№79-11
Зміни геологічного середовища на підроблюваних територіях в межах Павлоградсько-Петропавлівського геолого-промислового району
С.І. Гончаренко1
1Інститут геологічних наук НАН України, м. Київ, Україна
Coll.res.pap.nat.min.univ. 2024, 79:133–143
Full text (PDF)
https://doi.org/10.33271/crpnmu/79.133
АНОТАЦІЯ
Мета. Метою дослідження є визначення найбільш вразливої шахти ДТЕК «Павлоградвугілля» до розвитку небезпечних процесів на основі аналізу існуючих процесів, які викликані вуглевидобувною діяльністю в межах Павлоградсько-Петропавлівського геолого-промислового району, для порівняння її з шахтами з спільними технічними параметрами, які мали досвід аналізу існуючих небезпечних геологічних процесів.
Методика. Для прогнозування змін у геологічному середовищі шахтних полів застосовано комбінований підхід, що поєднує кілька методів аналізу, серед яких аналіз наукових досліджень і технічної документації та порівняльний аналіз за спільними рисами. Використання цих методів дозволяє виявляти закономірності, які повторюються у подібних геологічних і технічних умовах, на основі досвіду попередніх подій. Порівняльний аналіз є заключним етапом, що дозволяє створити типові сценарії розвитку інженерно-геологічних процесів, підвищити точність прогнозів можливих змін у геологічному середовищі.
Результати. Аналіз спільних рис досліджень шахтних полів дозволило сформувати типові сценарії розвитку геологічних процесів, підвищити точність прогнозів можливих змін у геологічному середовищі, на основі чого визначено залежність параметрів шахт до площі та інтенсивності розвитку небезпечних інженерно-геологічних процесів на земній поверхні.
Наукова новизна. Вперше запропоновано системний підхід, який дає змогу системно оцінювати закономірності, які повторюються у подібних умовах, спираючись на досвід минулих подій для прогнозу небезпечних змін у геологічному середовищі в межах вуглевидобувної діяльності. Визначено залежність параметрів шахт до площі та інтенсивності розвитку небезпечних інженерно-геологічних процесів на земній поверхні над шахтними полями.
Практична значимість. Отримані дані можуть бути використані для розробки стратегії управління ризиками на гірничих підприємствах, а також для екологічних і геотехнічних досліджень, що стосуються впливу гірничої діяльності на навколишнє середовище та розробки заходів з мінімізації їхнього впливу, а також для планування безпечних гірничих робіт з урахуванням потенційних ризиків, які несуть загрозу безпеці населення.
Ключові слова: вугільна шахта, геологічне середовище, інженерно-геологічні процеси, негативний вплив, осідання.
Перелік посилань
1. Bateson, L., Cigna, F., Boon, D., & Sowter, A. (2015). The application of the Intermittent SBAS (ISBAS) InSAR method to the South Wales Coalfield, UK. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 34, 249–257. https://doi.org/10.1016/j.jag.2014.08.018
2. Yin, X., Chai, J., Deng, W., Yang, Z., Tian, G., & Gao, C. (2023). Pointwise Modelling and Prediction for Ground Surface Uplifts in Abandoned Coal Mines from InSAR Observations. Remote Sensing, 15(9), 2337. https://doi.org/10.3390/rs15092337
3. Blachowski, J., Kopeć, A., Milczarek, W., & Owczarz, K. (2019). Evolution of Secondary Deformations Captured by Satellite Radar Interferometry: Case Study of an Abandoned Coal Basin in SW Poland. Sustainability, 11(3), 884. https://doi.org/10.3390/su11030884
4. Gee, D., Bateson, L., Sowter, A., Grebby, S., Novellino, A., Cigna, F., Marsh, S., Banton, C., & Wyatt, L. (2017). Ground Motion in Areas of Abandoned Mining: Application of the Intermittent SBAS (ISBAS) to the Northumberland and Durham Coalfield, UK. Geosciences, 7(3), 85. https://doi.org/10.3390/geosciences7030085
5. Samsonov, S., d’Oreye, N., & Smets, B. (2013). Ground deformation associated with post-mining activity at the French–German border revealed by novel InSAR time series method. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 23, 142–154. https://doi.org/10.1016/j.jag.2012.12.008
6. Harnischmacher, S., & Zepp, H. (2014). Mining and its impact on the earth surface in the Ruhr District (Germany). Zeitschrift Für Geomorphologie, Supplementary Issues, 58(3), 3–22. https://doi.org/10.1127/0372-8854/2013/s-00131
7. Poulsen, B., & Shen, B. (2018). Surface subsidence from underground coal mining impacting residential housing: a case study of risk analysis, mitigation proposal and ongoing monitoring. Risk Analysis XI, 12, 209–220. https://doi.org/10.2495/risk180181
8. Vervoort, A. (2020). The Time Duration of the Effects of Total Extraction Mining Methods on Surface Movement. Energies, 13(16), 4107. https://doi.org/10.3390/en13164107
9. Pan, W., Li, X., & Zhan, Z. (2022). Strata Caving and Gob Evolution Characteristic in Longwall Mining. Shock and Vibration, 1, 1–11. https://doi.org/10.1155/2022/3235063
10. Zhang, L., Bai, K. Z., Wang, M. J., & Karthikeyan, R. (2015). Basin-scale spatial soil erosion variability: Pingshuo opencast mine site in Shanxi Province, Loess Plateau of China. Natural Hazards, 80(2), 1213–1230. https://doi.org/10.1007/s11069-015-2019-9
11. Zhuang, J., Peng, J., Zhu, Y., Leng, Y., Zhu, X., & Huang, W. (2020). The internal erosion process and effects of undisturbed loess due to water infiltration. Landslides, 18(2), 629–638. https://doi.org/10.1007/s10346-020-01518-z
12. Гладкий, В. Н., & Матвієнко,Е. М. (1958).Геологічна карта СРСР масштабу 1:200 000, аркуш М-37-XXXI (Петропавлівська). Центральноукраїнська серія. Пояснювальна записка. Міністерство геології та охорони надр СРСР. Українське геологічне управління.
13. Гладкий, В. Н., & Матвієнко, Е. М. (1958). Геологічна карта СРСР масштабу 1:200 000, аркуш М-37-XXXI (Петропавлівська). Центральноукраїнська серія. Міністерство геології та охорони надр СРСР. Українське геологічне управління.
14. Шпильчак, В., Манюк, В., Сукач, В., & Некряч, А. (2007). Державна геологічна карта України масштабу 1:200 000, аркуш М-36-XXXVI (Дніпропетровськ). Центральноукраїнська серія. Пояснювальна записка. Міністерство охорони навколишнього природного середовища України, Державна геологічна служба. Казенне підприємство "Південукргеологія", УкрДГРІ.
15. Шпильчак, В., Манюк, В., Сукач, В., & Некряч, А. (2007). Державна геологічна карта України масштабу 1:200 000, аркуш М-36-XXXVI (Дніпропетровськ). Центральноукраїнська серія. Міністерство охорони навколишнього природного середовища України, Державна геологічна служба. Казенне підприємство "Південукргеологія", УкрДГРІ.
16. Лисак, С. П. (2023). Екологічний паспорт Дніпропетровської області за 2022 рік. Затв. головою облдержадміністрації – начальником обласної військової адміністрації.
17. Шаповалова, К. (2022). Регіональна доповідь про стан навколишнього природного середовища в Дніпропетровській області за 2022 рік.
18. Ghouzi, D. (1982). Mining subsidence and its impact on the environment: the example of the Nord/Pas-de-Calais coalfield. Minerals and the Environment, 4(2–3), 93–98. https://doi.org/10.1007/bf02086781
19. Bauer,R. (2008). Planned coal mine subsidence in Illinois: a public information booklet. Illinois State Geological Survey, 18.
20. Grzovic, M., & Ghulam, A. (2015). Evaluation of land subsidence from underground coal mining using TimeSAR (SBAS and PSI) in Springfield, Illinois, USA. Natural Hazards, 79(3), 1739–1751. https://doi.org/10.1007/s11069-015-1927-z
21. Guéguen, Y., Deffontaines, B., Fruneau, B., Al Heib, M., de Michele, M., Raucoules, D., Guise, Y., & Planchenault, J. (2009). Monitoring residual mining subsidence of Nord/Pas-de-Calais coal basin from differential and Persistent Scatterer Interferometry (Northern France). Journal of Applied Geophysics, 69(1), 24–34. https://doi.org/10.1016/j.jappgeo.2009.02.008
22. Забєлін, Д. (2023). Звіт з оцінки впливу на довкілля планової діяльності "Доробка запасів вугілля пластів с10В і с8Н шахти "Західно-Донбаська" в блоці № 2, розташованої в Павлоградському районі Дніпропетровської області. Реконструкція".
23. Демчишин, М. Г., & Кріль, Т. В. (2016) Оцінка стійкості схилів з використанням методів 3D моделювання. Будівельні конструкції, 83, 433–441.
24. Примушко, С. І., Коваленко, Н. Б., & Пишна Н. Г. (2020). Інформаційний щорічник щодо активізації небезпечних екзогенних геологічних процесів за даними моніторингу ЕГП – Київ. Державна служба геології та надр України, Державне науково-виробниче підприємство «Державний інформаційний геологічний фонд України».
25. Волкова, Т. П., & Шилова, М. С. (2011). Інженерно-геологічне картування Донецької області. Наукові праці УкрНДМІ НАН України, 9, 203–215.
26. Горяйнов, С., & Удалов, І. (2023). Аномальна позиція палеозойських скидів Західного Донбасу. Вісник Харківського національного університету імені В. Н. Каразіна, серія «Геологія. Географія. Екологія», 58, 38–48. https://doi.org/10.26565/2410-7360-2023-58-03
