Вплив відвалів гірничорудної промисловості на екологічну безпеку прилеглих територій

Abstract

Досліджено вплив відвалу скельних порід на стан екологічної безпеки прилеглих територій. Теоретичними розрахунками осадки основи за схемами лінійно- деформованих шару і півпростору, методом геомеханічного моделювання, експериментальними дослідженнями компресії породних моделей на одометрі і пресах, польовими спостереженнями встановлено, що вага відвалів м’яких і скельних порід на початкових стадіях їх відсипки не призводить до значної зміни фізико-механічних властивостей підстилаючих гірських порід, а подальша відсипка відвалів скельних порід сприяє зменшенню потужності шарів гірських порід, їх коефіцієнтів пористості і фільтрації, що сприяє формуванню техногенного водоносного горизонту та розвитку небезпечних антропогенних процесів на прилеглих територіях. На підставі мінералогічних досліджень зразків породних моделей після компресії обґрунтована можливість взаємозв’язку внутрішньовідвальних вод з підземними внаслідок порушення цілісності протифільтраційного захисного екрану. Для попередження розвитку процесів підтоплення, забруднення ґрунтів, підземних і поверхневих вод, зсуво- і карстоутворення та мінімізації впливу відвалів запропоновані технологічні рішення: спрямлення звивистої частини русла р. Інгулець і його розчистка за допомогою геотекстильних контейнерів; поверхневий дренаж у вигляді каналу, а також комплексний контурний дренаж навколо відвалу з послідуючим використанням свердловин у системі моніторингу.

Исследовано влияние рудного отвала на состояние экологической безопасности прилегающих территорий. Теоретическими расчетами осадки основания по схемам линейно-деформированных слоя и полупространства, методом геомеханического моделирования, экспериментальными исследованиями компрессии породных моделей на одометре и прессах, полевыми наблюдениями установлено, что вес отвалов мягких и скальных пород на начальных стадиях их отсыпки не приводят к значительному изменению физико-механических свойств подстилающих горных пород, а дальнейшая отсыпка отвалов скальных пород способствует уменьшению мощности подстилающих горных пород, их коэффициентов пористости и фильтрации, формированию техногенного водоносного горизонта и развития опасных антропогенных процессов на прилегающих территориях. На основанииминералогических исследований образцов породных моделей после компрессии обоснована возможность взаимосвязи внутриотвальных вод с подземными вследствие нарушения целостности противофильтрационного защитного экрана, в результате вдавливания скальных обломков в подстилающий слой связной породы, образования в последних трещин высыхания и перехода из пластичного в жесткое состояние. Обработка результатов химических анализов почв, поверхностных вод и донных отложений реки возле объекта исследований, уточнение расчетов водно-солевого притока, выполненных Днепропетровским управлением водных ресурсов, доказали негативное влияние отвала горнорудной промышленности на все перечисленные компоненты окружающей среды. В результате исследований предложена трехстадийная модель и классификация влияния отвалов горнорудной промышленности на прилегающей территории. Для предотвращения развития процессов подтопления, загрязнения грунтов, подземных и поверхностных вод, оползне- и карстообразования или минимизации влияния отвалов предложены технологические решения: спрямление извилистой части русла р. Ингулец и ее расчистка с помощью геотекстильных контейнеров; поверхностный дренаж в виде канала, а также комплексный контурный дренаж вокруг отвала с последующим использованием скважин в системе мониторинга, что рассмотрено относительно типового для условий Криворожского железорудного бассейна отвала Левобережного (ЮГОК).

Investigational influence ore a dump on the state of ecological safety of adherent territories. By the theoretical calculations of sinking of basis on charts arcwise deformed to the layer and half-space, by the method of geomechanical design, by experimental researches of compression of pedigree models on an odometer and presses, it is set the field supervisions, that weight of dumps of magnificent and ore breeds on the initial stages them over dumping does not bring to the considerable change of physics-mechanical properties of laying mountain breeds, and further dumping heaps of rocky breeds assists reduction to power of layers of mountain breeds, their coefficients of porosity and filtration that assists forming of technogenic aquiferous horizon and development of dangerous anthropogenic processes on adherent territories. On the basis of mineralogical researches of standards of pedigree models after a compression reasonable possibility of intercommunication of internal dump waters with underground as a result of violation of integrity of antilauter protective screen. For the foresight of development of processes of underflooding, contamination of soils, underground and superficial waters, scar and karst relief or minimizations of influence of dumps are offered technological decisions: straightening ofwinding part of river-bed of the river Ingylech and his clearing by means of containers: superficial drainage as a channel, and also contour drainage around heap with the next use of mining holes in the system of monitoring.