CC BY
35
- © А.Ф. Амвросов, 2014
УДК 550.502.7 А.Ф. Амвросов
МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКИ ПРОЯВЛЕНИЯ ОПАСНЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИ НЕДРОПОЛЬЗОВАНИИ
Излагается методология мониторинга опасных геологических процессов при недропользовании.
Ключевые слова: методология, опасные геологические процессы, недропользование.
Геоэкологические проблемы горнопромышленных регионов весьма разнообразны и определяются, с одной стороны, региональными и зональными факторами (природной, климатической, геологической и мор-фоструктурной обстановкой), а с другой - горно-геологическими условиями месторождений и совершенством применяемых технологических схем их разработки. На основе Федеральной целевой программы «Экология и природные ресурсы России (20022010 годы)», Подпрограммы «Минерально-сырьевые ресурсы России» создана система Государственного мониторинга состояния недр (ГМСН), состоящая из девяти подсистем, объединяющим элементом которых является четырехуровневый принцип ведения мониторинга: федеральный, региональный, территориальный и локальный (объектный). В локальный (объектный) уровень мониторинга включены не только отдельные объекты развития опасных геологических процессов (ОГП), но и все объекты горно-промышленных комплексов, как связанные с недропользованием, так и не связанные с ним.
В числе приоритетных задач в области исследований ОГП является разработка типовых паспортов безопасности территорий субъектов Российской Федерации и опасных объектов, к чис-
лу которых в первую очередь, относятся горнодобывающие предприятия.
Методология оценки риска, исходные данные и ограничения для определения показателей возникновения чрезвычайных ситуаций во многом перекликается с мониторингом ОГП, выполняемым в рамках ведения государственного мониторинга состояния недр (ГМСН) в подсистемах эндогенных и экзогенных процессов [2, 3,4].
Добыча и переработка минерально-сырьевых ресурсов, рациональное использование земель, развитие горного производства, особенно в районах с малоустойчивым геодинамическим равновесием требуют разработки и совершенствования комплексных методов оценки ОГП и широкого использования информационных ресурсов регионального и локального (объектного) мониторинга состояния недр.
Изучение ОГП, вызванных добычей, транспортировкой и переработкой полезных ископаемых, а также уровень используемой для этих целей приборно-аналитической базы, как правило, не выходит за рамки лицензионных соглашений на недропользование и находятся в отрыве от регионального мониторинга состояния недр [1, 2, 3]. Информационная разобщенность регионального и локального мониторинга состояния недр и недооценка этого единства приводит к
дублированию и, соответственно неоправданным затратам. В свою очередь информационный дефицит может стать причиной переоценки возможной опасности, что также связано с определенными затратами. Вот почему точность оценок ОГП так важна для минимизации ущерба, поскольку предсказать и предотвратить катастрофические события не всегда удается.
В современном природном ландшафте формируются техногенные массивы, представляющие собой динамически напряженные среды, в которых триггером к развитию ОГП могут служить как природные, так и техногенные факторы.
Мониторинг природно-техноген-ных процессов возможен на основе комплексирования методик, использования автоматизированных средств наблюдения, дистанционного зондирования и рационального размещения сетей наблюдений.
Сегодня только в сейсмически спокойном Уральском регионе при разработке месторождений полезных ископаемых вероятность проявления техногенных землетрясений, горных ударов, провалов, обрушения карстовых полостей подтверждалась сотни раз. Примерами служат землетрясения техногенной природы на Североуральском и Южноуральском бокситовом рудниках (1990), Соликамском руднике (1995), Высокогорском ГОКе (1997), обрушения, мощные оползневые процессы и подземные пожары на Коркинском разрезе и т.д. Горные удары происходят на железорудных месторождениях рудного Алтая, медно-никелевых рудниках Норильска, угольных шахтах Воркуты провалы и горные удары возникают на калийных рудниках в Пермской области, апатитовых рудниках Кольского полуострова [7].
Актуальность исследований в области комплексного мониторинга при недропользовании связана также с
тем, что изменение природно- климатических условий, активизация сейсмичности и растущая техногенная нагрузка на геологическую среду требует принятия новых, более жестких нормативных требований и регламентов для их оценки.
Нормативно-правовая база мониторинга ОГП определена рядом законодательных актов: «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера», «О промышленной безопасности производственных объектов», «О безопасности гидротехнических сооружений», об «Основах государственной политики в области использования минерального сырья и недропользования», однако в ежегодных докладах и прогнозах федерального и регионального уровней отмечается вероятность возрастания опасностей, связанных с недропользованием.
Анализ выполненных работ на локальном и региональном уровне показывает, что проблема мониторинга ОГП остается актуальной, особенно в части установления закономерностей их развития в условиях активизации климатических и геодинамических аномалий и возрастающей техногенной нагрузки на среду [1, 5].
Фактологические материалы развития ОГП при недропользовании практически полностью выпали из системы регионального мониторинга состояния недр, поскольку между этими системами отсутствуют разработанные нормативно-правовая и методическая базы.
К настоящему времени средне-масштабными (1:1000000 - 1:500000) региональными инженерно-геологическими исследованиями охвачено около 45% территории России, и только 15% ее территории покрыто комплексными среднемасштабными инженерно-геологическими съемками с выделениями зон развития ОГП. Большинство кар-
тографических обобщений при недропользовании не используется.
Система мониторинга ОГП действует уже несколько десятков лет, имеет разветвленную организационную сеть, значительное количество наблюдательных пунктов (участков), налаженную систему баз данных и информационного обмена, публикации ежегодных бюллетеней и отчетных материалов. Вместе с тем, нормативно-правовая и нормативнометодическая база для оценки состояния не отвечает современному уровню воздействия на геологическую среду. Представляется, что эта подсистема может считаться основной не только в системе мониторинга, но и во всей проблеме управления недропользованием в областях интенсивного проявления ОГП различной природы.
К числу первоочередных задач мониторинга при недропользовании следует отнести:
• анализ типовых и концептуальных подходов в изучении напряженно- деформированного состояния геологической среды в условиях недропользования и разработка программы комплексного мониторинга;
• анализ методов и современной приборно-аналитической базы контроля напряженно-деформированного состояния геологической среды и прогнозных оценок развития ОГП;
• выявление закономерностей и оценка проявления опасных геологических процессов ОГП на региональном уровне и при недропользовании.
Напряженная геодинамическая обстановка в регионах с высокой техногенной нагрузкой связана не только с технологиями ведения горных работ, транспортировкой сырья и переработкой, но и с аномальными гидрометеорологическими явлениями на уровне обеспеченности менее 1%. Все это требует обобщения опыта и научное обоснование методов по выявлению
закономерностей развития ОГП и принятию прогнозных решений.
Основными чертами предложенного комплексного подхода к решению проблемы регионального и локального мониторинга ОГП при недропользовании являются:
• учет и анализ геолого-тектонической обстановки, природно-климатической зональности и высотной ярус-ности разработки месторождений;
• оценка техногенного фактора формирования горно-геологических условий территории при недропользовании;
• оценка синергетики развития ОГП в естественных условиях и при ведении горных работ;
• анализ геоэкологических карт, выполненных за последние годы на бумажных носителях и в ГИС-форматах;
• выявление характерных черт развития ОГП, свойственных геодинамической обстановке в горнодобывающих областях;
• оценка климатических условий регионов, особенностей параметров гидрометеорологических воздействий и экстремальных значений климатических параметров;
• оценка топографии в зонах активизации геодинамических процессов с выделением территорий возможного поражения;
• анализ сведений о гидрологических характеристиках основных водотоков (характере гидрографа, годовом стоке, максимальных расходах, твердом стоке и т.д.);
• характеристика инженерно-геологических условий и оценка возможности активизации инженерно-геологических процессов;
• анализ данных о сейсмической активности региона и развитии наведенной сейсмичности при разработке месторождений;
• анализ сведений о структуре и масштабах промышленного и граж-
данского освоения территорий в зоне возможного поражения, данные о материальных, социальных и экологических последствиях;
• анализ материалов организационно-административного управления при чрезвычайных ситуациях, характеризующих готовность региональных административных служб к локализации и ликвидации последствий ОГП в условиях недропользования;
• анализ мер по обеспечению безопасности, предусмотренных региональными административными службами;
• разработка основных направлений государственной политики в области комплексного мониторинга ОГП и охраны окружающей среды;
• разработка правовой, нормативно-методической и метрологической
базы в области контроля ОГП, охраны окружающей среды и рационального недродопользования;
• совершенствование административных механизмов принятия управленческих решений в ходе развития ОГП при недропользовании (сертификации или паспортизации территорий, лицензирование и аудит) [6, 7, 8].
Приведенная методология может рассматриваться как один из элементов в реализации федеральных целевых программ об «Основах государственной политики в области использования минерального сырья и недропользования», направленных на совершенствование подсистемы прогноза ОГП на территории России в рамках государственного мониторинга состояния недр (ГМСН) и для недропользования.
1. Гальперин A.M., Зайцев B.C. Основные научные направления горнопромышленной теологии / М.: Горный информационно-аналитический бюллетень. Из-во МГГУ, 1999.С. 20-25.
2. Ермолов В.Л., Быховец Л.П. Геолого-технологическая оценка техногенных месторождений в системе рационального недропользования: Доклад на научно-технической конференции «Экологические проблемы горного производства, переработка и размещение отходов» - М.: МГГУ, 1995.
3. Ершов В.В. Основы горнопромышленной геологии. М: Недра, 1988.
4. Круподеров B.C., Кутепов В.М. и др. Опасные экзогенные процессы / Под ред. В.И. Осипова. - М: ГЕОС, 1999, 290 с.
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
5. Курленя М.В. Геомеханические проблемы разработки железорудных месторождений Сибири / М.В. Курленя, Л.Л. Еременко, Б.В. Шрепп. Новосибирск: Наука, 2001. 184 с.
6. Летников Ф.А. Синергетика геологических систем. Новосибирск: Наука, 1992, 231 с.
7. Певзнер М.Е. Аудит недропользования и горный аудит / М.: Горный информационно-аналитический бюллетень. Из-во МГГУ, 1999. С. 116-118.
8. Фромм В.В., Тишенко Т.В. Опасности, обусловленные извлечением твердых полезных ископаемых на территории России. / М.: Горный информационно-аналитический бюл-легень. Из-во МГГУ, 1999.С. 119-125. [ГШ
КОРОТКО ОБ АВТОРЕ_
Амвросов Анастас Филиппович - старший научный сотрудник ВСЕГИНГЕО, e-mail: [email protected].
д
UDC 550.502.7 N-
RECOMMENDED BASELINE OF INTEGRATED GEOLOGICAL HAZARD ASSESSMENT IN SUBSOIL USE
Amvrosov A.F., Senior researcher, All-Russian Research Institute of Hydrogeology and Geological Engineering, e-mail: [email protected].
Among the top-priority objectives of studies into hazardous geological processes (HGP), there is the development of the standard safety certificates for the Russian Federation territories and dangerous objects, the list of which is headed by open pit and underground mines.
Monitoring of natural and mining-induced processes should base on integration of methods engineering, watch facilities, remote sounding and rational survey network deployment. Factual information on HGP running in the subsoil has near fallen out of regional subsoil monitoring system for there is no developed regulatory-and-legal framework and recommended practice of such data exchange.
High-stress geodynamic situation in the areas under severe mining impact is associated with both the mineral mining, haulage and processing technologies and the anomalous hydro-meteorological phenomena, with probability under 1%. Thus, there is an urgent demand for generalization of the experience and scientific validation of methods for HGP behavior identification and predictive decision-making.
The article presents the monitoring procedure and integrated approach to regional and local HGP monitoring for the subsoil use purposes.
Key words: procedure, hazardous geological processes, subsoil use.
REFERENCES
1. Gal'perin A.M., Zajcev B.C. Osnovnye nauchnye napravlenija gornopromyshlennoj teologii / M.: Gornyj informacionno-analiticheskij bjulleten'. Iz-vo MGGU, 1999.S. 20-25.
2. Ermolov V.L., Byhovec L.P. Geologo-tehnologicheskaja ocenka tehnogennyh mestorozhdenij v sisteme racional'nogo nedropol'zovanija: Doklad na nauchno-tehnicheskoj konferencii «Jekologicheskie problemy gornogo proizvodstva, pererabotka i razmeshhenie othodov» - M.: MGGU, 1995.
3. Ershov V.V., Applied Mining Geology Fundamentals. Moscow: Nedra, 1988.
4. Krupoderov V.S., Kutepov V.M. et al., Hazardous Exogenous Processes. Osipov V.I. (Ed.). Moscow: GEOS, 1999. 290 p.
5. Kurlenya M.V., Eremenko A.A., Shrepp B.V., Geomechanical Problems of Iron Ore Mining in Siberia. Novosibirsk: Nauka, 2001. 184 p.
6. Letnikov F.A., Synergetics of Geological Systems. Novosibirsk: Nauka, 1992. 231 p.
7. Pevzner M.E. Audit nedropol'zovanija i gornyj audit / M.: Gornyj informacionno-analiticheskij bjulleten'. Iz-vo MGGU, 1999. S. 116-118.
8. Fromm V.V., Tishhenko T.V. Opasnosti, obuslovlennye izvlecheniem tverdyh poleznyh iskopaemyh na territorii Rossii. / M.: Gornyj informacionno-analiticheskij bjulleten'. Iz-vo MGGU, 1999.S. 119-125.
СП
Сс Ученые, профессора, студенты н издатели, мы представляем единую культурную систему. j
