Геомеханические исследования как метод изучения техногенного гидродинамического режима на территории Солотвинского солерудника
У статті дається загальна характеристика ситуації, що склалася на території Солотвінського солерудника. Виконана оцінка існуючого гідродинамічного режиму на підставі результатів геомеханічних досліджень. General description of the current situation at the area of salt mine in Solotvino is given. Ass...
Збережено в:
| Дата: | 2009 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України
2009
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/15943 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Геомеханические исследования как метод изучения техногенного гидродинамического режима на территории Солотвинского солерудника / М.Г. Тиркель, П.Г. Артеменко, Е.И. Питаленко, С.В. Педченко // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2009. — № 5, ч. 1. — С. 124-130. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-15943 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Тиркель, М.Г. Артеменко, П.Г. Питаленко, Е.И. Педченко, С.В. 2011-02-03T15:32:37Z 2011-02-03T15:32:37Z 2009 Геомеханические исследования как метод изучения техногенного гидродинамического режима на территории Солотвинского солерудника / М.Г. Тиркель, П.Г. Артеменко, Е.И. Питаленко, С.В. Педченко // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2009. — № 5, ч. 1. — С. 124-130. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. 1996-885X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/15943 550.8.05:556.332.46:622.83 У статті дається загальна характеристика ситуації, що склалася на території Солотвінського солерудника. Виконана оцінка існуючого гідродинамічного режиму на підставі результатів геомеханічних досліджень. General description of the current situation at the area of salt mine in Solotvino is given. Assessment of the existent hydrodynamic regime is made on the basis of the results of geomechanical investigations. ru Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України Геомеханические исследования как метод изучения техногенного гидродинамического режима на территории Солотвинского солерудника Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Геомеханические исследования как метод изучения техногенного гидродинамического режима на территории Солотвинского солерудника |
| spellingShingle |
Геомеханические исследования как метод изучения техногенного гидродинамического режима на территории Солотвинского солерудника Тиркель, М.Г. Артеменко, П.Г. Питаленко, Е.И. Педченко, С.В. |
| title_short |
Геомеханические исследования как метод изучения техногенного гидродинамического режима на территории Солотвинского солерудника |
| title_full |
Геомеханические исследования как метод изучения техногенного гидродинамического режима на территории Солотвинского солерудника |
| title_fullStr |
Геомеханические исследования как метод изучения техногенного гидродинамического режима на территории Солотвинского солерудника |
| title_full_unstemmed |
Геомеханические исследования как метод изучения техногенного гидродинамического режима на территории Солотвинского солерудника |
| title_sort |
геомеханические исследования как метод изучения техногенного гидродинамического режима на территории солотвинского солерудника |
| author |
Тиркель, М.Г. Артеменко, П.Г. Питаленко, Е.И. Педченко, С.В. |
| author_facet |
Тиркель, М.Г. Артеменко, П.Г. Питаленко, Е.И. Педченко, С.В. |
| publishDate |
2009 |
| language |
Russian |
| publisher |
Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України |
| format |
Article |
| description |
У статті дається загальна характеристика ситуації, що склалася на території Солотвінського солерудника. Виконана оцінка існуючого гідродинамічного режиму на підставі результатів геомеханічних досліджень.
General description of the current situation at the area of salt mine in Solotvino is given. Assessment of the existent hydrodynamic regime is made on the basis of the results of geomechanical investigations.
|
| issn |
1996-885X |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/15943 |
| citation_txt |
Геомеханические исследования как метод изучения техногенного гидродинамического режима на территории Солотвинского солерудника / М.Г. Тиркель, П.Г. Артеменко, Е.И. Питаленко, С.В. Педченко // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2009. — № 5, ч. 1. — С. 124-130. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT tirkelʹmg geomehaničeskieissledovaniâkakmetodizučeniâtehnogennogogidrodinamičeskogorežimanaterritoriisolotvinskogosolerudnika AT artemenkopg geomehaničeskieissledovaniâkakmetodizučeniâtehnogennogogidrodinamičeskogorežimanaterritoriisolotvinskogosolerudnika AT pitalenkoei geomehaničeskieissledovaniâkakmetodizučeniâtehnogennogogidrodinamičeskogorežimanaterritoriisolotvinskogosolerudnika AT pedčenkosv geomehaničeskieissledovaniâkakmetodizučeniâtehnogennogogidrodinamičeskogorežimanaterritoriisolotvinskogosolerudnika |
| first_indexed |
2025-11-25T07:22:43Z |
| last_indexed |
2025-11-25T07:22:43Z |
| _version_ |
1850506902484549632 |
| fulltext |
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 5 (частина I), 2009
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 5 (part I), 2009
124
УДК 550.8.05:556.332.46:622.83
ГЕОМЕХАНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КАК МЕТОД
ИЗУЧЕНИЯ ТЕХНОГЕННОГО ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО
РЕЖИМА НА ТЕРРИТОРИИ СОЛОТВИНСКОГО
СОЛЕРУДНИКА
Тиркель М. Г., Артеменко П. Г., Питаленко Е. И.,
Педченко С. В.
(УкрНИМИ НАНУ, г. Донецк, Украина)
У статті дається загальна характеристика ситуації, що
склалася на території Солотвінського солерудника. Виконана
оцінка існуючого гідродинамічного режиму на підставі резуль-
татів геомеханічних досліджень.
General description of the current situation at the area of salt
mine in Solotvino is given. Assessment of the existent hydrodynamic
regime is made on the basis of the results of geomechanical investiga-
tions.
За более чем двухсотлетний период эксплуатации Солот-
винского месторождения наблюдалось прогрессирующее ухуд-
шение природных гидрогеологических условий и, как следствие,
массовое развитие техногенного карста. Объем воронок, образо-
вавшихся в процессе развития поверхностного и приповерхност-
ного карста вследствие интенсивного выщелачивания каменной
соли в восточной части месторождения (шахты № 9, 8, 7), состав-
ляет 1,8 млн. м3.
При отработке запасов соляных месторождений главной
проблемой является отвод пресных вод приповерхностных водо-
носных горизонтов, а также поверхностных вод.
Основными источниками поступления пресных и слабоми-
нерализованных вод к Солотвинскому соляному месторождению
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 5 (частина I), 2009
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 5 (part I), 2009
125
являются аллювиальные отложения террас реки Тиса, напорные
трещинные воды боковых пород, залегающих вокруг соляного
тела, а также атмосферные осадки.
По мере строительства эксплуатационных шахт, в пределах
месторождения пройдено большое количество водоотливных
шахт, шурфов и штолен с разветвленной сетью подземных дре-
нажных выработок. Часть подземной дренажной сети сохрани-
лась до сих пор, однако большинство водоотводных выработок
после закрытия старых шахт не поддерживались, пришли в не-
годность, в том числе и те выработки, которые необходимо было
поддерживать для обеспечения нормальной работы шахты № 9 и
сдерживания развития процессов карстообразования. Ухудшению
естественного гидродинамического режима и проникновению ал-
лювиальных вод к соляным отложениям способствовало бурение
разведочных скважин, которые в большинстве своем перебурили
водоупор «паллаг» (глинистые отложения на поверхности соля-
ного купола) и не были затампонированы. В результате этого в
последние десятилетия (особенно после обильных паводков)
произошла значительная активизация карстовых процессов, уве-
личение водопритока в шахту № 9, что привело к аварийной си-
туации и досрочному закрытию последней, а также созданной на
ее базе подземной солелечебницы. Шахта № 8 в настоящее время
добычу соли не ведет и находится в водоотливном режиме, объем
откачиваемой воды составляет 100–120 м3/ч.
Авторами была выполнена оценка баланса подземных и по-
верхностных вод в пределах восточной части Солотвинского со-
лерудника (поля шахт № 9 и № 8).
Основными источниками поступления вод (приходная ста-
тья баланса) являются:
– аллювиальный водоносный горизонт второй надпоймен-
ной террасы реки Тиса;
– напорные воды, поступающие по контакту соляного купо-
ла с боковыми породами, а также по трещинам и разрывным тек-
тоническим нарушениям;
– инфильтрация атмосферных осадков, величина которой
может быть весьма существенной, учитывая значительное их ко-
личество, выпадающих за год (до 800 мм и более);
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 5 (частина I), 2009
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 5 (part I), 2009
126
– водоносный горизонт третьей надпойменной террасы, раз-
грузка которого направлена к соляному куполу со стороны водо-
раздельного хребта Магура;
– инфильтрация утечек из водопровода и канализации (оце-
нивается величиной до 80 м3/ч).
Расходная статья баланса:
– откачка шахтных вод (до 520 м3/ч шахтой № 9 и до
100 м3/ч шахтой № 8);
– отвод подземных вод Тисой-штольней – до 300 м3/ч;
– отвод подземных вод Южной штольней – до 70 м3/ч;
– боковой отток по аллювиальному водоносному горизонту;
– поверхностный сток атмосферных осадков по лоткам, ка-
навам, ручьям Глод и Извор;
– испарение с земной поверхности.
Систематическое возрастание приходной статьи баланса для
рассматриваемой территории, обусловленное, в конечном счете,
глубоким понижением и расширением базиса дренирования, при-
вело к недопустимому увеличению откачиваемой из шахты № 9
воды (к концу 2008 года до 500–520 м3/ч).
В результате в последнее время наблюдалась заметная акти-
визация процесса карстообразования и расширение существую-
щих крупных карстовых провалов, а также увеличение общей
площади и скорости оседания земной поверхности.
Расчеты показывают, что при таких объемах откачиваемой
воды из шахты № 9 в течение года вымывалось порядка
1,5 млн. м3 соли, что способствовало ускоренному развитию кар-
ста, размыву межкамерных целиков и потолочин камер на шахтах
№ 9 и № 8.
Объемы крупных карстовых провалов к настоящему време-
ни составляют:
– провал рудника № 8 – 730000 м3;
– провал рудника № 7 – 910000 м3;
– два провала в районе промплощадки № 9 – 12000 и
15000 м3;
– провал Чорный Мочар – 130000 м3;
– новый провал вблизи промплощадки шахты № 8 – 7500 м3.
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 5 (частина I), 2009
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 5 (part I), 2009
127
Наблюдения за оседаниями земной поверхности в пределах
восточной части Солотвинского месторождения институтом
УкрНИМИ выполняются с октября 2007 года [1], (рис. 1). На ри-
сунке 1 показаны в изолиниях суммарные оседания за весь пери-
од наблюдений (октябрь 2007 г. – июнь 2009 г.). Наибольшие
оседания происходят вблизи самых крупных карстовых провалов,
что свидетельствует об их постоянном расширении.
На промплощадке шахты № 9 величина оседаний за весь пе-
риод измерений достигла 164 мм, что привело к существенным
деформациям зданий и сооружений (АБК, главный подъем и др.).
Но самые опасные проявления негативных процессов на
промплощадке шахты № 9 произошли в конце 2007 – начале
2008 гг., когда образовались два провала в непосредственной
близости (до 80 м) от главного ствола шахты.
Вместе с тем ситуация была прогнозируемой: еще при
строительстве шахты № 9 указывалось, что «…участок интен-
сивного карстообразования находится в непосредственной близо-
сти от промплощадки строящейся шахты № 9, в 80 м от ствола,
через который проходит контакт вмещающих соль терригенных
пород с соляным куполом. Учитывая наличие резкого погруже-
ния контакта на север под углом 60о, коренные породы имеют
карнизообразное строение, а выщелачивание соляной залежи в
приконтактовой зоне может привести к образованию пустот и
сползанию земляных масс и продвижению просадок в сторону
промплолщадки шахты № 9» [2].
Как показывает опыт эксплуатации соляных месторожде-
ний, в том числе и Солотвинского (западная часть), развитие кар-
ста и других деформаций земной поверхности, угрожающих рас-
положенным на ней зданиям, сооружениям, а также представ-
ляющим опасность для людей, прекращается после остановки от-
качки воды из шахт и восстановления на месторождении естест-
венного гидродинамического режима подземных вод.
После затопления горных выработок шахт № 8 и № 9 кон-
центрация рассолов в них будет возрастать, препятствуя размыву
и разрушению межкамерных целиков. С другой стороны, после
затопления шахт, из-за создания подпора со стороны затоплен-
ных выработок, практически прекратится поступление пресных
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 5 (частина I), 2009
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 5 (part I), 2009
128
Ри
с.
1
. Р
ез
ул
ьт
ат
ы
г
ео
ме
ха
ни
че
ск
их
и
зм
ер
ен
ий
в
в
ос
то
чн
ой
ч
ас
ти
С
ол
от
ви
нс
ко
го
м
ес
то
ро
ж
-
де
ни
я
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 5 (частина I), 2009
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 5 (part I), 2009
129
вод непосредственно на поверхность соляного купола, а значит и
существенно замедлится его размыв. В условиях нового техно-
генного гидродинамического режима, воды аллювиального водо-
носного горизонта (основного источника поступления пресных
вод в горные выработки шахт № 8 и № 9) будут большей частью
огибать соляное месторождение. Как следствие, развитие карста
и других деформаций земной поверхности должно резко замед-
литься или прекратиться, что должны показать результаты геоме-
ханических исследований, выполняемые на исследуемой терри-
тории.
ВЫВОДЫ
На основании выполненных геомеханических исследований,
установлено развитие оседаний земной поверхности, и заметное
возрастание скорости карстообразования в пределах восточной
части Солотвинского солерудника.
Основными источниками поступления пресных и слабо ми-
нерализованных вод к соляному куполу являются подземные во-
ды аллювиального водоносного горизонта второй надпойменной
террасы речки Тиса, напорные артезианские воды, поступающие
по внешнему и внутреннему контактам соляного купола со вме-
щающими породами и инфильтрация атмосферных осадков.
На данный момент практически отсутствует защита Солот-
винского соляного месторождения от поступления вод аллюви-
альных отложений с востока и севера.
Возобновление работы Тисы-штольни и Северной штольни
может только понизить объемы поступления пресных вод к соля-
ному месторождению, поскольку на данный момент сформирова-
лись стойкие каналы-протоки воды к соляному куполу в обход
существующих дренажных сооружений.
Дальнейшее откачивание больших объемов воды из шахт
№ 9 и № 8 привело бы к интенсивному размыву поверхности со-
ляного купола, увеличению величины общего притока в горные
выработки, нарастанию угрозы размыва предохранительных це-
ликов и потолочин соляных камер с дальнейшим затоплением
выработок. Учитывая образование новых провалов в районе
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 5 (частина I), 2009
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 5 (part I), 2009
130
промплощадки шахты № 9, не исключался размыв пород вблизи
шахтных стволов, что могло привести к их обвалу.
Снижение и прекращение дальнейшего роста карста и осе-
даний земной поверхности в восточной части Солотвинского со-
лерудника произойдет только после восстановления гидродина-
мического режима подземных вод, заполнения камер и пустот в
соляном массиве водой.
В случае консервации Солотвинского солерудника, а так же
изучения возможности дальнейшей добычи каменной соли, необ-
ходимо расширить территорию исследований (за границы горно-
го отвода) для обеспечения объективного прогноза последствий
консервации.
Все дальнейшие плановые мероприятия на территории Со-
лотвинского соляного месторождения должны быть направлены
на устранение ухудшения экологической ситуации и снятия со-
циального напряжения в районе.
Таким образом, для определения влияния нового техноген-
ного гидродинамического режима на земную поверхность и рас-
положенные на ней здания и сооружения после затопления шахт,
необходимо расширить и продолжить геомеханический монито-
ринг, начатый институтом УкрНИМИ в октябре 2007 года.
СПИСОК ССЫЛОК
1. Проведення гідрогеологічних і інженерно- геологічних дослі-
джень з метою встановлення місць проникнення води у шахти
Солотвинського солерудника та виконання досліджень гео-
механічних процесів при розробці Солотвинського родовища
кам’яної солі і впливу діяльності соляних шахт на навколиш-
нє природне середовище: Звіт про НДР (проміжний) / УкрН-
ДМІ; Керівник Піталенко Є. І. – 143/1; Інв. № 2302. – До-
нецьк, 2008. – 59 с.
2. Отчет о доразведке в 1967-1970 гг. Солотвинского месторож-
дения каменной соли в Закарпатской области. Том 1 / Киев-
ский геологоразведочный трест. Закарпатская геологическая
экспедиция / Берегово. – 1970. – 200 с.
|