзержинского с целью обеспечения безопасности открытых горных работ, планируемых на полях шахт «Зенковская» до гор. +150 м и им. Дзержинского до гор. + 140 м.
В результате многолетнего ведения горных работ и действия водоотливов в пределах шахтных полей произошло снижение уровней подземных вод и сформировалась де-прессионная воронка. При полном отказе от производства горных работ и прекращении водоотведения на шахтах им. Дзержинского, им. Калинина, им. Ворошилова и «Зенковская» инициируется процесс «залечивания» де-прессионной воронки, при котором уровень подземных вод будет повышаться. С учетом прямых сбоек шахт горными работами подъем уровня подземных вод в пределах шахтных полей будет формироваться по принципу сообщающихся сосудов до самоизлива шахтных вод на поверхность в точках с минимальными высотными отметками.
На горном отводе шахты «Зенковская» имеются наиболее низко расположенные участки поверхности западной ветви южной группы гидравлически связанных шахт Прокопьевско-Киселевского техногенного гидрогеологического комплекса. Долине р. Щербаковка, пересекающей шахтное поле с запада на восток, соответствует отметка +258 м, кроме того, шахтные воды могут выйти в районе лога ручья Бескулачиха на отметке около +258 м и лога ручья Мокина на отметке +258 м.
При реализации ликвидации шахт полным затоплением с самоизливом шахтных вод на горном отводе шахты «Зенковская» от подтопления шахтными водами, а также в результате подъема уровня грунтовых вод могут пострадать до 900 частных жилых домов и 40 многоэтажных зданий, расположенных в правобережной части р. Аба (отметки +242 - +244 м) к востоку от горного отвода шахты «Зенковская».
Принимая во внимание прямые гидравлические связи между вышеуказанными шахтами, уровень затопления шахт им. Калинина, им. Ворошилова и им. Дзержинского с учетом гидравлического сопротивления шахтовых перемычек составит +258 - +262 м.
В восточной части горного отвода шахты им. Дзержинского, а также на территории, расположенной ниже по рельефу от горного отвода шахты, на правом берегу р. Аба (отметка +246 - +256 м), от подтопления шахтными водами, а также в результате подъема уровня грунтовых вод могут пострадать до 800 частных домовладений и около 20 многоэтажных зданий.
В результате ухудшения дренирования и подпора грунтовых вод с учетом большой мощности покровных суглинков и их низких фильтрационных свойств, приводящих к эффекту заболачивания, в зону подтопления попадут и жилые поселки, расположенные на горном отводе шахты им. Ворошилова (минимальная отметка застройки - +269,9 м).
Исходя из вышеизложенного, в случае полной ликвидации шахт и прекращения работ по водоотведению от подтопления шахтными водами может пострадать значительное количество объектов жилой и промышленной городской застройки, большая часть которой расположена вне пределов горных отводов. С учетом отметок жилой и промышленной застройки, расположенных вне горных отводов шахт им. Дзержинского и «Зенковская» ниже по рельефу (отметка +242 м и выше), по условию разрыва водоносных горизонтов подземных вод и вод четвертичных отложений уровень водопонижения западного куста южной группы шахт не должен превышать отметки +210 м.
При этом ввиду значительности объемов перетока между шахтами и сложностей их сброса в речную сеть вследствие ограниченной пропускной способности подземных и поверхностных водотоков, возможно, потребуется несколько отдельных точек водопонижения.
ВОСТОЧНАЯ ВЕТВЬ ЮЖНОЙ ГРУППЫ ШАХТ
Поле шахты «Коксовая-2» (ранее шахта «Коксовая»), расположенное в восточной части южной группы ликвидируемых шахт района, имеет минимальные отметки поверхности в своей западной части (+261,6 - +263 м). Несколько выше (до +265 - +266 м) отметки южнее, в долине р. Аба.
В границах влияния горных работ шахты «Коксовая-2» расположены капитальная жилая застройка центра г. Прокопьевска, промышленные здания и сооружения, электрифицированная железная дорога РЖД, автобаза и другие объекты, которые подрабатывались шахтой «Коксовая-2» с использованием различных видов закладки отработанного пространства с усадкой от 5% (литая твердеющая) до 30% (коренные породы Усятской свиты).
Помимо подтопления, возникающего при ликвидации шахт, могут появиться новые негативные проблемы, вызванные изменением характера деформирования земной поверхности, в частности активизацией процесса сдвижения. Активизацией процесса сдвижения принято считать дополнительное сдвижение массива горных пород и земной поверхности над старыми очистными выработками под воздействием некоторого активизирующего фактора. Механизм активизации процесса сдвижения на ликвидируемых шахтах имеет другую природу, в отличие от повторной подработки земной поверхности при переходе горных работ на нижние горизонты, и обусловлен снижением прочностных свойств увлажненных горных пород при затоплении выработанного пространства шахтными водами, возобновлением процесса их обрушения и заполнением пустот и расслоений, сохранившихся в подработанной толще. Обводнение горных пород резко снижает их устойчивость - породы размокают, становятся склонными к сползанию.
В условиях активизации процессов сдвижения при полном затоплении шахты «Коксовая-2» возможно негативное геомеханическое влияние на вышеуказанные объекты поверхности, прогноз которого весьма затруднителен - методик расчета ожидаемых деформаций подработанного массива горных пород и земной поверхности для условий
Кузбасса после ликвидации (консервации) шахты способом затопления не существует. Для их разработки нет достаточных инструментальных наблюдений за поведением техногенного массива затопленных шахт.
Поэтому, как уже было сказано ранее, по условию охраны промышленных и гражданских зданий, сооружений и коммуникаций уровень затопления шахты «Коксовая-2», крайней в восточном кусту южной группы шахт, не должен превышать отметки +125 м (абс.).
С учетом проводимого водопонижения на шахте «Коксо-вая-2» до отметки +125 м подтопление объектов поверхности в границах влияния шахт «Ноградская», «Коксовая-2», «Центральная» и «Северный Маганак» не прогнозируется. При этом принимаем во внимание следующее:
- прямую гидравлическую связь шахт «Ноградская» и «Коксовая» на гор. +125 м (отметка +126,8 м) и на гор. +165 м (отметка +177 м) через разрушенные межэтажные целики на участке совместной отработки пласта Vi Внутреннего, а также наличие на горном отводе шахты «Ноградская» остаточной карьерной выемки до гор. +230 м;
- прямые гидравлические связи шахт «Коксовая-2» и «Центральная» через сбойки горными работами гор. +215 м (минимальная отметка +221,4 м);
- прямые гидравлические связи шахт «Центральная» и «Северный Маганак» на прирезке через очистные выработки пласта Горелого на гор. +150 м;
- карьерную выемку ООО «Разрез «Березовский», расположенную в границах горного отвода ликвидированной шахты «Северный Маганак», с перспективными планами по открытой отработке запасов до проектной отметки +150 м. Доработка запасов в настоящее время осуществляется в целиках без предварительного снижения уровня затопления. В перспективе при развитии открытых работ в плане и по глубине ниже отметки затопления шахты «Северный Маганак» нельзя исключать поступление водопритоков шахт «Центральная» и «Северный Маганак» частично или полностью в открытые горные работы ООО «Разрез «Березовский».
Таким образом, с учетом водопонижения на обособленных шахтах «Смычка» и «Красный Углекоп», а также поддержания безопасного уровня на шахте «Коксовая-2» и перспектив развития открытых работ на ООО «Разрез «Березовский» подтопления жилой и промышленной застройки в границах влияния всех шахт восточного куста южной группы ожидать не следует.
В случае полного отказа от водопонижения угрозе гидрогеологических и геомеханических рисков подвергаются объекты поверхности, расположенные в зонах влияния шахт «Коксовая-2», «Центральная», «Красный Углекоп» и «Смычка». Жилая и промышленная застройка в границах горного отвода шахты «Северный Маганак» отсутствует.
СЕВЕРНАЯ ГРУППА ШАХТ
Складывающаяся гидрогеологическая ситуация в северной группе Прокопьевско-Киселевского угольного района определяется отметками прямых и явных гидравлических связей шахт между собой, а также ведением открытой угледобычи, в том числе на полях ликвидированных и
консервируемых предприятий (шахты «Красный Кузбасс», «Дальние Горы», «Краснокаменская», им. Вахрушева, «Тайбинская», «Черкасовская» и № 12).
Так, например, гидрогеологическая ситуация на горных отводах и в техногенных горизонтах шахт «Тайбинская», «Суртаиха», им. Вахрушева, «Тырганская» и «Зиминка» контролируется ООО «Инвест-Углесбыт» и ООО «Участок «Коксовый», осуществляющих открытую доработку запасов в границах горных отводов ликвидированных шахт «Тайбинская» и им. Вахрушева до планируемых отметок - гор. +50 м и гор. ±0 м соответственно. Производство водопонижения выполняется по условию безопасности собственных открытых работ с целью исключения поступления значительных объемов воды в выработки открытых горных работ. ООО «Инвест-Углесбыт» осуществляет откачку погружными насосами, смонтированными в скиповом стволе шахты «Тайбинская». Безопасность выработок ООО «Участок «Коксовый» обеспечивается системой барьерной защиты, состоящей из скважин, пробуренных в подземные выработки шахт им. Вахрушева и «Суртаиха» и оборудованных погружными насосами, а также внутрикарьерным водоотливом участка. При осуществлении водопонижения меняется уровень затопления смежных шахт, гидравлически связанных на разных отметках с их вовлечением в общую гидросистему.
Контроль гидрогеологической ситуации на шахтах «Черкасовская» и № 12 осуществляется ООО «Шахта № 12», выполняющим производство открытых горных работ в целике между консервируемой шахтой № 12 и ликвидированной шахтой «Черкасовская» на гор. +220 м, по состоянию на декабрь 2017 г. водоотведение осуществляется подземным водоотливом гор. +100 м.
Шахта «Киселевская» ликвидируется подтоплением подземных горных выработок с организацией перепуска шахтовых вод в открытые горные работы Красноброд-ского угольного разреза (участок «Вахрушевское поле») ОАО «УК «Кузбассразрезуголь» на отметках +230,6 - +235 м с их дальнейшей откачкой в очистные сооружения разреза. При минимальных отметках естественной поверхности +319,5 м и выше на горном отводе шахты «Киселевская» самоизлива шахтных вод и подтопления поверхности ожидать не следует.Шахта «Красный Кузбасс» ликвидирована с истечением воды на отметке +294 м в выработки открытых горных работ разреза «Октябринский». Объем водопритоков, поступающих в выработки разреза достигает 70-80 м3/ч. При этом гидрогеологическая ситуация остается стабильной в течение длительного времени (более 15 лет).
Планами перспективного развития АО «Луговое» предусматривается ведение открытых работ на двух эксплуатационных участках до гор. +80 м в границах консервируемой шахты «Дальние Горы». Поэтому в качестве варианта консервации шахты принят «комбинированный» способ - с откачкой воды погружными насосами, расположенными в скипоклетевом стволе шахты. Для обеспечения безопасности ведения открытых работ будет выполняться опережающее понижение уровня затопления по отношению к открытым работам. В настоящее время шахта находится в режиме затопления.
АО «Поляны» производит доработку открытым способом запасов углей пластов, отработанных подземным способом шахтой «Краснокаменская», в основном на их выходах, залегающих в северной части горного отвода предприятия. Проектная граница открытых работ - до гор. ±0 м. Управление уровнями подземных вод осуществляется стационарным шахтовым водоотливом гор. +100 м, т.е. техногенно-нарушенный массив остается осушенным на глубину 200 м и более.
При производстве открытых работ в затопленных контурах ликвидированных шахт ниже пьезометрической отметки подземных вод потребуется опережающее снижение уровней затопления в границах дорабатываемых участков, при котором уровни затопления смежных шахт, с которыми имеются гидравлические связи, также будут меняться. То есть в существующей ситуации и на ближайшую перспективу уровни затопления являются динамическими [10]. Так как горизонты открытых горных работ существенно ниже отметок дневной поверхности, что в свою очередь потребует поддержания соответственных уровней затопления ликвидируемых (консервируемых) шахт, подтопление объектов городской застройки исключается.
Шахта «Красногорская» ликвидируется «комбинированным» способом - затоплением до отметки +270 м, исключающей подтопление участков дневной поверхности. Проектом ликвидации предусмотрена установка погружных насосов в клетевом стволе шахты. В настоящее время шахта находится в режиме затопления, монтаж насосов не осуществлялся из-за существенных сроков затопления шахты (более пяти лет от начала затопления).
С целью недопущения поступления подземных вод из шахт северной группы в шахты южной группы в случае полного отказа от ведения открытых работ на полях ликвидированных шахт северной группы и прекращения откачки воды необходима организация в северной группе водоотливного комплекса с поддержанием уровня на определенной отметке, которая может быть установлена по анализу планов поверхности и геологических разрезов.
МОНИТОРИНГ
В рамках возможного возникновения гидрогеологических и геомеханических рисков при затоплении шахт Прокопьевско-Киселевского угольного района необходимо проведение регламентированных повторяющихся наблюдений за изменением состояния геологической среды - мониторинга подземных вод и мониторинга деформаций и сдвижений земной поверхности.
Необходимость гидромониторинговых наблюдений основана на возможном подтоплении территорий и неконтролируемых поступлений воды в выработки действующих предприятий открытой угледобычи. Мониторинг подземных вод включает производство периодических наблюдений за уровнями подземных вод, фиксацию производительности дренажных средств (погружных и других насосов) и их эксплуатационное состояние. По результатам этого вида мониторинга могут быть уточнены прогнозные оценки по гидродинамическому режиму затопления
техногенных горизонтов шахт и откорректированы проектные решения и мероприятия по охране природных и инженерных объектов.
Необходимость мониторинговых наблюдений за деформациями и сдвижением земной поверхности обусловлена наличием на поверхности жилых домов, промышленных объектов и сооружений. Мониторинг деформаций и сдвижений земной поверхности включает вынесение инструментальными методами на поверхность горных отводов шахт прогнозных провалоопасных зон от вскрывающих, очистных и подготовительных выработок, их ограждение понятными знаками, систематический контроль состояния ограждений провалоопасных зон с целью их своевременной засыпки в случае их появления. На участках прогнозного подтопления поверхности, вблизи провалоопасных зон, на застроенных территориях, а также на участках выходов крутых пластов и труднообрушаемых кровель под наносы могут быть заложены профильные линии грунтовых реперов, по результатам инструментальных наблюдений за которыми определяются величины остаточных сдвижений и степень вредного влияния затопления шахты на охраняемые объекты.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Вопросы безопасности открытых горных работ, проводимых по полям ликвидированных шахт ниже пьезометрической поверхности затопления (исключение поступления аварийных объемов водопритоков, устойчивость бортов и т.д.), необходимо решать в рамках отдельных локальных проектов отработки запасов.
Список литературы
1. Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных месторождениях. СПб, 1998.
2. Федеральный закон от 20.06.1996 № 81-ФЗ (ред. от
03.07.2016) «О государственном регулировании в области добычи и использования угля, об особенностях социальной защиты работников организаций угольной промышленности». URL: http://www.consultant.ru/document/ cons_doc_LAW_10849/ (дата обращения: 15.01.2018).
3. Федеральный закон от 21.07.1997 № 116-ФЗ (ред. от
07.03.2017) «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» (с изм. и доп., вступ. в силу с 25.03.2017). URL: http://www.consultant.ru/document/cons_ doc_LAW_15234/ (дата обращения: 15.01.2018).
4. Приказ Ростехнадзора от 19.11.2013 № 550 (ред. от 08.08.2017) «Об утверждении Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила безопасности в угольных шахтах» (Зарегистрировано в Минюсте России 31.12.2013 № 30961). URL: http://www. consultant.ru/document/cons_doc_LAW_157929/ (дата обращения: 15.01.2018).
5. Инструкция о порядке ведения работ по ликвидации и консервации опасных производственных объектов, связанных с пользованием недрами. РД 07-291-99. Утверждена Постановлением Госгортехнадзора России от 02.06.1999 № 33. URL: http://files.stroyinf.ru/Data1/7/7996/ (дата обращения: 15.01.2018).
6. Правила безопасности при разработке угольных месторождений открытым способом. ПБ 05-619-03. М., 2004.
7. Инструкция по безопасному ведению горных работ и затопленных выработок. М., 1996.
8. Методическое руководство о порядке выделения провалоопасных зон и выбора комплекса технических мероприятий по выявлению и ликвидации пустот при ликвидации шахт. М.: ИПКОН РАН, 1999.
9. Руководство по проведению мониторинга подземных вод и прогнозу изменения гидрогеологических условий
при затоплении ликвидированных шахт Кузбасса. Кемерово: Кузбассвузиздат, 2008.
10. Отчет о научно-исследовательской работе «Разработка комплекса мероприятий по управлению гидрогеологической ситуацией в техногенных горизонтах и на поверхности горных отводов ликвидируемых шахт Прокопьевско-Киселевского угольного района с учетом влияния гидравлически связанных действующих горных предприятий 0 этап)», ООО «СИГИ». Прокопьевск, 2017.
ECOLOGY
UDC 556.36622.85:65.016.6:622.33.012.2 © A.I. Bykadorov, A.V. Chernukha, S.V. Svirko, 2018 ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Ugol' - Russian Coal Journal, 2018, № 2, pp. 88-94
Title
ASPECTS OF LIQUIDATION OF MINES OF THE PROKOPYEVSKO-KISELEVSKY COAL DEPOSIT
DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2018-2-88-94
Authors
Bykadorov A.I.1, Chernukha A.V.2, Svirko S.V.'
1 "Siberian Institute of Geotechnical Research", LLC, Prokopyevsk, 653000, Russian Federation
2 Federal State Budgetary Institution on Reorganization and Liquidation of Non-efficient Mines ("GURSH" FSBI), Moscow, 119019, Russian Federation
Authors' Information
Bykadorov А.I., PhD (Engineering), General Director, e-mail: [email protected]
Chernukha A.V., Deputy Head of Department of Mine Surveying, Geology and Protection of Nature, e-mail: chav @gursh.ru Svirko S.V., Head of the Laboratory for the Protection of Engineering and Natural Objects, e-mail: [email protected]
Abstract
The technogenic hydrogeological complex including operating, canned and liquidated coal mining enterprises in the cities of Prokopyevsk and Kiselevsk of the Kemerovo region of the Russian Federation is considered. The probable negative hydrogeological, gas-dynamic and geomechanical consequences associated with the liquidation and flooding of the mines of the Prokopyevsko-Kiselevsky coal region are determined. The analysis of the current hydrogeological situation is performed taking into account the prospects for the development of open mining. Figures:
Fig. Prokopyevsko-Kiselyovskoye coal deposit mine-takes layout Keywords
Technogenic complex of hydraulically connected mines, Mark of hydraulic connection, Level of mine flooding, Drainage complex, Pumping out, Forecast of hydrogeological situation development, Surface flooding, Geomechanical processes and phenomena, Hydromonitoring.
References
1. Pravila ohrany sooruzheniy i prirodnyh obektov ot vrednogo vliyaniya podzemnyh gornyh razrabotok na ugolnyh mestorozhdeniyah [Regulations for facilities and natural objects protection from harmful impact of coal deposits underground workings]. St-Petersburg, 1998.
2. Federalnyy zakon ot20.06.1996 N 81-FZ (red. ot03.07.2016) "O gosudarstven-nom regulirovanii v oblasti dobychi i ispolzovaniya uglya ob osobennostyah sotsialnoy zashchity rabotnikov organizatsiy ugolnoy promyshlennosti" [Federal law No. 81-FZ, dated 20.06.1996 (revision dated 03.07.2016) "On state regulation of coal mining and coal utilization and the particularities of social security for the employees of coal enterprises"]. Available at: http://www. consultant.ru/document/cons_doc_LAW_10849/ (accessed 15.01.2018).
3. Federalnyy zakon ot 21.07.1997 N 116-FZ (red. ot 07.03.2017) "O promysh-lennoy bezopasnosti opasnyh proizvodstvennyh obektov" (s izmeneniyami i dopolneniyami vstupivshih vsilu s25.03.2017) [Federal law No. 116-FZ, dated 21.07.1997 (revision dated 07.03.2017) "On industrial safety of hazardous production facilities" (revised and updated, effective since 25.03.2017)].
Available at: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_15234/ (accessed 15.01.2018).
4. Prikaz Rostekhnadzora ot 19.11.2013 N 550 (red. ot 08.08.2017) "Ob utverzhdenii Federalnyh norm i pravil v oblasti promyshlennoy bezopasnosti "Pravila bezopasnosti v ugolnyh shahtah" (Zaregistrirovano v Minyuste Rossii 31.12.2013 N 30961) [Rostehnadzor regulation No. 550 dated 19.11.2013 (revision dated 08.08.2017) "On adoption of the Federal industrial safety standards and regulations "Safety regulations in coal mines" (registered by the Ministry of Justice of the Russian Federation on 31.12.2013, No. 30961)]. Available at: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_157929/ (accessed 15.01.2018).
5. Instruktsiya o poryadke vedeniya rabot po likvidatsii i konservatsii opasnyh proizvodstvennyh obektov svyazannyh s pol'zovaniem nedrami RD 07-29199. Utverzhdena Postanovleniem Gosgortekhnadzora Rossii ot 02.06.1999 N33. [Guidelines for abandonment and securing of hazardous production facilities Involving the use of mineral resources. RD 07-291-99. Endorsed by the resolution of Gosgortekhnadzor of Russia, No. 33, dated 02.06.1999]. Available at: http://files.stroyinf.ru/Data1/7/7996/ (accessed 15.01.2018).
6. Pravila bezopasnosti pri razrabotke ugolnyh mestorozhdeniy otkrytym sposobom PB 05-619-03 [Safety regulations for coal open pit mining PB 05-619-03]. Moscow, 2004
7. Instruktsiya po bezopasnomu vedeniyu gornyh rabot i zatoplennyh vyrabotok [Guidelines for safe mining and drowned wastes management]. Moscow, 1996
8. Metodicheskoe rukovodstvo o poryadke vydeleniya provaloopasnyh zon i vybora kompleksa tekhnicheskih meropriyatiy po vyyavleniyu i likvidatsii pustot pri likvidatsiishaht [Methodical guidelines for mining damage zones identification and cavities liquidation during mines abandonment]. Moscow, IPKON RAS Publ., 1999
9. Rukovodstvo po provedeniyu monitoringa podzemnyh vod i prognozu iz-meneniya gidrogeologicheskih usloviy pri zatoplenii likvidirovannyh shaht Kuzbassa. [Guidelines for underground water monitoring and hydrogeological conditions prediction during abandoned Kuzbass mines flooding]. Kemerovo, Kuzbassvuzizdat Publ., 2008.
10. Otchet o nauchno-issledovatelskoy rabote "Razrabotka kompleksa meropriyatiy po upravleniyu gidrogeologicheskoy situatsiey v tekhnogennyh gorizontah i na poverhnosti gornyh otvodov likvidiruemyh shaht Prokopevsko-Kiselevskogo ugolnogo rayona s uchetom vliyaniya gidravlicheski svyazannyh deystvuyush-chih gornyh predpriyatiy (I etap)" [Report on scientific and research activity "Development of action plan for technogenic horizons and liquidated mines allotment surfaces hydrogeological situation management in Prokopyevsko-Kiselyovsky coal region with account for hydraulically related active mining enterprises (1 stage)"]. Prokopyevsk, "SIGI", LLC, 2017.
