Техногенная трансформация геологической среды Верхнекамского соленосного бассейна

• Автор: Белкин, Владимир Викторович
• Шифр специальности: 25.00.36
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Березники
• Количество страниц: 280 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1.ТЕХНОГЕНЕЗ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙСРЕДЫ КРУПНЕЙ!НИХ КАЛИЙНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ МИРА

1.1. Месторождение Саскачеван (Канада)

1.2. Месторождения Германии

1.3. Старобинское месторождение (Белоруссия).... 76 ГЛАВА 2. ТЕХНОГЕННАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ

СРЕДЫ ВЕРХНЕКАМСКОГО СОЛЕНОСНОГО

БАССЕЙНА

ГЛАВА 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОНОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ И СОПРЕДЕЛЬНЫХ СРЕД
ГЛАВА 4. МОНИТОРИНГ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЫ
ВЕРХНЕКАМСКОГО СОЛЕНОСНОГО БАССЕЙНА 1
4.1. Методология мониторинга геологической среды
4.2. Мониторинг горного массива
4.2.1.Инструментальный контроль за
деформациями земной поверхности
4.2.2. Геофизические методы
4.3. Мониторинг гидросферы
4.3.1. Режимные наблюдения за состоянием подземных и поверхностных вод зоны активного водообмена
4.3.2.Мониторинг гидрогеодеформационного поля.
ГЛАВА 5. ОХРАНА НЕДР И РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕОРЕСУРСОВ ВЕРХНЕКАМСКОГО СОЛЕНОСНОГО БАССЕЙНА
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
2 7 0 2 7

ВВЕДЕНИЕ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Проблема безопасного недропользования является в современном индустриальном обществе как никогда актуальной. Деятельность человека, связанная с влиянием на геологическую среду, приобрела масштабы, в значительной мере сопоставимые с действием региональных природных процессов. Длительное антропогенное воздействие на нее зачастую может приводить к нарушению достигнутого природного равновесия. При этом влияние различных техногенных факторов на геологическую среду имеет наступательный, прогрессирующий характер и его результаты являются многосторонними, охватывая и другие компоненты окружающей среды (реки, озера, почву, рельеф, атмосферу и др-)-
Наиболее важным негативным последствием работы калийных рудников является их труднопрогнозируемое техногенное затопление. В мире затоплено уже около 80 калийных рудников. Другим последствием является то, что все возрастающие объемы выработанного пространства, приводящие к изменению напряженно-деформированного состояния породных массивов, увеличению техногенной нагрузки на недра, провоцируют в горнодобывающих регионах техногенные землетрясения.
Оценка техногенного влияния на недра невозможна без наличия различных по масштабу целенаправленных наблюдений за объектами геологической среды, на основе результатов которых и могут быть установлены тенденции развития различных инженерно - геологических процессов, вскрыт их механизм и разработаны способы управления ими.
В данной диссертационной работе рассматриваются экологогеологические условия Верхнекамского соленосного бассейна (ВКСБ), приводятся теоретические и методические основы мониторинга его геологической среды с целью разработки мероприятий по его охране и рациональному комплексному использованию.
Основная идея работы - техногенные факторы влияют на рациональную и безопасную эксплуатацию месторождений Верхнекамского соленосного бассейна. Поэтому для учета этого влияния необходимо их всестороннее изучение.
Объектами исследований в данной работе послужили как разрабатываемые участки ВКСБ, так и участки, подготавливаемые к разработке.

* Цель исследований - изучение и оценка эколого-геологических
условий Верхнекамского соленосного бассейна.
Задачи исследований: 1) оценка масштабов техногенного воздействия на геологическую среду соленосных бассейнов, оказываемого в процессе добычи и переработки калийных руд, регистрация зон аномального строения и состояния массивов горных пород в процессе геологического доизучения и мониторинга геологической среды; 2) определение фоновых характеристик состояния геологической и сопредельных сред до начала эксплуатации соляных месторождений; 3) разработка способов ведения мониторинга геологической среды эксплуатируемых соляных месторождений и обоснование необходимого комплекса исследований; 4) выявление методов рационального использования георесурсов соленосных бассейнов при соблюдении мер охраны подрабатываемых объектов и защиты калийных рудников от затопления, повышение комплексности использования добываемого сырья.
Фактический материал и личный вклад автора. В основу диссертационной работы положен материал, полученный лично автором или под руководством автора сотрудниками Центра мониторинга геологической среды и геологических служб различных калийных предприятий, работающих в ВКСБ и обработанный им в процессе работы по совместительству в Березниковском филиале Пермского государственного технического университета (с 1992 г. по настоящее время).
Основные исследования выполнялись в рамках проектов «Мониторинг геологической среды Верхнекамского солеродного бассейна». Проект работ на 1998-2002 г.г. Государственный регистрационный № 48-98-22. Березники,1997. «Мониторинг геологической среды южной части Верхнекамского соленосного бассейна». Проект работ на 2003 - 2007г.г. Государственный регистрационный № 48-03-58 Березники, 2002. «Разведка Палашерского и Балахонцевского участков Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей». Проект работ на 2008 - 2009г.г. Государственный регистрационный № 57-08-74 Березники, 2008. Работы выполнялись в соответствии с геологическими заданиями, согласованными с Управлением по недропользованию по Пермскому краю.
Основной фактический материал получен при ведении мониторинга геологической среды на разрабатываемых шахтных полях ВКСБ. Кроме того, автор участвовал в работах по определению фонового состояния геологической и сопредельных сред на подготовленных к разработке участках детальной разведки Верхнекамского калийного месторождения.
Автор непосредственно участвовал в проведении наземных и подземных исследований эколого-геологического состояния ВКСБ и обработке

Стратегия 2-0 разведки, казалось, показывала себя достаточно хорошо до того дня в начале феврале 1996 года, когда добычной горный комбайн вскрыл такой геологический пласт, какой никогда прежде не видели в очистном забое в подразделении Lanigan. Присутствие больших глыб известняка в брекчии деформации немедленно вызвало беспокойство о возможности притока воды. Аналогичные глыбы породы были замечены в точке притока в подразделении ИосапуШе. Есть, однако, некоторые очень важные различия в геологии подразделения Laшgan по сравнению с подразделением ЯосатчНе.
Самой значимой особенностью этой зоны является структурное (тектоническое) понижение, которое имеет две трубообразные деформации (А и В). Там, где Сектор 9 пересекает структурное понижение, имелись признаки того, что ожидать нужно было весьма умеренные падения - ничего, что могло бы создать какую-либо проблему для горного комбайна. Более того на сейсмических разрезах (2-Б и 3-0), которые пересекают трубообразные тела А и В, показаны определенные нарушения и резкие изменения в сейсмических явлениях -они нарушены намного более сильнее, чем окружающая порода. Ничего подобного этому не было замечено ни на одном из 2-0 сейсмических разрезов, которые проходят через забой. Это чрезвычайно сбивало с толку в первые дни после обнаружения брекчии, особенно в случае ( (более высокое качество) 2-0 линии 1989 года, которая шла параллельно
Сектору 9 в 122 м к северо-востоку. Аномалия находится по юго-восточному краю складчатой структуры ¥тшре§оз18. Геологическое нарушение было отмечено по другой особенности складчатой структуры на разрезе. Оно представляет собой особенность типа промоины и очень