CC BY
40
УДК 622.847
ИССЛЕДОВАНИЕ ПОСЛЕДСТВИЙ ЗАТОПЛЕНИЯ ПОДЗЕМНОГО РУДНИКА НА СЕЛИТЕБНОЙ ТЕРРИТОРИИ
Т.Ш. Далатказин, Т.Ф. Харисов
Представлены результаты прогнозных инженерно-геологических исследований процесса затопления Турьинского медного рудника при его консервации. Рассмотрены факторы, определяющие параметры процесса затопления рудника и его влияние на горные территории Урала. Определена эмпирическая зависимость уровня подземных вод при его восстановлении от времени. Разработана система дренажа при консервации рудника. Выполнены расчеты прогнозных границ зон ожидаемых опасных деформаций и границ выхода обрушений на поверхность.
Ключевые слова: шахта, затопление, дренаж, сдвижение, деформации, провал.
Добыча руды на Турьинском медном руднике велась с конца 18 века подземным способом. Здесь, традиционно для старейших горнодобывающих предприятий Урала, горные работы велись в пределах городской территории. Разрушение крепи вспомогательного ствола шахты «им. С.М. Кирова» Турьинского медного рудника (г. Краснотурьинск Свердловской области, Урал) и обрушение устья ствола в выработку в 2014 г. вызвало повреждение коммуникаций шахтного водоотлива, по которому велась откачка подземных вод.Исходя из экономической целесообразности, было принято решение о «мокрой» консервации рудника [1, 2].
Опыт затопления шахт показывает, что этот процесс вызывает негативные гидрогеологические, инженерно-геологические и экологические последствия: излив шахтных вод на поверхность, подтопление земель, вымывание нетвердеющих закладочных материалов, активизация процессов сдвижения на подработанных участках, снижение прочностных свойств горных пород вследствие увлажнения, набухания и морозного пучения глинистых грунтов и т. д. [3 - 7]. На селитебных территориях происходит затопление подвалов зданий и подземных коммуникаций [8]. Все это актуально для Турьинского медного рудника, расположенного на территории г. Краснотурьинск. В результате чего была сформулирована цель исследований: прогноз скорости, алгоритма и последствий затопления подземного рудника на селитебной территории [9, 10].
Вмещающий горный массив сложен силурийскими и девонскими образованиями, представленными в основании туфогенными породами с небольшими прослоями известняков, а выше известняками фроловско-васильевской толщи, перекрытыми туфами. Эта толща прорвана интрузиями диоритового состава и многочисленными жильными образованиями. В восточной части месторождения известняки выходят на поверхность и
сильно закарстованы. В пределах Турьинского медного рудника отмечаются тектонические нарушения субмеридионального и субширотного простирания. С поверхности вмещающий массив перекрыт глинами древней коры выветривания и четвертичными глинами мощностью до 60.. .70 м.
Гидрогеологические условия Турьинского рудника простые благодаря мощной толщи покровных глинистых отложений, водораздельному положению (расположены на водоразделе рек Турьи и Каквы) и слабой трещиноватости горных пород - коэффициент фильтрации палеозойских пород изменяется в пределах 0,006.0,028 м/сут. Повышенная водоносность палеозойских пород отмечается в зонах тектонических нарушений.
Турьинская группа скарновых меднорудных месторождений - Ту-рьинский медный рудник объединяет Фроловское, Николо-Подгорное, Но-во-Фроловское, Никитинское, Ново-Никитинское, Вадимо-Александровское, Башмаковское, Богословское, Успенское, Москалевское месторождения. Фроловское, Николо-Подгорное и Вадимо-Александровское месторождения соединены горизонтальными подземными выработками - гиперпроводящими каналами, которые объединяют их в единое гидравлическое пространство (рис. 1).
Рис. 1. Гидродинамическая модель Турьинского медного рудника
В результате шахтного водоотлива, при глубине ш. «Капитальная» 310 м единая депрессионная воронка имела протяженность 4 км в мериди-
ональном направлении при ширине 1,7 км. Региональный модуль прогнозных эксплуатационных ресурсов подземного стока для этого района составляет 0,5...1,0 л/с на 1 км2. По сложности при затоплении Турьинский рудник относится к простой группе [11].
Прогнозные исследования последствий затопления Турьинского медного рудника выполнялись с позиций синергетики, т.е. имели междисциплинарный характер, а горный массив рассматривался как открытая, самоорганизующаяся, многофакторная система.
Исследования заключались в анализе и обобщение материалов предшествующих геологических и гидрогеологических исследований массива Турьинского рудника, опыта затопления подземных рудников на Урале и результатов мониторинга уровня подземных вод в стволе ш. «Капитальная» после остановки водоотлива. Выполнен расчет прогнозных границ зон ожидаемых опасных деформаций и границ выхода обрушений на поверхность [12, 13].
Выполнение исследований осложнило отсутствие полной информации об объемах и распределении в пространстве подземных горных выработок.
В условиях горноскладчатого Урала, скорость восстановления уровня подземных вод, его конфигурация и предельное положение при прекращении шахтного водоотлива, прогнозируется гидродинамическими (численными) методами крайне приближенно. Это обусловлено нарушением сплошности и фильтрационного сопротивления массива горных пород. В тоже время, использование фактических данных, зарегистрированных в реальных геотехногенных условиях, для гидродинамических прогнозов по темпу восстановления уровня зарекомендовало себя, как продуктивное [14, 15].
В связи с этим прогноз времени затопления рудника выполнен на основании данных мониторинга уровня подземных вод после остановки водоотлива и опыта прогнозирования при затоплении подземных рудников на Среднем Урале.
Анализ схемы подземных выработок рудника показал, что он при затоплении будет действовать как саморегулирующийся геотехногенный дренажный узел (рис. 1). Скорость и алгоритм затопления Турьинского рудника формировались в соответствии с комплексом факторов (рис. 2, 3).
Массив месторождения характеризуется низкой водообильностью горных пород. Среднемноголетнее значение водопритоков составляет 186
3 2
м /ч, региональный модуль подземного стока составляет 0,5.1,0 л/с км [12].
Градиент напора подземного потока имеет высокие значения вследствие низких фильтрационных характеристик (КФ = 0,006.0,028 м/сут) горного массива. По мере заполнения депрессионной воронки напорный градиент снижается.
Тектоническая структура массива горных пород характеризуется преобладанием тектонических нарушений восточно-северо-восточного и широтного простирания, т.е. вкрест горизонтальных выработок, имеющих, в основном, субмеридиональную ориентировку. Горные выработки перехватывают поток подземных вод, мигрирующих по тектоническим нарушениям, что увеличивает темп затопления рудника.
Объем и пространственное расположение выработанного пространства. Информация об объемах выработанного пространства Турьинского рудника в целом отсутствует.
Вертикальная зональность по степени трещиноватости. При разработке, повышенные трещиноватость и закарстованность пород отмечались до глубины 200 м. В связи с расходом воды на заполнение приращенного объема трещин и карстов темп затопления при достижении глубины 200 м постепенно снизился.
Зональность по положению относительно поверхности дренирования. Процесс заполнения водой подземных горных выработок делится на два этапа, которые соответствуют в разрезе двум гидродинамическим зонам. Граница между зонами определяется положением местной поверхности дренирования, которая для горного массива Туринского медного рудника имеет абсолютную отметку +158 м. Горные выработки, расположенные ниже поверхности дренирования заполняются водой пропорционально объему дренажного водоотлива. Здесь работают все источники формирования, которые были вовлечены в результате длительных дренажных мероприятий. Градиенты напора, обеспечивающие движение подземных вод к горным выработкам, максимальные. Темпы затопления определяются снижением градиентов напора.
В горных выработках, расположенных выше поверхности дренирования, темп подъема уровня воды при затоплении снижается, что определяется исключением инфильтрации речного транзитного стока (рис. 3).
Влияние паводка на режим водопритоков в горные выработки Турь-инского рудника. Рыхлые породы зоны аэрации на Северном Урале вступают в зиму увлажненными и при промерзании становятся водонепроницаемыми. Мерзлота сохраняется до середины июня. Поэтому талые воды, не имеют особого значения в питании подземных вод.
Влияние дренирования подземных вод в зонах истечения. Прогнозировалось и подтвердилось на практике снижение темпов затопления Турь-инского рудника после начала истечения вод через борт провала Николо-Подгорного месторождения (рис. 1). Провал Николо-Подгорного месторождения имеет гидравлическую связь с выработками Фроловского и Ва-димо-Александровского месторождения через квершлаг. Вода в провале появилась в конце марта 2017 г. Уровень воды в провале синхронно повышался с уровнем воды в стволе ш. «Капитальная». В мае 2017 г. скорость
подъема уровня воды в стволе ш. «Капитальная» и Николо-Подгорном провале составила 0,08...ОД м/сут.
250
Рис. 2. Результаты мониторинга уровня воды в стволе ш. «Капитальная» при затоплении в период с 07.04.14 по 23.01.18 гг.
Скорость полъсма уровня воды, м/сут Speed of rise in water level, m/days 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
Рис. 3. График изменения скорости подъема воды в стволе ш. «Капитальная» с глубиной при затоплении в период с 07.04.14 по 23.01.18 гг.
В августе 2017 г. в борту Николо-Подгорного провала была прокопана траншея до р. Турья (рис. 4). В результате шахтные воды из провала стали поступать в реку, а скорость подъема воды в стволе ш «Капитальная» снизилась до 0. 0,03 м/сут.
Фроловская штольня является тупиковой, то есть она не сбита с выработками рудника. Однако в октябре 2017 г. из штольни зафиксирован излив воды с дебитом 3 м /ч, которая стекает по Фроловскому логу в р. Турья.
Мониторинг качества воды, попадающей в р. Турья из Турьинского рудника в настоящее время не ведется. Однако можно предположить, что продукты окисления сульфидных руд, образовавшихся в выработках в техногенной зоне аэрации, при затоплении растворяются в воде и попадают в реку [16].
Рис. 4. Провал Николо-Подгорного месторождения по состоянию
на 19.09.2017 г.
На территориях затапливаемых подземных рудников возможно превышение предельного уровня подземных вод над его естественным положением, что может вызвать их подтопление. Оценочные аналитические расчеты для условий Урала показывают, что величина превышения составляет в среднем 1.5 м. Причины этого явления следующие.
1. Увеличение модуля подземного стока за счет интенсификации инфильтрации атмосферных осадков в трещиноватую водоносную зону в пределах подработанной территории.
2. Наличие гиперводопроводящих зон. Соединенные между собой горизонтальные и вертикальные выработки подземных рудников при затоплении являются гиперводопроводящими каналами, создающими единое гидравлическое пространство с общей водной поверхностью. На исследуемой территории в данное пространство попадают отработанные Фролов-ское, Николо-Подгорное, Вадимо-Александровское месторождения. За счет градиента напора, поверхность подземных вод в пределах исследуемого горного массива по окончании затопления рудника прогнозируется субгоризонтальной, с незначительным уклоном в сторону зоны истечения из провала Николо-Подгорного месторождения и главной естественной дрены территории - р. Турья. В плане данная водная поверхность контролируется границами зоны сдвижения.
3. Увеличение площади водосбора. При разработке Турьинского рудника увеличение водопритоков происходило, главным образом, за счет площадного расширения горных работ.
4. Структурные особенности горного массива в сочетании с пространственным положением подземных выработок. В случае Турьинского рудника обеспечивается перехват потоков вод тектонических нарушений, что увеличивает вероятность превышения предельного положения уровня подземных вод после затопления рудника над естественным.
5. Подземные водонесущие коммуникации на площадях развития процесса сдвижения имеют повышенные риски аварийности. Утечки из водонесущих коммуникаций при порывах увеличивают вероятность подтопления.
С началом излива из Николо-Подгорного провала скорость подъема воды в стволе ш. «Капитальная» снизилась до 0.0,03 м/сут, и опасность подтопления определяется лишь пропускной способностью квершлага, соединяющего Фроловское и Николо-Подгорное месторождения.
В восточной части месторождения наблюдается выход известняков на поверхность. Почти по всей площади выхода известняки закарстованы с образованием двух крупных карстовых воронок с размером по 150 х 320 м и при глубине развития карста до 110.120 м. В пределах зоны влияния горных работ при затоплении рудника могут проявиться следующие факторы техногенеза, вызывающие активизацию карстопроявлений:
- активизация современной геодинамической активности тектонических нарушений, что вызовет повышение водопроводимости и дезинтеграцию покровных отложений;
- изменение гидродинамических условий за счет восстановления предельного уровня подземных вод;
- утечки из городских коммуникаций и увеличение поверхностного стока за счет процесса сдвижения, что повысит агрессивность и интенсивность потока подземных вод [17];
- за счет растворения продуктов окисления сульфидов, длительное время находившихся в техногенной зоне аэрации и гидролиз сульфатов в подземных водах возрастет концентрация Н+, показатель рН снизится, что приведет к повышению агрессивности подземных вод к известнякам.
Кроме опасности карстопроявления при затоплении рудника остро стоит проблема выхода обрушений на поверхность. Суффозия закладочного материала в отработанных камерах [18 - 20], замачивание горных пород вмещающего массива при затоплении вызвали, как и прогнозировалось активизацию и возобновление процесса сдвижения в пределах уже стабилизировавшихся до затопления зон. Так, например, в сентябре 2017 г. администрацией г. Краснотурьинска было приостановлено автомобильное движение по дороге в районе Фроловских провалов вследствие проявления деформационных процессов (рис. 5) [21].
Рис. 5. Перекрытый участок дороги г. Краснотурьинск,
сентябрь 2017 г.
Ожидается активизация процессов карстообразования в известняках за счет активизации процесса сдвижения пород и понижения показателя рН.
Прогнозная оценка влияния процессов сдвижения горных пород на окружающую промышленную и социальную инфраструктуру, а также на природные объекты осуществлялась в пределах территории, которая может подвергнуться влиянию опасных сдвижений и деформаций. В ходе исследований выполнены расчеты прогнозных границ зон ожидаемых опасных деформаций и границ выхода обрушений на поверхность [23 - 24].
Угол сдвижения для горного массива Турьинского рудника в коренных породах составляет 70°, угол сдвижения в наносах составляет 45° [22].
Зона ожидаемых опасных деформаций на Вадимо-Александровском, Фроловском и Николо-Подгорном месторождениях, отображена на плане поверхности, где также отмечены потенциально опасные зоны возможного выхода обрушения на земную поверхность в случае подъема уровня подземных вод (рис. 6).Она простирается в субширотном направлении от провала Аномалии №1 до левого берега р. Турья, охватывая селитебные территории северной части поселка Медная шахта.
Рис. 6. План поверхности Турьинского медного рудника и прилегающих
территорий
В процессе и после затопления рудника особое внимание следует уделить потенциально опасным участкам вблизи провалов на Фроловском, Николо-Подгорном и Вадимо-Александровском месторождениях и участку вблизи ствола шахты «Капитальная»[22].
Выводы. Анализ формирования возможных негативных процессов при консервации Турьнского рудника показывает, что все они многофак-
торны, но связаны с гидрогеологическими особенностями горного массива - природными и техногенными. Многофакторность и ограниченность информации существенно снижает точность прогнозов, что в условиях селитебной территории определяет обязательность мониторинга геологической среды. В настоящий момент система мониторинга опасных природных процессов на поверхности Турьинского медного рудника отсутствует.
Для обеспечения безопасной жизнедеятельности на территориях, попадающих в зоны деформационных процессов при ликвидации Турьинского медного рудника необходима система контроля деформационного состояния массива горных пород с целью обеспечения своевременного предупреждения о приближении критических состояний, а также получения пространственно-временных характеристик процесса деформирования.
Список литературы
1. Харисов Т.Ф., Замятин А.Л., Ведерников А.С. Особенности ликвидации ствола шахты «им. С.М. Кирова» Турьинского медного рудника // Проблемы недропользования. 2015. № 2 (5). С. 19 - 24.
2. Харисов Т.Ф. Инженерно-геофизические исследования при ликвидации ствола шахты им. С.М. Кирова Турьинского медного рудника // ГИАБ. 2016. № 3. С. 350 - 357.
3. Проблемы безопасности при ликвидации горнодобывающих предприятий / А.Д. Сашурин, В.В. Мельник, С.В. Усанов, А.Е. Балек // Проблемы недропользования. 2014. № 3. С. 60 - 65.
4. Оценка потенциальных экологических последствий при проектировании консервации шахты / В.И. Ефимов, В.А. Гушинец, Р.В. Сидоров, Т.В. Корчагина // Уголь. 2014. № 10 (1063). С. 100 - 104.
5. Сидоров Р.В., Корчагина Т.В., Рыбак Л.Л. Экологические последствия закрытия угольных шахт в Кузбассе // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. Вып. 1. С. 30 - 33.
6. Садовенко И.А., Инкин А.В. Пути обеспечения благоприятного эколого-гидрогеологического режима в угледобывающих регионах // Устойчивое развитие горных территорий. 2014. № 1. С. 19 - 23.
7. Shulyupin A.N., Konstantinov A.V., Tereshkin A.A. Risk of hydrothermal eruption in the course of development of high-grade geothermal groundwater reservoirs // Eurasian Mining. 2016. 2 (26). Р. 48 - 52.
8. Елохина С.Н. Прогноз гидродинамических последствий затопления подземных горных выработок в условиях недостаточности гидрогеологической информации // Материалы годичной сессии Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии. Сергеевские чтения. М.: Изд-во «ГЕОС», 2002. Вып.4. С.361 - 364.
9. Мамонтов Д.В., Селезнев С.В. Классификация методов и моделей прогнозирования // Устойчивое развитие горных территорий. 2014. № 1. С. 51 - 55.
10. Артеменко П.Г., Педченко С.В., Шиптенко А.В. Оценка угроз при затоплении горных выработок шахты «Житомирская» // Науковi пращ УкрНДМ1 НАН Украши. 2013. № 12. С. 56 - 61.
11. Гидрогеология СССР. Т. XIV. Урал/ под ред. В.Ф. Прейса. М.: Недра. 1972. 648 с.
12. Анализ динамики затопления консервируемых шахт Кузбасса / А.И. Быкадоров, П.М. Ларичкин, С.В.Р. Свирко, О.А. Ягунова // ГИАБ. 2015. № 11. С. 269 - 276.
13. Улицкий О.А. Методологический подход к прогнозированию изменения уровня подземных вод (УПВ) на основе моделирования временных рядов в условиях закрытия шахт стахановского региона // Наука и Мир. 2014. Т. 1. № 2 (6). С. 241 - 244.
14. Елохина С.Н., Футорянский Л.Д. К методике прогноза скорости затопления подземных горных выработок // Известия Уральской государственной горно-геологической академии. Екатеринбург, 2002. Вып. 15. Сер. Геология и геофизика. С. 227 - 231
15. Елохина С.Н. Исследование геоэкологических последствий самозатопления шахтных полей // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2004. № 5. С 405 - 414.
16. Способ очистки шахтных вод / В.И. Ефимов, Т.В. Корчагина, С.А. Свинаренко, Г.Г. Рябов // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2018. № 3. С. 36 - 42.
17. Усанов С.В., Мельник В.В., Замятин А.Л. Мониторинг трансформации структуры горного массива под влиянием процесса // Физико -технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2013. № 6. С. 83 - 89.
18. Сашурин А.Д., Панжин А.А. Механизм формирования аварийных ситуаций различного масштаба вследствие современных геодинамических движений // Черная металлургия. 2017. № 1 (1405). С. 21 - 25.
19. Разработка составов закладочных смесей на основе отходов медноникелевого производства / О.З. Габараев, Б.П. Бадтиев, З.А. Гашимо-ва, В.И. Савелков // Устойчивое развитие горных территорий. 2014. № 4 (22). С. 53 - 56.
20. Должиков П.Н., Прокопова М.В., Хамидуллина Н.В. Натурные исследования провалов над горными выработками закрытых шахт // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2018. № 4. С. 3 - 11.
21. Активизация зон тектонических нарушений при затоплении ликвидируемых шахт как фактор угрозы безопасности смежных действу-
щих шахт / П.Г. Артеменко, Е.Н. Шевченко, А.Б. Ягмур, Н.А. Дроздова // Труды РАНИМИ. 2017. № 4 (19). С. 142 - 148.
22. Надеин А.Г. Турьинский медный рудник // Сб. науч. тр. науч. -практич. конф., посвященной 150-летию ЕвграфаСтепановичаФедорова. Краснотурьинск, 2004. С. 24 - 25.
23. Practical experience of geomechanical monitoring in underground mineral mining / V.D. Baryshnikov, D.V. Baryshnikov, L.N. Gakhova, V.G. Kachal'sky // Journal of Mining Science. 2014. Т. 50. No 5. P. 855 - 864.
24. Дмитрак Ю.В., Голик В.И., Дзеранов Б.В. Сохранение земной поверхности от разрушения при подземной добыче руд // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2018. № 1. С. 12 -22.
Далатказин Тимур Шавкатович, канд. техн. наук, зав. лабораторией, 9043846175@mail. ru, Россия, Екатеринбург, Институт горного дела УрО РАН,
Харисов Тимур Фаритович, канд. техн. наук, ст. науч. сотр, timnr-neamail. ru, Россия, Екатеринбург, Институт горного дела УрО РАН
RESEARCH OF CONSEQUENCES OF FLOODING OF THE UNDERGROUND MINE IN THE RESIDENTIAL TERRITORY
T.Sh. Dalatkazin, T. F. Kharisov
Summary: results of predictive engineering-geological researches of consequences of flooding of the Turyinsky copper mine at its preservation which is territorially coinciding with infrastructure of Krasnoturyinsk are presented.
The factors determining parameters of process offlooding and its consequences are considered, empirical time dependence of level of underground waters at its restoration is defined. The system of a drainage at preservation of the mine is developed. Calculations of borders of zones of expected dangerous deformations and borders of possible surface collapses are executed.
Key words: mine, flooding, drainage, displacement, deformations, failure.
Dalatkazin Тимур Шавкатович, Candidate of Technical Sciences, Head of a Laboratory, 9043846175@mail. ru, Russia, Yekaterinburg, Institute of Mining of UrO RAN,
Kharisov Тимур Фаритович, Candidate of Technical Science, Main Scientist, timurne a mail.ru,Russia, Yekaterinburg, Institute of Mining of UrO RAN
Reference
1. Harisov T.F., Zamyatin A.L., Vedernikov A.S. Osobennosti likvidacii stvola shahty «im. S.M. Kirova» Tur'inskogo mednogo rudnika // Problemy nedropol'zovaniya. 2015. № 2 (5). S. 19 - 24.
2. Harisov T.F. Inzhenerno-geofizicheskie issledovaniya pri lik-vidacii stvola shahty «im. S.M. Kirova» Tur'inskogo mednogo rudnika // GIAB. 2016. № 3. S. 350 - 357.
3. Problemy bezopasnosti pri likvidacii gornodobyvayushchih predpriyatij / A.D. Sashurin, V.V. Mel'nik, S.V. Usanov, A.E. Balek // Problemy nedropol'zovaniya. 2014. № 3. S. 60 - 65.
4. Ocenka potencial'nyh ekologicheskih posledstvij pri proektirovanii konservacii shahty / V.I. Efimov, V.A. Gushinec, R.V. Sidorov, T.V. Korchagina // Ugol'. 2014. № 10 (1063). S. 100 - 104.
5. Sidorov R.V., Korchagina T.V., Rybak L.L. Ekologicheskie posledstviya zakryti-ya ugol'nyh shaht v Kuzbasse // Izvestiya Tul'skogo gosudarstvennogo universiteta. Nauki o Zemle. Vyp. 1. S. 30 - 33.
6. Sadovenko I.A., Inkin A.V. Puti obespecheniya blagopriyatnogo ekologo-gidrogeologicheskogo rezhima v ugledobyvayushchih regionah // Ustojchivoe razvitie gornyh territory. 2014. № 1. S. 19 - 23.
7. Shulyupin A.N., Konstantinov A.V., Tereshkin A.A. Risk of hydro-thermal eruption in the course of development of high-grade geothermal groundwater reservoirs // Eurasian Mining. 2016. 2 (26). R. 48 - 52.
8. Elohina S.N. Prognoz gidrodinamicheskih posledstvij zatopleniya podzemnyh gornyh vyrabotok v usloviyah nedostatochnosti gidrogeologicheskoj informacii // Materialy godichnoj sessii Nauchnogo soveta RAN po problemam geoekologii, inzhenernoj geologii i gidrogeologii. Sergeevskie chteniya. M.: Izd. «GEOS», 2002. Vyp.4. S.361 - 364.
9. Mamontov D.V., Seleznev S.V. Klassifikaciya metodov i modelej prognoziro-vaniya // Ustojchivoe razvitie gornyh territorij. 2014. № 1. S. 51 - 55.
10. Artemenko P.G., Pedchenko S.V., Shiptenko A.V. Ocenka ugroz pri zatoplenii gornyh vyrabotok shahty «Zhitomirskaya» // Naukovi praci UkrNDMI NAN Ukraini. 2013. № 12. S. 56 - 61.
11. Gidrogeologiya SSSR. T. XIV. Ural/ pod red. V.F. Prejsa. M. Nedra. 1972. 648s.
12. Analiz dinamiki zatopleniya konserviruemyh shaht Kuzbassa / A.I. Bykadorov, P.M. Larichkin, S.V.R. Svirko, O.A. Yagunova // GIAB. 2015. № 11. S. 269 - 276.
13. Ulickij O.A. Metodologicheskij podhod k prognozirovaniyu izmeneniya urovnya podzemnyh vod (UPV) na osnove modelirovaniya vre-mennyh ryadov v usloviyah zakrytiya shaht stahanovskogo regiona // Nauka i Mir. 2014. T. 1. № 2 (6). S. 241 - 244.
14. Elohina S.N., Futoryanskij L.D. K metodike prognoza skorosti zatopleniya pod-zemnyh gornyh vyrabotok // Izvestiya Ural'skoj gosudarstvennoj gorno-geologicheskoj akad-emii. Ekaterinburg, 2002. Vyp. 15. Ser. Geologiya i geofizika. S. 227 - 231
15. Elohina S.N. Issledovanie geoekologicheskih posledstvij sa-mozatopleniya shahtnyh polej // Geoekologiya. Inzhenernaya geologiya. Gid-rogeologiya. Geokriologiya. 2004. № 5. S 405 - 414.
16. Sposob ochistki shahtnyh vod / V.I. Efimov, T.V. Korchagina, S.A. Svinarenko, G.G. Ryabov // Izvestiya Tul'skogo gosudarstvennogo universiteta. Nauki o Zemle. 2018. № 3. S. 36 - 42.
17. Usanov S.V., Mel'nik V.V., Zamyatin A.L. Monitoring trans-formacii struktury gornogo massiva pod vliyaniem processa // Fiziko-tekhnicheskie problemy razrabotki poleznyh iskopaemyh. 2013. № 6. S. 83 - 89.
18. Sashurin A.D., Panzhin A.A. Mekhanizm formirovaniya avarij-nyh situacij razlichnogo masshtaba vsledstvie sovremennyh geodinami-cheskih dvizhenij // Chernaya metallurgiya. 2017. № 1 (1405). S. 21 - 25.
19. Razrabotka sostavov zakladochnyh smesej na osnove othodov mednonikelevogo proizvodstva / O.Z. Gabaraev, B.P. Badtiev, Z.A. Gashimova, V.I. Savelkov // Ustojchivoe razvitie gornyh territorij. 2014. № 4 (22). S. 53 - 56.
20. Dolzhikov P.N., Prokopova M.V., Hamidullina N.V. Naturnye issledovaniya provalov nad gornymi vyrabotkami zakrytyh shaht // Izvestiya Tul'skogo gosudarstvennogo universiteta. Nauki o Zemle. 2018. № 4. S. 3 - 11.
21. Aktivizaciya zon tektonicheskih narushenij pri zatoplenii likvidiruemyh shaht kak faktor ugrozy bezopasnosti smezhnyh dejstvu-shchih shaht / P.G. Artemenko, E.N. Shevchenko, A.B. Yagmur, N.A. Drozdova // Trudy RANIMI. 2017. № 4 (19). S. 142 - 148.
22. Nadein A.G. Tur'inskij mednyj rudnik // Sb. nauch. tr. nauch.-praktich. konf., posvyashchennoj 150-letiyu Evgrafa Stepanovicha Fedorova. Krasnotur'insk, 2004. S. 24 -25.
23. Practical experience of geomechanical monitoring in underground mineral mining / V.D. Baryshnikov, D.V. Baryshnikov, L.N. Gakhova, V.G. Kachal'sky // Journal of Mining Science. 2014. T. 50. No 5. P. 855 - 864.
24. Dmitrak Yu.V., Golik V.I., Dzeranov B.V. Sohranenie zemnoj poverhnosti ot razrusheniya pri podzemnoj dobyche rud // Izvestiya Tul'-skogo gosudarstvennogo universiteta. Nauki o Zemle. 2018. № 1. S. 12 - 22.
УДК 338:504
МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕМБРАННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПО ОЧИСТКЕ ШАХТНЫХ ВОД В УСЛОВИЯХ ВОСТОЧНОГО ДОНБАССА
В.И. Ефимов, С.М. Попов, Т.В. Корчагина
Рассмотрен алгоритм решения задач целью которых является повышение эколого-экономической эффективности водоохранной деятельности угледобывающих предприятий Восточного Донбасса. Рассмотрены достоинства и недостатки технологических решений и масштабов их применения в водоохранных мероприятиях. Приведены методические основы обоснования выбора мероприятий повышающих эффективность водоохранной в условиях Восточного Донбасса. Сформированы варианты повышения эффективности деятельности по защите водной среды от шахтных вод на примере ОАО «Донуголь».
Ключевые слова: шахтные воды, очистные технологии, мембранная очистка вод, математическое моделирование, эффективность очистки вод.
Российская часть Донецкого угольного бассейна - Восточный Донбасс - один из крупнейших и старейших в стране районов угледобычи -расположен на территории Ростовской области. Близость к портам Черного и Азовского морей, территориям других субъектов, входящих в Южный федеральный округ, потенциально предопределяет угольную отрасль од-
