НАУКОВО-ТЕХНІЧНІ МЕТОДИ І ЗАСОБИ ЗМЕНШЕННЯ ТЕХНОГЕННОГО НАВАНТАЖЕННЯ НА ДОВКІЛЛЯ В РАЙОНІ ЗАТОПЛЕНИХ КАЛІЙНИХ ШАХТ (на прикладі рудника «Калуш») : НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ И СРЕДСТВА уменьшение техногенной нагрузки на окружающую среду В РАЙОНЕ ЗАТОПЛЕННЫХ калийных ШАХТ (на примере рудника «Калуш»)

Краткое содержание

У вступі обґрунтовано актуальність, мету та завдання роботи, об’єкт і предмет дослідження, розкрито наукову новизну і практичне значення одержаних результатів.

У першому розділі на підставі аналізу літературних джерел окреслено етапи розв’язання проб-леми розробки природоохоронних заходів у гірничо-видобувних соленосних районах, наведено геологічну і гідрогеологічну характеристику досліджуваного району, їх трансформацію під техногенним впливом шахтної розробки і ліквідації калійних шахт.

У вирішення проблем охорони довкілля в гірничо-видобувних соленосних районах вагомий внесок внесли вітчизняні та закордонні вчені: Адаменко О.М., Бочевер Ф.М., Орадовська А.Е., Гаркушин П.К., Козлов С.С., Липницький В.К., Корінь С.С., Джинорідзе Н.М., Кузьменко Е.Д., Миронен-ко В.А., Мольський Е.В., Руминін В.Г., Рудько Г.І., Семчук Я.М, Тесля Н.І., Шокін Ю.П, Янін Е.П та інші. Результати досліджень цих науковців дозволили закласти теоретичні основи та впровадити на практиці методи захисту геологічного середовища в гірничо-видобувних соленосних районах.

Проте проблема, що розглядається, є складною та багатогранною і ще далека від свого вирішення.

Основними з калійних родовищ Передкарпаття є Калуш-Голинське і Стебницьке, що розробляються більше 100 років. Родовища приурочені до внутрішньої зони Передкарпатського передового прогину, що зумовлює їх складну тектонічну будову. Промислові поклади калійних солей належать до воротищенських, стебницьких та балицьких відкладів та представлені каїнітом, лангбейнітом і полігалітом. Перспективні для розробки на Передкарпатті є Рунгурське, Делятинське, Блажевське калійні родовища.

У розділі детально розглянуті наслідки техногенного впливу шахтної розробки Калуш-Голинського і Стебницького Прикарпатських калійних родовищ на навколишнє середовище.

На Калуш-Голинському (рудники Калуш, Голинь, Ново-Голинь) та Стебницькому (рудники №1, №2) калійних родовищах, де застосовувалась камерна система розробки з відкритим очисним простором, покрівля якого підтримується міжкамерними ціликами. Цілики з часом деформуються і проходять незворотні зміни геологічного середовища, гідрохімічної та гідродинамічної обстановки над підробленою територією. Зміни викликають зсув гірських порід покрівлі у бік відпрацьованого простору та активізації карстово-провальних процесів і, як наслідок, деформацію земної поверхні, провалоутворення, руйнування об’єктів, затоплення земельних угідь. Провали стають каналами гідродинамічного зв’язку між поверхневими, підземними і шахтними водами, що викликає: засолення підземних та поверхневих вод; підвищення напорів підземних вод і зростання швидкості фільтрації; появу нових об-

ластей живлення і розвантаження водоносних горизонтів (у тому числі і техногенно створених).

Накопичений науковий i практичний досвід застосування природоохоронних заходів не забезпечує збереження родовищ та запобігання нових техногенних катастроф - за останні 15 років було затоплено 3 рудники та сталися дві крупні аварії, тому перспективність проведення досліджень у цьому напрямку не викликає сумніву.

На основі проведеного аналізу сучасного стану проблеми сформульовано мету та завдання дисертаційної роботи.

У другому розділі подано результати статистичного аналізу та лабораторних досліджень за зміною: мінералізації підземних, поверхневих і шахтних вод, їх рівнів та геодинамічної обстановки над затопленим рудником «Калуш», що проводяться протягом 15 років із моменту його ліквідації.

Для зменшення осідання земної поверхні, збереження суцільності водозахисної стелини і зниження негативного впливу солевідходів на довкілля застосовується закладка виробленого простору рудників.

Найбільш ефективним за продуктивністю і якістю є гідравлічний спосіб закладки, що забезпечує практично 100 % закладання відпрацьованого простору. Він застосовується при надходженні надсольових вод у рудник, що може привести до природного затоплення, спосіб реалізують, шляхом регульованого затоплення порожнин. Матеріал закладки - вода, розсоли з різною концентрацією солей, тверді відходи виробництва та їх суміш. Враховуючи розчинність соляних порід, необхідною умовою є не агресивність матеріалу закладки відносно порід, які складають виробки. Даним способом ліквідовано рудники Солікамська, Німеччини, „Калуш”, ліквідують - „Ново-Голинь” та „Стебник”.

У роботі детально розглянута гідравлічна закладка, шляхом регульованого затоплення, Північного та Центрального каїнітових полів рудника «Калуш» та її наслідки. Поштовхом до ліквідації стали значні зміни геологічного середовища в межах рудника: раптовий провал земної поверхні розміром 200×180×8,5 м; інтенсивний розвиток карстово-суфозійних процесів (утворилось 11 провалів діаметром до 34 м і глибиною до 22 м) (рис. 1, 2); наявність неконтрольованого постійно зростаючого припливу в рудник надсольових вод (200 м³/добу), все це викликало аварійну ситуацію –загрозу природного затоплення рудника. Для її запобігання проф. Семчуком Я.М. були розроблені основні положення схеми регульованого затоплення шахти.