Вплив геодинамічних зон вугленосної товщі на формування геолого-екологічних умов при ліквідації шахт

Abstract

Дисертація присвячена вивченню особливостей геодинамічної будови вугленосної товщі та обґрунтуванню ролі геодинамічних зон у формуванні геолого-екологічних умов в межах полів ліквідованих шахт. За допомогою дешифрування космічних знімків, а також комплексу польових геологічних та геофізичних методів встановлена геодинамічна будова у межах полів ліквідованих шахт Брянківської групи (Луганська область). За результатами реконструкції полів тектонічних деформацій та напружень альпійського циклу зроблена оцінка водопроникності та ступеню активності виділених геодинамічних зон (ГДЗ). Достовірно встановлена провідна роль геодинамічної будови в розвитку негативних геолого-екологічних процесів у межах Брянківської групи шахт. При цьому масштаби їхнього прояву обумовлюються водопроникністю, особливостями будови та порядком ГДЗ. Запропоновано систему геолого-екологічної оцінки територій у межах полів ліквідованих вугільних шахт.

Диссертация посвящена изучению особенностей геодинамического строения угленосной толщи и обоснованию роли геодинамических зон в формировании геолого-экологической обстановки в пределах полей ликвидированных шахт. Путем дешифрирования разномасштабных космических снимков, а также комплексом полевых геолого-геофизических методов установлено геодинамическое строение в границах полей ликвидированных шахт Брянковской группы (Луганская область). Всего в пределах участка выделены три системы геодинамических зон (далее ГДЗ). Первая – ГДЗ с северо-восточным (СВ) простиранием 20-30о, 40-45о и перпендикулярные им структуры северо-западной (СЗ) ориентировки 290-300о и 310-320о. Вторая – 60-65о, 75-77о и 330-340о, 340-350о. Третья – субширотные (СШ) и субмеридиональные (СМ) структуры. Водопроницаемость и степень активности выделенных ГДЗ оценивались исходя из положения главных осей тектонических деформаций и напряжений альпийского цикла. Результаты реконструкции, полученные на основании обработки данных массовых замеров трещиноватости, позволили установить, что наиболее активными являются ГДЗ СШ, СМ, а также диагональной (СВ 45о) ориентировок. Наиболее проницаемыми являются структуры СЗ 340о, а также разрывы, сопряженные с крупными разломами и являющиеся отрывами. Выделенные структуры СВ 10-45о, 60-75о, 310-320о относятся к «полупроницаемым», субширотные и СЗ 310-320о – к малопроницаемым. Полученные закономерности подтверждаются резуль- татами полевых геофизических и геологических исследований.Анализ особенностей геодинамического строения полей шахт Брянковской группы, а также оценка степени техногенной нарушенности горного массива позволили дифференцировать изучаемую территорию по интенсивности и характеру проявления негативных геоэкологических явлений и процессов. Развитие негативных явлений и процессов на 77% территории прогнозируемого подтопления контролируется геодинамическим строением массива, на 23% – техногенной нарушенностью. При этом масштабы их проявления определяются водопроницаемостью, особенностями строения и порядком ГДЗ. По данным дистанционного метода и гидрогеологических съемок в пределах всей изучаемой территории выделено 178 участков подтопления общей площадью 55,5 га. В площадном отношении 78% участков подтопления и заболачивания связаны с влиянием геодинамических зон, 16% – с выходами водоносных горизонтов, 6% – с техногенной нарушенностью. В количественном отношении локализация 75% участков подтопления и заболачивания связана с влиянием ГДЗ. Предложена система геолого-экологической оценки территорий, в границах полей ликвидированных угольных шахт, которая, с учетом особенностей геолого-тектонического строения конкретной территории, может быть применена во всех угледобывающих регионах.

The thesis is devoted to studying of a geodynamic structure features of coal-bearing series and grounding of the geodynamic zones role in forming the geology-ecological conditions in limits of the abandoned mines fields. With the help of interpretation of space photographs as well as with the help of the field geological and geophysical methods complex the geodynamic structure in limits of abandoned mines fields of Bryankovskaya group (Lugansk area) has been determined. According to the results of the reconstruction of the tectonic deformations fields as well as of the alpine cycle stresses an evaluation of the water permeability and activity degree of the marked GDZ has been made. The leading role of geodynamic structure in forming negative geology-ecological processes among Brjankovskaya group mines is reliably established. At the same time the scale of their development depend on the water permeability, structure characteristics and the degree of the GDZ. System of geological and ecological evaluation of the territories within the limits of the abandoned coal mines has been introduced.