способ определения фоновых параметров окружающей среды для предупреждения чрезвычайных ситуаций на калийных рудниках

Формула изобретения

Способ определения фоновых параметров окружающей среды для предупреждения чрезвычайных ситуаций на калийных рудниках, характеризующийся тем, что до начала разработки нового шахтного поля производят топографическую съемку земной поверхности и осуществляют детальную разведку соляной толщи, по результатам которой определяют состояние геологической среды, строение калийных пластов, наличие аномальных зон в водозащитной толще и оценивают гидрогеологические условия разработки на планируемых к отработке участках нового шахтного поля, затем на планируемых к отработке участках нового шахтного поля выявляют места возможных техногенных нарушений в районах, примыкающих к соседним разрабатываемым шахтным полям, водохранилищам и затопленным горным выработкам, и в местах антропогенного воздействия, после чего в местах возможных техногенных нарушений окружающей среды на планируемых к отработке участках определяют состав грунтов и почв, воздуха, поверхностных и подземных вод, осуществляют радиационную съемку и исследуют состояние биоресурсов и объектов лесного фонда.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке калийного месторождения на новых шахтных полях.

Освоение одного из крупнейших в мире Верхнекамского месторождения солей (ВКМС) началось после его открытия в 1925 году. В настоящее время отработка запасов калийно-магниевых и каменной солей сейчас ведется шестью рудниками на пяти участках детальной разведки (Соликамский, Ново-Соликамский, Березниковский, Быгельско-Троицкий и Дурыманский) с суммарной добычей около 30 млн. т руды в год. Вырабатываемая продукция - хлористый калий, обогащенный карналлит, техническая и пищевая соль. Площадь развития калийных солей, залегающих на глубинах до 600 м, составляет 3750 км² [1].

Подземные горные работы, проводимые на рудниках ОАО "Уралкалий" и ОАО "Сильвинит", являются основным фактором техногенного воздействия на окружающую среду в Березниковско-Соликамском промышленном районе. Все возрастающие объемы выработанного пространства, приводящие к изменению напряженно-деформированного состояния породных массивов, увеличению техногенной нагрузки на недра, провоцируют в горнодобывающих регионах техногенные землетрясения. В недрах образовались сотни миллионов кубических метров пустот. В солеотвалах высотой до 100 м и хвостохранилищах промышленных предприятий скопились сотни миллионов тонн твердых и жидких отходов. Ежесуточно для целей водоснабжения отбирается до 200 тыс. м³ пресных вод и ежегодно добывается из подсолевых отложений более 2 млн. м³ нефти. На территории месторождения находится три крупных водохранилища. На некоторых шахтных полях происходят ускоренные оседания земной поверхности.

Развитие в России калийной отрасли привело к последствиям, однозначно диктующим необходимость охраны окружающей среды. Сложившаяся обстановка на ВКМС требует разработки предупредительных и защитных мероприятий, исключающих угрозу возникновения чрезвычайных ситуаций в регионе. Разработка данных мероприятий возможна только после тщательного изучения фонового состояния окружающей среды на участках детальной разведки, планируемых к отработке.

Изобретение аналогов не имеет.

Целью изобретения является своевременная разработка и осуществление природоохранных мероприятий.

Цель достигается тем, что за счет предварительного определения параметров фонового состояния окружающей среды любые их отклонения регистрируются немедленно.

Способ осуществляют следующим образом.

До начала разработки нового шахтного поля производят топографическую съемку земной поверхности и осуществляют детальную разведку соляной толщи, по результатам которой определяют состояние геологической среды, строение калийных пластов, наличие аномальных зон в водозащитной толще и оценивают гидрогеологические условия разработки на планируемых к отработке участках нового шахтного поля. Затем на планируемых к отработке участках нового шахтного поля выявляют места возможных техногенных нарушений в районах, примыкающих к соседним разрабатываемым шахтным полям, водохранилищам и затопленным горным выработкам, и в местах антропогенного воздействия. После чего в местах недостаточной изученности и возможных техногенных нарушений окружающей среды на планируемых к отработке участках определяют состав грунтов и почв, воздуха, поверхностных и подземных вод, осуществляют радиационную съемку и исследуют состояние биоресурсов и объектов лесного фонда.

Пример осуществления способа. В ближайшее время планируется начало отработки Усть-Яйвинского участка. Данный участок расположен на территории, подчиненной г. Березняки, и Усольского района Пермской области. Площадь участка недр составляет 83,31 км². Размеры участка в широтном направлении изменяются от 7,4 до 11,6 км, в меридиональном - от 5,8 до 10,8 км. Глубина предварительного горного отвода ограничена 110 м ниже пласта Красный II.

Водные объекты района представлены р. Камой (Камское водохранилище) и ее левобережными притоками - реками Яйвой и Ленвой, питаемыми многочисленными ручьями. Основным источником хозяйственно-питьевого водоснабжения в районе являются подземные воды, приуроченные к терригенно-карбонатным отложениям уфимского яруса. Для технических нужд используются воды р. Камы и ее притоков.

Топографическая съемка поверхности и детальная разведка Усть-Яйвинского участка выполнена в период 1974-1990 годов (Квиткин С.Ю.Отчет о детальной разведке Усть-Яйвинского участка Верхнекамского месторождения калийных солей.Пермь,1990)

По результатам детальной разведки определено состояние геологической среды и строение калийных пластов, наличие аномальных зон в водозащитной толще, оценены гидрогеологические условия разработки на планируемых к отработке участках нового шахтного поля.

Далее устанавливают степень изученности окружающей среды (Петрик А.И. Отчет по теме: «Сопряженная инвентаризация природных ресурсов на базе обработки системно-аэрокосмической и подземно-наземной информации в пределах Верхнекамского месторождения калийных солей в масштабе 1: 1:50 000. М., 1998; Балдин В.А. Информационный отчет о комплексной гидрогеологической и инженерно-геологической съемке масштаба 1: 50000 Верхнекамской площади на территории действующих горно-добывающих предприятий и детально разведанных участков. Сылва,1998).

Затем на планируемых к отработке участках нового шахтного поля выявляют места возможного техногенного нарушения среды в районах, примыкающих к соседним разрабатываемым шахтным полям, водохранилищам и затопленным горным выработкам, и в местах антропогенного воздействия. На севере Усть-Яйвинский участок примыкает к Березниковскому участку Верхнекамского месторождения (шахтное поле 1-ого Березниковского рудоуправления ОАО «Уралкалий»), на востоке - к Дурыманскому участку Верхнекамского месторождения (шахтное поле 2-ого Березниковского рудоуправления ОАО «Уралкалий»), на юго-востоке - к шахтному полю затопленного рудника БКРУ-3 (граница проходит в 250 м от затопленных горных выработок). На юге участок граничит с Палашерским участком Верхнекамского месторождения, на западе ограничен Камским водохранилищем.

Затем устанавливают участки возможного техногенного нарушения среды в местах антропогенного воздействия. На территории участка расположены населенные пункты д. Легино (Яйвинский рейд) и д. Володин Камень, а также база отдыха и пионерлагерь. Через территорию участка проходит автодорога со щебеночным покрытием «Березники - Романове». Северо-восточную часть участка пересекает железнодорожная магистраль «Чусовская-Соликамск». Промышленных зданий и сооружений на территории участка нет.

После чего в местах недостаточной изученности и возможных техногенных нарушений окружающей среды производят определения состава почв, грунтов, воздуха, поверхностных (р.Кама, Яйва, Ленва) и подземных вод, осуществляют радиационную съемку, исследуют состояние биоресурсов и объектов лесного фонда.

За счет предварительного определения фоновых параметров химического состава подземных вод, например, было выявлено их засоление со стороны шламохранилища БКРУ-3. Вследствие чего были своевременно разработаны и осуществлены природоохранные мероприятия, в частности была разработана и внедрена технология по подземному захоронению избыточных рассолов калийного производства.

Источники информации

1. Кудряшов А.И. Верхнекамское месторождение солей. Пермь: ГИ УрО РАН, 2001, 429 с.