Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему
Геолого-геофизические, горно-технологические и экологические условия подземных горных выработок Болгарии - как основа их использования для размещения хозяйственных объектов
ВАК РФ 04.00.12, Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых
Автореферат диссертации по теме "Геолого-геофизические, горно-технологические и экологические условия подземных горных выработок Болгарии - как основа их использования для размещения хозяйственных объектов"
РГь ОД
- э т ¿зев
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНАЯ АКАДЕМИЯ
На правах рукописи
ХРИСТОВ Ем ил Крумов
ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ, ГОРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ПОДЗЕМНЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК БОЛГАРИИ - КАК ОСНОВА ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДЛЯ РАЗМЕЩЕНИЯ ХОЗЯЙСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ
Специальность 04.00Л2 - «Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых»»
Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук
Москва 2000 г.
Работа выполнена в Московской геологоразведочной академии (МГГА) имени Серго Орджоникидзе
Официальные оппоненты
доктор технических наук, профессор В.Н. Бондаренко
доктор геолого-минералогических наук, профессор В.К. Хмелевской
доктор технических наук, профессор E.H. Черемисина
Ведущая организация: Институт геологии, петрографии, минералогии и
Защита состоится 22 июня 2000 г. в 15 часов на заседании Диссертационного совета Д 063.55.08 Московской государственной геологоразведочной академии (МГГА) по адресу: Москва, ГСП-7, ул. Миклухо-Маклая, 23, аудитория 5-48
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московской государсгвеннон геологоразведочной академии (МГГА)
геохимии рудных месторождений Российской Академии Наук.
Автореферат разослан
Ученый секретарь Диссертационного совета кандидат геолого-минералогических наук
.А. ВЕРЧЕБА
ьт,о
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Диссертация посвяшена методологии оценки природных и технических условий внедрения хозяйственных объектов в заброшенных подземных выработках и, в частности, продолжительного хранения отходов (твердых и жидких) под землей. В развитых странах доказано, что, с точки зрения экологии, экономики и обороны, целесообразно строить под землей почти все хозяйственные объекты, не требующие солнечного света. В этом направлении в Республике Болгария сделано очень мало и в диссертации предлагаются концепции разработки и конкретные решения для расположения в подземных горных выработках и в глубоких скважинах хранилищ отходов, складов и холодильников, промышленных предприятий, энергетических объектов (АЭС, резервуары для сохранения теплоэнергии и сжатого воздуха), сельскохозяйственных объектов (оранжереи, производство грибов, питомники, птицефермы, винные подвалы), культурных, культовых и спортивных учреждений, больничных комплексов. Актуальность проблемы состоит также в защите земной поверхности от разрушений путем разработанных конкретных решений для расположения хозяйственных объектов в недрах земли.
Концепция расположения хозяйственных объектов в заброшенных подземных выработках разработана во исполнение Решения N 103 Бюро Совета Министров 1982 г. на основе составленного в период 1975-1994 гг. «Кадастра нарушений земных недр заброшенными подземными выработками».
Целью работы являются методологические основы обоснования размещения тех или иных хозяйственных объектов в заброшенных подземных выработках и глубоких скважинах, что обеспечивает сохранение земной поверхности и ведет к существенному экономическому, социальному и эстетическому эффект)'.
Задачи и методика исследования. Для решения проблемы геоэкологической охраны земной поверхности и земных недр путем расположения хозяйственных объектов под землей, поставлены и решены следующие задачи:
1 .Исследование и анализ нарушений в недрах земли от заброшенных подземных выработок и составление 13-ти томного кадастра этих нарушений
2. Разработка конкретных решений для размещения хозяйственных объектов в подходящих заброшенных подземных выработках и глубоких скважинах.
3. Разработка и внедрение методики проектирования и строительства хозяйственных объектов в подземных выработках.
4. Проектирование, строительство и эксплуатация рудника по «заданным параметрам» с целью вторичного использования для хозяйственных объектов.
5. Захоронение отходов в недрах земли (в заброшенных подземных выработках и глубоких скважинах) и, в частности^ радиоактивных отходов при крупных радиационных авариях на АЭС путем их захоронения в геологических формациях.
6. Установление связи с хозяйственными объектами, расположенными в подземных выработках, путем использования геофизической аппаратуры радиоволнового просвечивания и специально сконструированной аппаратуры для сейсмической связи.
Научная новизна исследований и результатов работы заключается в следующем:
1.Широко обоснована геоэкологическая охрана земной поверхности и земных недр через размешение хозяйственных объектов в заброшенных подземных выработках. В этом направлении Болгария отстает в значительной степени от Западноевропейских и Скандинавских стран, США и России.
2. Составлен 13-ти томный кадастр и информационный указатель 291 заброшенных подземных выработок с общим объемом около 2'106 м\
3. Разработана концепция использования подземного пространства для хозяйственных целей; обоснована экологическая и экономическая целесообразность строительства десяти групп хозяйственных объектов в подходящих заброшенных подземных выработках.
4. Разработана идея размещения новостроящихся ядерных реакторов в Болгарии под землей, чем обеспечивается на практике полная экологическая безопасность при аварии.
5. Обоснована возможность долгосрочного хранения опасных отходов (включая радиоактивные), полученных на АЭС при больших радиационных авариях в 131 заброшенных подземных выработках (для твердых отходов) и в 9 глубоких скве' .кпнах глубиной от 1074 до 4080 м (для жидких отходов)
6. Проведено геолого-геофизическое районирование захоронения радиоактивных отходов при больших радиационных авариях на АЭС с выделением трех зон: Северо-Западная, Юго-Западная и Центральная.
7. Доказана возможность использования геофизической аппаратуры (радиоволновой и сейсмической) для установления беспроволочной связи с засыпанными подземными хозяйственными объектами; сконструирована сейсмическая аппаратура для реализации беспроволочной связи
Практическое значение работы. Научно-прикладные и прикладные результаты диссертации использованы при разработке:
- охраны земной поверхности от уничтожения и загрязнения путем строетельства хозяйственных объектов в заброшенных подземных выработках (темы NN 479, 636, 815, 863, 1123, 2901 -ВГГИ, НИС принятыМНО КОПС;МОС);
-системы для захоронения радиоактивных отходов при тяжелой радиационной аварии на АЭС (тема 1174 - ВГТИ, НИС принята КИАЭМЦ),
- методов обработки и захоронения масс из окружающей среды, загрязненных опасными и слаборадноактивными веществами при авариях и индидентах (тема 1416 ГТУ ОНМД). Принята Высшим экспертным советом Министерства Окружающей Среды Болгарии.
Реализация работы. Научно-прикладные результаты диссертации внедрены или внедряются посредством договоров между ГТУ, с одной стороны, и БАН, Министерством окружающей среды (МОС), Комитетом по использованию атомной энергии в мирных целях (КИАЭМЦ) и Петрошанским университетом (Румыния), с другой стороны. В приложении к диссертации указана копия о внедрении разработки «Количественные нарушения земной поверхности и земной среды вследствие добычи полезных ископаемых», София, 1990, 588 стр.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на научных конференциях Горно-геологического университета Софии, Высшего Машинно-электротехнического Института Софии и Габрово, Медицинской Академии Болгарии, Велыкотырноского Университета, Петрошанского Университета Румынии.
Публикации. Основные положения диссертации отражены в 36 публикациях в научных и научно-технических изданиях в Болгарии и за рубежом, в сборниках
международных и национальных форумов и научных тезисах. По теме диссертации опубликован учебник «Основы охраны окружающем среды», София. 1999г. Автор был руководителем семи договоров научных исследований, тесно связанных с темой диссертации.
Объ&ч работы. Диссертация содержит: введение, 12 глав, заключение, список использованной литературы (106 наименований); в текст диссертации входят 67 рисунков и 3 таблицы.
Автор искренне благодарен за помощь и ценные советы, сделанные в процессе работы над диссертацией профессору, д.г.м.н. Г.В. Демуре, профессору, к.т.н. Е.И. Савенко, профессору, д.г.м.н. А.Ф. Зильберборд, д.э.н. А.Е. Близнакову, к.т.н. М.М. Папернову, а также выражает благодарность коллегам по работе на кафедре Инженерной геоэкологии Горно-геологического университета Софии, горных предприятий Басарбово, Русенской области, Кошава, Видинской области, Горубсо, Смолянской области Болгарии, за содействие в проведении научных исследований на всех этапах.
ПЕРВОЕ ЗАЩИЩАЕМОЕ ПОЛОЖЕНИЕ
Установленные особенности геолого-геофизических, гидрогеологических и горно-технических условий подземных горных выработок на территории Болгарии определяют возможность их использования для хозяйственных объектов и обеспечивают эколого-геологическую безопасность окружающей среды.
Обоснование первого защищаемого положения изложено в 4 и 8 главах.
Особенности геологической и горно-геологической характеристики подземных выработок с учетом размещения в них хозяйственных обьектов Из всех существующих подземных выработок самые подходящие для размещения складов, производственных и других объектов - выработки, пройденные при добыче карбонатно-сульфатного сырья (известняк, доломит, гипс). Это определяется подходящими геолого-геофизическими, гидрогеологическими, горнотехническими и экономическими условиями при проходке, эксплуатации и консервации выработок в карбонатных порозах. Эти условия в самом общем виде следующие: 1) породы плотные, слабо трешиноватые, с хорошими тепло-, газо- и электроизоляционными свойствами, 2) влажность в выработках и водосодержа'г я
породах минимально; 3) выработки крепкие, почти не нуждаются в дополнительном креплении, залегают в большинстве случаев в одном горизонте с легко доступными входами и выходами; 4) имеют естественную вентиляцию, 5) размеры выработок-большие (высота 5-30 м, ширина 10 м и более, длина от сотни метров до нескольких километров); 6) могут быть приспособлены для хозяйственных и других объектов с минимальными затратами средств в короткие сроки); 7) находятся преимущественно вблизи больших населенных пунктов и важных объемов.
Особенности геологической и горно-технической характеристики некоторых заброшенных подземных выработок следующие:
Заброшенные подземные выработки рудника строительного известняка «Басарбово», Русенский регион. Рельеф местности пересечен каньоном протекающей реки. Два входа рудника связаны автомобильной дорогой, которая продолжается и в выработках. Район месторождений находится в отложениях нижнего мела (барем, апт.). Пласт промышленного известняка, который мягкий и используется как облицовочный материал, почти горизонтальный (наклон 4 градуса). Его мощность 18-22 м, эксплуатация проводится только в верхней его части.
В районе месторождения нет грунтовых вод, несмотря на высокую пористость и наличие карста. Это происходит благодаря лессовой почве, которая не пропускает через себя атмосферную влагу, так как при увлажнении разбухает и становится непроницаемой, а дождевая вода стекается в углубления рельефа.
Система разработки месторождения камерно-столбовая. Эта система оптимальна, так как вмешающие породы очень устойчивы и проходка проводится без крепления. Высота выработки достигает 10 м. Основная штольня имеет ширину 1! м. Температура воздуха в выработках 12 градусов по Цельсию, влажность - ло 80%. Вредных примесей и пыльных аэрозолей к воздухе нет.
Вентиляция подземных выработок осуществляется централизованно. Для этого в северо-восточной части пробурена вентиляционная скважина диаметром 800 мм, в верхней части которой вмонтирован вентилятор с производительностью 3000 м кубич./ч. полным давлением 134 мм рт.ст. и мощностью 15 кВт. Чистый воздух поступает через главный вход штольни. Кроме этого, через дополнительный вход л'.;; 'лествляется естественная вентиляция.
Водоснабжение осуществляется насосом, погруженным в одиннадцатиметровую скважину. Скважина находится на расстоянии 45 м от входа в выработку. В выработке нет трубопровода, так как технология добычи не требует воды. В случае необходимости, кроме внешней скважины. можно пробурить скважину в подошве какой-нибудь выработки глубиной 5-7 м.
Электроснабжение выработки осуществляется через трансформатор 50 кВт, связанный с ЛЭП.
В заброшенных выработках можно устроить: склад, нефтехранилище, холодильник, хранилище научно-технических, культурных и финансовых ценностей, хранилище отходов, гаражи, авторемонтную мастерскую, промышленный объект, производство грибов, оранжерею, винный погреб и др. Поперечное сечение выработок позволяет доступ туда грузовых поездов, тяжелых грузовых автомобилей при двухстороннем движении.
Заброшенные подземные выработки геологоразведочного объекта «Зндарово», Бургаская область, штольня 10. Штольни 10 и 12 находятся соответственно на 2 км и 3,5 км к северо-восток)' от деревни Зндарово, и на 42 км и соответственно 37 км к юго-востоку от г. Бургас. От деревни Зидарово до штольни 10 дорога проселочная, проходимая круглогодично; вход в штольню 12 находится на расстоянии 50 м от асфальтированной дороги Зидарово-Бургас.
Рельеф холмистый, предгорья заросли кустарником и широколиственным лесом. Штольня пройдена в 1982-1988 гг. для разведки зидаровского полиметаллического рудного поля. Вмещающие породы - вулканические трахибазальты, базальты, туфы. Они гидротермально слабо изменены ~ хлоритизированы и каолинизированы. Разведка не доказала наличие промышленного полиметаллического орудененля.
Штольня 10 имеет один вход и слегка обрушена в интервале 25 м. Штольня 12 имеет два входа, закрытых металлическими решетками: первые 250 м штольни используются для выращивания грибов.
Штольни пройдены в крепких породах без крепления. Только первые 25 м укреплены металлическими аркообразными конструкциями , которые в штольне 10 демонтированы.
Штольня 12 сухая, а водоооильность штольни 10 минимальная - 0.01-0,02 л/с. {ахоляшиеся вблизи штолен овраги сухие. В штольне 12 проведены электроэнергия 1 водоснабжение технической водой.
Вентиляция в штольне 10 принудительная, теперь демонтированная; главная птольня 12 имеет естественную вентиляцию, в штреках вентиляции нет.
Отвал штольни 10 имеет плошадь 0,2 га, штольни 12- 0,4 га. Отвалы выровненные, но биологически не культивированы. Не' могут быть использованы аля разгрузочных работ и временного хранения отходов, предназначенных для захоронения в подземных выработках.
Заброшенные подземные выработки рудника «Кошава», Вндинская область. Гижовый рудник «Кошава» находится рядом с одноименным селом в 20 км на северо-восток от г. Видин. Рудник сообщается с городом и окрестными селами сетью асфальтовых дорог. Местность равнинная с площадью 2 км (кв) и среднюю мощность 17 м. Балансовые залежи гипса 47 млн.т. Вмещающие породы: мергель, известняк, глина. Крепость гипса 150 кг/см (кв). Мергелей и известняка - 250-300 кг/см (кв).
До 1987 г. месторождение эксплуатировалось камерно-столбовым методом. Опорные столбы имеют размеры - 17,5x17,5 м. Сечение эксплуатационных камер 70 м(кв). При такой технологии коэффициент изъятия 18-20%.
Транспортные и вентиляционные галереи пройдены в гипсовом пласте и имеют поперечное сечение 20 м (кв) (5x4 м). Вывоз гипса производится десятитонными грузовиками.
Горизонтальные выработки связаны с поверхностью двумя шахтами: «Капитальная» и «Вспомогательная» глубиной 260 м. Шахты имеют круглое сечение радиусом 5,6 м и площадью 93 м (кв). Светлое сечение 78 м (кв). Шахты оборудованы подъемником, лестницей, всеми необходимыми коммуникациями.
Годовая производительность рудника 340 тонн гипса, в том числе 100 тыс.тонн переработанного гипса.
Обводненность выработок всего рудника 2 л/с. Вода собирается в шахтных водосборниках и насосами откачивается на поверхность.
Температура в выработках около шахт 16-17 градусов, в транспортных и эксплуатационных выработках повышается до 24 градусов.
Влажность воздуха около шахт 80% и в выработках 85-90%,
Вредных газовыделений нет.
Все выработки электрифицированы.
Рудник проветривается принудительной вентиляцией.
Все галереи на западном участке рудника крепкие, без крепления, сухие и приспособленные для движения большегрузных автомобилей.
При использовании до 1987 г. камерно-столбовой системы добычи с ленточно-барьерными целиками, коэффициент добычи гипса составляет порядка 12%. После введения системы эксплуатации с заполнением камер коэффициент повышается до 30%. Таким образом, значительно увеличивается добыча и уменьшается опасность провалов. С точки зрения вторичного использования выработок, система с заполнением имеет ряд недостатков: 1) удорожается производство гипса примерно на 30%; 2) расходуется дефицитный стройматериал (песок); 3) более высокий коэффициент добычи не имеет существенного значения, так как запасы гипса практически не ограничены. Надо отметить также, что кварцевые и магнетитовые компоненты песка для заполнения воздействуют неблагоприятно на геохимическую среду, а далее и на гидрохимическую обстановку.
Мировая практика показывает, что гипсовые месторождения используются прежде всего для создания подземных пространств и размещения в них различных хозяйственных объектов (включая и хранилища отходов), а добытый гипс является «вторичным» и «бесплатным» продуктом. При этом созданные подземные пространства при использовании камерно-столбовой системы эксплуатации уникальны, в том числе и рудник «Кошава». Эксплуатационные камеры имеют длину 100 м, ширину 7 м, высоту 6-8 м, галереи имеют поперечные сечения 5x4 м.
Имея в виду вышеизложенное, необходимо сохранить часть подземных пространств в руднике «Кошава» путем частичного использования камерно-столбовой системы добычи, сохранения галерей (подходные, транспортные, вентиляционные и др.), чем будут созданы условия для размещения хранилищ отходов и других хозяйственных объектов в заброшенных подземных выработках.
Гидрогеологическая оценка подземных выработок Гидрогеологические условия подземных объектов характеризуются:
- силикатным интрузивным и эффузивным составом пород,
- гидротермальными образованиями рудоносной минерализации;
- кристаллизацией гидрогенетических катионов тяжелых и цветных металлов в бескислородной среде, с сульфидным и гидросульфидным анионом (сульфидные минерализации);
-постепенно раскрывающимися, эрозированными, денудированнымн. пенепленизированными старыми гидрогеологическими структурами, подверженными действию окислительных процессов при выветривании вследствие геолого-текгонических и физико-геоморфологических изменений в горных массивах;
-газовым составом подземных трещинных вод, дренированием горных выработок; имеет атмосферное происхождение и незначителен; воды не насыщены газом, но некоторые из них карбонатно и сульфатно агрессивны;
- ультрапресными и красными по общей минерализации, сульфатно-гидрокарбонатно-натриево-калышевыми силикатными водами;
-положением разведочных выработок над местным базисом эрозии, в водонасыщенной зоне (аэрациогенной), которая представляет надежную гидрогеологическую защиту от подземных вод
Выполненное сейсмическое районирование и прогноз возможных очагов и балльности землетрясении на следующее тысячелетие и 10 тыслет для территории Болгарин позволило выявить районы с заброшенными подземными выработками, подходящими для хранения различных, в том числе радиоактивных отходов.
Ожидаемая максимальная надежность ее оценки. Кроме местных очагов все подземные объекты на территории Болгарии, подходящие для хранилища отходов, как и для других хозяйственных объектов, подвержены воздействию отделенных, вне территории страны, очагов землетрясений. Поэтому обычно уязвимость объектов оценивается таким возможным воздействием, как интенсивность, которому данный объект может быть подвержен в разное время. Эта максимальная интенсивность воздействия характеризуется сотрясением и показывает, в какой период времени данный объект подвергается такому воздействию хотя бы один раз. Это правило заложено во всех нормативных документах, имеющих отношение к проектированию и строительству б районах с повышенной сейсмичностью. Как основание для такой нормативной оценки, принимается карта сотрясьсмостн за период 1000 лет. Эта карта лает надежную
оценку ожидаемой сотрясаемостк за период 300-3000 лет, т.е. практически за время существования всех строений и сооружений в историческом аспекте (фиг. 8.37). На основании этой карты ожидаемые объекты «Джебел», «Зидарово», «Кошава», «Смоляновцы», «Мартиново» и «Маджарово» (фиг. 8.34) попадаюют в зон}' с максимальной сотрясаемостью УП баллов за данный период. "Лаки", "Бессарбово" и "Свещи плаз" - УШ баллов. «Давидково» и «Звездата» - IX баллов по 12-ти балльной шкале Медведева-Шпонхофера-Карника (МЭК), а на границе VII - VIII баллов - объект Папрат. На карте (фиг. 8,37) показаны сейсмические коэффициенты (арабскими цифрами), которые используются при проектировании строения и сооружения на земной поверхности.
Одну из консервативных оценок, которая используется для определения сейсмического риска, можно взять с карты 10000-летнего прогноза (фиг. 8.38). Карта охватывает период 30000 лет и практически дает возможность определять риск возникновения опасных событий (в случае воздействия, превышающего данную ступень) на весь период существования цивилизации, что является достаточной гарантией (или так принимается) для безопасного существования какого-либо сооружения. На основании этой карты (фиг. 8.38) [Вопсе\\ Е, 1982] объекты «Кошава», «Смолянци», «Зидарово», «Пчелояд», «Мартиново» и «Маджарово» входят в зону УП баллов, а все остальные объекты - в зону воздействия в УП баллов по шкале МБК, а объекты «Лаки», «Свещи плаз», «Звездата» и «Давыдково» относятся к зоне с ожидаемым воздействием IX баллов.
Имея в виду мировой опыт, доказывающий, что интенсивность воздействия на земной поверхности уменьшается ка 2-3 балла в подземных выработках, если даже они находятся не особенно глубоко [Окомото Ш., 1982], можно сказать, что всем выработкам, предложенным под хранилища отходов, потенциально сейсмическое воздействие не угрожает. При проектировании, однако, ь обязательном порядке необходимо провести детальное исследование сейсмических условий для выбранного объекта с целью произвести количественную оценку сейсмической опасности.
На базе сейсмической оценки составлена классификационная таблица с точки зрения сейсмической безопасности подходящих для отходов подземных объектов (табл. 8.21).
Таблица 8.21
Классификация подземных объектов, подходящих для хранилищ отходов, в зависимости от сейсмической безопасности
ОБЪЕКТ ВОЗ Ммах Ожидаемый балл сотряса-емости по МЭК Классификационный Номер
1000 лет 10000 лет
1 .Геологоразведочный объект «Джебел», Кырджа-линское, участок «Папрат», гал. 1 и 2 4,5 - 5,0 VII VIII 8-9
П. Геологоразведочный объект «Зидарово», «Бур-гаское», штольны 10 и 12 4,1 -4,0 \П VII 1
Ш. Геологоразведочный объект «Етрополе», участок «Звездата», тр. 1 6,6 - 7,0 IX IX 13
IV. Геологоразведочный объект «Лыки», гал. 178 и р-к «Четрока», штольня 780, Смолянское 4,6 - 5,0 VIII IX 11
V. Геологоразведочный объект «Давидково», Смолянское, участок «Б елев-ского», тр. 9 и 10 4,6 - 5,0 VIII-IX IX 12
VI Р-к «Басарбово». Русенское 4,1-4,5 МП VIII 6
VII. Р-к «Кошава», Видинское 4,1 -4,5 VII га 4
VIII. Геологоразведочный Кырджалийское, гал. 1, 2, 3, 4, 6, 7 и 8 4,6-5,0 УП VIII 8-9
IX. Геологоразведочный 7 объект - «Пчелояд», Кырджалийское, и-ний «Попско»,тр. 3 4,6 - 5,0 VII VII 7
X. Р-к «Мартынове», Монтанское, геологоразведочная штольня гор. 850 4,1 - 4,5 VII га
Х1.Р-К "Маджарово", 3 Хасковское, тр.1 и чал 85 4,1 -4,6 VII га Хг
ХП. Геологоразведочный объект «Свеша праз», Етропольское. гал. 52 5,1 - 5,5 ¥Ш IX 10
ХШ. Р-к «С.моляновцы», Монтанское, тр. 1 и 2 и штреки 1 и 2 4,5 - 5,0 \Т1 VII 5
Второе защищаемое положение
Созданный банк геолого-геофнзической, гидрогеологической и горнотехнической информации в виде кадастра горных выработок является предметной основой выбора существующих горных выработок для хозяйственных объектов.
Обоснование второго защищаемого положения приведено в 4, 5, б и 7 главах.
Кадастр неиспользованных горных выработок на территории Болгарии
Не все заброшенные и законсервированные подземные выработки подходят для размещения в них хозяйственных объектов. Из огромного их числа или их отдельных участков необходимо выбрать те, которые максимально отвечают требованиям к строящимся в них объектам. Кроме того, необходимо иметь ввиду соображения экономического и экологического характера, при выборе нужно соблюдать принцип оптимальности - реализовать максимальный хозяйственный и экологический эффект при минимальных затратах сил, средств и времени.
На основании анализа научных и практических достижений в других странах и собственного накопленного многолетними исследованиями опыта, могут быть сформулированы специально подобранные критерии, включающие множество показателей (геолого-геофизического, гидрогеологического, горнотехнического, экономического и экологического характера), как и критерии общего характера. В них включаются:
- Общая характеристика района предприятия (объект, рудник).
-Геолого-геофизическая, инженерно-геологическая и гидрогеологическая
характеристика.
- Горнотехническая характеристика выработок
- Электроснабжение подземных выработок.
- Эколого-экономическая оценка.
При учете всех этих показателей подземные хозяйственные объекты будут значительно дешевле и более экологичны в сравнении с аналогичными объектам!', построенными на земной поверхности.
Все данные исследования обобщаются и систематизируются в кадастр подземн: IX выработок (глава 5). Кадастр содержит:
- объяснительную записку, включающую описание прежде всего тех показателей для одной или группы аналогичных выработок, которые не могут быть представлены в табличной форме (9.3.1.1., объект I! и объект V);
- таблицы с описанием показателей для оценки одной или группы аналогичных выработок (табл. 9.6. и табл. 9.21), в таблицах представлены показатели, имеющие цифровое или короткое словесное выражение;
- ситуационный план выработки с продольными разрезами;
- информационный указатель подземных выработок (глава 6).
Структура кадастра. Кадастр нарушений в земных недрах от заброшенных
подземных выработок содержит:
- текстовую часть объемом 1659 стр., графическую часть из 250 графических приложений, собранных в 13 томов (табл. 5.1.);
- информационный указатель нарушений (в земных недрах от заброшенных подземных выработок), описанных в кадастре (табл. 6.1.).
Кадастр содержит данные, дающие возможность сделать выбор н оценить Подземные выработки с точки зрения размещения в них различных объектов, а также исходные данные для составления технико-экономических докладов и другой документации при проектировании подземных объектов.
В информационном указателе (глава 6, -табл. 6.1.) каждой подземной выработке присвоен основной и указательный индексы (первая и вторая позиции) и 4 основных оценочных показателя (третья - шестая позиции): местоположение, длина, площадь и объем выработки. По этим показателям делается предварительный выбор выработки, подходящей для размещения в ней объектов; полная характеристика каждой выработки берется из текстовой и графической части кадастра, используя присвоенные индексы соответствующей выработки в информационном указателе.
До конца 1994 г. в кадастр включен: . 291 подземный объект с общей длиной -177344 м, площадью 514174 и объемом 1915293 м'\ Кадастр представляет открытую систему, которая может пополняться непрерывно. Расположение всех 291 заброшенных подземных объектов показано на карте Болгарии (фиг. 5.1.) и на отдельных топографических картах в масштабе 1:100000.
Таблица 5.1
Структура кадастра нарушений в земных недрах от заброшенных подземных
Тема N Том •м Наименование темы Кол-во стр. Графика, листы
1 2 3 4 э
794 1. Исследование оптимальных условии и возможности использования заброшенных горных выработок в Пернишком, Бургасском и Кардталийском округах для защиты населения, материальных ценностей и резервов народного хозяйства. София, 1977 г. 133 31
| 636 1 .Исследование горных выработок на территории НРБ с учетом их использования для нужд народного хозяйства и ГО. София. 1989 г. 105 3
636 1 1. Каталог заброшенных и доступных для исследования подземных выработок с учетом их использования для нужд ГО и народного хозяйства. София, 1981 г. 182 39
815 1. Охрана земной поверхности от уничтожения и загрязнения через строительство хозяйственных и других объектов в заброшенных подземных -выработках. Разработка каталога заброшенных после эксплуатации подземных выработок. София, 1985 г. 306
815 1 1 1 Охрана земной поверхности от уничтожения и загрязнения через строительство хозяйственных и других объектов в заброшенных подземных выработках. Разработка каталога заброшенных после эксплуатации подземных выработок. София, 1985 г. > : 41
863 1. Исследование подземных выработок с учетом их использования для нужд ГО и народного хозяйства. София, 1985 г. 271
863 1 1. Исследование подземных выраооток с учетом их использования для нужд ГО и народного хозяйства. София, 1985 г. -+— 52
2901
| подземных пространств с учетом ; ! актуализации информационного |
I указателя забоошенных после разведки | ! и эксплуатации подземных выработок. |
гв
112; 3 .. 4 А 5 .
подходящих для размещения народнохозяйственных и других объектов, София, 1986 г.
2901 1 1. Исследование состояний некоторых подземных пространств с учетом актуализации информационного указателя заброшенных после разведки и эксплуатации подземных народнохозяйственных и других объектов. София, 1987 г. 65 10
1123 Исследование возможностей сохранения отходов (особо вредных веществ) в заброшенных подземных выработках. София, 1988 г. 152 13
1174 Исследование возможностей разработки системы захоронения радиоактивных отходов в геологических формациях при тяжелой реализационной аварии. София, 1990 г. 160 13
1416 1. Исследование возможностей захоронения обработки массы из окружающей среды, загрязненных опасными и низкорадиоактивными веществами вследствие аварии или инцидента. София, 1993 г. 98 16
1416 1. Исследование возможностей захоронения обработки массы из окружающей среды, загрязненных опасными и низкорадиоактивными веществами вследствие аварии или инцидента. София, 1994 г. 109 19
Основной индекс (табл.6.1, графа 1): Первая п вторая познцин-область и
регион:
Б-Бс - Бургаская область. Бургаский регион;
Б-Сл - Бургаская область, Сливенский репюн; Б-Яб - Бургаская область, Ямболский регион; В-Вн - Варненская область, Варненский регион; В-Дб - Варненская область, Добричский регион; Л-Вт - Ловечкая область, Великотырновский регион; Л-Гб - Ловечкая. область, Габрозский регион, Л-Лч - Ловечкая область, Ловечкий репюн; Л-Па - Ловечкая область. Плевескнй репюн, М-Вз-Мснтанская область, Видннский регион; М-;.. - Монтанская область. Врачанский регион.
Таблица 6.1.
Информационный указатель нарушений в земных недрах от заброшенных подземных выработок по областям и регионам
Основной
индекс;
область,
регион,
объект,
том N
Указательный индекс ; стр, таблЛЧ
Фиг. N
?
Объект
Длина Плошадь Объем
2
M
M
M"
1
46 15 09 05
Б-Бс-01-0479 Б-Бс-02-0479 Б-Бс-03-0479 Б-Бс-04-0479 Б-Бс-05-0479
Б-Бс-06-0479 Б-Бс-07-0479 Б-Бс-08-0479
БУРГАСКАЯ ОБЛАСТЬ 4313 99934 208081 Бургаский район 12402 32807 81214 МОП «Бургаские медные мины» 5015 11676 28633 Рудник «Вырли бряг» 2645 5976 14213
025-00-01 Участок «Ударник» 820 1886 4338
травербаны шахт 11 032-00-01 Участок «Ударник», 400 960 2200
04 штольня 90 034-00-01 Участок «Ударник», 300 720 1650
04 галерея 90
034-06-01 Участок «Надежда», 725 1960 3625
штольня 90, гал.52 и гал.2 034-06-01 Участок «Капчебто», 400 960 ' 2400
05 штольня и гал. 1
04 МОП «Бургаские медные 2050 4932 12160 мини», рудник «Росен» Штольня до флотационной 120 300 600 фабрики
Участок «Стаханов», 820 1920 4800
штольня 1
Участок «Дядо Тома», 320 790 1980 штольня I
073-00-01 06
073-00-01
06
040-00-01 07 02
Геологоразведочный объект «Ло,зен» Х-Хс-17-0863 170-17-01 Шахта 2
Х-Хс-18-0863 170-18-01 Шахта 3
2GOO 5000 14000
750 1875 5250
1250 3125 8750
* - В полном тексте диссертации перечислена 291 подземна$ивыработка.
Использование 13-томного кадастра нарушений в земных недрах от заброшенных подземных выработок затруднительно из-за его большого объема. Для облегчения и ускорения доступа к информации из кадастра последний компьютеризирован; компьютеризация кадастра базируется на системе управления базы данных
Информационный указатель нарушений в земных недрах от заброшенных подземных выработок
Расшифровка основного н указательного индекса к информационному указателю по областям и регионам.
М-Мн - Монтанская область, Монтанский регион;
П-Пз - Пловдивская область, Пазарджишский регион;
П-Пд - Пловдивская область, Пловдивский регион;
П-См - Пловдивская область, Смолянский регион;
Р-Рз - Русенская область, Разградский регион;
Р-Рс - Русенская область, Русенский регион;
Р-Тщ - Русенская область, Тырговищский регион,
Р-Се- Русенская область, Сшшстренский регион;
С-Бл - Софийская область, Благоевградский регион;
С-Кн - Софийская область, Кюстендилский регион;
С-Пк - Софийская область, Пернишкий регион;
С-Сф - Софийская область. Софийский регион,
Х-Кж - Хасковская область, Кырджалийский регион;
Х-Сз - Хасковская область, Старозагорский регион;
Х-Хс - Хасковская область, Хасковский регион.
Третья позиция -номер подземного объекта для соответствующего региона;
Четвертая позиция - номер кадастра, где дана характеристика подземного объекта (объяснительная записка, таблицы, фигуры):
0479 - £. Христов, Б. Дунев, Г. ГеноБ, 3. Захариев, Н Матов. Исследование оптимальных условий и возможностей использования заброшенных горных выраО /ок в Пернишком. Бургаском и Кырджалмйском регионах для зашиты
населения, материальных ценностей и резервов народного хозяйства. ВГТИ - НИС, N479/1975, София, 1976 г.. ¡33 стр.
0636 - Е. Христов, Г. Генов, В. Данов, С. Панчев. Исследование горных выработок на территории НРБ с учетом их использования для нужд народного хозяйства и гражданской обороны (ГО). ВГТИ —НИС, N 636/1979, София, 1981 г. (том I, 105 стр., том И, 182 стр,);
0815 - Е. Христов, А. Близнаков, К. Виков, М. Иванов, П. Захариева, И. Узунов. Охрана земной поверхности от уничтожения и загрязнения путем строительства хозяйственных и других объектов в заброшенных подземных выработках. Разработка каталога заброшенных после эксплуатации подземных выработок, ВГГИ - НИС, N 815/1983, София, 1985 г. (том I, 306 стр., том 11 41 стр.).;
0863 - Е. Христов, А. Близнаков, К. Виков, М. Иванов, П. Захариева. Исследование подземных- выработок с учетом их использования для нужд гражданской обороны и народного хозяйства. ВГГИ-НИС, N 863/1984, София, 1985 г. (том 1,271 стр, том 11? 52 стр.);
2901 - Е. Христов, А. Близнаков, О. Гюндуров, М. Саздов, П. Захариева. Исследование состояния некоторых подземных пространстве учетом актуализации информационного указателя заброшенных после разведки и эксплуатации подземных выработок, подходящих для размещения народно-хозяйственных и других объектов. ВГГИ - НИС, N 2901/1986 (том 1, София, 1986 г., 78 стр., том 11, София, 1987 г., 52 стр.);
1123 - Е. Христов, К. Виков, с Костянев, О. Гюндуров. Исследование возможности сохранения отходов (особо вредных веществ) в заброшенных подземных выработках. ВГТИ - НИС, N 1123/1988, 152 стр.;
1174 - Е. Христов, Т. Динчев, Киков, В. Валиков, Е. Дешев. Исследование возможностей разработки системы захоронения радиоактивных отходов в геологических формациях при тяжелой радиоактивной аварии. ВГТИ - НИС, К 1174/1988, София, 1990 7., 160 стр.;
1416 - Е. Христов. С. Станев, Д. Ристов, Д. Лилшдаров. Б. Рангелов, И. Стоянов и др. Исследование возможностей захоронения и обработки масс из окружающей среды, загрязненных опасными и низкорадиоактивными веществами
вследствие аварии или инцидента. ВГГИ - НИС. N 1416/1993 (том I. София, 1993 г.. 98 стр., том И, София, 1994 г., 109 стр.).
В основном индексе (табл. 6.1., графа I), против названия области (региона) и хозяйственной организации, которая разведывала и эксплуатировала объект, обозначено число подземных объектов соответствующей территориальной единицы и хозяйственной организации.
Указательный индекс
Первая позиция - обозначенная трехзначным числом в интервале 001-300 -номер страницы тома кадастра с объяснительной запиской (текстовое описание) для соответствующего подземного объекта.
Вторая позиция - обозначенная двухзначным числом в интервале 01-99 -номер таблицы в кадастре для соответствующего подземного объекта.
Третья позиция - обозначенная двухзначным числом в интервале 01-99 -номер графического приложения в кадастре для соответствующего подземного объекта; в случае, когда для данного объекта имеется более одного графического приложения, шифр последнего записан в следующем ряду, как дополнительный.
ТРЕТЬЕ ЗАЩИЩАЕМОЕ ПОЛОЖЕНИЕ
Геолого-геофизическое районирование территории Болгарии позволяет осуществить конкретное размещение подземных хранилищ радиоактивных отходов, ядохимикатов, продуктов нефтехимии и сельского хозяйства, а также промышленных, культурных, лечебно-профилактнческнх объектов в различных по геологическому строению регионах страны.
Обоснование третьего защищаемого положения изложено в 1,2,3,9,10,11 . 12
главах
Анализируя особенности геолго-геофизической, гидрогеологической и горнотехнической характеристики 291 заброшенных подземных выработок на территории Болгарии, были подобраны свыше 60 выработок для расположения в них 14 групп хозяйственных объектов.
Во исполнение решенм № 103 Бюро Совета Министров Болгарии от июля 1982 г. на основе составленного с 1975 по 1994 гг. «Кадастра нарушений в земных
недрач от заброшенных подземных выработок» была разработана «Концепция расположения хозяйственных объектов» в них. В «Концепции...)) сформулированы 11 концептуальных задач:
Задача №1. Захоронение отходов в заброшенных подземных выработках -
Для хранилищ отходов могут быть использованы следующие заброшенные подземные выработки:
I группа - основные подземные выработки, подходящие для хранилищ отходов.
1. Геологоразведочный объект «Джебел», Кырджалийсий регион, участок «Папрат», галерея 1 (индекс Х-Кж-08-2901, 008-03-15) и галерея 2 (индекс Х-Кж-09-2901, 010-04-15).
2. Геологоразведочный объект «Зидарово», Бургаский регион, штольня 10 (индекс Б-Бс-14-1416, 11-1юЗ-1.4) и штольня 12 (индекс Б-Бс-15, 11-1.4-1.5).
3. Геологоразведочный объект «Етрополе», Ботевградский район.
4. Геологоразведочный объект «Лыки», галерея 178 (индекс П-См-02-141б, 005-1.1-1.1) и рудник «Четрока», штольня 786 (индекс Л-См-03-1416, 008-1.2-1.2), Смоленский регион.
5. Геологоразведочный объект «Давыдково», Смоленский регион, участок «Белевско», травербан 9 (индекс П-См-0401416, 024-1.6-1. И) и травербан 10 (индекс П-См-05-1416, 024-1.7-1.12).
П группа - дополнительные подземные выработки, подходящие для хранилищ отходов.
6. Часть заброшенных подземных выработок в руднике «Басарабово», Русеншй регион (индекс Р-Рс-01-0636,085-01.-2).
7. Часть заброшенных подземных выработок в руднике «Кошава», Видннский регион (индекс М-Вд-11-0636, 006-01-02).
Ш группа - подземные выработки, потенциально подходящие для хранилищ отходов.
8. Геологоразведочный объект «Джебел», Кырджалийский регион, галереи 3,4,6,7 и 8 (индекс Х-Кж-05-2901,013-17-16).
9. Геологоразведочный объект «Пче.юяд». Кырджалийский регион, месторождение «Попскох. травербан 3 (индекс Х-Кж-1 ¡-1416.033-1.8-1 4).
10. Рудник «Мартыново». Монтанский регион, геологоразведочная штольня, горизонт 850 (индекс М-Мн-01 -06363, 063-02-02).
11. Геологоразведочный объект «Маджарово», ХасковскшЧ регион, травербан 1 и галерея 85 (индекс Х-Хс-01-0863, 134-01-02).
12. Геологоразведочный объект «Свешиплаз», Етрополский район, галерея 52 (индекс С-Сф-07-0636, 136-07-06).
13. Рудник «Смоляновцы», Монтанский регион, травербаны 1 и 2 и штреки 1 и 2 (индекс М-Мн-07-1176,076-21-05).
Задача №2. Использование заброшенных подземных выработок рудника «Басарбово», Русенский регион (индекс Р-Рс-01-0636, 85-01-02) для строительства склада ГСМ и промышленных товаров, холодильников, складов медикаментов, культурных и финансовых ценностей, больницы, завода точного приборостроения, для выращивания грибов и др.
Исследовательские работы дадут возможность уточнить конкретные объекты для проектирования одного или нескольких объектов: проектирование и строительство объектов должно проводиться только в заброшенных выработках действующего рудника «Басарбово», чтобы не мешать добыче строительного известняка.
Задача №3. Использование заброшенных подземных выработок в руднике «Кошава», Видинский регион (индекс М-Вд-30—0363, 6-00-02) для строительства промышленных предприятий, складов, хранилищ, выращивания грибов и др.
Исследовательские работы должны выяснить оптимальную транспоритиую связь между глубоко залегающими горными выработками (260 м) и земной поверхностью; один из вариантов требует выяснения технико-экономической целесообразности строительства наклонной штольня для автомобильного транспорта. В зависимости от выбора рациональной транспортной связи будет сделан соответствующий выбор проектирования и строительства одного или нескольких хозяйственных объектов.
С точки зрения вторичного использования подземных пространств рудника «Кошава)/, принятая сейчас система эксплуатации с заполнением нецелесообразна
Задача >»-!. Строительство ресторана, склада и пр. В заброшенном участке «Кяпче», Бургас (индекс Б-Бс-05-04~9, 34-06-05).
Вход в подземный участок расположен в зоне отдыха на окраине г. Бургас в непосредственной близости от жилого комплекса «Меден рудник». Это предопределяет и возможность использования подземного объекта для двух целей: хозяйственного объекта и убежища при экологической катастрофе.
Задача №5. Использование заброшенных подземных выработок для хранения ядохимикатов.
Исследовательские, проектные и строительные работы должны быть проведены на трех геологоразведочных выработках с индексом Х-Кж-05-0479, 5706-13, находящихся в непосредственной близости от ж/д станции «Джебел». Для такой же цели могут быть использованы и другие выработки, расположенные недалеко от шоссе в районах с интенсивным земледелием (рудник «Николаево», индексы Х-Сз-03-0815, 265-03-03; Х-Сз-04-0815, 265-04-04; Х-Сз-05-0815, 265-04-04, С-Сз-06-0815, 165-05-05; рудник «Скриняно», индексы С-Ки-27-0863, 121-27-03; С-Ки-29-0863, 121-00-03; С-Ки-30-0863, 121-30-03; 121-30-03; С-Ки-31-0863, 121-31-03.
Задача №6. Использование заброшенного подземного участка «Надежда». Бургас (индекс Б-Бс-04-0479? 29-06-01) в качестве склада материальных ценностей. Непосредственная близость подземного участка г. Бургас предопределяет возможность его использования для нужд городского складского хозяйства, а также в качестве убежища для населения при экологической катастрофе.
Задача №7. Использование заброшенных и действующих выработок как источника воды для промышленных целей.
Работы будут проводиться, прежде всего, в подземных выработках со значительным дебитом рудничных вод, где водозабор будет осуществляться непосредственно при выходе воды в выработку. Геологоразведочный объект «Симитли» (индекс С-Бл-110-0815, 74-10-01), МОК «Панапорски мини» (индекс П-Пз-08-0815, 164-10-01); геологоразведочный объект «Лозен» (индекс Х-Хс-08-0863, 170-18-17); рудник «Лесово» (индекс Б-Яб-18-0863, 216-18-16, Б-Яб-05-0863, 186-0506, Б-Я6-06-0863, 188-06-08, Б-Яб-07-0863, 190-07-09, Б-Яб-08-0863, 192-08-10).
Задача №8. Использование заброшенных подземных выработок для складов горюче-смазочных материалов (ГСМ).
Для складов ГСМ используются выработки, проведенные в устойчивых породах, без ограничения режима температуры и влажности, расположенные недалеко от г рог с легким доступом транспорта. Это рудник «Крумово», участок
«Крушево» (индекс Б-Яб-09-0863. 195-09-12. Б-Яб-10-0863. 197-10-12. геологоразведочный объект «Маджарово» (индексы Х-Хс-08-0863. 134-08-08. Х-Хс-08-0863, 134-01-02), геологоразведочный объект «Первенец» (индекс П-Па-13-0815, 237-09-01), рудник «Николаеве») (индекс Х-Сз-03-0815. 265-03-03, Х-Сз-04-0815. 265-04-04, Х-Сз-05-0815,265-04-04, Х-Сз-06-0815, 265-05-05).
Емкостям в складах сырой нефти должны быть непосредственно сами подземные выработки, без облицовки и использования цистерн. Для этого необходимо создать оптимально выровненные гидростатические давления подземных вод и сохраняемой нефти, чтобы не допустить смешения нефти с водой.
Задача №9. Использование заброшенных подземных выработок для вырашиваиия грибов.
Для этой цели требуются подземные выработки, проведенные в крепких породах с высокой влажностью воздуха. Такие свойства имеют выработки: геологоразведочный объект «Панапорище» (индексы П-Пз-01-0815, 156-02-02, П-Пз-02-0815, 156-04-04), рудник «Скрыняно» (индексы С-Кн-30-0863, 121-30-30, С-Кн-31-0863, 121-31-03), геологоразведочный объект «Осетеново» (индекс Х-Сз-01-0815,258-01-02).
Задача №10. Использование заброшенных подземных выработок как зернохранилища, овощехранилища и винные погреба.
Для зернохранилищ и овощехранилищ надо использовать сухие выработки с температурой воздуха 10-12 градусов по Цельсию и относительной влажностью воздуха 65-10%. Такие выработки находятся на геологоразведочном объекте «Панапорище» (индекс П-Пз-03-0815, 156-04-04, П-Пз-03-0815, 164-10-10), в руднике «Красен» (индекс Р-Рс-01-0636, 85-10-02), в руднике «Брежани (индекс С-Бл-01-0815, 44-01-01), в руднике «Бобов дол» (индекс С-Кн-01-0863, 56-01-02), в руднике «Николаево» (индекс Х-Сз-04-04), в руднике «Т. Некков» (индекс С-Пк-01-0479, 66-00-15).
Винные погреба размещаются в крепких и влажных выработках с температурой 10-12 градусов по Цельсию и относительной влажностью 85-90%. Такими являются выработки на геологоразведочном объекте «Грынчарица». участок «Ремово» (индекс П-Пз-21-0815. 196-21-14. П-Пз-23-0815. 126-23-14. П-Пз-23-0815. 203-24-14), е руднике «Красен» (индекс Р-Рс-01-0636. 85-01-02). на
геологоразведочном объекте «Первенец (индекс П-Пд-07-0815, 233-07-04), в руднике «9-ти септември» (индекс Б-Бс-10-0479, 45-06-00, Б-Бс-! 1-0479, 45-06-00).
Задача №11. Использование хозяйственных объектов, размешенных в заброшенных подземных выработках в качестве защитных сооружений при экологических катастрофах.
Хозяйственные объекты, размещенные в заброшенных подземных выработках, кроме складов ГСМ, хранилища отходов, теплицы, водоисточники, зернохранилища, в обязательном порядке используют как защитные сооружения при экологических катастрофах.
Строительство атомных электростанций под землей. Первая подземная АЭС мощностью 25 МВт построена в 1960 г. в Норвегии. Недалеко от г. Стокгольм (Швеция) построена такая же станция мощностью 80, а во Франции - мощностью 275 МВт. По А. Сахарову, кардинальный метод обеспечения безопасности ядерной энергетики - расположение ядерных реакторов под землей на глубине нескольких десятков метров; стоимость таких реакторов выше на 20% в сравнении с реакторами, построенными на поверхности. Большие расходы при размещении всех реакторов под землей в будущем окажутся значительно меньше расходов при устранении ущерба одной единственной радиационной аварии, какой была Чернобыльская. А. Сахаров предлагает незамедлительно и полностью запретить и прекратить строительство ядерных реакторов на земной поверхности.
Другой автор - В. Юровицкий - предлагает две схемы размещения ядерных
реакторов: на глубину 200-300 м (фиг. 3.15) и 2000-3000 м (фиг. 3.16). При этих схемах размещения реакторов достигается практически абсолютная безопасность.
Используется также сила гравитации для создания высокого давления 20 атм, (при
глубине резервуара реактора 200 м) в паровой системе (фиг. 3,15) и сверхвысокое
критическое давление, приблизительно 230.10 Ра (при глубине резервуара 2300 м)
(фиг. 3.16). Кроме этого, радиоактивные отходы, подлежащие нейтрализации, не
выводятся, а сохраняются около резервуара навечно (фиг. 3.15). Во второй схеме
(фиг. 3.16) осуществляется очистка и фильтрация нагнетенных отходных вод в тот
же водоносный горизонт, из которого поступает вода в ядерный реактор.
Депрессионная воронка, образующаяся около водоотборника реактора, направляет
фильтрацию нагнетенных вод в направлении водохранилища. Таким образом,
нагнетенная загрязненкг?. года фильтруется и направляется к водоотборнику. Оттуда
Фиг .3.15. Схема атомно-грзвптзцисшной теплостаншш.
1-потребители горячей волы; 2 абонентные станции; 3-глазкыЯ резервуар системы; •) испаритель; 5. реактор; б-лнфт; 7-храннлнще отхоюв; 8—трубы для аварийкой оетанозки реа.ктора; 9-труба для орошения.
Элсктросззг-рп/я
rf-'- L И in г, * зпшгэ
Цех хргнеия отходов
Фиг.3.16. Схема атомной грлБИТзиионно-тгрмсллн^мпчгской электростанции (АГТЭС)
вода поступает в резервуар, где подвергается испарению и окончательной очистке, а образующийся пар отвечает всем санитарным нормам.
Загрязнения, накапливающиеся в земных пластах, образуют техногенные месторождения полезных ископаемых, которые в будущем могут быть использованы.
Вокруг подземных АЭС могут быть размещены индустриальные предприятия, использующие большое количество энергии и выделяющие жидкие отходы, которые отводятся в земных недрах для очистки и использования в замкнутом цикле водопо'требления «ядерный реактор - промышленные предприятия».
Подземное размещение ядерных реакторов для Болгарии - единственный способ решить глобальную экономическую и экологическую задачу: ЗА или ПРОТИВ строительства АЭС «Белене». Размещение только ядерных реакторов под землей обеспечивает полную безопасность при авариях, вызванных следующими факторами:
- человеческий фактор и контрольные системы (Чернобыльская авария, авария в Айленд^США);
сильные землетрясения \'Ш-1Х баллов по шкале МБК;
интенсивность землетрясений, наблюдаемая на земной поверхности уменьшается на 2-3 степени в подземных объектах, размещенных даже на небольшой глубине (Окомото, Ш, 1980);
- падение самолетов, ракет, искусственных спутников, метеоритов на реакторы;
диверсии.
Полной безопасности для ядерных реакторов, построенных на поверхности земли, из-за вышеперечисленных факторов не существует, даже если реакторы защищены толстым бетонным панцирем.
В районе г. Белене существуют благоприятные инженерно-геологические условия для размещения ядерных реакторов на глубине несколько десятков метров под землей (Е. Христов, П. Захариев, 1990 г.). Породы на глубине 36-76 м представляют аптские глины, известковые, пластичные, переходящие е плотный средне-крепкий мергель, а с 70-200 м - глинистый, пластичный мергель, местами алевролитовый. плотнь..": сравнительно крепкий.
Недалеко от р. Дунай существуют и другие подходящие геологические формации, отвечающие инженерно-геологическим, гидрогеологическим, сейсмически,м и горнотехническим условиям, в которых могут размешаться ядерные реакторы в подземных выработках. Это означает, что при современной технологической необходимости в большом количестве воды для функционирования ядерных реакторов, они могут быть размещены под землей в нескольких километрах от р. Дунай.
Захороненне отходов в заброшенных подземных выработках
1.Возможности захоронения отходов в подземных выработках.
Захоронение, в том числе долгосрочное, отходов лучше всего произвести в недрах земли. Преимуществом захоронения отходов в недрах земли в сравнении с их хранением на поверхности земли является:
- земная поверхность не уничтожается и не загромождается отходами;
- в недрах герметизация хранилищ отходов намного надежнее,
- покрывающие породы намного устойчивее к выветриванию, эрозии в сравнении с маломощным покрытием утрамбованной породой при захоронении отходов на поверхности земли;
- несравнимо выше надежность при землетрясениях, наводнениях, падениях самолетов, ракет, метеоритов и при других стихийных бедствиях и катастрофах,
- поддерживается экологическое равновесие земных недр через сохранение целостности подземных выработок.
Единственным одинаковым показателем для сохранения отходов под и на поверхности земли - это риск загрязнения вод (грунтовых и подземных) при аварийном нарушении герметизации хранилищ отходов. Эта опасность значительно меньше для подземных вод (см. дальше).
2. Выбор заброшенных подземных выработок, подходящих для хранили! отходов. Оптимальный выбор таких выработок состоит в том,чтобы их параметры совпадали в наибольшей степени с требованиями безопасного сохранения масс, загрязненных опасными и слабоактивными веществами вследствие аварий и происшествий. Согласно анализу научно-практических достижений в этом направлении основными требованиями безопасного сохранения опасных отходов я;;л,- >тся:
- удобный доступ транспорта к подземной выработке, выбранной для хранилища отходов;
- отдаленность подземной выработки от населенных пунктов в несколько км;
- объемные возможности подземной выработки не менее 1000 м(куб);
- гидрогеологические н сейсмологические условия должны способствовать долговечному безопасному сохранению отходов;
возможность надежной гидроизоляции подошвы, стен и кровли подземных выработок в местах сохранения отходов.
•Сравнивая эти требования с параметрами 291 заброшенных подземных выработок в кадастре, подобраны 13 групп подходящих выработок для захоронения отходов
Методика проектирования, строительства и эксплуатации хранилищ отходов в подземных выработках
Методика затрагивает следующие вопросы:
1. Местоположение подземных хранилищ отходов:
- подземные хранилища отходов должны быть вне населенных пунктов;
- подземные хранилища отходов должны быть вне водозащитных зон;
- подземные хранилища отходов не должны находиться в районах с 99%-ной вероятностью землетрясений с VIII баллов по шкале М5К;
- подземные хранилища отходов должны быть вне участков с доказанными невыработанными промышленными запасами минерального сырья, промышленных термоминеральных и питьевых вод;
- входы хранилища отходов и дороги к ним должны находиться вне районов оползней и лавин и располагаться на 10 м выше наивысшей точки затопления за 1000 лет
2. Обоснование пригодности скальных пород, в которых устраивается подземное хранилище отходов.
3.Построение подземного хранилища отходов (зона сохранения отходов, сосуды для аварийных выбросов жидких отходов, транспортировка).
А. Эксплуатация подземного хранилища отходов (требования к способу захоронения, количественный и качественный кадастр захороненных отходов, мониторинг состояния хранилища).
Обращение жидких отходов путем иньекгироваиия в геологические формации
1.Предпосылки подземного храпения жидких отходов в геологических формациях. Свыше 90% промышленных отходов - жидкие. Большая часть их не подлежит переработке и единственная возможность избавиться от опасных вешеств -захоронить их в недрах земли. В сравнении с остальными компонентами природной среды недра земли имеют более слабую связь с биосферой. Полный водообмен в литосфере в целом осуществляется за 5000 лет, в пластах с активным водообменом— за 330 лет, тогда как средний полный водообмен атмосферной влаги реализуется за 10 дней, речной воды - за 12 дней, грунтовых вод — за 1 год. Или полный водооборот литосферы осуществляется в 11 тысяч раз медленнее, чем полный водообмен атмосферной влаги и речных вод и в 330 раз медленнее, чем грунтовые воды.
2.Подземные методы захоронения жидких отходов. К подземным методам захоронения жидких отходов относятся:
-использование для хранилищ отходов заброшенных выработок, пещер и других полостей; для этой цели жидкие отходы заливаются в герметически закрытые контейнеры, предварительно подвергая их битумизации, остеклению и пр. нагнетание жидких отходов в недра земли в скважины.
Самое большое значение для захоронения жидких отходов имеет их нагнетание через глубокие скважины в подходящие изолированные осадочные формации - пески, песчаники, известняки и доломиты. Глубина поглощающего горизонта, в зависимости от гидрогеологических условий, варьирует от нескольких сот метров до 4000 м и больше, а дебит нагнетаемых жидких отходов изменяется от 40 до 8000 л/мин.
3. Жидкие отходы, захороненные путем нагнетания в глубокие скважины. Захоронение жидких отходов в геологических формациях целесообразно для
- загрязненных вод, которые не подлежат очистке или очень трудно очищаемые;
-загрязненных вод, захоронение которых экономически выгоднее, чем их очистка. Особенно важно обеспечение потенциальных возможностей для подземного захоронения жидких отходов от крупных радиационных аварий на АЭС.
4. Обработка жидких отходов до их захороиення в недрах земли. Цель предварительной обработки состоит в удалении примесей, которые могут повредить скважины и закупорить поры в породах, используемых для захоронения. Обработка включает устранение всех твердых частиц размерами выше I мм путем фильтрования или отстоя.
5. Выбор места для захоронения жидких отходов в литологических формация. Самые подходящие геологические характеристики для подземного захоронения имеют осадочные породы - пески, песчаники, известняки, доломиты. Они должны отвечать следующим требованиям:
а) быть пористыми и пропускать большие объемы жидкостей;
б) залегать между водонепроницаемыми пластами, причем нижний пласт должен иметь синклинальную форму; в таких условиях не допускается загрязнения подземных вод над, под и в стороне от места захоронения;
в) залегать на 400-500 м ниже уровня подземных вод, которые используются как питьевые, промышленные или для полива [Станев С., 1980].
6. Бурение скважин и техническое оборудование для нагнетания жидких отходов в геологические формации. Существенное требование при бурении состоит в надежной изоляции ствола скважины от водоносных горизонтов и минеральных источников.
Оптимально подобранная литологическая формация может принять любые жидкие отходы в больших количествах без опасности загрязнения подземных вод в соседних участках. К примеру, завод для производства полиамидных смол в штате Пенсильвания (США) выбрасывает свои жидкие отходы в поглощающий пласт известняка мощностью 60-70 м на глубину 426 м. После 10-ти летней эксплуатации количество захороненных жидких отходов достигло 11,3 млн.м" - фронт нагнетенных в пласт жидких отходов продвинулся в горизонтальном направлении на 1,6 км от скважины; при этом не обнаружена инфильтрация отходных продуктов в вышележащие горизонты [Станев С., 1980].
7. Выбор глубоких скважин в Северной Болгарии для нагнетания жидких отходов в геологические формации. В Северной Болгарии пробурено свыше сотни глубоких скважин глубиной от 1500 до 4000 м. Большая часть ггх обсажена, проведены испытания на пористость, проницаемость, кавернозность вмещающих
пород. В геологических разрезах есть хорошо поглощающие пласты радиационных и химических аварий, при которых получаются огромные количества жидких отходов
В результате оценки нескольких десятков глубоких структурных скважин в Северной Болгарии подобраны 9 скважин Монтанской области (табл. 10.1) с интервалом для захоронения глубиной от 1674 м до 4500 м. Природные ресурсы для нагнетания жидких отходов в этих скважинах привязаны к карбонатному комплексу верхней юры и нижнего мела (Ь - КО, карбонатам среднего триаса (Т2) и песчаникам нижнего триаса (Т,) и песчаникам нижнего триаса (ТО. Большая глубина захоронения, отсутствие разрывных нарушений в выбранных интервалах гарантирует практически полную безопасность от загрязнения мелко и глубоко залегающих подземных вод.
Таблица 10.1
Глубокие скважины для нагнетания жидких отходов
№ скважины и площадь Объект для Нагнетания Интервал Нагнетания, м Поглощающая способность, л/с Давление Нагнетания 104Ра
Р-3 Барларский геран 30-70-3080 6 50
Р-4 Барларский геран и-к, 2740-2765 8 50
Р-18 Барларский Геран Ь-Кл 2100-2120 10 50
Р-3 Оряхово 1з-К, 2130-2193 15 80
Р-4 Оряхово 1674-1713 5 80
Р-1 Долгодельцы ъ 4006-4028 10 80
Р-1 Пишурка Т: { 4050-4080 6,6 65
Р-1 Мадан Т2 | 4090-4110 I 4 70
Р-! Крушовене '; Т1 2402-2752 | 8,33 \ 40
Возможности захоронения радиоактивных отходов в геологические формации при большой аварии АЭС «Козлодуй». Обеззараживание радиоактивных отходов (РАО) после большой радиационной аварии на АЭС значительно труднее по сравнению с технологическими отходами из-за большого количества этих отходов, полученных за короткий период времени, разнородного состава и физико-химического состояния их, тяжелой радиационной обстановки и др. Эти вопросы не исследованы, научная информация отсутствует. По политическим и социальным причинам распространение информации об авариях и обеззараживании полученных радиоактивных отходов ограничено.
В Болгарин разработка системы захоронения радиоактивных отходов при аварии на АЭС дополнительно затруднена из-за отсутствия концепции по этому вопросу систематических научных исследований.
Эта система (ВВЕР-440) разработана на основе опыта передовых стран и собственных работ.
Захоронение огромных количеств твердых и жидких РАО при большой радиоактивной аварии в геологических формациях имеет ряд преимуществ в сравнении с их сохранением на поверхности земли;
- радиоактивные отходы не подвержены ветровой и температурной эрозии и воздействию атмосферных и поверхностных вод;
- при разрушении контейнеров с РАО, при разложении и возгорании отходов воздействие на природу неизмеримо меньше (не загрязняются поверхностные воды, атмосферный воздух и биосфера), лишь подземные воды загрязняются в равной степени (как при сохранении отходов на земной поверхности),
- не занимается площадь земли;ъ
- охрана хранилищ отходов многократно дешевле и существенно надежнее.
Методика захоронения радиоактивных отходов в геологических формациях при большой радиационной аварии
Разработанная методика охватывает:
1. Этапы подготовки радиоактивных отходов для их захоронения в геологических формациях (промежуточное сохранение, переработка, упаковка, долговременное сохранение).
2. Основные требования к хранилищам радиоактивных отходов в недрах
земли.
3. Районирование территории Болгарии по перспективности захоронения радиоактивных отходов.
Перспективными считаются районы с подходящими геолого-геофизическими параметрами, в которых писк утечки радиоактивных элементов из хранилища минимален. Такой геологической средой могут быть граниты, метаморфические ¡юроды, гнейсы, сланцы, соляные штоки и глинистые породы с небольшим содержанием карбонатов, плутонические тела и вулканические породы (фиг. 12.1). Основным качеством этих пород является устойчивость к денудационным процессам. Такие породы подходят для захоронения отходов, только если находятся в районе отсутствия неотектонической деятельности. Глинистые породы и соль пластичны и не разрываются, а гнутся. Они подходят для хранилищ, если находятся в районах с нисходящими вертикальными движениями. Допускается их расположение в районе со значительной сейсмической активностью (фиг. 12.2). Также благоприятными считаются блоковые структуры и площади, в которых вертикальные движения менее 2 мм в год, а возможные землетрясения - с магнитудой менее "V баллов, сравнительно слаборазломочиые и мощностью 1000 метров.
По условиям захоронения отходов на территории Болгарии выделяются 3 основные зоны:
1. Северо-западная зона. Включает Северо-западную Болгарию западнее г. Плевна. Основной интерес в зоне представляют глинистые формации с эвапоритами. Глины чистые, алевролитовые или битуминозные, местами переслаивающиеся с известняками.. Эвапориты - соляные породы, состоящие из химически отложенных сульфатов и хлоридов кальция и натрия (гипс, ангидрит).
Их мощность достигает 40 м. Средня!; мощность глинистой формации с эвапоритами составляет 1000 м. изменяется от 300-500 до 2000 м. В большей части она совпадает с Ломской депрессией, что является благоприятным фактором с точки
зрения региональной гидрогеологии. Самыми благоприятными в структурном отношении являются негативные кольцевые структуры в районе г. Лон, г. Свиштов я г. Свиштов и г. Бяла Слатина (фиг. 12.3). Зона не сейсмична, вертикальные движения менее 1 мм в год, эрозионные процессы слабо выраженные, вулканический риск отсутствует Налицо все благоприятные геологические, тектонические и геодинамические признаки.
2. Юго-восточная зона. Она включает горы Странджа и Сакар и част!. Восточных Родоп. Вертикальные движения нисходящие, седиментационная активность слабая. Благодаря магматическому «цементу» пород верхнего мела, дифференциальных движений нет. Зона является благоприятной в геологическом и тектоническом отношении.
3. Центрально-восточная зона. Она совпадает с Восточными Балканами и Преябалканьем. Основной интерес представляют эвапориты по данным имения в районе г. Преслав [Георгиев Г.В., 1981] и глинистые породы в Восточном Балкане. Вертикальные движения 2-3 мм/год около г. Преслав и 1-2 мм в остальной части. Сейсмичность слабая.
На остальной территории Болгарии условия для захоронения РАО считаются неблагоприятными по отсутствию подходящих геологических формаций и наличии неподходящих геодинамических, тектонических и геоморфологических факторов. Например, Юго-Западная Болгария (горы Рила, Западные Родопы), несмотря на наличие мощных метаморфических комплексов и крупных гранитных тел, не подходит из-за высокой сейсмичности, большой тектонической расчлененности и дифференцированных вертикальных движений.
Самая подходящая для устройства хранилищ для РАО Северо-западная зона (рудники «Кошава», «Смоляновцы», «Мартиново», - глава 11, и глубокие скважины Бардарски Герак, Оряхово Долгоделии, Пишурка, Мадан Крушовене - глава 10. Здесь и расходы по транспортировке РАО к предполагаемым хранилищам будут минимальными. Расположенные в этой зоне подземные выработки следует считать основными для захоронения любых категорий радиоактивных отходов, включительно и высокорадиоактивных. Специально для этой цели могут быть построены дополнительно и хранилища для низких, средне-раяиоактнвныч отходов
в негативных структурам Ломской депрессии, где мошность глинистых формаций достигает 2200 м.
Юго-восточная зона, несмотря на наличие необходимых условий захоронения^ имеет один существенный недостаток - большая отдаленность от основных источников РАО (АЭС). Выработки в зоне следует считать потенциально подходящими.
Подземные выработки, расположенные вне намеченных зон (глава 8)^ могут использоваться как альтернативные решения в случае необходимости при авариях на АЭС, принимая положение, что загрязнение земных недр менее опасно для жизни людей, чем заражение земной поверхности.
В заброшенных подземных выработках могут бьггь захоронены как твердые, так и жидкие РАО, помещенные в герметически закрытых контейнерах, которые должны быть долговременными, устойчивыми к коррозии и физико-механическому разрушению.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В диссертации защищаются нижеперечисленные вклады в научные;, методические и прикладные области:
1. Исследованы геологические, гидрогеологические и горнотехнические особенности и специфики заброшенных подземных выработок на территории Болгарии, которые определяют возможность их использования для размещения хозяйственных объектов, в том числе:
1.1. Сформулированы основные требования к подземным выработкам с учетом их использования для хозяйственных объектов : геолого-геофизические, гидрогеологические, инженерно-геологические, горнотехштческие. Исходя из этих требований, разработана методика оценки подземных выработок, включающая 30-40 оценочных показателей.
1.2. Составлен кадастр нарушений в земных недрах от заброшенных подземных выработок (базирующийся целиком на собственных исследованиях) объемом 1659 страниц текста и 250 графических приложений, собранных в 13 томах. Этот кадастр включает описание н разностороннюю оценку по 30-40 показателям 29! подземного объектов обшей длиной 177344 .м. площадью 53 7174 м" и объемом 1915293 м\ На основании кадастра составлен информационный указатель
нарушений от заброшенных подземных выработок в земных недрах, который представляет направленную систему поиска оптимального целевого выбора конкретных подземных выработок для размещения хозяйственных объектов, информационный указатель и часть кадастра компьютеризированы.
1.3. На базе информационного указателя и кадастра заброшенных подземных выработок разработана концепция строительства 11 -ти конкретных хозяйственных объектов в определенных выработках, указанных в указателе и описанных в кадастре. Концепция предлагает способы поэтапного строительства хозяйственных объектов в заброшенных выработках в следующие 10-15 лет.
1 А. Сформулированы основные положения, определяющие целесообразность использования заброшенных подземных выработок для хозяйственных объектов.
1.5. Обоснованы типы подземных выработок, подходящих для размещения хозяйственных объектов.
1.6. Сформулированы типы хозяйственных объектов, расположение которых под землей целесообразно с экологической и экономической точки зрения (склады, холодильники, хранилища нефти, газа, воды, отходов, больничные заведения, промышленные и сельскохозяйственные объекты, транспортные сооружения.
То есть в подземных пространствах могут строиться все объекты, за исключением тех, которые нуждаются в солнечной энергии - жилые комплексы, сельскохозяйственные, парковые и лесные насаждения.
1.7. Особое внимание обращено на возможность строительства ядерных реакторов под землей, что при теперешней общественно-политической обстановке в Болгарии имеет большое значение для строительства АЭС «Белене», поскольку ядерные реакторы под землей обеспечивают практически полную безопасность при авариях, вызванных человеческим фактором, землетрясением или падением ракет,
самолетов, метеоритов и др.
2. Выполнено сейсмическое районирование и прогноз возможных очагов и балльностей землетрясений на следующее тысячелетие и 10 тысяч лет для территории Болгарии. На базе сейсмической оценки составлена классификационная характеристика с точки зрения сейсмической безопасности на 13-ти подземных объектах, подходящих для хранилищ отходов.
3. Исследованы возможности и разработана технология, включающая методик)' проектирования, строительства н эксплуатацию хранилищ отходов в подземных выработках и скважинах, в том числе:
3.1. Обоснована возможность долговременного сохранения (захоронения) опасных отходов в трех группах заброшенных выработок, описанных в кадастре и информационном указателе:
Первая группа - основные подземные выработки, подходящие для хранилищ отходов: геологоразведочные подземные выработки в районе населенных пунктов Папрат, Зидарово, Звездата, Лаки и Давидково с обшей длиной 14397 м, площадью 37681 м2 и объемом 94394 м".
Вторая группа - дополнительные подземные выработки, подходящие для хранилищ отходов: часть заброшенных выработок в рудниках «Басарбово» и «Кошава» с общей длиной 8485 м, площадью 54175 м2 и объемом 304700 м"\
Третья группа - потенциально подходящие для хранилищ отходов подземные выработки: геологоразведочные объекты в районе населенных пунктов Попско, Мартиново,Свеши плаз и часть площадей рудников «Маджарово» и «Смоляновцы» с общей длиной 11106 м, гшошадью 27397 м2 и объемом 65761 м"\
3.2. Доказана возможность захоронения жидких отходов в определенных геологических формациях. Подобраны 9 глубоких скважин в обл. Монтана (Р-1, Р-2, Р - 3, Бардарски герен, Р-3, Р-4-Оряхово, Р-1 - Долгоделии, Р-1 - Пищурка, Р-1 -Мадан, Р-1 -Крушовене). Природные резервуары для захоронения жидких отходов в этих скважинах привязаны к:
- верхнеюрско-валантинскому карбонатному комплексу;
- среднетриасским карбонатам;
- нижнетриасским песчаникам.
Интервалы для захоронения отходов находятся на глубинах от 1674м до 4500м. Большая глубина захоронения и отсутствие разрывных структур в интервалах для нагнетания обеспечивают практически полную безопасность от загрязнения подземных вод.
4. Разработана технология обработки радиоактивных отходов от большой радиационной аварии путем захоронения в геологических формациях. Проведено райониров; кие территории Болгарии г- отношении перспективности захоронения радиоактивных отходов в трех зонрг
4.1. Северо-западная зона - с преобладающим глинистым составом и наличием эвалоретов (nine, ангидрит) и негативных кольцевых структур в районе г. Лом, Бяла Слатина и Свиштов. Вертикальные движения менее +1 мм/год.
4.2. Юго-восточная зона (Странджа - Сакар, Восточная Родопы) - с преобладанием глинистых пород (глина, аргиллиты, филиты), метаморфических пород (гнейсы, сланцы и граниты): Вертикальные движения +1 до =2 мм/год; слабая сейсмичность.
4.3. Центрально-восточная зона - с преобладанием эвапоритов, соляных осадочных пород и глины; вертикальные движения +1 =2 мм/год, слабая сейсмичность.
В этих трех зонах для хранилищ радиоактивных отходов могут быть использованы заброшенные подземные выработки, заброшенные подземные полости, оставшиеся после добычи соли выщелачиванием, нефтегазоразведочные скважины.
Актуальность как диссертации в целом, так и отдельных конкретных решений подтверждается воспринятой в развитых странах научно обоснованной теории, что через 10-15 лет, с экологической и экономической точки зрения, будет целесообразно строить все хозяйственные объекты в недрах земли, за исключением тех, которым необходим солнечный свет. Таким образом, земная поверхность вернет себе первоначальную Экологическую функциональность как сбалансированная среда обитания живых организмов (человек, животные, растения).
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ АВТОРА:
1. Христов Е. Количественни нарушения върху земната повърхност и земната среда от експлоатапията на полезни изкопаеми, София, 1990, 588 стр.
2. Христов Е. Основи на опазването на околната среда. МГУ, София, 1999, 201 стр.
3. Христов Е. Възможности за използвание на изоставени подземни изработки за болнични заведения. Научни тезиси на Мез.Организация на МСЗ и биол. Заш., МА, София, 1981, с. 17-22.
4. Христов Е. Предприятия на машиностроенето, електроенергетиката и електропромишлеността в подземни изработки. Сб. Трудове на юбил. Науч. Сесия на ВМЕИ «Ленин», секция I, София, 1895.
5. Христов Е. Информационен указател на изоставени подземни изработки, подходящи заразпологане на стопански и други обпекти с оглед опазване на земната повеърхност. Год. На ВМГИ, т. ХХХП, св. Ш, София, с.221-229.
6. Христов Е. Зашита на земната повърхност чрез подземно строителство на стопански обекти. Сб. «Как да решим екопроблемзгге на България», В. Търново, 1992, с. 76-83.
7. Христов Е. Рекартиваиия на земните недра чрез вторично оползотвореване на изоставени подземни изработки - Сб тр. Науч.сес. на НВИЦ при КОПС, София, 1987.
S. Христов Е. Стопански обекти в подземни изработки София, 1991, 41 с.
9. Христов Е. Намаляване риста от аварии в ядерни реактори чрез разполагането им в подземни'тространства при бедствия и аварии. София, 1993.
10. Христов Е. Погребване на радиоактивни отпадъпи в земните недра. Сб. докл. На науч. Конф. По радиационна зашита. Център по радиобиологична зашита. София, 1993.
11. Христов Е. Депониране в земннте недра на маси от окодаата среда, запърсени с опасни вещества при аварии и инжиденти. Науч. Конф. «Опознаване на нежнвата природа», София, 1993.
12. Hristov Е. Cjnsioltratii privind aplicarea unor metode geotizice ¡n subieran \a . .Dlorarea geologicf a zacamintelor de plumb si zinc din Muntii Rodopi/ Studii texnicesi oconomic.e seria D, Prospect, uni geofixice, 197c, П Bucuresti, p. 63-S2.
13. Hrisíov E. Depozitarea deseurilor radioactive in caz de mare avarie nucleara. in formatiuni geoloaice. Simpozion stiintific..., partea a IV-a, Petrosani, 1995, p. 250-255.
14. Hristov El Earth recia mation by erecyion of ecologi in abandoned tunéis and other underground wor kings. Tradition development in underground constructions. Brasov, 1996, r. 183-188/
15. Hristov E. Aplication de guegties elements de la teorie des jeux stratégiques a 1 optimmisation din resean dè recherches comprenant des metodiques sunterraines. Rev. Roum. Dt Geol, Geofis, et Geogr., Serie de Geophis., 1975, p. 63-63.
- в статьях в соавторстве:
16. Христов Е., В. Александров, А. Близнаков. Возможности за ефективно използоване на изосгавени подземки изработки за гьбопроизводство. Юбил.науч.конф. «ВМГИ-35», Смолян, 1988.
17. Христов Е. К. Виков. Погребане на радиоактивни отпадъии в геоложки формации на територията на сграиата. Сб.мат. от науч. Конф., Варна, 1989, 1989, МНП, София, 1990, с. 90-93.
18. Христов Е„ П. Захариеа. Възможности за разполагане на ядерни реактори подземята. Сб. мат. Отнауч.конф. с препод.сьстав от ВУЗ, София, 1990, с. 181-188.
19. Христов Е. Ц. Цанков. Уредостроителии заводи в подземни изработки. Сб. трудове на науч.сесия на ВМЕИ-Габрово, 1986.
20. Hristov Е. К, I. Padure. Problème ecologice in regiunea Dunarii in sectorul de frontiera intre Romania si Bulgaria. Simpozion stiintific..partea a IV-a, Petrosani, 1995, p. 256-258.
21. Hristov E., M. Georgescu. Posibbilitati a golurior subterane abandónate. Simpozion stiintific..., partea a IV-a, Petrosani, 1995, p. 237-24Ô.
22. Hristov E., G. Buia. Recultivarea subsolalui. On lucrari subterane abandónate. Lucr.stiimt. ale UTP - Petrosani - Romania. Vol-XXVI. Fascileula 2,1994.
23. Hristov E.K.? U. Belcev, E.V. Hristov. Aplicarea metodei de radiogoniométrie ptníni interceptarea sondelor cu iucrariie mimiere. Studii tehnice si ecjnomice, seria D, Prospectiuni geañzice, 1976, Д p. 95-102.
24. Белчеви , E.K. Христов. E.B. Христов. Использование метода радиоволнового просвечивания на обнаружение скважин при их сбойках с горными выработками. Изв. Высш.уч.завед. Геология и разведка. 8, Москва, 1973, с. 106111.
25. Бялчеви И. E.K. Христов. Использование подземных геофизических методов при подземной геологической разведке в рудниках НРБ. Revue Roumane de Geologie, Geophvsique et Geographie serie de Geophysigue, 172, Bucarest, 1972, p. 229240.
26. Виков К., Е. Христов, О. Гюндуров. Възможности за депонирате на радиоактивни отпадъци в подземни изработки в сондати, разположени на територина на България. Науч. сесия на ВНЕИ 89, секция «Инженерна екология».
27.Рангелов Б, Е.Христов. Повишаване устойчивостта на геологопроучвателен обект при силно земегресение. Сб.юбил.кауч.сес.40 г. ВНЕИ, секция П, София, 1985, 6с. ■
28. Севркжова С., И. Лозенскн, Е. Христов. Аппаратура за ееизмична връзке. Сп. «Радио, телевизия, електроника», №7, София, 1983, с. 19-21.
29. Хайдутов П., Е.К. Кристов, Е.В. Христов. К'онструиране на аппаратура за радноволново просветяване. ВПГИ, София, 1974, 74 с.
в тезисах докладов в соавторстве
30 Христов Е., Г. Генов, В. Данов, П. Петров, С. Пенчев. Изследоване на миннк изработки на територята на НРБ с оглед използването им за нуждите на ГО и народного стопанство. ВМГИ-НИС, № 636, София, 1981, (том 1-105 е., том П-182
е.).
31. Христов Е., А. Близнаков, Ц. Узунов, К. Виков, М. Иванов, П. Захариева. Опознаване на земната тювърхност от унишожаване и замъреяване чрез построяване на стопански и други объекта в изоставени подземни изработки. Разработване на каталог на изоставени след експлотаиия продземни изработки. ВМГИ-НИС. 815. София, 1986, том 1 - 306 е., томП - 41 е.).
32. Христов Е., А. Близнаков, Ц. Узунов, К. Виков, М. Иванов, П. Захариева. Изследоване на подземни изработки с оглед използването им за нуждите на гражданската отбрана и народното стопанство, ВМГИ-НИС, Ks 863. София, 1985, (том 1-271 е., том П - 52 е.).
33. Христов Е.. А. Близнаков. О. Гюндюров. М. Саздов. П. Захариева. Изследоване състоянието на някоп подземни пространства с оглед актуализиране на информашгоняня укг. затея на изоставен след иго-.-чване и експлотаиия полземчн
изработки, подходящи за разполагане на народностопански и други объекта, ВМГИ-НИС. Л"» 2901, София, 1986, (том 1 - 78 е.. том П - 65 е.).
34. Христов Е., К, Виков, С. Костянев, О. Гюндюров. Изследоване възможностате за съхраняване на отпрадъци (особено вредни вещества) в изоставени подземни изработки, ВМГИ-НИС, №1123, София, 1988, 152 с.
35. Христов Е., Т. Димчев, К. Виков, В. Балинов, Е. Дешев. Проучване на възможностате и разработване на система за депониране на радиактивни отпадъци притежка радиационна авария, ВМГИ-НИС, Кг 1174, София, 1990, 160 с.
36. Христов Е., С. Станев, Д. Пилищаров, Б. Рангелов и др. Проучване на възможностите за депониране и третиране на маси от околната среда, замърсни с •опасни и нискорадиолактивни вещества при аварии и инцидента, ВМГИ-НИС, №
1416, София, 1994 (том 1 —98 е., том П - 109 е.).
Лицензия № 020849 от 04.01.94г. Подписано в печать 24.04.2.000 Печ. л. 3,5" Тираж 100 экз. Редакиионно-издательский отдел МГГА
Содержание диссертации, доктора геолого-минералогических наук, Христов Емил Крумов
ВВЕДЕНИЕ.3
ГЛАВА1. ОСНОВНЫЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ДЛЯ РАСПОЛОЖЕНИЯ ХОЗЯЙСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ ПОД ЗЕМЛЕЙ.5
1.1. Объемные мощности подземных выработок.5
1.2. Сокращения сроков строительства хозяйственных объектов.5
1.3.Уменьшения объемов строительства хозяйственных объектов на земной поверхности.5
1.4. Реализация высокого мультипликационного эффекта.6
ГЛАВА 2. ПОДЗЕМНЫЕ ВЫРАБОТКИ, ПОДХОДЯЩИЕ
ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ХОЗЯЙСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ. ТРЕБОВАНИЕ К ПОДЗЕМНЫМ ВЫРАБОТКАМ.7
2.1. Виды подземных выработок подходящих для строительства хозяйственных объектов.7
2.1.1. Неиспользованные и законсервированные выработки.7
2.1.2. Подземные выработки пройденные «заданным параметрам».8
2.1.3.Подземные выработки, пройденные специально для строительства хозяйственных объектов.8
2.2. Требование к подземным выработкам используемым под хозяйственные объекты.8
2.2.1. Требование к геолого-геофизических свойствам пород.9
2.2.2. Гидрогеологические требования.10
2.2.3. Горно-технические требования.10
2.2.4. Объемно планировочные решения.11
2.2.5. Подземной транспорт.11
2.2.6. Санитарно-техническое оборудование.11
2.2.7. Консервация подземных выработок с целью приспособления их под хозяйственные объекты.12
ГЛАВА 3. ВИДЫ ХОЗЯЙСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ,
РАСПОЛОГАЕМЫЕ В ПОДЗЕМНЫХ ВЫРАБОТКАХ.13
3.1. Нефтехранилища.14
3.2. Водохранилища.15
3.3. Склады и хранилища.17
3.4. Хранилища научно-технических, культурных и финансовых ценностей.17
3.5. Хранилища отходов.22
3.6. Больничные заведения.22
3.7. Объекты торговли и общепита.22
3.8. Инженерно-транспортные сооружения.25
3.9. Промышленные объекты.".25
3.10. Атомные электростанции.25
3.11. Подземное сохранение энергии.32
3.12. Сельскохозяйственные объекты.32
3.13. Винные погреба и заводы.36
3.14. Научно-исследовательские учреждения.38
3.15. Культурные, культовые и спортивные учреждения.38
ГЛАВА 4. ОЦЕНКА ПОДЗЕМНЫХ ВЫРАБОТОК С УЧУТОМ ИСПОЛЬЗУВАНИЕ ИХ ДЛЯ РАЗМЕЩЕНИЯ ХОЗЯЙСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ.46
4.1. Общая характеристика района предприятия (объект, рудник).47
4.2.Геолого-геофизическая инженерно-геологическая и гидрогеологическая характеристика.47
4.3. Горнотехническая характеристика выработок.48
4.4. Энергоснабжение подземных выработок.48
4.5. Эколого-экономическая оценка.49
ГЛАВА 5. КАДАСТР НАРУШЕНИЙ В ЗЕМНЫХ НЕДРАХ ; ОТ ЗАБРОШЕННЫХ ПОДЗЕМНЫХ ВЫРАБОТОК. КОМПЬЮТЕРИЗАЦИЯ КАДАСТРА.50
5.1. Структура кадастра.50
5.2.Информационная система «Кадастр заброшенных подземных выработок».52
ГЛАВА6. ИНФОРАМЦИОННЫЙ УКАЗАТЕЛЬ НАРУШЕНИЙ ЗЕМНЫХ НЕДРАХ ОТ ЗАБРОШЕННЫХ
ПОДЗЕМНЫХ ВЫРАБОТКАХ.54
ГЛАВА 7. КОНЦЕПЦИЯ РАСПОЛОЖЕНИЯ ХОЗЯЙСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ В ЗАБРОШЕННЫХ ПОДЗЕМНЫХ ВЫРАБОТКАХ.80
7.1. Целевая часть.80
7.2. Концептуальные задачи.80
7.3. Ресурсная часть.86
ГЛАВА8. ЗАХОРОНЕНИЯ ОТХОДОВ В НЕИСПОЛЬЗОВАННЫХ ПОДЗЕМНЫХ ВЫРАБОТКАХ.89
8.1. Возможности захоронения отходов в подземных выработках. 89
8.2.Выбор неиспользованных подземных выработок подходящих для хранения отходов.87
8.3. Характеристика и оценка заброшенных подземных выработок, подходящих для хранилищ отходов.101
8.3.1. Геолого-физические и горно-технические характеристики.101
8.3.2. Сейсмологическая оценка выработок подходящих для хранилищ отходов.16?
8.3.3. Гидрогеологическая оценка подземных выработок, подходящих для хранилищ отходов.176
ГЛАВА 9. МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ, СТРОИТЕЛЬСТА И ЭКСПЛУАТАЦИИ ХРАНИЛИЩ
ОТХОДОВ В ПОДЗЕМНЫХ ВЫРАБОТКАХ.185
9.1. Основные требования к подземным хранилищам отходов.185
9.2. Местоположения подземных хранилищ отходов.186
9.3.Обоснование пригодности горных пород, в которых устраивается подземное хранилище отходов.186
9.4. Устройства подземного хранилища.188
9.5. Эксплуатация подземного хранилища отходов.189
ГЛАВА 10. ОБРАБОТКА И ЗАХОРОНЕНИЕ ЖИДКИХ ОТХОДОВ ПУТЕМ ИНЪЕКТИРОВАНИЯ В ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ФОРМАЦИЯХ.192
10.1. Предпосылки подземного хранения жидких отходов в геологических формациях.192
10.2. Подземные методы захоронения жидких отходов.193
10.3. Жидкие отходы захороненные путем инъектирования в глубоких скважинах.7.193
10.4. Обработка жидких отходов до их захоронения в недрах земли.193
10.5. Выбор места для захоронения в геологических формациях.194
10.6. Бурение скважин и техническое оборудование для инъектирования жидких отходов в геологических формациях.194
10.7. Выбор глубоких скважин в Северной Болгарии для захоронения жидких отходов в геологические формации.198
ГЛАВА 11. ВОЗМОЖНОСТИ ЗАХОРОНЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ В ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ФОРМАЦИИ.205
ГЛАВА 12. МЕТОДИКА ЗАХОРОНЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ В ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ФОРМАЦИЯХ ПРИ БОЛЬШОЙ РАДИАЦИОННОЙ АВАРИИ.208
12.1. Этапы подготовки радиоактивных отходов для их захоронения в геологических формациях.208
12.2. Основные требования к хранилищам радиоактивных отходов в недрах земли.210
12.3. Районирование территории Болгарии по перспективе захоронения радиоактивных отходов.215
12.3.1. Северо-западная зона.216
12.3.2. Юго-восточная зона.220
12.3.3. Центрально-восточная зона.220
Введение Диссертация по геологии, на тему "Геолого-геофизические, горно-технологические и экологические условия подземных горных выработок Болгарии - как основа их использования для размещения хозяйственных объектов"
Диссертационным труд разрабатывает течи с расположения хозяйственных объектов в заброшенных подземных выработках и, в частности, продолжительного сохранения отходов (твердые и жидкие) под землей. В передовыхнах доказано, что, с точки зрения экологии, экономики и обороны, целесообразноить под землей почти все хозяйственные объекты, не требующие солнечного света. В этом направлении в нашейне (Республика Болгария) сделано очень мало, и диссертационный труд предлагает концепции, разработки и конкретные решения для расположения в подземных горных выработках и в глубоких скважинах хранилищ отходов, складов и холодильников, промышленных предприятий, энергетических объектов (АЭС, резервуары для сохранения теплоэнергии и сжатого воздуха), сельскохозяйственных объектов (оранжереи, производство грибов, питомники, птицефермы, винные подвалы), культурных, культовых и спортивных учреждений, больничных комплексов. Актуальность диссертационного труда состоит в защите земной поверхности от разрушений через разработанные конкретные решения для расположения вышеперечисленных объектов в недрах земли.
Диссертационный труд разработан в исполнение решения № 103/1982 Бюро Совета Министерства Болгарии о составления каталога неиспользованных открытых и подземных выработках в НРБ.
Структурно диссертационный труд состоит из 12 глав.
В главах 1-3 освещена проблема расположения объектов в подземных выработках для расположения хозяйственных объектов в подземных выработках (подходящие для расположения хозяйственных объектов под землей, подземные выработки для размещения подземных объектов ). Составлен 13-томный кадастр нарушенный в земных недрах от неиспользованных подземных выработках (глава 4, 5 и 6). Разработана концепция расположения хозяйственных объектов в неиспользованных выработках (глава 7).
В главе 8 анализированы геолого-геофизические условия конкретных подземных горных выработках Болгарии применительно к размещении хозяйственных объектов.
В главе 9 детально разработаны вопросы обработки и консервирования отходов путем захоронения их в земных недрах (глава 10-12) - специфические вопросы обработки и долговечного захоронения радиоактивных отходов (твердые и жидкие) в геологические формации (пустоты и коллекторские пласты) при большой радиационной аварии. Обоснована возможность расположения хранилищ радиоактивных отходов в 13 неиспользованных подземных объектов (11 - геологоразведочные и 2 - горно-эксплуатационные) (глава 8); эти объекты оценены по 3050 показателям (геолого - гидрогеологические, сейсмологические, горнотехнические, экономические, экологические и много друг их). Обоснована также возможность депонирования жидких отходов в 9-ти неисползанных скважинах на глубине от 1600 до 4000 м. в Центральной Северной Болгарии (глава 9). Проведено геологическое районирование территории Болгарии по перспективности долговечного депонирования (захоронения) радиоактивных отходов (глава 11).
Заключение Диссертация по теме "Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых", Христов Емил Крумов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В диссертации защищаются ниже перечисленные вклады в научных, методических и прикладных областях:
1. Исследованные геологических, гидрогеологические и горнотехнические особенности и специфики заброшенных подземных выработок на территории Болгарии, которые определяют возможности их использования для размещения хозяйственных объектов, в том числе:
1Л. Сформулированы основные требования к подземным выработкам с учетом их использования для хозяйственных объектов (геолого - геофизические, гидрогеологические, инженерно геологические, горнотехнические).
Исходя из этих требований, разработана методика оценки подземных выработак, включающая 30-40 оценочных показателей.
1.2. Составлен кадастр нарушении в земных недрах от заброшенных подземных выработок (базирующийся целиком на собственных исследованиях) объемом 1659 страниц текста и 250 графических приложении, собранных в 13 томов. Этот кадастр включает описание и оценку по 30-40 показателям о 291 подземных объектов общей длинной 177 344 м., площадью 517 174 м2 и объемом 1 915 293 м3. На основании кадастра составлен информационный указатель нарушений от заброшенных подземных выработок в земных недрах, который представляет направленную систему поиска оптимального целевого выбора конкретных подземных выработок для размещения хозяйственных объектов; информационный указатель и часть кадастра компьютеризированы.
1.3. На базе информационного указателя и кадастра заброшенных подземных выработок разработана концепция строительства 11 групп 60 конкретных хозяйственных объектов в определенных выработках, указанных в указателе и описанных в кадастре. Концепция предлагает способы поэтапного строительства хозяйственных объектов в заброшенных выработках в течении следующих 10-15 лет.
1.4. Сформулированы основные положения, определяющие целесообразность использования заброшенных подземных выработок для хозяйственных объектов.
1.5. Обоснованы типы подземных выработок подходящих для размещения хозяйственных объектов.
1.6. Сформулированы типы хозяйственных объектов, расположения которых под землей целесообразно с экологической и экономической точки зрения (склады, холодильники), хранилища нефти, газа, водой, отходов, больничные заведения, промышленные и сельскохозяйственные объекты, транспортные сооружения. В подземных пространствах могут строится все объекты, за исключение тех, которые нуждаются в солнечным свете - жилые дома, сельскохозяйственные, парковые и лесные насаждения.
1.7. Особое внимание обращено на возможность строительства ядерных реакторов под землей, что при теперешней общественно политической обстановке в Болгарии имеет большое значение для строительство АЭС «Белене», поскольку ядерные реакторы под землей обеспечивают практически полною безопасность при аварий, вызванных человеческих факторов, землетрясением или падением ракет, самолетов, метеоритов.
2. Выполнено сейсмическое районирование и прогнозы возможных очагов землетрясения на следующие тысячелетия для территории Болгарии. На базе сейсмической оценке составлена классификационная характеристика с точки зрения сейсмической безопасности на 13-ти подземных объектов, подходящие для хранилищ отходов.
3. Исследованы возможности и разработана технология, включающая методику проектирования строительства и эксплуатацию хранилищ отходов в подземных выработках и скважинах.
3.1. Обоснована возможность долговременного сохранения (захоронения) опасных отходов в 13 заброшенных выработках, распределены в трех группах:
Первая группа - основные подземные выработки, подходящие для хранилища отходов: геологоразведочные подземные выработки в районе населенных пунктах: Папрат, Зидарово, Звездата, Лыки, Давыдково, с обшей длинной 14 397 м.,
2 3 площадью 37 681 м , объемом 94 394 м .
Вторая группа - дополнительные подземные выработки, подходящие для хранилища отходив: часть заброшенных выработок . в рудника: «Басарбово» и «Кошава» с общей длинной 8 495 м., 3 площадью 54 175 м", объемом 304 700 м .
Третья группа - потенциальные для хранилищ отходов подземные выработки: геологоразведочные объекты в районе населенных пунктов: Попско, Мартиново, Свещти плаз и часть выработках рудников: «Маджарово» и «Смоляновци» с общей длинной 11 106 м., площадью 27 397 м2, объемом 65 761 м3. 3.2. Доказана возможность захоронения жидких отходов в определенных геологических формациях. Подобраны девять глубоких скважин в области Монтана (Р - 1, Р - 2, Р - 3, Р - 4, Оряхово, Р - 1 - Долгодельци, Р - 1 - Пишурка, Р - 1 - Мадан, Р - 1 - Крушовене). Природные резервуары для захоронения жидких отходов в этих скважинах привязаны к:
- верхпеюрско-валанжиискому карбонатному комплексу;
- среднетриасским карбонатом;
- нижнитриасским песчаником;
Интервалы для захоронения отходов находится на глубинах от 1674 м. до 4500 м. Большая глубина захоронения и отсутствие разрывных структур в интервалах для нагнетания, обеспечивают практически полную безопасность от загрязнении подземных вод.
4. Разработана технология обработки радиоактивных отходов от большой радиационной аварии путем захоронения геологических формациях. Проведено районирование территории Болгарии в отношений перспективности захоронение отходов в трех зонах:
4.1. Северо-западная зона - с преобладающим глинистом составом (гипс, ангидрид) и негативных кольцевых структур в районе: г. Лом, Бяла Слатина, Свищов. Вертикальные движения менее + 1 мм/год.
4.2. Юго-восточная зона (Странджа - Сакар и Восточные Родопы) - с преобладанием глинистых пород (глины, аргиллиты, филлиты), метаморфических пород (гнейсы, сланцы и граниты). Вертикальные движения нисходящие (-1 до -2 мм/год); слабая сейсмичность.
4.3. Центрально-восточная зона - с преобладанием соляных осадочных пород и глин; вертикальные движения +1 до +2 мм/год; слабая сейсмичность.
В этих трех зонах для хранилищ радиоактивных отходов могут быть использованы заброшенные подземные выработки, заброшенные подземные полости, оставшиеся после добыче соли выщелачиванием, глубокие структурные скважины и сухие глубокие нефтегазоразведычные скважины.
Актуальность диссертации в целом, так и отдельных конкретных решений подтверждается возпринетое в передовых странах научно обоснованных положение, что через 10-15 лет с экономической и экологической точки зрения будет целесообразно размещать в недрах земли все хозяйственные объекты, за исключением тех, которым необходим солнечный свет. Таким образом земная поверхность вернет себе первоначальную экологическою функциональность как сбалансированная среда обитания живых организмов (человек, животные, растения).
Библиография Диссертация по геологии, доктора геолого-минералогических наук, Христов Емил Крумов, Москва
1. Баландин, P.K. Геологическая деятельност человека. Техно-генез, Минск, 1974, 304 с.
2. Белчев, И., Е.К. Христов. Использование подземных геофизических методов при подземной геологической разведке в рудников НРБ. Revue Roumaine de Geologie, Geopliysique et Geographie, serie de Geopliysique, 1712, Bucarest, 1972, p. 229-240
3. Белчев, И., E.K. Христов, E.B. Христов. Использование метода радиоволнового просвечивания для обнаружения скважин при их сбойках с горными выработками. Известия высших учебных заведений. Геология и разведка, Л- S. Москва. 1973, с. 106-111
4. Беляев, А.Г. Опыт проектирования размещаемых в горных выработках народохозяйственных объектов. Проектир. и строит, защита сооружений ГО, Информ. сб., ВНИИИС Госстроя, вып. 1/30, Москва, 1977.
5. Брылов, С.А., Л.Г. Грабчак, В.И. Комащенко, К. Штрод-ка, Р. Юнгханс, Р. Штайметц. Охрана окружаещей среды. Москва-Фрайберг, 19S-5, 272 с.
6. Вернадский, В.И. Биосфера. Избр. тр. -по биогеохимии. Наука, Москва, 1967
7. Виков, К.Я., Е.К. Христов, О.Г. Гюндуров. Възможности за депониране на радиоактивни отпадъци в подземни изработки и сондажи, разположени на терит.орията на България. Науч. сесия на ВМЕИ'89. секция ''Инженерна екология"
8. Георгиев, Г.В. Проява на солна тектоника в Източния Пред-балкан и нефтегазоносната му перспективное!. Сп. на Бълг. геол. д-во, XII, 1, София, 1981
9. Добрев, Т.Б., Ив. Станоев. Изостазия и вертикальные движения Болгарии. Geologica Balcanica, 15, 2, Sofia, 19S5, p. 75-96
10. Иванов К.А. Использование горных выработках в США. Проект. и строит., инф. сб., вып. 4(G), Москва, 197G
11. Инструкция по проектированию народохозяйственных объектов, размещаемых в отработанных горных выработках. СН 1S7-75, Стройиздат, Москва, 197G
12. Использование подземного пространства. Информ. сб. ВИ-МИ, вып. 2, Москва, 1984
13. Кортунов, А.К. Газовая промишленост СССР. Москва. 19G7
14. Мосинец, В., М. Грязнов. Минните работи и околната среда. Техника, София, 1981, 176 с.
15. Норми за проектиране на сгради и съоръжения в земетръеки райони. Изд. КТСУ, Б АН, София, 1987, 67 с.
16. Начев, Ив. Седиментни комплекси в Вългария. ''Наука и изкуство", София, 19S0. 203 с.
17. Окамото Ш., Сейсмостойкость инженерных сооружении. Стройиздат., Москва, 1980, 333 с.
18. Папернов, М.М., А.Ф. Зильберборд. Производственные и складские объекты в горных выработках. Стройиздат. Москва, 1980
19. Петков, Г., Б. Банков. Справочник по екология, Наука i изкуство, София, 1985
20. Петренко, Е. Освоение подземного пространства. Недра • Москва, 19SS, 152 с.
21. Рангелов Б., Минералки ресурси и екологични последици зг южните крайгранични територии. Сб. докл. н. практ. конф. С., 1993, с. 7G-79
22. Рангелов, Б. Е. Христов. Повишаване устойчивостта на гео-логопроучвателен обект при силно земетресение. Сб. Юбил науч. сес. 40 год. ВМЕИ, секция II, София, 1985, 6 с.2G. Сахаров, А. Реакторы должны быт под землей. М. новости 19SS
23. Сборник български държавни стандарта. Опазване на при-родната среда, том 1 и том 2. Издателство "Стандартизация", София, 1989
24. Севрюкова, С., И. Лозенски, Е. Христов. Апаратура за се-измична връзка. Сп. "Радио, телевизия, електроника", № 7, София, 1983, с. 19-21
25. Станев, С. Инженерна защита на околната среда, Техника, София, 1980, 220 с.
26. Трапов, Г., Л. Симеонов. Прилагане на някои числени мето-ди и изчислителна техника при подготовка и възстановяване на нарушена терени. ВМГИ-НИС, № 4509, София. 1990
27. Тектонска карта на България, M 1: 500 000, София. 1971
28. Христов, Е. Оптимизация горноскважинной сети применением геофизических методов при эксплуатационной разведке на рудных месторождений Болгарии. Горнорудный Пшибрам в науке и технике. Пшибрам. 1972, № 23
29. Христов, Е. Количественная оценка геологоэкономической " эффективности подземных геофизических исследований применением теории информации.Revue Roumaine de Géologie. Geophysique et Geographie. Geophisique, 20, Bucurest 1976 p. 101-107
30. Христов, E. Възможиости -за използване на изоставени подземни изработки за болпичпи завевения. Научни тезиси на М'СЗ. Организация иа МСЗ и биол. защ., MA, София, 198 lie. 17-22iM
31. Христов, Е. Применения формула Бюффона для определения оптимальной плотности разведочной сети подземных геофи-зических исследований. 28 геофизический симпозиум, Лайпциг, 1981
32. Христов, Е. Предприятия на машиностроенето, електроенерге-тиката и електропромишленоетта в подземни изработки. Сб. трудове-на юбил. науч. сесия на ВМЕИ "Ленин", секция I, София, 1985
33. Христов, Е. Информационен указател на изоставени подземни изработки, подходящи за разполагане на стопански и други-обекти с оглед опазване на земната повърхност. Год" на ВМГИ, т. XXXII, св. III, София, 1986,с. 221-229
34. Христов, Е. Рекултивация на земните недра чрез вторично оползотворяване на изоставени подземни изработки. Сб. тр. науч. сес. на НВИЦ при КОПС, София, 1987
35. Христов, Е. Стопански обекти в подземни изработки. София, 1991, 41с.
36. Христов, Е.Количеств ени нарушения върху земната повърхност и земната среда от експлоатацията на полезни изкопаеми. София, 1990, 588 с.
37. Христов, Е. Защита на земната повърхност чрез подземно строителство на стопански обекти. Сб. "Как да рашим екопроблемите на България", В.Търново, 1992, с. 76-83
38. Христов, Е. Намаляване риска от аварии в ядрени реактори чрез разполагането им в подземни пространтсва. Втора науучно-практическа конференция по защита на населението при бедствия и аварии. София, -1993
39. Христов, Е. Погребване на радиоактивни отпадъци в земни-те недра. Сб. докл. на науч. конф. по радиационна защита, Център по радиобиологична защита, Со({)и"я, 1903
40. Христов, Е. Дспониране в земните недра на масп от околната среда, замърсени с опасни вещества при аварии и инцпден-ти. Научна конференция "Опазване на неживата природа". София, 1993
41. Христов, Е. В. Александров, А. Близнаков. Възможности за ефективно използуване на из"оставени подземни изработ-ки за гъбопроизводство. Юбил. научн. конф. "ВМГИ-35", Смолян, 1988
42. Христов, Е., К. Виков. Погребване на радиоактивни отпадъци в геоложки формации на територията на страната. Сб. мат. от науч. конф., Варна. 1989, МНП, София. 1990. с. 90-93
43. Христосков, Л., и др., Организирани и индивидуални действия при силни земетресения. ВИ, София, 70 с.
44. Хайдутов, П., Е.К. Христов, Е.В. Христов. Конструиране на апаратура за радиовълново просветяване. ВМГИ-НИС. София, 1970, 74 с.
45. Христов, Е., Г. Генов, В. Данов, П. Петров, С. Пенчев. Изс-ледване на минни изработки на територията на НРБ с оглед използването им за неждите на ГО и наро^ното стопанство. ВМГИ-НИС, G3G, София, 1981, (том I 105 е., том II -182 с.)
46. Христов, Е., А. Близнаков, К. Виков, М. Иванов, П. Захариева. Изследване на подземни изработки с оглед използу-ването им за нуждите на гражданската отбрана и народното стопанство, ВМГИ-НИС, 863, София, 1985, (том I 271 е., том II - 52 с.)
47. Христов, Е., К. Виков, С. Кос.тянев, О. Гюндуров. Изследване на възможностите за съхраняване на отпадъци (особено вредни вещества) в изоставени подземни изработки, ВМГИ-НИС, № 1123, София. 1988, 152 с.
48. Христов, Е-, Т. Димчев, К. Виков, В. Балинов, Е. Дешев. Проучване на възможностите и разработване на система за депониране на радиоактивни отпадъци при тежка радиаци-онна авария, ВМГИ-НИС, № 1174, София. 1990, 1G0 с.
49. Юровицкии. В. Выход из порочного круга энергетики. Изобретатель pi рационализатор, № 7, Москва, 1988
50. GO. Almwirtschaft und Atomteclmik, Vol.30, N 10, 1985, p. 512-516
51. Gl. Bertrand, L., P. Vaubourg. Variation des perméabilités sur 1000 m de profondeur en milieu granitique au faurrage d'Auria (Creuse). -Resume des principaux résultats scientifiques et techniques du service Géologique de France, BRGM, 1981, p. 214
52. Boncev, E. et al., A method for compilation of seismic zoning prognosig maps for the teritory of Bulgaria. Geol. Bale., 2, 1982, p. 13-43
53. Burton, W. Radioactive wste disposal. Claim 2181883, Gr. Britain.
54. Chemical Engineering Progress, Vol. SG, N 7, 1990, p. 68-74
55. CITIZENS'group calis trench burial unsafe. Nucl. news, 30, 1987, N 14, 97I6G. DEEP thinking on waste. Nucl. Eng. Int., 32, 1987, N395, p. 18
56. Erzmetall, Vol. 42, N 5, 1989, p. 189-196
57. FoxPro 2.5 Commands and Functions, Fox Software, Inc., USA, 1991
58. G9. FoxPro 2.5 Interface Guide. Includes Power Tools, Fox Software, Inc., USA, 1991
59. FoxPro 2.5 Developpers Guide, Fox Software, Inc., USA, 1991
60. FoxPro 2.5 Distribution Kit, Fox Software, Inc., USA, 1991
61. Hazardous and Solid Waste Amendments of 1984, U.S. Goverment Printing Office, Washington, 1987, p. 25
62. Hristov, E. Consideratii privind aplicarea unor metode geofizice in subteran la explorarea geologica a zacamintelor de plumb si zinc din Muntii R.odopi (Bulgaria de Sud). Studii telmice si economice, seria D, Prospectiuni geofizice, 1976, II, p. 63-82
63. Hristov, E. K., .T. Belcev, E. V. Hristov. Aplicarea metodei de radiogoniométrie pentru interceptarea sondelor eu lucrarile miniere. -Studii telmice si economice, seria D, Prospectiuni geofizice, 1976, II, p. 95-102
64. Hristov, E. K., G. Buia. Recultivarea subsolului. Obiective economice in lucrari subterane abandónate. Lucrarile stiintifice ale U-niversitatii Telmice din Petrosani Romania, Vol. XXVI, Fascicula 2, 1994 (Versiunea in limbi straine.)
65. Hristov, E. K., J. Padure. Probleme ecologice in regiunea Dunarii in sectorul de frontiera intre Romania si Bulgaria. Lucrarile stiintifice aie Universitatii Telmice din Petrosani Romania, Vol. XXVI. Fascicula 2, 1994 (Versiunea in limbi straine)
66. Hidrogeologie, N 2, 19S5, p. 143-147
67. Industrial Hazardous Waste Management, Special issue N 4, 19S3, p. 57
68. Johnston, P. Risk assessment for radioactive waste, management. -Interface quest, nucl. health and safety. Proc. NEA semin., Paris. 19S5, p. 209-224.
69. Ivatskov N. The cosmophototectonic map of Bulgaria, Geologica Balcanica, N 1, 19S5
70. S4. Keller, E.A. Enviromental Geology. Columbus, Ohio, 1979, 54S p.
71. Lafumo, J., J. Lefevre. Balancing requirements for radioactive waste management and radiation protection. Interface quest, nucl. liealt and safety. Proc. NEA semin., Paris, 1985, p. 1G1-171
72. Lemier, B. Caractéristiques petrograpliiques des roches cristallines et criteres de selection des sites de stockage. Res. des principaux résultats scientifiques et techniques du service Géologique de France, BRGM, 1984, p. 222
73. Lowering the cost of nuclear waste treatment by extraction. Chem eng, 1987, N 434, p. 24
74. Martin, A., T. Pry, J. Edmunds. The management of spent oxide fuel the environmental and radiological effects of alternative approaches. Radioact. waste manag. Proc conf., London, 19S5, 281-282
75. Material Engineering, Vol. 103, N 10, 1986, p. 51
76. Materialwissenscliaft und Werkstoffteclmik, Vol. 21, N S, 1990, p. 321-326
77. Meyers, S. Status report on EPA's high-level waste and low-level waste standarts Radioact. wast. Proc. 21st ami. meet., Washington, 19SG, p. 247-250
78. Nuclear Engineering International. Vol. 35, N 434, 1990, p. 38-40
79. Nuclear Engineering .Journal, Vol. 31, N 5, 1990, p. 136-139
80. Odum, E.P. Basic ecology. Philadelphia, New York, Chicago. San Francisco, Montreal, Toronto, London, Sidney, Tokyo, Mexico City. Rio de Janeiro, Madrid, 322 p.9G. Pollution Engineering, Vol. 94, N 10, 1990, p. 37-40
81. Parker, F. Regulatory aspects of radioactive wastes-international mensions Radioact. waste Proc. 21st aim. meet., Wa.shingtc 19SC, 259-2C4
82. Pyramid power in hazardous waste disposal. Chem. eng. 1987, 435, p.S
83. Ranguelov B. Seismic danger and related phenomena in Bulgari; Bulg. Geoph. J., V. XIX, N 2, 1993, p. 64-69
84. Robinson, R. Summary of results and conclusion from the cooper tive project, at Stripa between Sweden and the United States durii 1977-1988. Proc svmp. situ exp. granite assoc. disposal radioac waste, Stockholm, 19S5, 22-34
85. Serva L. An analysis of the world miijor regulatory guides for NP seismic design. A guedeline for hihg risk facilities. ENEA, RT/DIS /92/03, Roma, 1993, p. 45
86. Synroc a nuclear waste solution. Tech-Link Austral., 2, 198G, Ni 118-119
87. The nuclear regulatory commission plans. Atom, energy. Clearin house, 33, 19S7, N 9, 37-4G
88. Treatement of low and intermediate level liquide radioactive wastei IAEA, technical reports series N 236, Vienne, 1954
89. Vaptsarov, I., Iv. Mishev. Main feateres and dyma mics of th morpho-structures in Bulgaria: significance for sismic zoning. Ge ologica Balcanica, N 2, 19S2, p. 99-116
90. Warren, J.L. Shallow land burial: experience and developments a Los Alamos. Underground disposal of radioactive wastes, Proceedinj of a symposium, Otaniemi, 2-G julx 1979, Vol 1, p. 221-239
-
Христов Емил Крумов
-
доктора геолого-минералогических наук
-
Москва, 2000
-
ВАК 04.00.12
- Научное обоснование вторичного использования горных выработок Дальневосточного региона
- Разработка методологии систем маркшейдерского мониторинга подземного пространства многоцелевого освоения в угледобывающих регионах
- Научное обоснование рациональных параметров выработок подземных сооружений в условиях горной местности
- Обоснование конструктивных параметров подземных хранилищ радиоактивных отходов с учетом длительных тепловых воздействий на массив скальных пород
- Оценка параметров состояния устойчивости горного массива в процессе ведения подземных работ на основе сейсмических и инженерно-геологических данных
