Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Организация гидрогеоэкологического мониторинга при ликвидации шахт на месторождениях горючих сланцев Кутяйкина Мария Николаевна

Организация гидрогеоэкологического мониторинга при ликвидации шахт на месторождениях горючих сланцев
<
Организация гидрогеоэкологического мониторинга при ликвидации шахт на месторождениях горючих сланцев Организация гидрогеоэкологического мониторинга при ликвидации шахт на месторождениях горючих сланцев Организация гидрогеоэкологического мониторинга при ликвидации шахт на месторождениях горючих сланцев Организация гидрогеоэкологического мониторинга при ликвидации шахт на месторождениях горючих сланцев Организация гидрогеоэкологического мониторинга при ликвидации шахт на месторождениях горючих сланцев
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Кутяйкина Мария Николаевна. Организация гидрогеоэкологического мониторинга при ликвидации шахт на месторождениях горючих сланцев : диссертация ... кандидата геолого-минералогических наук : 25.00.07.- Санкт-Петербург, 2005.- 239 с.: ил. РГБ ОД, 61 06-4/56

Содержание к диссертации

Введение

1. Обзор состояния проблемы организации и постановки гидрогеоэкологического мониторинга при затоплении шахт 10

1.1.Гидрогеологические проблемы, возникающие при ликвидации нерентабельных шахт 10

1.2. Изученность вопросов геоэкологии и организации гидрогеоэкологического мониторинга 14

1.3.Обзор и анализ проведенных на Ленинградском месторождении горючих сланцев исследований гидрогеоэкологической направленности 25

2. Формирование техногенного режима подземных вод в процессе длительной эксплуатации сланцевого месторождения 41

2.1.Особенности формирования гидродинамического режима подземных вод при эксплуатации месторождения 43

2.2. Принцип построения постоянно действующих моделей для исследования гидрогеологических условий 53

2.3.Разработка численной геофильтрационной модели 62

3. Гидрохимическое опробование природных и шахтных вод месторождения и оценка возможности их загрязнения при затоплении шахты им. СМ. Кирова 90

3.1. Анализ особенностей формирования химического состава природных и шахтных вод в процессе эксплуатации месторождения 90

3.2. Анализ источников загрязнения подземных и шахтных вод и концептуальная модель фенольного загрязнения водоносных горизонтов 102

3.3. Экспериментальные исследования миграционных характеристик горных пород и оценка возможности загрязнения шахтных вод летучими фенолами и тяжелыми металлами 114

4. Прогнозные оценки изменения гидродинамического и гидрохимического режимов подземных вод при затоплении шахты t им. СМ. Кирова с применением численного моделирования 142

4.1. Прогноз изменений гидродинамического режима подземных вод при затоплении шахты им. СМ. Кирова 142

4.2. Разработка численной миграционной модели и ее использование для анализа и прогноза гидрохимического режима подземных вод 151

4.3. Прогноз изменений гидрохимического режима подземных вод при затоплении шахты им. СМ. Кирова 171

4.4. Обоснование необходимости ликвидации шахты им. СМ. Кирова методом «сухой» консервации 185

5. Методические рекомендации по организации гидрогеоэкологического мониторинга на Ленинградском месторождении горючих сланцев 190

5.1. Цели, задачи и структура мониторинга 190

5.2. Особенности конструкции наблюдательной сети, рекомендации по методике проведения режимных наблюдений и опытно-миграционных работ 195

Заключение 216

Библиографический список

Изученность вопросов геоэкологии и организации гидрогеоэкологического мониторинга

Характерной особенностью геологического разреза, в значительной степени предопределяющие гидрогеологические особенности месторождения, является широкое развитие в карбонатных отложениях тектонических трещин северо-западного и северо-восточного простирания и карстовых нарушений [34].

Трещины северо-восточного простирания додевонского возраста почти вертикально пересекают карбонатную толщу ордовика. Расстояние между трещинами изменяется от 10-15м до 200-230 м. Среди них выделяются специфические «трещины-жилы» мощностью до 15 см, заполненные сцементированным песчаным материалом. По ним часто развиваются карстовые процессы. Часть трещин северо-восточного простирания заполнена сульфидными минералами и кальцитом. Трещины северо-западного простирания секут всю осадочную толщу; преобладающее расстояние между ними от 10 до 15 м. Ширина трещин от 1-2 до 10 мм. Тектонические трещины по напластованию обнаруживаются на месторождении по смещению плоскостей трещин и «трещин-жил» северо-восточного простирания. Хорошо прослеживаются по выдержанным на всем месторождении плоскостям расслоения пород, в кровле горных выработок.

Изучению карстовых нарушений развитых в карбонатной толще ордовикских пород и развиваемых, в основном, по трещинам северо-восточного направления и трещинам напластования, на месторождении уделялось особое внимание. В работах Н.Г. Паукера [89], М.С. Газизова [18], М.А. Гатальского [20], Г.П. Дубаря и В.В. Кирюкова [34], А.С. Левина [55,56,57] рассмотрены особенности генезиса карста, дана роль трещин северо-восточного простирания в развитии и проявлении карста, приведены типизация карстовых нарушений и геохимические характеристики карста, охарактеризован режим карстовых вод. В карбонатной толще месторождения вьщеляются современный приповерхностный карст (в верхней части разреза, особенно — везенбергского горизонта) и глубинный карст - на горизонте промышленного пласта.

Приповерхностный карст не распространяется ниже подошвы везенбергских известняков и не проявляется в подстилающих породах — глинистых доломитах вазалемского горизонта [10,89].

Глубинный карст развивается почти исключительно по трещинам северовосточного простирания и поражает промышленный пласт и непосредственную его кровлю. В подстилающих известняках он проявляется редко, но создает условия для прорывов напорных вод таллиннского горизонта из почвы горных выработок.

Протяженность трещинно-карстовых нарушений на поле шахты им. С.МКирова обычно не превышает 500 м (74% наблюдений), в 20% случаев она достигает 1000 мив виде исключения — 1500-2000 м. На поле шахты «Ленинградская» статистика иная: на короткие нарушения приходится 38%, на средние - 34% и на длинные - 28% [89].

Вопрос о взаимосвязи карстовых каналов, существующих на различных гипсометрических уровнях геологического разреза, очень важен с позиций выявления возможного перетока загрязненных подземных везенбергского водоносного горизонта в подземные горные выработки, однако к настоящему времени этот вопрос изучен слабо.

На территории месторождения выделяют ряд водоносных горизонтов и комплексов, отделенных друг от друга относительными водоупорами. Непосредственно в формировании водопритоков в горные выработки принимают участие везенбергский, невский, кукерский и таллинский водоносные горизонты ордовика. Для хозяйственно-питьевого водоснабжения привлекаются воды везенбергского (в небольших населенных пунктах), ободового (в основном, для технического водоснабжения работающих шахт) и ломоносовского (для отдельных промышленных предприятий г. Сланцы) водоносных горизонтов. Характерные гидрогеологические особенности этих горизонтов представлены в таблице. 1.2.

В таблице показано, что невский и везенбергский водоносные горизонты отделены друг от друга маломощными глинами и глинистыми известняками вазалемского водоупора (0,8-2,3 м). В принципе выделение в толще карбонатных пород, залегающих выше шундуровских глинистых известняков, двух водоносных горизонтов - везенбергского и невского — несколько условное и явилось лишь результатом литологических предпосылок и работ, проведенных в 1963-1965 годах, для изучения влияния р. Плюссы на обводненность горных выработок. До проведения этих работ вся толща пород ордовика, залегающих выше шундуровского водоупора, носила общее название везенбергский водоносный горизонт. В порядке упрощения гидродинамической схематизации месторождения, реализуемой при составлении численной постоянно действующей гидродинамической модели месторождения, везенбергский и невский водоносные горизонты объедены в один — везенбергский водоносный горизонт. Соответственно, при проведении численного моделирования геофильтрационных и миграционных процессов при затоплении шахты им. СМ. Кирова учитывалось лишь взаимосвязь трех основных водоносных, режим которых связан с горными работами этой шахты везенбергский, кукерский и таллиннский горизонты, приуроченные к карбонатным отложениям ордовика.

Питание указанных водоносных горизонтов осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков по всей площади их распространения, а разгрузка - в горные выработки шахт и в реку Плюссу и ее притоки. Кукерский водоносный горизонт разгружается в горные выработки, главным образом, на контуре отработанной части шахтного поля, везенбергский - по всей площади очистных работ путем перетекания в кукерский горизонт по стволам плохо

Принцип построения постоянно действующих моделей для исследования гидрогеологических условий

Современный уровень компьютерных технологий позволяет рассматривать постоянно действующую модель на новом уровне. Численная геофильтрационная модель, дополненная численной миграционной моделью, должна быть связана со специализированной базой данных, позволяющей хранить и осуществлять обработку исходной информации, а также формировать наборы исходных данных для численной модели. Структура и возможная реализация постоянно действующей модели, как обязательного элемента гидрогеоэкологического мониторинга, охарактеризованы в пятой главе работы.

Разработанная трехмерная модель ордовикского комплекса позволила существенно уточнить фильтрационные параметры водоносных горизонтов и относительных водоупоров, условия питания и разгрузки подземных вод, учесть взаимосвязь водоносных горизонтов, уточнить условия их дренирования горными выработками и явилась основой численной модели миграции, предназначенной для оценки условий загрязнения подземных вод в рассматриваемом районе.

Задачей первого этапа моделирования являлось уточнение расчетной гидродинамической схемы фильтрации подземных вод. Параметры численной модели устанавливались по результатам решения обратной задачи на основе данных об уровенном режиме подземных вод водоносных горизонтов и водопритоках в шахты месторождения на 1978 г. — период систематических наблюдений за уровнями и режимом водоносных горизонтов по всей площади месторождения.

Как уже отмечалось, в 1978 году в результате исследований ВНИМИ были определены основные фильтрационные параметры кукерского и таллиннского горизонтов на отдельных моделях этих горизонтов.

Численная геофильтрационная модель ордовикского комплекса в целом, предназначенная для оценки гидродинамического и гидрохимического режима подземных вод, создавалась на основе более детального анализа гидрогеологических материалов и корректировалась путем решения обратной гидрогеологической задачи.

Для решения поставленных задач использовалась американская программа «MODFLOW», предназначенная для моделирования фильтрационных процессов в сложных гидрогеологических условиях.

В период 1970-80 гг. на территории Ленинградского месторождения горючих сланцев существовала обширная сеть наблюдательных гидрогеологических скважин, позволяющих оценивать напоры основных водоносных горизонтов, определяющих водопритоки в горные выработки, а также контролировать химический состав и гидрохимический режим подземных вод. В этот период на месторождении функционировало порядка 100 наблюдательных скважин.

Относительная стабильность водопритоков в горные выработки и незначительные колебания уровней водоносных горизонтов за эпигнозный период свидетельствует об их квазиустановившемся режиме подземных вод. По данным наблюдений в скважинах, расположенных на краю воронки депрессии (266 г, 1932 г, 3767 г, 3779 г, 1505 г), снижение уровня за период 1972-78гг составило 0,5-1,0 м при стабильности водопритоков в горные выработки свидетельствует о квазиустановившемся режиме фильтрации. Водопритоки в шахту им. СМ. Кирова и соседнюю с ней эксплуатируемую шахту «Ленинградская» составляли на 1978 год, соответственно, 1100 м /ч и 2250 м /ч.

Таким образом, повторный анализ исходной информации, полученной в 70-х годах, позволяет рассматривать задачи по уточнению гидрогеологических параметров ордовикского комплекса в стационарной постановке.

Принятое для эпигнозной модели фактическое распределение водопритоков (из дренируемых горизонтов) в горные выработки шахт представлено в таблице 2.1.

В 2004 году наблюдения за уровнями везенбергского и кукерского горизонтов выполнялись по скважинам, расположенным между полями шахт им. СМ. Кирова и «Ленинградская». Результаты наблюдений свидетельствуют о том, что уровни этих горизонтов на рассматриваемом участке практически не изменились по сравнению с 1978-80 годами.

Перетекание из везенбергского горизонта со стороны кровли горных вьфаботок Из кукерского горизонта по периметру площади горных работ Перетекание из таллиннского горизонта со стороны подошвы горных выработок им. СМ. Кирова 400 530 200 шахта «Ленинградская» 1050 950 250 В период 1980-2004 годов горные работы на им. СМ. Кирова развивались незначительно, а на шахте «Ленинградская» развивались на северо-восточном крыле шахтного поля (рис.2.5). Водопритоки в шахту «Ленинградская» повысились к 1997 году до 3000-3500 м3/час за счет развития очистных работ. Режим подземных вод в районе шахты им. СМ. Кирова практически не изменился поскольку река Плюсса является областью разгрузки везенбергского горизонта, что способствует независимому развитию депрессий на полях шахт «Ленинградская» и СМ. Кирова. Контроль параметров эпигнозной модели в ходе ее создания осуществлялся по притокам в шахты и по уровням подземных вод на базе карт гидроизогипс, построенных по везенбергскому, кукерскому и таллиннскому водоносным горизонтом. Анализ результатов режимных наблюдений и карт гидроизогипс позволяет отметить следующие основные моменты, являющиеся ориентиром при создании эпигнозной модели: - среднее превышение напоров везенбергского водоносного горизонта над напорами кукерского горизонта по площади горных работ составляет 40-45 м, а за пределами этой площади около 20 м; - примерное равенство интенсивности перетекания из везенбергского водоносного горизонта в кукерский по площади горных работ и по обширной площади месторождения за пределами подработанных участков; - напоры таллиннского водоносного горизонта превышают отметки почвы очистных горных выработок в среднем на 5 м, однако за пределами площади горных работ напоры кукерского горизонта выше напоров таллиннского.

Для исходного варианта решения эпигнозной задачи значение инфильтрационного питания принято равным 1,5 10"4 м/сут.

Реки Нарва, Плюсса и их притоки на модели специально не учитывались - их влияние отражено в напорах водообильного везенбергского горизонта, который разгружается в эти реки.

Численная модель отражала гидрогеологическое строение месторождения на площади 30x27 км, включающей поля шахт им. С.М.Кирова и «Ленинградская». Она представлена пятью слоями, соответствующими мощностям выделенных элементов водоносного комплекса (таблица 2.2).

Анализ источников загрязнения подземных и шахтных вод и концептуальная модель фенольного загрязнения водоносных горизонтов

Качество подземных и поверхностных вод. Для целей питьевого водоснабжения г. Сланцы и прилегающих районов используются воды ломоносовского, кембро-ордовикского (ободового) и везенбергского горизонтов; для технических целей - таллиннского и ободового водоносных горизонтов.

Везенбергский водоносный горизонт приурочен к сильно закарстованным известнякам и доломитам верхнего ордовика. На большей части месторождения он залегает непосредственно под четвертичными отложениями и наиболее доступен поверхностному загрязнению, в том числе, и летучими фенолами. Последнее обстоятельство подтверждается результатами водных вытяжек пород: в пористых матрицах пород этого горизонта отмечаются наиболее высокие концентрации фенолов (раздел 3.3).

Воды везенбергского водоносного горизонта на загрязненных участках имеет повышенную минерализацию (более 400 мг/л), а также значительное изменение всего комплекса санитарно-гигиенических показателей. Так, в водах горизонта появляется запах сланцевых масел до 3-5 баллов, повышается бихроматная и перманганатная окисляемости воды (соответственно, до 20-152 и 10-65 мг Ог/л), отмечается присутствие летучих фенолов. По данным гидрохимического опробования водозаборных скважин в 70-х годах максимальное фенольное загрязнение горизонта наблюдалось в районе отводного канала, а также на площади, окаймленной, с одной стороны р. Сиженкой, а, с другой стороны - ливневыми прудами [45,47]. Фенольное загрязнение этого горизонта (0,016-0,003 мг/л) зафиксировано и в юго-восточной части шахты им. С. М. Кирова по результатам опробования скв. 2 г/г и 1/7345, проведенного в 1997 - 99 годах.

В таллиннском водоносном горизонте в отдельных скважинах, пробуренных как с дневной поверхности, так и из горных выработок, наблюдалось периодическое повышение концентрации летучих фенолов от 0,002 до 0,02 мг/л [122]. Надежного водоупора между таллиннским водоносным горизонтом и подошвой горных выработок не существует. Следовательно, на площадях, где пьезометрическая поверхность таллиннского горизонта располагается ниже поверхности горных выработок, возможно проникновение загрязненных шахтных вод в таллиннский водоносный горизонт.

В оболовом водоносном горизонте по результатам обобщения химических анализов, проведенного М.В. Цивьян в 70-х годах [122], концентрации летучих фенолов в водозаборных скважинах изменялись от 0,002 до 0,02 мг/л; при этом фенолы в воде скважин обнаруживались в 13 случаях из 73. Однако, как правило, эти концентрации не сопровождались другими попутными показателями загрязненности воды: запахом сланцевых смол, повышенной окисляемостью и т.д. Локализации точек загрязнения водоносного горизонта вблизи СПК и главного фенольного канала также не наблюдалось. Наоборот, отмечались точки с повышенными концентрациями фенолов на шахтных полях шахты им. СМ. Кирова и на южном крыле месторождения. Не наблюдалось также устойчивого содержания летучих фенолов: одни и те же скважины при повторном опробовании могли дать отсутствие летучих фенолов. В 1997-99 годах определение летучих фенолов проведено в водах четырех водозаборных скважин, пробуренных с поверхности, а также в пяти подземных скважинах, пробуренных из горных выработок шахт «Ленинградская» и им. СМ. Кирова. Отмечается периодическое появление фенолов в воде из этих скважин. Постоянное присутствие фенолов обнаружено лишь в пробах воды скважины из 36503. Аномально высокое содержание летучих фенолов отмечено в пробах воды из скв. 8а (0,034 мг/л), пробуренной на территории СПК.

Возможно, периодически возникающее фенольное загрязнение вод оболового горизонта связано, кроме техногенных процессов, и с природными процессами разложения керогена сланца. Последующая инфлюация загрязненных шахтных вод в таллиннский горизонт (через карстовые пустоты), а затем и оболовый водоносный горизонт (по стволам плохо затампонированных скважин для пылеподавления, карстовым нарушениям, по тектоническим трещинам) также способствует ухудшению качества вод оболового горизонта. Слабая защищенность этого горизонта от загрязнения его шахтными водами связана и с отсутствием надежного водоупора между таллиннским и оболовым водоносными горизонтами.

В ломоносовском водоносном горизонте в пробах, отобранных в 1997-99 годах из водозаборных скважин, расположенных на территории месторождения и по соседству с ним, фиксируются отдельные, периодически появляющиеся концентрации летучих фенолов (0.001 - 0.058 мг/л). С учетом того, что данный горизонт перекрыт почти 100-метровой региональной толщей кембрийских глин, фенольное загрязнение водозаборных скважин можно объяснить проникновением загрязненных поверхностных вод по затрубному пространству. Не исключено, что появление фенолов в водах, отбираемых скважинами из ордовикского комплекса, связано с теми же причинами.

Степень загрязнения подземных вод водоносных горизонтов хозпитьвого назначения микроэлементами значительно ниже по сравнению с шахтными водами, что косвенно свидетельствует об активном протекании ряда физико-химических процессов в системе «вода-порода» непосредственно в горных выработках.

К сожалению, отсутствие сети наблюдательных скважин, оборудованных на горизонты ордовикского комплекса, не позволяет получить полное представление о качестве вод этих горизонтов по площади развития техногенного гидродинамического режима.

При опробовании вод из водозаборных скважин, оборудованных на везенбергский, оболовый и ломоносовский водоносные горизонты, определялось содержание 17 микроэлементов, регламентируемых ГОСТом «Вода питьевая». Результаты опробования сводятся к следующему:

1. Концентрации металлов, (превышающие ПДК), отмечены лишь для таких микроэлементов как марганец, бериллий, хром, вольфрам, барий и кадмий.

2. В водах везенбергского водоносного горизонта отмечаются повышенные (по сравнению с ПДК) концентрации бериллия (3-Ю 4 мг/л) и бария (1,06 мг/л). При этом концентрации бериллия превышают ПДК в 1,5 раза, концентрации бария - более чем в 10 раз.

3. Загрязнение вод ободового горизонта фиксируется по хрому (0,0521 мг/л), вольфраму (0,074 мг/л) - концентрации этих компонентов близки к ПДК, а также по бериллию (2.5- 10 мг/л), кадмию (0,018 мг/л) и барию (3,62 мг/л). Содержание в воде последних трех элементов в десятки раз больше ПДК, регламентируемых ГОСТом.

4. В водах ломоносовского горизонта концентрации выше ПДК характерны для таких микроэлементов, как хром (0,0846 мг/л), кадмий (0,005 мг/л), бериллий (2,7 Ю мг/л) и барий (1,32 мг/л).

Прогноз изменений гидрохимического режима подземных вод при затоплении шахты им. СМ. Кирова

Условия на внешних границах моделируемого участка соответствовали условиям, принятым при анализе эпигнозного периода, т.е. на этих границах по всем горизонтам задавались неизменные величины напоров, что позволяет учитывать наличие внешнего потока подземных вод к моделируемому участку месторождения. По площади моделируемого участка задавалось инфильтрационное питание (различной интенсивности по рассматриваемой площади).

Особое внимание уделено реализации граничных условий, учитывающих режим затопления выработанного пространства шахты им. СМ. Кирова. Непосредственно выработанное пространство и зона повышенной трещиноватости над ним рассматривались как единая система, характеризующаяся средней величиной пустотности (недостатка насыщения), равной 0,07. Высота моделируемой осушенной и насыщаемой при затоплении шахты зоны составляла 14 м, т.е. соответствовала мощности моделируемого водоносного пласта (кукерского водоносного горизонта). Начальные условия на нижней границе этой зоны, отвечающие моменту отключения системы водоотлива, соответствовали отметкам подошвы промпласта сланца, различным по площади очистных работ (по этой площади задавалась минимальная мощность слоя воды, авная 0,1 м). Благодаря возможности счетного алгоритма программы реализовать нелинейность процесса насыщения сдренированного массива при моделировании геофильтрационного неустановившегося процесса учитывалось сокращение водопритока в выработанное пространства при повышении в нем уровней. Вместе с тем, автоматически учитывалось изменение баланса водопритоков в выработанное пространство шахты им. СМ. Кирова за счет трех водоносных горизонтов и фильтрации шахтных вод через целик в выработанное пространство шахты «Ленинградская». Изменчивость баланса водопритоков в горные выработки шахт и напоров водоносных горизонтов иллюстрируется таблицами 4.1, 4.2. На рис.4.1 представлен график, характеризующий скорость подъема уровней в выработанном пространстве шахты им. СМ. Кирова. На рисунке 4.2 изображена схема затопления выработанного пространства шахты с учетом уклона почвы очистных горных выработок. Комментируя эти иллюстрации, следует отметить, что средняя скорость повышения уровней в горных выработках шахты в период затопления выработанного пространства и насыщения сдренированной ранее зоны водопроводящих трещин составляет 1,5 м/месяц. Продолжительность этого периода достигает 2 лет. После этого в течение 3 месяцев наблюдается резкое увеличение скорости повышения напоров в горных выработках (до 3-4 м/месяц), что объясняется проявлением упругоемкости водонасыщенного массива карбонатных пород, залегающих над верхней границей зоны водопроводящих трещин (коэффициент упругоемкости пород составляет 10 б 1/м).

Восстановления «естественного» режима подземных вод к концу затопления шахты не происходит - стабилизация напоров шахтных вод в горных выработках на отметке около +5 м достигается примерно через 800 суток с начала затопления шахты. Полная стабилизация напоров водоносных горизонтов наступает через 1000-1500 суток с начала затопления шахты. Следует особо отметить, что разность напоров везенбергского и кукерского горизонтов по площади очистных работ затопленной шахты им. СМ. Кирова составляет около 30 м при повышении уровней кукерского горизонта на 20-40 м. При этом отмечается, что положение уровней везенбергского водоносного горизонта практически не изменяется в процессе затопления шахты.

В затопленное выработанное пространство шахты им. Кирова будет поступать 280 м /час из везенбергского водоносного горизонта, 195 м /час из кукерского водоносного горизонта и около 30 м3/час из таллиннского водоносного горизонта. Водопритоки из затапливаемого выработанного пространства шахты им. СМ. Кирова через целик в шахту «Ленинградская» постепенно увеличиваются в процессе затопления шахты, однако их максимальная величина не превышает 410 м3/час (на момент затопления шахты до максимальной отметки +5 м). Перетекание шахтных вод из выработанного пространства в таллиннский водоносный горизонт составит 70 м3/час. Заметим, что на определенных участках выработанного пространства происходит перетекание шахтных вод в таллиннский горизонт, а на других подземные воды этого горизонта поступают в выработанное пространство.

Таким образом, затопление шахты им. СМ. Кирова может привести к изменению гидродинамического режима подземных вод в основном на площади очистных горных работ на поле этой шахты. Максимальные изменения претерпевает режим кукерского водоносного горизонта. Затопление этой шахты практически не повлияет на уровенный режим водоносных горизонтов на поле шахты «Ленинградская». Вместе с тем водопротоки в шахту «Ленинградскую» повысятся до 3750 м /час, из которых около 400 м7час составит расход через целик из выработанного пространства шахты им. СМ. Кирова. Уровни таллиннского водоносного горизонта на шахтном поле повысятся на 20-25 м по площади очистных работ будут практически близкими к отметкам уровней кукерского водоносного горизонта. Разность уровней грунтовых вод и везенбергского водоносного горизонта достигает 10 м, поэтому затопление шахты практически не повлияет на изменение сформировавшегося режима грунтового водоносного горизонта и не приведет к дополнительному подтоплению земной поверхности и заболачиванию территории. Изменение гидродинамического режима кукерского и таллиннского горизонтов, очевидно, повлечет за собой трансформацию условий миграции химических компонентов в подземных водах на участке месторождения, вблизи поля шахты им. СМ. Кирова. В частности, загрязненные шахтные воды будут поступать в шахту Ленинградская» по кукерскому водоносному горизонту, а также в таллиннский водоносный горизонт, используемый для водоснабжения.

Похожие диссертации на Организация гидрогеоэкологического мониторинга при ликвидации шахт на месторождениях горючих сланцев