Геоэкологическая оценка современного состояния открытых горных выработок Волгоградской области

• Автор: Хаванская, Наталья Михайловна
• Шифр специальности: 25.00.36
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 186 с. : ил.

Содержание

Общая характеристика работы

Глава 1. Историко-методологические аспекты изучения карьерноотвальных комплексов

1.1. История изучения воздействия горнодобывающей промышленности нерудных строительных материалов на природную среду

1.2. Методы исследования

1.3. Методика оценки устойчивости геосистем к горнотехническому воздействию

1.4. Методика оценки геоэкологической ситуации в местах добычи минеральностроительного сырья
Глава 2. Влияние природно-ресурсного потенциала Волгоградской области на формирование нерудных геогорнотехнических систем

2.1. Геолого-геоморфологические условия

2.2. Гидрогеологические условия

2.3. Ресурсы нерудных строительных материалов

2.4. Климатические условия
Глава 3. Воздействие открытой добычи нерудных строительных материалов на природные комплексы Волгоградской области
3.1. Структура и функционирование геогорнотехнических систем
3.2. Развитие горнопромышленных ландшафтов
Глава 4. Геоэкологическая оценка горнопромышленных ареалов Волгоградской области
4.1. Оценка устойчивости геосистем горнопромышленных ареалов к горнотехническому воздействию
4.2. Оценка геоэкологической ситуации в местах добычи нерудных строительных материалов
4.3. Состояние рекультивации нарушенных открытыми горными выработками
земель в Волгоградской области
Заключение
Список литературы

Общая характеристика работы Актуальность исследования. Ежегодно из недр России извлекаются миллионы тонн горных пород. С учетом геологических условий и экономических выгод значительная часть сырья добывается открытым способом, это относится к энергетическим ресурсам, рудным и нерудным полезным ископаемым. В процессе разработки карьеров разрушается самый устойчивый компонент природы - лигогенная основа, которая представляет арену для геологогеохимических процессов. В результате деятельности человека трансформируются гидрогеологические условия и уничтожаются наиболее пластичные компоненты природы - почва и растительный покров. Следовательно, открытая добыча полезных ископаемых оказывает комплексное негативное воздействие на природную среду, которое в современных условиях роста промышленного производства будет только усиливаться.
В отечественной географической науке наиболее детально разработана теоретическая и методологическая база в изучении карьерно-отвальных комплексов образующихся при добыче железной руды (В.И. Федотов, 1985,1990; К.-А.К. Вайтекунас, 1989; P.A. Попков, 2008; Е.Б. Яницкий, 2009; А.Н. Петин, 2010;) и угля (JI.B. Моторина, 1975). Гораздо менее изучены карьеры по добыче нерудных строительных материалов.
Волгоградская область занимает площадь 112,9 тыс. км , что делает ее самым крупным субъектом в Южном Федеральном округе (ЮФО). Область богата разнообразным минерально-строительным сырьем, имея более 150 месторождений (включая распределенный и нераспределенный фонд недр). Начало периода интенсивных открытых разработок приходится на конец 1940-х - начало 1950-х гг., именно тогда был введен в эксплуатацию Себряковский карьер по добыче цементного сырья, который в настоящее время является самым крупным по своей специализации не только в ЮФО, но и в России. На протяжении последних 20 лет ежегодно разрабатываются 40-50 месторождений нерудных полезных ископаемых. Всего же площадь отчужденных под карьерные разработки земель составляет около 4400 га. Перечисленные условия позволя-

ют рассматривать Волгоградскую область как модельный регион изучения особенностей карьерно-отвальных комплексов, образующихся при разработке нерудных месторождений (минерально-строительных).
Объектом исследования являются карьерно-отвальные комплексы по добыче нерудных строительных материалов в пределах Волгоградской области.
Предметом исследования - особенности геоэкологического состояния нерудных карьерно-отвальных комплексов.
Главной целью исследования является геоэкологическая оценка состояния геосистем, находящихся в зоне воздействия геогорнотехнических систем по добыче минерально-строительного сырья.
Для достижения поставленной цели определены и решены следующие задачи:
1. Провести анализ ресурсной базы и современного состояния недропользования в сфере добычи нерудных строительных материалов Волгоградской области.
2. Выявить роль природно-ресурсного потенциала в формировании нерудных геогорнотехнических систем.
3. Оценить устойчивость геосистем к горнотехническому воздействию.
4. Произвести оценку геоэкологической ситуации в местах добычи минерально-строительного сырья.
5. Выявить современное состояние рекультивации земель, нарушенных открытыми горными разработками.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Нерудные карьерно-отвальные комплексы обладают характерной морфологической и пространственной структурами, которые определяются свойствами вскрышных и добычных пород, геологическим строением месторождений и техникой ведения открытых горных работ.
2. Оценка устойчивости геосистем к горнотехническому воздействию базируется на балльной оценке ее критериев, распределенных по значимости с учетом условий открытой добычи.

4. Характер и масштаб проявления активизированных добычей инженерно-геологических процессов и явлений зависит от способа и методов разработки, соблюдения основных требований при проектировании карьера (например, расчет угла наклона устойчивости бортов и отвалов карьера), а также вида добываемого сырья.
5. Поскольку вскрышные породы представлены в основном почвеннорастительным слоем, четвертичными супесями и суглинками, и реже глинами, имеют мощность от 0 до 30 м часто осуществляется их переэкскавация в отработанное простанство карьера с образованием внутренних отвалов. Внешние отвалы располагаются вблизи карьерной выемки, отличаются небольшой высотой (5-30 м), имеют слабохолмистую выположенную (песчаные карьеры), конусообразную либо мелкобугристую (известняковые карьеры) поверхность.
Исходя из перечисленных особенностей, для определения остроты геоэкологической ситуации, в горнопромышленных ареалах, необходимо учитывать следующие критерии:
1. Стадия развития горнопромышленного ландшафта характеризует соотношение роли природного и техногенного фактора в функционировании геосистем. Увеличение роли природного фактора начинается с прекращения добычных работ, при консервации, оценивается более высоким баллом, доминирование техногенного фактора при интенсивных работах соответственно оценивается более низким баллом.
2. Вид добываемого сырья. От- свойств добычных пород зависит метод добычи, сопутствующие инженерно-геологические процессы, возможность биологической рекультивации. Более легкие условия добычи и породы пригодные для биологической рекультивации оцениваются более высоким баллом.
3. Зона техногенной экзарации соответствует площади карьерного поля (рассчитана автором при дешифрировании космоснимков).
4. Зона техногенной аккумуляции, соответствующая площади отвалообра-зования в границах земельного отвода (рассчитана автором при дешифрировании космоснимков).