Формы нарушения природной среды.

Форма нарушения или загрязнения — это районы ППС, возникшие в результате воздействия горного производства в каком-либо природном компоненте. При большом разнообразии форм нарушения и загрязнения природной среды их целесообразно объединять в группы и типы.

Основные типы:

1. Геомеханические нарушения, объединенные в группу деформации, представляют собой изменения, происходящие в почвенном слое и в массиве горных пород в результате различных процессов, связанных с выемкой полезных ископаемых. Так, уплотнение и разрыхление наиболее характерны для процессов транспортирования грузов автомобильным или гусеничным (тракторы, вездеходы) транспортом, при длительном складировании тяжелых грузов, при мелких ремонтных работах подземных коммуникаций. Изменения напряженного состояния массива пород и прогиб могут возникнуть при добыче любых по­лезных ископаемых подземным способом и при заборе воды из подземных горизонтов. Величина прогиба— от нескольких миллиметров до нескольких метров. Трещины также характерны в основном для добычи полезных ископаемых подземным способом, но могут возникнуть и при сползании бортов карьера, у других выемок.     

Формы нарушений, объединенные в группу провалы, пол­ностью соответствуют специфике отработки месторождений полезных ископаемых подземным способом. Однако провалы возникают и при наличии карстовых пород и их осушении.

Формы нарушения, объединенные в группу выемки (выемки, траншеи), свя­заны с работами по добыче полезных ископаемых и строитель­ством зданий, сооружений, коммуникаций. Карьеры и выемки могут быть разнообразных форм и с различными параметрами в зависимости от условий залегания добываемого полезного ископаемого.

Формы нарушений, составляющие группу насыпи (отвальные, гидротехнические, дорожные) сопут­ствуют добыче и переработке полезных ископаемых, дорожно­му строительству и образуются при складировании промпродуктов, исходного сырья, отходов. Отвальные насыпи обра­зуются при складировании пород, извлеченных из массива при проходке горных выработок на шахтах и рудниках, вскрышных работах на карьерах и разрезах. В зависимости от технологи­ческой схемы горных и отвальных работ отвальные насыпи могут быть самыми разнообразными, разных форм. Особая специфика ведения работ требует выделения в отдельную фор­му гидротехнических насыпей (гидроотвалов, хвостохранилищ), контур которых в некоторых случаях определяет­ся по зеркалу воды.

Формы нарушений, объединенные в группу застройки, мож­но отнести к наиболее стабильным структурным единицам ППС. Занимая соответствующее место в системе здания и сооружения, коммуникации могут иметь отдельные контуры, а могут входить в промплощадки и жилой массив и тогда включаются в контур указанных форм без выделения (если в том нет необходимости для дальнейших исследований). 

К технологическим процессам, являющимся источниками геомеханических нарушений, относятся:

· устройство промплощадок под буровые и другие геолого­разведочные работы;

· строительство дорог, коммуникаций промышленного и ком­мунального назначения, зданий и сооружений предприятий;

· проходка вскрывающих и подготовительных горных выра­боток;

· добыча полезных ископаемых подземным и открытым спо­собами;

· складирование на землях пород и отходов производства;

· засыпка естественных углублений рельефа (балок, оврагов, русел ручьев и т.д.);

· строительство опор и других устройств для про­кладки хвостопроводов и водоводов больших диаметров;

· рытье котлованов аварийного сброса хвостов при останов­ках пульпонасосов (вблизи насосных станций);

· оврагообразование при сбросе сточных вод из хвостохранилищ.

Перечисленные выше формы геомеханических нарушений являются наиболее часто встречающимися в ППС, образовав­шихся в зоне действия горнодобывающих и перерабатывающих минеральное сырье предприятий. Они — результат в основном прямого воздействия процессов производства. В пере­численные формы не включены изменения, которые возникают; в ППС как последствия первичных нарушений в резуль­тате взаимодействия с природными процессами (эрозия) или независимо от процессов производства (оползни, обвалы).

2. Гидродинамические нарушения связаны с изменением раз­мещения, режима и динамики поверхностных, грунтовых и под­земных вод. Группа поверхностных гидрологических нарушений связана с морфологическими изменениями водоемов и водотоков (см. табл.). Изменения в естественной динамике и расположении водотоков и водоемов связаны с необходимостью осушения поверхности над месторождением или, наоборот, с созданием во­дохранилищ для водоснабжения.

 Формы гидрогеологических нарушений, объединенные в группу гидрогеологические (подземные), являются наиболее специфичными фор­мами нарушений в ППС. Наиболее характерными формами нарушений, связан­ных с грунтовыми и подземными водами и оказывающих влия­ние на функционирование ППС, являются затопление (подтопление) и осушение.

Затопление поверхности грунтовыми водами связано с геомеханическими нарушениями (прогиб). Затопление и подтопление территории может происходить и в результате возведения пре­пятствий на пути движения грунтовых вод (при строительстве зданий, сооружений, коммуникаций).

Осушение значительных территорий происходит в резуль­тате дренажа грунтовых и подземных вод горными выработка­ми и скважинами.

Заводнение как форма гидрогеологических нарушений специ­фична и возникает при захоронении жидких отходов производ­ства, специальных способах отработки месторождений (выще­лачивание, растворение), предварительной обработке массива горных пород.

Гидрологические нарушения (поверхностные) делятся на: зарегулирование водохранилища, канала, русла, затопление рельефа, водоема, водотока, истощение водоемов, рек.

Источниками гидродинамических (гидрологических и гидро­геологических) нарушений являются технологические процессы, связанные со строительством и эксплуатацией промышленных предприятий. Большинство гидрологических нарушений связа­но с предварительной подготовкой поверхности месторождения к его эксплуатации:

− перенос русел водотоков, протекающих по поверхности над площадью залегания полезных ископаемых;

− предварительное осушение поверхностных водоемов путем перекачивания воды из них в понижения рельефа вне горного отвода;

− осушение площади земельного (горного) отвода путем от­качивания воды из водоносного горизонта.

− Гидрогеологические нарушения связаны непосредственно с процессом добычи и переработки полезных ископаемых:

−  повышение или понижение уровня подземных вод при подработке водоносных горизонтов;

− истощение водоносных горизонтов над площадью отработки месторождения и за ее пределами путем поступления подзем­ных вод в горные выработки с последующей откачкой в во­доемы и водотоки;

− заводнение подземных горизонтов при закачке в них вод из поверхностных объектов (захоронение отходов, разупрочнение пород).

3. Аэродинамические нарушения могут возникать в результате возведения высоких зданий, сооружений, отвалов, глубоких выемок. Вместе с естественными возмущениями, которые определяются особенностями территории, в ППС должны быть выявлены разрежения, возмущения, температурные инверсии, возникающие в результате поступления в атмосферу больших потоков тепловой энергии, выделяемой производством.

Аэродинамические нарушения совместно с климатическими факторами (скорость и направление ветра, динамика осадков, влажности) влияют на распределение и рассеи­вание загрязняющих веществ в атмосфере.

К источникам аэродинамических нарушений на промышлен­ных предприятиях относятся:

− технологические процессы по строительству сооружений, объ­ектов и установок, изменяющих скорость, направление и ха­рактер движения воздушных потоков над данной территорией;

− создание отвалов горных пород, часто имеющих большую высоту и протяженность;

− строительство надшахтных зданий («копров») большой высоты;

− создание больших полостей, углублений в рельефе;

− вентиляция промышленных и бытовых объектов;

− процессы образования и затопления хвостохранилищ;

− испарения с больших поверхностей хвостохранилищ и от­стойных прудов, а также в результате тепло- и газовыделения отдельных технологических агрегатов и металлургического предприятия в целом;

− строительство высотных труб и вытяжек.

4. Биоморфологические нарушения могут возникать в результате строительства и эксплуатации элементов ППС, а также одновременно с геомеханическими или гидрогеологическими нарушениями, вызванными добычей полезных ископаемых.

Повреждение и уничтожение растительное (группа фитоценотических нарушений) — наиболее часто возникающая форма этого типа нарушений, ареал которой можно быть легко выявить. Труднее выявить ареал зооценотических нарушений: распугивание, уничтожение, интродукция (изменение видового состава). Можно выявить и микробоценотические нарушения (угнетение, уничтожение, интодукция)

К источникам биоморфологических наруше­ний относятся:

− прокладка новых транспортных и коммунальных коммуни­каций (трубопроводов, линий электропередач и др.);

− расчистка площадок под строительство;

− снятие и складирование плодородного слоя почв;

− вырубка лесов для производства строительных материалов и конструкций.