Об обеспечении экологической безопасности горнодобывающих районов на основе минимизации негативных карстовых процессов

Abstract

Многолетние исследования выполнены авторами в регионах Урала, где широко проявляются экологически опасные негативные геодинамические карстовые процессы, поскольку 40% территории сложено известняками, доломитами, мергелями, гипсом, ангидритом и каменной солью. Их растворение поверхностными и подземными водами формирует карстовый ландшафт с образованием поверхностных и подземных форм, представленных карстовыми депрессиями, котловинами, воронками, логами, мульды оседания-обрушения, суходолами, пещерами с карами, понорами и др. Образование всех этих форм происходит вдоль неотектонически обновляемых нарушений и ослабленных зон земной коры, формирующихся унаследовано и с положительным знаком. Они раскрывают и гидрогеологически активизируют трещинные и пещерные системы, формируя зоны сосредоточения карстовых вод, которые могут быть крупными водоисточниками и одновременно участками повышенной экологической опасности для населения и инженерной инфраструктуры. Эти опасные процессы тормозят социально-экономическое развитие территорий. Для их минимизации и безаварийной работы даже таких сложных сооружений, как трансконтинентальные газопроводы, на основе использования широкого комплекса методов авторами предложена методика исследований и прогноза, и минимизации последствий опасных процессов, включая системы мониторинга с оперативным слежением за трансформацией блоков карстующихся пород и за техническим состоянием сооружений и коммуникаций. Необходимо обратить особое внимание на такие элементы неоландшафта, как мульды оседания-обрушения, которые являются причиной наиболее экологически опасных негативных геодинамических процессов. Все внимание сегодня сосредоточено на провальных формах карста, якобы представляющих основную опасность для пересекающих их коммуникаций. По бортам карстовых депрессий, чаще всего достаточно пологих и задернованных, в приводораздельной части ландшафтного профиля встречаются обрывистые участки, что обусловлено дизъюнктивными дислокациями в связи с более энергичными неотектоническими поднятиями. Степень опасности рекомендуется определять по комплексу методов, включая гидрогеохимический, используя параметр относительного модуля подземной химической денудации в т/км2 в год на 1 м. Технический мониторинг, впервые поставленный в 1994-1995 гг. на выявленных авторами карстоопасных участках, заключается в систематических замерах напряженного состояния металла труб, авторами установлены закономерные взаимосвязи деформаций в массиве пород и в металле труб. Это способствует своевременному принятию профилактических мероприятий для предотвращения экологически опасных негативных геодинамических процессов.