Техногенная трансформация геологической среды верхнекамского соленосного бассейна
| Вид материала | Автореферат |
- Математическая модель трехмерной геологической среды с разрывами для решения прямой, 26.75kb.
- Мониторинг геологической среды геологический факультет мгу, кафедра инженерной и экологической, 13.11kb.
- Требования к оформлению учетных карточек изученности, 17.86kb.
- Экологические проблемы геологической среды кузбасса и развитие опасных техногенных, 215.43kb.
- Отражение синергетических свойств в отклике геологической среды на внешние силовые, 23.28kb.
- Климко В. К., Шипеев, 121.69kb.
- Методические рекомендации по составлению, внедрению и ведению отраслевого классификатора, 478.65kb.
- Основы экологии геологической среды, 89.15kb.
- Н. В. Попкова антропологическое наследие русского космизма, 241.79kb.
- Мониторинг и охрана геологической среды -8289, 1203.49kb.
На правах рукописи
БЕЛКИН Владимир Викторович
ТЕХНОГЕННАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЫ
ВЕРХНЕКАМСКОГО СОЛЕНОСНОГО БАССЕЙНА
Специальность 25.00.36 – «Геоэкология»
А В Т О Р Е Ф Е Р А Т
диссертации на соискание ученой степени
доктора геолого-минералогических наук
Екатеринбург – 2010
Работа выполнена в Березниковском филиале Пермского государственного технического университета.
Научный консультант: доктор геолого-минералогических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ Грязнов Олег Николаевич
Официальные оппоненты:
Грабовников Валерий Аркадьевич - доктор геолого-минералогических наук, профессор
Свидзинский Сергей Александрович - доктор геолого- минералогических наук
Филатов Владимир Викторович - доктор геолого- минералогических наук, профессор
Ведущее предприятие: Всероссийский научно-исследовательский институт минерального сырья им.Н.М. Федоровского (ВИМС) МПР РФ
Защита диссертации состоится 15 апреля 2010 г. на заседании диссертационного совета Д 212.280.01 при ГОУ ВПО «Уральский государственный горный университет» по адресу: 620144, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30 (III уч. корпус, ауд. 3326)
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГОУ ВПО «Уральский государственный горный университет».
Автореферат разослан «___» ___________ 2009 г.
Ученый секретарь диссертационного совета А.Б. Макаров
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТ
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 более 50 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 эколого-геологические 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 гг. Государственный регистрационный № 48-98-22. Березники,1997; «Мониторинг геологической среды южной части Верхнекамского соленосного бассейна». Проект работ на 2003 – 2007 гг. Государственный регистрационный № 48-03-58 Березники, 2002; «Разведка Палашерского и Балахонцевского участков Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей». Проект работ на 2008 – 2009 гг. 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 полученных результатов. Диссертантом сформулированы методические основы и принципы ведения мониторинга геологической и сопредельных сред на калийных рудниках, разработана и внедрена на территории соленосного бассейна методика скважинных наблюдений за гидрогеодеформационным и газовым полем, предложен способ определения фоновых характеристик состояния геологической и сопредельных сред до начала эксплуатации соляных месторождений. При активном участии автора выявлено месторождение экологически чистой пищевой соли, обнаружено новое полезное ископаемое – золото в глинистых прослоях соляной толщи, обоснован состав смеси компонентов искусственной морской воды для плавательных бассейнов, на отдельных участках ВКСБ выявлены зоны с аномальным строением водозащитной толщи.
Методы исследований. При проведении исследований использованы методы:
- анализа состояния геологической среды, в т.ч. геолого-структурных особенностей горных массивов на разных масштабных уровнях;
- проходки разведочных горных выработок и скважин и натурных измерений в них;
- комплексного анализа геологических, гидрогеологических, гидрологических, геофизических, маркшейдерских и геомеханических данных с использованием ГИС-технологий.