Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Изменение инженерно-геологических условий рекультивируемых территорий на Богословском буроугольном месторождении

ВАК РФ 25.00.08, Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение

Автореферат диссертации по теме "Изменение инженерно-геологических условий рекультивируемых территорий на Богословском буроугольном месторождении"

На правах рукописи

ПОСПЕХОВ Георгий Борисович

ИЗМЕНЕНИЕ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ РЕКУЛЬТИВИРУЕМЫХ ТЕРРИТОРИЙ НА БОГОСЛОВСКОМ БУРОУГОЛЬНОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ

Специальность 25.00.08 - Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2006

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете).

Научный руководитель —

заслуженный деятель науки РФ,

доктор геолого-минералогических наук, профессор

Иванов Иван Пенкович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Кнатько Василий Михайлович,

кандидат геолого-минералогических наук, доцент

Арнаутов Александр Иванович

Ведущее предприятие - ООО «СПб ПШРОШАХТ».

Защита диссертации состоится 13 декабря 2006 г. в 16 ч на заседании диссертационного совета Д 212.224.01 при Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете) по адресу: 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2, ауд.4312.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного горного института.

Автореферат разослан 13 ноября 2006 г.

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ диссертационного совета д.г.-м.н., профессор

А.Г.МАРЧЕНКО

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время на территории стран СНГ функционируют более 5000 карьеров по добыче различных полезных ископаемых (Комащенко, Дребенштедт, 2005). Вместе с тем, в России наблюдается планомерное повышение доли открытого способа добычи угля, и по прогнозам академика К.Н.Трубецкого и чл.-корр. Ю.Н.Малышева его доля к 20202030 гг. возрастет до 70-75 % от общей добычи, которая достигнет 450-550 млн. тонн в год. Вследствие этого, остро встает вопрос об ограничении негативных последствий открытых горных работ и рациональном использовании нарушенных при разработке месторождений территорий. Одна из главных задач при этом состоит в обеспечении безопасности рекультивационных работ и последующего использования отработанных карьеров и прилегающих к ним территорий.

В большинстве случаев открытые горные работы ведутся в густонаселенных районах, а иногда и в непосредственной близости к населенным пунктам. После остановки горных работ закрытие большей части карьеров выполняется посредством их затопления подземными и поверхностными водами, что приводит к значительным изменениям инженерно-геологических условий прилегающих территорий и существенно сказывается на их использовании и дальнейшем освоении.

Такая ситуация сложилась при затоплении карьера «Юясный», отрабатывавшим основное поле Богословского буроугольного месторождения на протяжении почти 90 лет. На восточном борту карьера расположены промышленные и гражданские здания и сооружения г. Кар пине к, что предъявляет повышенные требования к работам по ограничению деформаций борта и прилегающей полосы земной поверхности. В этой связи становится важным прогноз влияния ликвидации открытых горных работ на развитие и распространение опасных геологических процессов, способных повлиять на инженерно-геологические условия эксплуатации подлежащих сохранению зданий и сооружений.

Решению различных проблем предотвращения и профилактики отрицательных последствий открытой разработки месторождений посвящены труды многих отечественных специалистов: П.Н. Панюкова, Г.Г. Скворцова, М.В. Сыроватко, ГЛ. Фи се и ко, В. А. Мироненко, И.П. Иванова, А.М. Гальперина, В.И. Стрельцова, Ю.И, Кутепова, Ю.А. Норватова, М.Е. Певзнера, Б.Г Афанасьева и др. При этом научно-методические принципы инженерно-геологического обеспечения ликвидации открытых горных выработок и мониторинга безопасности на основе постояннодействующих моделей геологических процессов, развивающихся при рекультивации карьеров, разработаны в недостаточной степени.

Цель работы состоит в обеспечении промышленной и экологической безопасности водохозяйственной рекультивации за счет разработки инженерно-геологического обоснования и методики оценки и прогноза развития опасных геологических процессов на карьере «Южный» и прилегающих территориях при восстановлении напоров подземных вод.

Идея работы. Основой для обеспечения безопасности в период выполнения рекультивационных работ являются результаты инженерно-геологических оценок и прогнозов устойчивости бортов карьеров и деформаций прилегающих территорий с привлечением численного моделирования и при обязательном выполнении мониторинга.

Основные задачи исследований:

дать оценку инженерно-геологических условий, сформировавшихся при разработке Богословского месторождения, и выполнить прогноз их изменения при водохозяйственной рекультивации карьера «Южный»;

установить закономерности развития и распространения геологических процессов и явлений, сопровождающих ликвидацию открытых горных работ;

выполнить оценку и прогноз устойчивости бортов и деформаций на прилегающей территории в период затопления карьера "Южный";

разработать рекомендации по инженерно-геологическому обеспечению безопасности освоения территорий, нарушенных открытыми горными работами. Объект исследований.

В качестве объекта исследований в рамках данной работы выбрано Богословское буроугольное месторождение, где после остановки открытых горных работ было принято решение о водохозяйственной рекультивации карьера «Южный».

Методы исследований: обобщение и анализ опубликованных по теме исследований результатов других авторов; сравнительно-геологический метод; экспериментальные

лабораторные и натурные исследования; аналитические методы механики сплошных сред и методы математического моделирования; сравнительный анализ результатов исследований с данными практики.

Научная новизна работы:

уточнены представления о геологических процессах, определяющих безопасные условия освоения территорий при их водохозяйственной рекультивации;

установлены закономерности деформирования массива горных пород при изменении напряженно-деформированного состояния в процессе затопления карьера;

разработана гидрогеомеханическая модель восточного борта для выполнения оценок и прогнозов его устойчивости и деформаций земной поверхности прилегающей к карьеру территории при изменении гидродинамического режима;

обоснованы научно-методические принципы инженерно-геологического обеспечения ликвидации открытых угольных выработок и методика мониторинга безопасности.

Практическая значимость работы заключается в получении значений прогнозных величин деформаций земной поверхности при затоплении карьера "Южный", разработке рекомендаций по организации мониторинга безопасности в период затопления карьеров.

Достоверность и обоснованность научных положений и рекомендаций работы подтверждается:

теоретическим анализом инженер но-геологических процессов и явлений, возникающих при разработке месторождений полезных ископаемых;

натурными измерениями и наблюдениями за деформациями массива горных пород и напорами подземных вод;

численным моделированием на основе современных компьютерных технологий;

удовлетворительной сходимостью расчетных и фактических значений деформаций массива при изменении гидродинамического режима на восточном борпгу карьера «Южный». Личный вклад автора выражается: .

в анализе и обобщении существующих методов оценки напряженно-деформированного состояния водонасыщенных прибортовых массивов горных пород;

в участии в работах по организации мониторинга безопасности на восточном борту карьера "Южный";

в выявлении закономерностей деформаций прибортового массива горных пород;

в создании численной модели для прогноза деформаций борта и прилегающей территории при затоплении карьера;

в разработке рекомендаций по инженерно-геологическому обеспечению ликвидации карьера «Южный». Апробации работы.

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научных конференциях: «Полезные ископаемые России и их освоение» (СПГГИ (ТУ), Санкт-Петербург, 2003 и 2004 г.), «Школа экологической геологии и рационального недропользования» (СПбГУ, Санкт-Петербург, 2004 г.), молодежной научной конференции в рамках Уральской горнопромышленной декады (УГГУ, Екатеринбург 2004 и 2005 г.), "Проблемы рационального природопользования" (СПГГИ (ТУ), Санкт-Петербург, 2006 г.), а также на молодежном форуме в рамках горно-металлургической конференции в Горной академии (ТУ) (Фрайберг, 2006 г).

Публикации. Основные результаты диссертации содержатся в 6 опубликованных работах, и еще 3 работы находятся в печати.

Структура работы.

Диссертация изложена на 169 страницах, состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы из 136 наименований, содержит 51 рисунок, 23 таблицы, 2 приложения.

Ела годарн ости. Автор выражает искреннюю признательность за постоянную помощь и поддержку на всем протяжении подготовки диссертационной работы научному руководителю д.г.-м.н. профессору И.П. Иванову, а также д.т.н. Ю.И. Кутепову и к.г.-м.н. H.A. Кутеповой; за обсуждение отдельных положений работы автор благодарит к.г.-м.н. А.Н. Рюмина, ,к.ф.-м.н. В.А. Подольского, и всех сотрудников кафедры гидрогеологии и инженерной геологии СП11И (ТУ) и лаборатории гидрогеологии и экологии ВНЙМИ.

ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ИХ ОБОСНОВАНИЕ

1. Опасными инженерно-геологическими процессами и явлениями при водохозяйственной рекультивации карьера «Южный» на Богословском буроугольном месторождении являются оползни бортов и уступов, а также подъем земной поверхности на прилегающих к карьеру территориях в результате восстановления напоров подземных вод.

Месторождение расположено на восточном склоне Северного Урала в северо-западной части Свердловской области и приурочено к мезозойским отложениям, представленным толщей переслаивающихся аргиллитов, алевролитов, песчаников, конгломератов, глин и углей, общей мощностью около 300 метров. Данные отложения заполняют северную часть вытянутой в меридиональном направлении эрозионио-тектоническоЙ депрессии в палеозойских карбонатных породах - известняках, и образуют синклинальную складку меридионального простирания с пологим (10-40 °) падением слоев на западном крыле и с крутым (70-80 °) - на восточном крыле (рис. 1).

80 0 80 160 и

^ V/! чм- 3

УУ УУI

X

ч 9

^й1

10

11

12

Рис. 1. Схематический геологический разрез восточного борта карьера «Южный» в районе наблюдательной линии №8

I - известняк; 2 - глина брекчиевидная; 3 - глина бокситовидная; 4 - конгломераты; 5 - аргиллит;

6 - песчаник; 7 - уголь; 8 отвалы; 9 - разрывные нарушения; 10 - наблюдательные репера и их номера;

II - уровни воды в карьере на 08.2005 г (+108 м). и на конец затопления (+179 м); 12 - территории хлебозавода (I) и молокозавода (Н); 13 - наблюдательная скважина Звн с датчиками перового давления

Разработка месторождения открытым способом осуществлялась с 1911 г. и постоянно сопровождалась возникновением оползней на бортах и уступах, достигавших по объему сползших масс десятков миллионов кубических метров. По результатам работы специально созданной в 1943 г. оползневой станции и исследований Уральского филиала ВНИМИ под руководством Г.Л. Фисенко, был сделан вывод, что основной причиной возникновения оползней является неэффективное дренирование девонских закарстованных известняков. После выполнения дренажных работ уровни напоров подземных вод в массиве карбонатных пород были значительно снижены до отметок +70 м, при этом понижение составило более 100 м. Это привело к сокращению количества деформаций бортов и уступов карьера, но не исключило их полностью.

На момент завершения отработки основных запасов угля на месторождении карьер представлял собой вытянутый в северном направлении котлован с размерами по верху 6x2,5 км и глубиной до 200 м. Его западный пологий нерабочий борт с углом наклона 8-10° полностью пригружен отвалами, сформированными под углами естественного откоса, а восточный рабочий борт поставлен в предельное положение под углом 18-20 ,

В ходе ликвидационных работ дренажные работы были прекращены, что привело к ухудшению условий устойчивости восточного борта, в непосредственной близости от которого расположен целый ряд значимых промышленных и гражданских зданий и сооружений г. Карпинск (хлебозавод, молокозавод, электромеханический завод, ЛЭП, канализационный коллектор и др.). В качестве противооползневого мероприятия Уральским филиалом ВНИМИ было предложено сформировать пригруз борта вскрышными породами в объеме 10,2 млн. м . Однако полностью его выполнить не представилось возможным, после этого было принято решение о корректировки объемов пригрузки при обязательном мониторинге устойчивости борта.

Мониторинг включал в себя наблюдения за деформациями борта по 5 профильным линиям, изменением напоров подземных вод в прибортовом массиве по 8 наблюдательным скважинам,

оборудованным датчиками порового давления на различных глубинах изучаемой толщи пород мезозойского и палеозойского возраста и уровнем воды в карьере.

Проводимые с 2003 г. стационарные режимные наблюдения в период затопления карьера позволили зафиксировать оползневые деформации на локальных участках борта, сложенного мезозойскими породами, а также поднятие земной поверхности на территории, прилегающей к карьеру, где располагаются здания и сооружения различного назначения.

Факты подъема поверхности земли, обусловленного ростом напоров подземных вод при затоплении горных выработок, появились лишь в последнее время в связи массовым закрытием угольных шахт. В отличие от процесса уплотнения горных пород при глубоком водопонижении при строительстве и эксплуатации горных выработок или откачки подземных вод для нужд хозяйствен но-питьевого водоснабжения, влияние восстановления уровней подземных вод на развитие опасных инженерно-геологических процессов изучено мало.

Затопление карьера такого масштаба, близко расположенного от крупного населенного пункта, в России производится впервые. В таблице 1 приведены максимальные вертикальными смещения за период 2003-05 гг. по каждой из 5 реперным станциям, заложенным на восточном борту карьера «Южный». Подъем уровня воды в карьере за это время наблюдений составил 12 метров. Поднятие земной поверхности, прилегающей к борту, обусловлено изменением напряженного состояния массива при повышении напоров подземных вод, ранее сдренированных при эксплуатации выработок, или иными словами - снижением депрессионной нагрузки, воздействовавшей на породы в период эксплуатационного водопонижения. Это предопределило возможность упругого разуплотнения горных пород в массиве и, как следствие, поднятие земной поверхности,

Таблица I

Величины максимальных значений поднятий

Наблюдательная, линия №8 №9 №22 №30 №31

ДНтах, мм 19 15 19 5 ■ 30

Рис. 2. Вертикальные деформащиреперов по наблюдательной линии Mt8 между 7 и 1 сериями измерений (804 суток). Вследствие особенностей строения массива горных, пород и анизотропии механических и фильтрационных свойств в нем, деформирование земной поверхности носит неоднородный характер (рис.2). Поэтому поднятие следует рассматривать как опасный инженерно-геологический процесс, который может привести к деформациям оснований, угрожающим нормальным условиям эксплуатации зданий и сооружений г. Карпинск.

Затопление карьера будет происходить до отметки +179 м в течение нескольких десятков лет, поэтому становится весьма актуальным прогноз опасных геологических процессов, развивающихся в прибортовом массиве горных пород и на прилегающей территории.

2. Прогноз развития инженерно-геологических процессов и явлений при водохозяйственной рекультивации осуществляется на базе математических моделей с использованием параметров прочностных и деформационных свойств пород, полученных на этапах эксплуатации карьера и скорректированных по результатам мониторинга. .

При затоплении карьера «Южный» необходимо выполнять прогноз развития двух основных типов инженерно-геологических процессов, обусловленных восстановлением напоров подземных вод в массивах горных пород: 1) оползней восточного борта и уступов; 2) подъема земной поверхности на прилегающих к карьеру территориях.

Прогнозирование развития оползней в зависимости от схемы возможного деформирования осуществлялось с применением методов: алгебраического сложения сил, многоугольника сил (по ВНИМИ), Спенсера и Сарма.

Параметры физико-механических свойств горных пород и контактов между ними, использованные в расчетах, принимались на основании данных лабораторных и натурных испытаний, полученных при изысканиях в период эксплуатации карьера, а также решений обратных задач по происходившим оползням.

Результаты расчетов, произведенные для различных моментов затопления карьера, показали, что в целом устойчивость восточного борта, прнгруженного отвалами, обеспечивается с коэффициентом запаса выше 1,3. При этом на отдельных участках, в основном в местах залегания маломощных пластов и пропластков угля, а также при наличии контактов в слоистой толще вмещающих пород, следует ожидать проявления локальных оползней. Для обеспечения длительной устойчивости борта на данных участках обосновано применение дополнительного пригруза.

Задача прогноза деформаций земной поверхности решалась последовательно в два этапа. Вначале выполнялся прогноз повышения уровней воды в карьере и напоров подземных вод в прибортовом массиве. Затем с учетом изменившегося напряженного состояния и свойств пород оценивались деформации массива при различных уровнях воды в горной выработке.

Каждая из поставленных задач решалась на базе построения отдельной численной модели объекта, которые разрабатывались на основании анализа инженерно-геологических, гидрогеологических условий и технологических условий эксплуатации горной выработки. По результатам анализа была составлена расчетная схема, отображающая строение массива в соответствии с

требованиями решаемой задачи, были обоснованы расчетные параметры физико-механических свойств пород выделенных элементов строения, выбран математический аппарат численного моделирования для прогноза гидродинамического режима подземных вод и расчета напряженно-деформированного состояния породных массивов. Расчетная схема впоследствии была реализована в виде компьютерной модели посредством программного комплекса, разработанного В.А. Подольским.

Деформационное поведение пород в условиях декомпрессии, как и при нагружен и и, зависит от их литологического состава, типа структурных связей, степени литификации, начального физического состояния (водо насыще ни я), наличия трещнноватости, напряженного состояния в массиве.

При обосновании расчетных параметров прочностных и деформационных свойств пород для прогнозных расчетов учитывалось, что в ходе эксплуатации и последующей ликвидации горной выработки прибортовой массив подвергался техногенному воздействию, повлекшему за собой нарушение структуры пород, физического состояния, снижение прочностных и деформационных характеристик, В качестве расчетных параметров прочностных свойств пород приняты минимальные характеристики, полученные ранее в результате испытаний и обратных расчетов. Параметры деформационных свойств пород уточнялись обратными расчетами по результатам комплексных наблюдений за смещением земной поверхности и подъемом уровня воды, выполненных в рамках мониторинга; полученные при этом параметры интегрально отражают ход деформационного процесса в массиве горных пород.

Расчет деформаций земной поверхности в результате полного затопления карьера выполнен с использованием программы численного моделирования гидрогеомеханических процессов в водонасыщенных массивах горных пород в рамках решения двухмерной осесимметричной задачи, которая для условий карьеров наиболее близко соответствует состоянию прибортового массива.

На первом этапе создания гидрогеомеханической модели выполнялась ее калибрация - ретроспективный подбор основных параметров, на втором этапе производились прогнозные оценки

деформаций на прилегающей территории в ходе поднятия земной поверхности,

В качестве исходных данных для построения гидрогеомеханической модели борта использовались геологические разрезы по наблюдательным линиям, а также данные мониторинговых наблюдений за изменением уровней воды и смещений земной поверхности в период с 06.2003 до 08. 2005 гг.

Прогнозные расчеты линии показали, что в результате изменения напряженного состояния при бортового массива вследствие подъема воды в горной выработке до абсолютной отметки 179 м, возможны неравномерные положительные смещения (поднятия) на земной поверхности в пределах территории, прилегающей к борту, с максимальными вертикальными деформациями до 130 мм на расстоянии примерно 230 м относительно края верхней бровки (рисунок 3).

Расстояние от верхней бровки карьера, м

Рис. 3. Расчетные значения смещения уровня земной поверхности

Разработанные на основе имеющихся данных гидрогеомеханические модели должны входить в систему инженерно-геологического обеспечения, и постоянно уточняться по результатам выполнения различных видов исследований в ходе рекультивационных рабопг.

3. Инженерно-геологическое обеспечение безопасных условий водохозяйственной рекультивации карьеров включает в себя комплекс работ и исследований по оценке и прогнозу изменения инженерно-геологических условий территорий в процессе восстановления напоров подземных вод при обязательном производстве локального инженерно-геологического мониторинга в течение всего срока рекультивации открытых горных выработок.

Одной из важнейших задач при ликвидации карьеров является разработка системы инженерно-геологического обеспечения наиболее рационального способа рекультивации нарушенных земель с учетом целевого использования территорий. Согласно ГОСТ 17.5.3.04-83 разработка проектов рекультивации нарушенных земель должна проводиться с учетом инженерно-геологических условий нарушенных территорий. На практике проектировщики ограничиваются материалами, накопленными в ходе разведки и эксплуатации месторождения, без производства специальных инженер но-геологических исследований, состав и объем которых не регламентируется ни одним нормативным документом в области рекультивации земель.

При водохозяйственной рекультивации карьеров должна быть обеспечена устойчивость бортов карьеров и сохранность зданий и сооружений на прилегающей территории, поэтому поиск решений для выполнения этих требований невозможен без специальных исследований в рамках предлагаемой системы инженерно-геологического обеспечения (рис. 4).

Система включает комплекс работ и исследований, выполняемых по трем направлениям: 1) изучение инженерно-геологических условий, сформировавшихся в период разработки месторождения; 2) оценка и прогноз изменения инженерно-геологических условий при ликвидации открытых горных работ и рекультивации нарушенных территорий; 3) локальный инженерно-геологический мониторинг.

При ликвидации карьера необходима исходная информация об условиях функционирования природно-технической системы «карьер - прилегающий массив горных пород». Для получения

Илисеисрно-геологнчеагое обеспечение ляквялдци ы открытых гормьп работ

Изучен*« кнженерно-леолошчесюх условий» сформировавших«* к стер им разработки месторождения

Локальный инженерио-геологическнй мониторинг в период рекультивации

Орогилрогрэфм

Строение н со ста» массива горных «ород

Со стоя « нет к фиэмго->*гхан1гческне свойства горных пород

Гадрогоовогочесте у СЛОВИ!

Инженерно-•Д гейлолгч еские процессы н -имения

изменение инженерно -геологических условий при л нкыдашш открытых горных работ и ргкупигнвацчн кару шейных территорий

Оценкам прогноз развития и распространения опасных и нжеяерно-геологических процессов и явлений в период рекультивации нарушенных территорий

Мониторинг» деформациям* бортов

прьера

Мониторинг смешенндмв э$мко£ поверхности

Контроль кэмеыенн* состоят* и физнко-мехцттоскнх свойств ^гощто^ю^я^

Тек нологнчесхий мониторинг

Рис.4. Система инженерно-геологического обеспечения ликвидации открытых горных работ.

данной информации проводится комплекс исследований по всем компонентам инженерно-геологических условий, методика которых имеет специфические особенности в зависимости от целевого использования рассматриваемого объекта. Например, особое внимание при изучении породных массивов при восстановлении в них напоров подземных вод следует уделять определению деформационных свойств пород при уменьшении нормальных напряжений.

Оценка и прогноз изменения инженерно-геологических условий массивов при водохозяйственной рекультивации карьера должна осуществляться на базе постоя ннодействующих гидрогеомеханических моделей, отдельно разрабатываемых для вопросов устойчивости бортов и деформаций земной поверхности на прилегающей территории при восстановлении напоров подземных вод. Созданные для этого модели постоянно уточняются на основе качественной и достоверной информации, получаемой в ходе выполнения локального инженерно-геологического мониторинга.

Локальный инженерно-геологи чес кий мониторинг организуется на весь период закрытия горного предприятия до окончания ре культивационных работ, служит для выявления, контроля и управления геологических процессов, активизированных или вызванных рекультивационными работами. Он включают различные методы визуального и инструментального наблюдения и изучения: инженерно-геологическую съемку, инструментальные наблюдения по реперным станциям на нескольких профильных линиях, наблюдения за уровнями и напорами подземных вод по заложенным в различные точки породного массива датчикам порового давления, изучение изменения состояния и физико-механических свойств горных пород.

Оценка состояния устойчивости сооружения по результатам мониторинга осуществляется либо на основе расчетов коэффициента запаса по предложенным методикам с учетом установленных гидрогеологических условий, либо методом сравнения фактически замеренных напоров подземных вод с обоснованными предельно допустимыми значениями.

Выполненные на основе предлагаемой системы инженерно-геологического обеспечения исследования позволили обосновать мероприятия повышающие уровень безопасности в период водохозяйственной рекультивации: пригруз откосов, своевременный перенос коммуникаций (коллектора и ЛЭП), меры защиты зданий и сооружений и пр.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано решение актуальной научной задачи инженерно-геологического изучения ликвидации открытых горных выработок на основе водохозяйственной рекультивации, что способствует повышению промышленной и экологической безопасности в районах закрываемых угольных карьеров.

Основные научные и практические результаты исследований заключаются в следующем:

1. Доказано, что водохозяйственная рекультивация карьеров сопровождается изменением инженерно-геологических условий прибортовых массивов и прилегающих к горным выработкам территорий, что, в свою очередь, сказывается на общей геодинамической обстановке района, провоцируя развитие опасных инженерно-геологических процессов, таких как оползни и подъем земной поверхности,

2. Применительно к Богословскому буроугольному месторождению установлено, что за период произведенных наблюдений с 2003 по 2005 гг. отметка воды в карьере «Южный» поднялась на 12 м, что привело к увеличению напоров в водоносных комплексах мезозойских и палеозойских отложений. Это обстоятельство предопределило развитие оползневых деформаций на локальных участках борта, слаженных мезозойскими отложениями, и неравномерный подъем поверхности земли рядом с карьером на величины от единиц до нескольких десятков миллиметров.

3. Рекомендовано прогнозирование развития оползней осуществлять с применением инженерных методов расчета

устойчивости, используя параметры физико-механических свойств горных пород и контактов между ними, установленные при лабораторных и натурных испытаний в период разведки и эксплуатации карьера, а также на основании обратных расчетов по оползням, произошедшим в эксплуатационный и ликвидационный период существования карьера.

4. Обосновано, что прогноз деформаций земной поверхности в непосредственной близости от затапливаемого карьера следует осуществлять на базе численной гидрогеомеханической модели объекта, разработанной на основании анализа инженерно-геологических, гидрогеологических и технологических условий эксплуатации горных выработок, последовательно в два этапа. Вначале выполнять прогноз повышения уровней воды в карьере и напоров подземных вод в прибортовом массиве, а затем с учетом изменившегося напряженного состояния и свойств пород оценивать деформации массива при различных уровнях воды в горных выработках. В качестве расчетных параметров деформационных свойств пород приняты параметры, определенные обратными расчетами по смещениям земной поверхности при подъеме уровня воды в карьере, полученных в рамках мониторинга.

5. Выполненный прогноз деформаций земной поверхности в результате изменения напряженного состояния прибортового массива вследствие подъема воды в горной выработке до абсолютной отметки 179 м свидетельствует о неравномерных положительных смещениях (поднятиях) в пределах территории, прилегающей к борту, с максимальными вертикальными деформациями до 130 мм на расстоянии примерно 220 м относительно края верхней бровки карьера.

6. Разработана система инженерно-геологического обеспечения безопасности рекультивационных работ на ликвидируемых карьерах - комплекс работ и исследований, включающий: изучение инженерно-геологических условий, сформировавшихся в период разработки месторождения; оценку и прогноз изменения инженерно-геологических условий при ликвидации открытых горных работ и рекультивации нарушенных территорий; локальный инженерно-геологический мониторинг.

Список опубликованных по теме диссертации работ:

1. Иванов И.П. Многообразие полускальных пород и его значение в инженерно-геологических исследованиях / И.П, Иванов, Г.Б. Поспелов // Труды международной научной конференции «Многообразие грунтов: морфология, причины, следствия».- М.; МГУ, 2003. С. 43-45.

2. Поспехов Г.Б. Инженерно-геологические изыскания для рекультивации земель, нарушенных при разработке месторождений (на примере СОБР) И Записки Горного института. - СПб.: СПГГИ (ТУ), 2003, Том 155, Часть 2. С. 43-44.

3. Поспехов Г.Б. Защита территории г. Карпинска на основе мониторинга эколого-геологической обстановки // Материалы пятой межвузовской молодежной научной конференция «Школа экологической геологии и рационального недропользования».- СПб.: СПбГУ, 2004. С. 271-273.

4. Иванов И.П. Инженерно-геологическая типизация карьерных полей, подлежащих рекультивации / И.П. Иванов, Г.Б, Поспехов // Горный информационно-аналитический бюллетень. - М.: МГГУ, 2004, №5. С.76-82.

5. Поспехов Г.Б. Инженерно-геологические изыскания для рекультивации земель, нарушенных при разработке Богословского буроугольного месторождения И Материалы Уральской горнопромышленной декады,- Екатеринбург: УГГГА, 2004. С. 18-20.

6. Поспехов Г.Б. К вопросу об экологизации геологии Н Записки Горного института. Полезные ископаемые России и их освоение.-СПб.: СПГГИ (ТУ), 2004,Том 159, Часть I. С. 210-212.

РИЦ СПГГИ. 09.11.2006.3.472, Т. 100 экз. 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д,2

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Поспехов, Георгий Борисович

Введение.

Глава 1. Современное состояние проблемы в области рекультивации нарушенных земель при ликвидации угледобывающих предприятий. 10 1.1 Положение угледобывающей промышленности России и масштабы ее влияния на геологическую среду.

1.2. Задачи инженерной геологии в период рекультивации открытых горных работ.

1.3. Актуальные проблемы рекультивации территории Богословского буроугольного месторождения.

1.4. Выводы по первой главе.

Глава 2. Анализ инженерно-геологических условий Богословского буроугольного месторождения и результатов мониторинга их изменения в период водохозяйственной рекультивации карьера «Южный».

2.1. Инженерно-геологические условия

Богословского буроугольного месторождения.

2.2. Структура мониторинга восточного борта карьера «Южный».

2.3. Анализ режимных наблюдений за изменением уровней подземных вод при затоплении карьера «Южный».

2.4. Анализ инструментальных наблюдений за деформациями восточного борта и прилегающей территории.

2.5. Выводы по второй главе.

Глава 3. Прогноз развития инженерно-геологических процессов и явлений в прибортовом массиве и на прилегающей территории при затоплении карьера «Южный».

3.1. Общие положения прогноза развития инженерно-геологических процессов и явлений в прибортовых массивах при затоплении открытых горных выработок.

3.2. Прогноз изменения устойчивости восточного борта карьера при его затоплении.

3.3. Прогноз деформаций земной поверхности при затоплении карьера «Южный».

3.4. Выводы по третьей главе.

Глава 4. Разработка рекомендаций по инженерно-геологическому обеспечению ликвидационных и рекультивационных работ на месторождениях, разрабатываемых открытым способом.

4.1. Обоснование структуры системы инженерно-геологического обеспечения ликвидации открытых горных работ.

4.2. Инженерно-геологический мониторинг рекультивируемых территорий.

4.3. Рекомендации по разработке гидроегомеханической модели.

4.4. Выводы по четвертой главе.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Изменение инженерно-геологических условий рекультивируемых территорий на Богословском буроугольном месторождении"

Актуальность работы. В настоящее время на территории стран СНГ функционируют более 5000 карьеров по добыче различных полезных ископаемых [57]. Вместе с тем, в России наблюдается планомерное повышение доли открытого способа добычи угля, и по прогнозам академика К.Н. Трубецкого и чл.-корр. Ю.Н. Малышева его доля к 2020-2030 гг. возрастет до 70-75 % от общей добычи, которая достигнет 450-550 млн. тонн в год [69]. Вследствие этого, остро встает вопрос об ограничении негативных последствий открытых горных работ и рациональном использовании нарушенных при разработке месторождений территорий. Одна из главных задач при этом состоит в обеспечении безопасности рекультивационных работ и последующего использования отработанных карьеров и прилегающих к ним территорий.

В большинстве случаев открытые горные работы ведутся в густонаселенных районах, а иногда и в непосредственной близости к населенным пунктам. После остановки горных работ закрытие большей части карьеров выполняется посредством их затопления подземными и поверхностными водами, что приводит к значительным изменениям инженерно-геологических условий прилегающих территорий и существенно сказывается на их использовании и дальнейшем освоении.

Такая ситуация сложилась при затоплении карьера «Южный», отрабатывавшим основное поле Богословского буроугольного месторождения на протяжении почти 90 лет. На восточном борту карьера расположены промышленные и гражданские здания и сооружения г. Карпинск, что предъявляет повышенные требования к работам по ограничению деформаций борта и прилегающей полосы земной поверхности. В этой связи становится важным прогноз влияния ликвидации открытых горных работ на развитие и распространение опасных геологических процессов, способных повлиять на инженерно-геологические условия эксплуатации подлежащих сохранению зданий и сооружений.

Решению различных проблем предотвращения и профилактики отрицательных последствий открытой разработки месторождений посвящены труды многих отечественных специалистов: П.Н. Пашокова, Г.Г. Скворцова, М.В. Сыроватко, Г.Л. Фисенко, В.А. Мироненко, И.П. Иванова, A.M. Гальперина, В.И. Стрельцова, Ю.И. Кутепова, Ю.А. Норватова, М.Е. Певзпера, Б.Г Афанасьева и др. При этом научно-методические принципы инженерно-геологического обеспечения ликвидации открытых горных выработок и мониторинга безопасности на основе постояннодействующих моделей геологических процессов, развивающихся при рекультивации карьеров, разработаны в недостаточной степени.

Цель работы состоит в обеспечении промышленной и экологической безопасности водохозяйственной рекультивации за счет разработки инженерно-геологического обоснования и методики оценки и прогноза развития опасных геологических процессов на карьере «Южный» и прилегающих территориях при восстановлении напоров подземных вод.

Идея работы. Основой для обеспечения безопасности в период выполнения рекультивационных работ являются результаты инженерно-геологических оценок и прогнозов устойчивости бортов карьеров и деформаций прилегающих территорий с привлечением численного моделирования и при обязательном выполнении мониторинга.

Основные задачи исследований:

- дать оценку инженерно-геологических условий, сформировавшихся при разработке Богословского месторождения, и выполнить прогноз их изменения при водохозяйственной рекультивации карьера «Южный»;

- установить закономерности развития и распространения геологических процессов и явлений, сопровождающих ликвидацию открытых горных работ;

- выполнить оценку и прогноз устойчивости бортов и деформаций на прилегающей территории в период затопления карьера "Южный";

- разработать рекомендации по инженерно-геологическому обеспечению безопасности освоения территорий, нарушенных открытыми горными работами.

Объект исследований.

В качестве объекта исследований в рамках данной работы выбрано Богословское буроугольное месторождение, где после остановки открытых горных работ было принято решение о водохозяйственной рекультивации карьера «Южный».

Методы исследований: обобщение и анализ опубликованных по теме исследований результатов других авторов; сравнительно-геологический метод; экспериментальные лабораторные и натурные исследования; аналитические методы механики сплошных сред и методы математического моделирования; сравнительный анализ результатов исследований с данными практики.

Научная новизна работы:

- уточнены представления о геологических процессах, определяющих безопасные условия освоения территорий при их водохозяйственной рекультивации;

- установлены закономерности деформирования массива горных пород при изменении напряженно-деформированного состояния в процессе затопления карьера;

- разработана гидрогеомеханическая модель восточного борта для выполнения оценок и прогнозов его устойчивости и деформаций земной поверхности прилегающей к карьеру территории при изменении гидродинамического режима;

- обоснованы научно-методические принципы инженерно-геологического обеспечения ликвидации открытых угольных выработок и методика мониторинга безопасности.

Практическая значимость работы заключается в получении значений прогнозных величин деформаций земной поверхности при затоплении карьера "Южный", разработке рекомендаций по организации мониторинга безопасности в период затопления карьеров.

Достоверность и обоснованность научных положений и рекомендаций работы подтверждается:

- теоретическим анализом инженерно-геологических процессов и явлений, возникающих при разработке месторождений полезных ископаемых;

- натурными измерениями и наблюдениями за деформациями массива горных пород и напорами подземных вод;

- численным моделированием на основе современных компьютерных технологий;

- удовлетворительной сходимостью расчетных и фактических значений деформаций массива при изменении гидродинамического режима на восточном борту карьера «Южный».

Личный вклад автора выражается:

- в анализе и обобщении существующих методов оценки напряженно-деформированного состояния водонасыщенных прибортовых массивов горных пород;

- в участии в работах по организации мониторинга безопасности на восточном борту карьера "Южный";

- в выявлении закономерностей деформаций прибортового массива горных пород;

- в создании численной модели для прогноза деформаций борта и прилегающей территории при затоплении карьера;

- в разработке рекомендаций по инженерно-геологическому обеспечению ликвидации карьера «Южный».

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научных конференциях: «Полезные ископаемые России и их освоение» (СПГГИ (ТУ), Санкт-Петербург, 2003 и 2004 г.), «Школа экологической геологии и рационального недропользования» (СПбГУ, Санкт-Петербург, 2004 г.), молодежной научной конференции в рамках Уральской горнопромышленной декады (УГГУ, Екатеринбург, 2004 и 2005 г.), "Проблемы рационального природопользования" (СПГГИ (ТУ), Санкт-Петербург, 2006 г.), а также на молодежном форуме в рамках горнометаллургической конференции в Горной академии (ТУ) (Фрайберг, 2006 г).

Публикации. Основные результаты диссертации содержатся в 6 опубликованных работах, и еще 3 работы находятся в печати.

Структура работы.

Диссертация изложена на 169 страницах, состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы из 136 наименований, содержит 51 рисунок, 23 таблицы, 2 приложения.

Заключение Диссертация по теме "Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение", Поспехов, Георгий Борисович

4.4. Выводы по четвертой главе

С учетом вышесказанного можно сделать следующие выводы:

1. Выполнение комплекса инженерно-геологических изысканий по единой программе для составления общего проекта ликвидации открытых горных работ, рекультивации нарушенных земель и последующего освоения региона имеет целый ряд преимуществ, обеспечивающих учет специфики разработки, восстановления территорий месторождения, а также выбор мероприятий по инженерной защите от опасных геологических процессов при дальнейшем использовании.

2. Система инженерно-геологического обеспечения ликвидации открытых горных работ должна включать изучение и оценку инженерно-геологических условий статической системы, сформировавшейся к моменту остановки горных работ, прогноз изменений этих условий под воздействием обоснованно выбранного направления рекультивации, а также локальный геодинамический мониторинг изменений всех компонентов инженерно-геологических условий, выполняемый на всем протяжении рекультивации открытых горных работ.

3. Основой инженерно-геологических оценок и прогнозов, получаемых в рамках организованной системы инженерно-геологического обеспечения ликвидации открытых горных работ должна быть общая гидрогеомеханическая модель объекта (карьера, участка борта, прилегающй территории и т.п.), подразделяемая на несколько частных моделей в зависимости от возникающих и развивающихся процессов и явлений.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано решение актуальной научной задачи инженерно-геологического изучения ликвидации открытых горных выработок на основе водохозяйственной рекультивации, что способствует повышению промышленной и экологической безопасности в районах закрываемых угольных карьеров.

Основные научные и практические результаты исследований заключаются в следующем:

1. Доказано, что водохозяйственная рекультивация карьеров сопровождается изменением инженерно-геологических условий прибортовых массивов и прилегающих к горным выработкам территорий, что, в свою очередь, сказывается на общей геодинамической обстановке района, провоцируя развитие опасных инженерно-геологических процессов, таких как оползни и подъем земной поверхности.

2. Применительно к Богословскому буроугольному месторождению установлено, что за период произведенных наблюдений с 2003 по 2005 гг. отметка воды в карьере «Южный» поднялась на 12 м, что привело к увеличению напоров в водоносных комплексах мезозойских и палеозойских отложений. Это обстоятельство предопределило развитие оползневых деформаций на локальных участках борта, сложенных мезозойскими отложениями, и неравномерный подъем поверхности земли рядом с карьером на величины от единиц до нескольких десятков миллиметров.

3. Рекомендовано прогнозирование развития оползней осуществлять с применением инженерных методов расчета устойчивости, используя параметры физико-механических свойств горных пород и контактов между ними, установленные при лабораторных и натурных испытаний в период разведки и эксплуатации карьера, а также на основании обратных расчетов по оползням, произошедшим в эксплуатационный и ликвидационный период существования карьера.

4. Обосновано, что прогноз деформаций земной поверхности в непосредственной близости от затапливаемого карьера следует осуществлять на базе численной гидрогеомеханической модели объекта, разработанной на основании анализа инженерно-геологических, гидрогеологических и технологических условий эксплуатации горных выработок, последовательно в два этапа. Вначале выполнять прогноз повышения уровней воды в карьере и напоров подземных вод в прибортовом массиве, а затем с учетом изменившегося напряженного состояния и свойств пород оценивать деформации массива при различных уровнях воды в горных выработках. В качестве расчетных параметров деформационных свойств пород приняты параметры, определенные обратными расчетами по смещениям земной поверхности при подъеме уровня воды в карьере, полученных в рамках мониторинга.

5. Выполненный прогноз деформаций земной поверхности в результате изменения напряженного состояния прибортового массива вследствие подъема воды в горной выработке до абсолютной отметки 179 м свидетельствует о неравномерных положительных смещениях (поднятиях) в пределах территории, прилегающей к борту, с максимальными вертикальными деформациями до 130 мм на расстоянии примерно 220 м относительно края верхней бровки карьера.

6. Разработана система инженерно-геологического обеспечения безопасности рекультивационных работ на ликвидируемых карьерах -комплекс работ и исследований, включающий: изучение инженерно-геологических условий, сформировавшихся в период разработки месторождения; оценку и прогноз изменения инженерно-геологических условий при ликвидации открытых горных работ и рекультивации нарушенных территорий; локальный инженерно-геологический мониторинг.

131

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Поспехов, Георгий Борисович, Санкт-Петербург

1. Агапов А.Е. Итоги работы Государственного учреждения 'ТУРШ" по реализации программ ликвидации особо убыточных шахт и разрезов // Уголь.- 2006. -№3.-С. 14-17.

2. Агапов А.Е. О ходе ликвидации особо убыточных шахт и разрезов угольной промышленности. // Уголь. 2003. - № 3. - С. 7-11.

3. Азимов Б.В. Проблемы ликвидации экологических последствий при закрытии угольных шахт и разрезов / Б.В. Азимов, A.M. Навитный // Уголь. 2002. - № 3. - С. 10-12

4. БаклашовИ.В. Механические процессы в породных массивах / И.В. Баклашов, Б.А. Картозия М.: Недра, 1986.

5. Бучкин М.Н. Проблема инженерно-геологического мониторинга в районах деятельности горнодобывающих комплексов / М.Н. Бучкин, А.С. Зайцев // Проблемы инженерной геологии. Тезисы докладов V Всесоюзной конференции. Т. 2. Свердловск, 1984. - С. 45-48.

6. Введение в механику скальных пород / Под ред. X. Бока. М.: Мир, 1983. 276 с.

7. Воронкевич С.Д. Основы технической мелиорации грунтов. М.: Научный мир, 2005. - 504 с.

8. Ю.Галустьян Э.Л. Геомеханика открытых горных работ: Справочноепособие. М.: Недра, 1992. - 272 с. 11 .Гальперин A.M. Геомеханика открытых горных работ: Учебник для вузов.- М.: Изд. МГГУ, 2003. 473 с.

9. Гальперин A.M. Гидрогеология и инженерная геология: Учебник для вузов / А.М.Гальперин, В.С.Зайцев, Ю.А. Норватов. М., Недра, 1989. 381 с.

10. Гальперин A.M., Гидромеханизированные природоохранные технологии / A.M. Гальперин, Ю.Н. Дьячков. М.: Недра, 1993. - 256 с.

11. Гальперин A.M., Техногенные массивы и охрана окружающей среды: учебник для вузов. / A.M. Гальперин, В. Ферстер, Х.-Ю. Шеф. М.: Изд. МГГУ, 1997.-534 с.

12. Гальперин A.M. Стрельцов В.И. Литомониторинг на железорудных карьерах КМА / Гальперин A.M. Стрельцов В.И. // Инженерная геология.- 1987. -№3.~ С. 3-14.

13. Геология и окружающая среда. T.I. Водохозяйственная деятельность и геологическая среда / Ред. К.И. Сычев. М.: Внешторгиздат, 1990. - 203 с.

14. Геология и окружающая среда. Т.Н. Добыча полезных ископаемых и геологическая среда / Ред. Г.С. Вартанян. М.: Внешторгиздат, 1990. -260 с.

15. Геология месторождений угля и горючих сланцев СССР. Т. 4. Угольные бассейны и месторождения Урала. М., Недра. 1967.

16. Глушко В.Т. Результаты исследований свойств пород Донбасса и природных факторов, определяющих их поведение в горных выработках (Научно-техническая информация) / Глушко В.Т. и др. Киев: Наукова думка, 1971, 60 с.

17. Горлов В.Д. Рекультивация земель на карьерах. М.: Недра, 1981. - 260 с.

18. Горлов В.Д. Учет фактора времени при оценке сроков задержки рекультивационных работ / В. Д. Горлов, А. Н. Титов // Проблемы теории проектирования карьеров. СПб., 1995. - С.47-50.

19. ГОСТ 17.5.1.02-85 Охрана природы. Земли. Классификация нарушенных земель для рекультивации. М., 1985. - 16 с.

20. ГОСТ 17.5.3.04.83 Охрана природы земли. Земли. Общие требования к рекультивации земель. -М.: 1986. 10 с.

21. Государственный доклад "О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2005 году" / Министерство природных ресурсов Российской Федерации. М.: АНО «Центр международных проектов», 2006. -. 500 с.

22. Гринько Н.К. Перспективы добычи и использования угля // Уголь. 2000. -№ 11.-С. 7-12

23. Гунгер, Ю.Г. Богословские копи // Богословский родник. -2001. -24.08.

24. Достижения в рекультивации горных разработок // Экспресс-информ / АО Геоинформмарк. Сер. Гидрогеология, инженерная геология, охрана окружающей среды. 1994. - N 8.-С.6-9.

25. Дриженко АЛО. Восстановление земель при горных разработках. М.: Недра, 1985.-с.

26. Епишин В.К. Литомониторинг система контроля и управления геологической средой / В.К. Епишин, В.Т. Трофимов. Под общей редакцией Е.М. Сергеева // Теоретические основы инженерной геологии. Социально-экономические аспекты.- М.: Недра, 1985. - С. 243-250.

27. Зб.Зенкевич О. Метод конечных элементов в теории сооружений и в механике сплошных сред / О. Зенкевич, И.Чанг М.: Недра ,1974.37.3ерцалов М.Г. Механика скальных грунтов и скальных массивов: Учебник. М.: ИД «Юриспруденция», 2003. - 184 с.

28. Иванов И.П. Инженерная геодинамика: Учебник для вузов. / И.П. Иванов, Ю.Б. Тржцинский. СПб.: Наука, 2001. - 416 с.

29. Иванов И.П. Инженерная геология месторождений полезных ископаемых: Учебник для вузов. Л.: Недра, 1990. - 302 с.

30. Иванов И.П. Инженерно-геологические исследования в горном деле. Л.: Недра, 1987.-255 с.

31. Иванов И.П. Моделирование в инженерной геодинамике: Учебное пособие / И.П. Иванов, Д.П. Хромых Л.: Изд. ЛГИ, 1991. - 98 с.

32. Иванов И.П. Новый подход при разработке инженерно-геологической типизации месторождений полезных ископаемых / И.П. Иванов, Т.Н. Николаева Записки горного института, Т. 153, 2003. С. 70-75

33. Иванов И.П. О некоторых насущных проблемах инженерной геологии при освоении месторождений полезных ископаемых / И.П. Иванов и др. // Наука в СПГГИ. Выпуск 3. СПб., 1997. - С. 78-88.

34. Иванов И.П., Кацнельсон Н. Н., Никольская Н. М. Определение углов сдвижения и расчет осадок пород на Яковлевском железорудном месторождении КМА / И.П.Иванов, Н.Н. Кацнельсон, Н.М. Никольская // Сборник научных трудов ВНИМИ. №42. С. 194—211.

35. Иванов И.П. Инженерно-геологическая типизация карьерных полей, подлежащих рекультивации / И.П. Иванов, Г.Б. Поспехов // Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: МГГУ, 2004, №5. С.76-82.

36. Иванов. И.П. Локальный инженерно-геологический мониторинг на месторождениях полезных ископаемых // Сборник научных трудов. Наука в СПГГИ. Выпуск 2. 1997. - С. 32-36.

37. Инструкция по изучению инженерно-геологических условий месторождений твердых полезных ископаемых при их разведке. ВСЕГИНГЕО М, Недра., 1975. 50 с.

38. Инструкция по расчету устойчивости бортов разрезов при их ликвидации и обеспечению сохранности прилегающих к разрезам территорий. Л.: ВНИМИ, 1977.-55 с.

39. Калинин Э.В. Инженерно-геологические расчеты и моделирование: Учебник. М.: Изд. МГУ, 2006. - 256 с.

40. Калинин Э.В. Исследование напряжённого состояния важнейшая проблема инженерной геодинамики. // Теоретические проблемы инж. геол. Тр. Междунар. науч. конф. М.: Изд. МГУ, 1999. - С. 67-68.

41. Калинин Э.В. Исследование напряженного состояния массивов горных пород как основа прогноза современных геологических процессов. // Сб. «Сергеевские чтения». Выпуск 3. М.: ГЕОС, 2001. С. 94-97.

42. Карташов Ю.М. Прочность и деформируемость горных пород / Ю.М. Карташов, Б.В. Матвеев, Г.В. Михеев. М.: Недра, 1979. - 269 с.

43. Кириченко Ю.В. Инженерно-геологическое обеспечение экологической безопасности формирования техногенных массивов: автореф. дис. д. т. н. Московский гос. горный ун-т. Москва, 2001. - 20 с.

44. Кирюков В.В. Топливно-энергетический комплекс России. Перспективы развития угольной промышленности: Текст лекций. СПб.: Изд. СПГГИ (ТУ), 1997.-72 с.

45. Клапперих X. Геотехнические требования к рекультивации нарушенных территорий (на примере открытых разработок в Германии) / X. Клапперих, Р. Азам // Геоэкология. Инженерная геология, гидрогеология, геокриология. 2003. - №2 - С. 160-169.

46. Коваленко B.C. Рекультивация нарушенных земель на карьерах: Учебное пособие. В 2х ч. /B.C. Коваленко, P.M. Штенцайг, Т.В. Голик М.: Изд. МГГУ, 2003. - Ч. 1. Основные требования к рекультивации нарушенных земель. - 65 с.

47. Комащенко В.И. Влияние горнодобывающей промышленности и связанной с ней деятельности на окружающую среду: Учебное пособие. / В.И. Комащенко, К. Дребенштедт М.: Изд. МГГРУ, 2005. - 148 с.

48. Королев В.А. Мониторинг геологической среды / Под редакцией В.Т. Трофимова. М.: Изд. МГУ, 1995. - 272 с.

49. Красавин А.П. Рекультивация земель на разрезах (обзор). / А.П. Красавин, Ю.М. Васильков, А.Н. Шауфлер. М.: Изд. ЦНИЭИуголь, 1975. - 38 с.

50. Краткие итоги работы угольной промышленности России за первое полугодие 2005 года // Уголь. 2005 г. - №10 - С. 24-28.

51. Кузменко В.И. Решение на ЭВМ задач пластического деформирования (справочник) / В.И Кузменко, В.Ф. Балакин. Киев: Тэхника, 1990.

52. Кутепов Ю.И. Прогноз гидрогеомеханических процессов при затоплении карьера / Ю.И. Кутепов, Н.А. Кутепова, В.А. Подольский // Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: МГГУ, 2004, №5. С. 6573.

53. Кутепов, Ю.И. Научно-методические основы инженерно-геологического обеспечения отвалообразования при разработке угольных месторождений: автореф. дис. д. т. н. Московский гос. горный ун-т. Москва, 1999. - 46 с.

54. Кутяйкина М.Н. Организация гидрогеоэкологического мониторинга при ликвидации шахт на месторождениях горючих сланцев автореф. дис. к.г,-м.н. Санкт-Петербургский гос. горный институт. СПб, 2005. - 20 с.

55. Ломтадзе В.Д. Инженерная геология месторождений полезных ископаемых: учебник для вузов. Л.: Недра, 1986. - 272 с.

56. Лушников В.В. Оценка достоверности определения осадок фундаментов // Геотехника: актуальные теоретические и практические проблемы. Межвузовский тематический сборник трудов- СПб.: Изд. СПбГАСУ, 2006.-С. 25-32.

57. Малышев Ю.Н. Угольная промышленность России в XXI веке / Ю.Н. Малышев, В.М. Зыков // Уголь. 2000. - № 11. - С. 51-55

58. Малышев Ю.Н. Угольная промышленность России на пороге и в начале XXI века / Ю.Н. Малышев, К.Н. Трубецкой // Открытые горные работы. -2000.-№4.-С. 8-13.

59. Методические указания по наблюдениям за деформациями бортов разрезов и отвалов, интерпретации их результатов и прогнозу устойчивости. Ленинград: ВНИМИ, 1971. - 188 с.

60. Методические указания по определению углов наклона бортов, откосов уступов и отвалов строящихся и эксплуатируемых карьеров. Л.: ВНИМИ, 1972.- 165 с.

61. Методическое пособие по изучению инженерно-геологических условий угольных месторождений, подлежащих разработке открытым способом. -Л.: Недра, 1986.- 113 с.

62. Мирзаев, Г.Г. Экология горного производства / Г.Г. Мирзаев и др.. М.: Недра, 1991.-320 с.

63. Мироненко В.А. Горнопромышленная гидрогеология: учебник для вузов. / В.А. Мироненко, Е.В. Мольский, В.Г. Румынии. М.: Недра, 1989. -287 с.

64. Мироненко В.А. О концепции государственного гидрогеоэкологического мониторинга России // Геоэкология. Инженерная геология, гидрогеология, геокриология. 1993. - № 1. - С. 19-29.

65. Мироненко В.А. Основы гидрогеомеханики. / В.А. Мироненко, В.М. Шестаков. М.: Недра, 1974. - 296 с.

66. Михайлов A.M. Охрана окружающей среды при разработке месторождений открытым способом. М.: Недра, 1981. - 185 с

67. Моделирование полей напряжений в инженерно-геологических массивах / Под общей редакцией проф. Э.В. Калинина. М.: Изд. МГУ, 2003. - 262 с.

68. Моторина Л.В. Промышленность и рекультивация земель / Л.В. Моторина, В.А. Овчинников. М.: Мысль, 1975. - 240 с.

69. Несмеянов С.А. Инженерная геотектоника. М.: Наука, 2004. - 780 с.

70. Отчет по результатам проведения геомеханического и гидрогеологического мониторинга устойчивости бортов ДОАО «Разрез «Южный» ОАО «Вахрушевуголь» (I этап 2006 г.) (Договор №4/2006) /

71. Парабучев И.А. Мониторинг процессов взаимодействия гидротехнических сооружений с геологической средой // Инженерная геология. 1992 - № 2.

72. Пашкевич М.А. Техногенные массивы и их воздействие на окружающую среду. С-Пб.: Изд. СПГГИ (ТУ), 2000. - 230 с.

73. Певзнер М.Е. Борьба с деформациями горных пород на карьерах.- М.: Недра, 1978.-255 с.

74. Певзнер М.Е. Горная экология: учебное пособие для вузов. М.: Изд. МГГУ, 2003. - 395 с.

75. Певзнер М.Е. Деформации горных пород на карьерах. М.: Недра, 1992.-235 с.

76. Певзнер М.Е. Экология горного производства / М.Е. Певзнер, В.П. Костовецкий. М.: Недра, 1990. - 235 с.

77. Певзнер М.Е. Развитие горнодобывающей промышленности и проблемы инженерной геологии месторождений полезных ископаемых // Проблемы инженерной геологии. Тезисы докладов V Всесоюзной конференции. Т. 2. Свердловск, 1984. - С. 43-45.

78. Подольский В.А. Применение метода конечных элементов для расчета положения депрессионной кривой // XVI Международная научная конференция «Математические методы в технике и технологиях». Сборник трудов. Т 5, секция 5. Ростов-на-Дону: РГАСХМ, 2003.

79. Положение о порядке проведения геологоразведочных работ по этапам и стадиям / Министерство природных ресурсов РФ. М.: ВИЕМС, 1999.

80. Полубаринова-Кочина П.Я. Теория движения грунтовых вод. М.: Наука, 1977.

81. Правила обеспечения устойчивости откосов на угольных разрезах. -Спб.: ВНИМИ, 1998.-208 с.

82. Пушкарев В.И. К вопросу оценки напряженно-деформированного состояния и расчета оптимальных параметоров откосов в массиве с крутопадающей слоистостью // ФТПРПИ. 1988. -№ 5. - С. 28-33.

83. Пяткин A.M. Реструктуризация угольных отраслей промышленности в странах СНГ: результаты и проблемы / A.M. Пяткин, А.А. Рожков // Уголь. 2005 г. - №10 - С. 62-67.

84. Рапп Г.Р. Зависимость между величиной временного сопротивления сжатию и влажностью глинистых пород Челябинского бассейна // Сб. науч. тр. ВНИМИ. №60.-Л.: Изд. ВНИМИ, 1966. С. 194-198.

85. Расчет машиностроительных конструкций методом конечных элементов. Справочник. М.: Машиностроение, 1989.

86. Роза С.А. Механика грунтов. М.: Высшая школа, 1962.

87. Сапожников В.Т. Приближенный способ определения параметров устойчивых откосов в массиве с крутопадающей слоистостью / В.Т. Сапожников, Б.Г. Афанасьев // Труды ВНИМИ. Л., 1982. - С. 35-39.

88. Тер-Степанян Г.И. Начало пятеричного периода или техногенеза. Инженерно-геологический анализ. // Сообщ. Лаб. геомеханики ИГИС АН Арм. ССР.№ 5. Ереван: Изд. АН Арм. ССР, 1985. - 100 с.

89. Томаков П.И. Экология и охрана природы при открытых горных работах / П.И. Томаков и др.. М.: Изд. МГГУ, 1994. - 250 с.

90. Уоллворк К. Нарушенные земли. М.: Прогресс, 1979. - 269 с.

91. Успин А.А. Климат и опасные явления погоды на Урале / А.А. Успин, Ф.Ф. Успина. Екатеринбург: Банк культурной информации, 2004.-112 с.

92. Ухов С.Б. Построение инженерно-геологических и геомеханических моделей массивов горных пород для решения инженерных задач / С.Б. Ухов, Э.Г. Газиев, А.Г. Лыкошин // Гидротехническое строительство. 1981.-№3.-С. 25-28.

93. Федоров И.В. Методы расчета устойчивости склонов и откосов- М.: Госстройиздат, 1962, 204 с.

94. Филатов В.В, Богословские копи // Горный журнал. Известия вузов. -№3-4, 1998.-С. 177-186.

95. Фисенко Г.Л. Дренаж карьерных полей. / Г.Л. Фисенко, В.А. Мироненко. М.: Недра, 1972. - 185 с.

96. Фисенко Г.Л. Задачи инженерной геологии в горном деле / Г.Л. Фисенко, С.В. Кагермазова // Проблемы инженерной геологии.

97. Тезисы докладов V Всесоюзной конференции. Т. 2. Свердловск, 1984. -С. 23-26.

98. ФисенкоГ.Л. Устойчивость бортов карьеров и отвалов. М.: Недра, 1965.-378 с.

99. Фишман Ю.А. Опыт разработки и применения инженерно-геологических моделей в практике гидротехнического строительства / Ю.А. Фишман, Л.С. Мирошникова // Инженерная геология. 1984. - № 5. С. 24-37.

100. Чертес К.Л. Рекультивация отработанных карьеров / К. Л. Чертес, Д. Е. Быков, Н. Н. Ендураева, О. В. Тупицына // Экология и промышленность России. 2002. - №11 .-С. 18-22.

101. Чешлок X. Инженерно-геологические и геотехнические аспекты восстановления территорий карьеров и их дальнейшего планового использования // Геоэкология. Инженерная геология, гидрогеология, геокриология. 2000. - № 5. - С. 404-409.

102. Экогеология России. Т. 1. Европейская часть / Гл. ред. B.C. Вартанян. -М.: ЗАО «Геоинформмарк», 2000. 300 с.

103. Экологические последствия массового закрытия шахт. Бюллетень Союза "За химическую Безопасность", Сообщение UCS-INF0.860, 16 апреля 2002 г. (http://www.seu.ru/members/ucs/ucs-info). (38.3 kb)

104. Юсуфов И.Х. Роль и задачи угольной промышленности в реализации основных положений «Энергетической стратегии России на период до 2020 года» // Открытые горные работы. 2001. - №2-3. - С. 3-7.

105. Cooke R.U. Geomorphology in environmental management. / R.U. Cooke, J.C. Doornkamp. Oxford: Clarendon press, 1990. - 410 p.

106. EM 1110-2-1902. Slope stability. Washington, U.S. Army Corps of Engineers, 2003. - 205 p.

107. Lee W. Abramson. Slope stability and stabilization methods. / Thomas S. Lee, Sunil Sharma, Glenn M. Boyce. New York, John Wiley&Sons, INC, 2002.-712 p.