Гидрогеологические особенности угольных месторождений Забайкалья

точечные кривые, получаем, что наиболее корректно отработали алгоритмы весового суммирования и медиана. При практическом использовании рекомендуется варьировать данными алгоритмами для получения наиболее качественного результата.

По результатам исследования эффективности алгоритмов суммирования целесообразно привести следующие рекомендации по обработке полевого электроразведочного материала:

• В условиях отсутствия помех целесообразно использовать суммирование средним арифметическим.

• При наличии в сигнале импульсных помех наибольшей эффективностью обладают алгоритмы весового, сигма-суммирования (на ранних временах) и алгоритм робастных оценок с арифметическим шагом, сглаженный интерполяцией с переменным интервалом, а также робастные оценки со сглаживанием интерполяцией (переменный интервал) и сглаживанием полиномами.

• В условиях наличия четко выраженной промышленной помехи 50 Гц необходимо использовать оригинальный алгоритм гармонической фильтрации помехи 50 Гц.

• В условиях высокого уровня гармонической помехи 50 Гц и отсутствия возможности синхронизировать генератор импульсов с измерительной системой посредством GPS, наибольшей эффективностью обладает алгоритм гармонической фильтрации помехи 50 Гц с весовым суммированием и отключенной опцией синхронизации.

• При межсерийном суммировании наиболее эффективны алгоритмы весового суммирования и медиана.

Библиографический список

1. Дж. С. Дэвис. Статистический анализ данных в геологии. М.: Недра, 1990. Кн. 1.

2. Агафонов Ю.А., Шарлов М.В. Развитие программного обеспечения цифровой телеметрической электроразведочной станции SGS-TEM с применением ГИС-технологий // Геофизические методы при разведке недр и экологических исследованиях: сб. трудов конференции. Томск, 2003.

3. Агафонов Ю.А., Суров Л.В. Новый программный комплекс для визуализации, интерпретации и моделирования сигналов ЗСБ // Пятая международная научно-практическая геолого-геофизическая конференция молодых ученых и специалистов: тезисы докладов. СПб.: СПбГУ, ВВМ, 2005. С. 7-9.

УДК 556.3

ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЗАБАЙКАЛЬЯ

Г.П.Сидорова1, А.Г.Верхотуров2

Читинский государственный университет, 672039, г. Чита, ул. Александро-Заводская, 30.

В связи с неглубоким залеганием угольных пластов ведущим способом разработки угольных месторождений Забайкалья является открытый способ. Гидрогеологические условия действующих в настоящее время разрезов являются сложными, что приводит к значительному удорожанию горных работ. В статье рассматриваются причины обводнения угольных месторождений, эффективные способы водопонижения и оцениваются возможности использования дренажных вод. Ил. 1. Табл. 1. Библиогр. 4 назв.

Ключевые слова: гидрогеологические условия; водообильность; обводненность; гидрогеологические параметры; водопонижение.

HYDROGEOLOGICAL FEATURES OF TRANSBAIKAL COAL DEPOSITS G.P. Sidorova, A.G. Verhoturov

Chita State University,

30 Alexandro-Zavodskaya St., Chita, 672039.

Open-cast mining is the basic development method of coal deposits of Transbaikal because of rather shallow coal layer bedding. Hydrogeological conditions of the open-cast mines under operation are complex. It leads to the considerable rise in prices of mining. The article considers the reasons of coal deposits watering, efficient water drop methods, and estimates the possibilities to use drainage waters. 1 figure. 1 table. 4 sources.

Key words: hydrogeological conditions, water ample, watering, hydrogeological parameters, water drop.

1Сидорова Галина Петровна, доцент кафедры гидрогеологии и инженерной геологии, кандидат технических наук, тел.: (3952)261826, e-mail: druja@inbox.ru

Sidorova Galina Petrovna, an associate professor of the Chair of Hydrogeology and Engineering Geology, a candidate of technical sciences, tel.: (3952)261826, e-mail: druja@inbox.ru

2Верхотуров Алексей Геннадьевич, заведующий кафедрой гидрогеологии и инженерной геологии, тел.: (3952)261826, e-mail: weral0606@yandex.ru

Verhoturov Alexey Gennadjevich, the head of the Chair of Hydrogeology and Engineering Geology, tel.: (3952)261826, e-mail: weral0606@yandex.ru

Более 300 лет ведется добыча угля в Забайкалье. Геолого-экономическая оценка запасов углей, пригодных для эффективного освоения в Забайкальском крае, равняется примерно 2550 млн.т только по категориям А+В+С [1]. Все угли могут отрабатываться открытым способом. В настоящее время основными угледобывающими предприятиями края являются разрезы «Харанорский», «Уртуйский», «Восточный» и небольшие предприятия, уголь которых используется для местных нужд. Общий объем добычи составляет около 15 млн. тонн в год, хотя по наличию запасов край может обеспечивать добычу и в 20 млн. тонн. Угольная промышленность Забайкалья является одной из жизнеобеспечивающих отраслей края.

В настоящее время ведущим способом разработки угольных месторождений Забайкалья является открытый способ, так как на многих месторождениях угольные пласты характеризуются неглубоким залеганием. И хотя существующий опыт показывает, что разработка угольных месторождений открытым способом при соблюдении соответствующих технических и проектных требований, в частности, осушения, является экономически целесообразной, тем не менее, гидрогеологические условия действующих в настоящее время разрезов являются сложными, что приводит к значительному удорожанию горных работ. Затраты на осушение карьеров при разработке угольных месторождений, освоение которых началось в 70-90-х годах XX в., очень значительны (таблица).

Все угленосные впадины Забайкалья - межгорные артезианские бассейны, контактирующие в бортовых частях по ограничивающим их разломам с гидрогеологическими массивами, которые являются основными водоносными структурами Забайкалья. Гидрогеологические массивы повсеместно сложены магматическими и осадочно-метаморфическими породами, содержащими трещинно-грунтовые, трещинно-жильные и трещинно-напорные подземные воды. Артезианские бассейны приурочены к впадинам, сложенным, в основном, мезозойскими и кайнозойскими осадочными породами, реже - мезозойскими осадочно-вулканоген-ными образованиями. В долинах рек рыхлые четвертичные отложения мощностью от 0,0-1,5 до 30-40 м представлены разнозернистыми песками с прослоями гравия и гальки, которые содержат порово-пластовые

воды и характеризуются, в зависимости от состава, коэффициентами фильтрации от 1,5 до 60 м/сут [3]. Наличие глинистых пластов и прослоев в аллювиальных отложениях обеспечивает существование нескольких водоносных горизонтов, воды в которых при определенных условиях приобретают напор.

Подземные воды всех вышеперечисленных структур находятся в тесной гидравлической связи и в совокупности определяют характер и степень обводненности угольных месторождений Забайкалья. Основными источниками пополнения ресурсов артезианских вод в бассейнах, где водоносные комплексы мезозойских отложений выходят на дневную поверхность или под рыхлые отложения кайнозойского возраста, являются атмосферные осадки, поверхностные воды, воды четвертичных отложений, трещинные и трещинно-жильные воды гидрогеологических массивов. В районах со сплошным и прерывистым развитием много-летнемерзлых пород подмерзлотные трещинные и трещинно-жильные воды гидрогеологических массивов являются основными источниками пополнения ресурсов подземных вод во впадинах.

Мощность отложений, выполняющих бассейны, иногда достигает сотни метров. В их составе присутствуют невыдержанные в разрезе и площади водопроницаемые породы (гравелиты, пески, песчаники, угли) и относительно водоупорные (глины, алевролиты, аргиллиты), что затрудняет выделение отдельных водоносных горизонтов. Поэтому на многих угольных месторождениях они объединяются в водоносные комплексы подугольных, угленосных и надугольных отложений, которые, как правило, имеют гидравлическую связь между собой.

Водообильность артезианских бассейнов определяется не только количественным присутствием в разрезе водоносных пород, в первую очередь песчаников и углей, но и степенью их литификации [3]. Анализ гидрогеологических параметров, полученных при опытных откачках во время разведочных работ и при эксплуатации месторождений, показывает, что коэффициенты фильтрации слабосцементированных нижнемеловых песчаников составляют первые десятки метров в сутки, а более литифицированных средне-юрских (Олонь-Шибирское месторождение) - первые метры в сутки. Связь между степенью литификации и фильтрационными свойствами углей пока не установлена, хотя имеющиеся данные по Букачачинскому месторождению (длиннопламенные - газовые угли) характеризуются величиной коэффициента фильтрации 0,3 - 0,6 м/сут, а бурые угли 2Б Кутинского месторождения - 0,7 - 7,6 м/сут. Наиболее высокими коэффициентами фильтрации улей обладают угольные месторождения юго-восточного Забайкалья -Хара-норское и Уртуйское, где коэффициенты фильтрации достигают 66 м/сут (горизонт III Харанорского месторождения).

Воды угленосных отложений являются основным источником формирования притоков в горные выработки при подземном способе добычи и играют существенную роль в обводнении угольных разрезов.

Затраты угольных предприятий Забайкалья на карьерный водоотлив и дренаж подземных вод [2]

Наименование разреза Общие во-допритоки в разрез, м3/ч Затраты на водоотлив, тыс.руб./год Доля затрат на водоотлив в себестоимости угля, %

Восточный 4100 35916 10

Тигнинский 2000 26280 20

Харанорский 4150 36350 11

Уртуйский 1500 13140 15

Тугнуйский 2340 20500 15

По химическому составу подземные воды артезианских бассейнов относятся к пресным, преимущественно гидрокарбонатным натриево-кальциевым, реже сульфатно-гидрокарбонатно-кальциево-натриевым. Их минерализация составляет 0,1 - 0,4 г/л и увеличивается на юго-востоке Забайкалья до 0,8 - 0,1 г/л [4].

Рыхлые четвертичные отложения долин крупных рек различаются как по мощности, так и по литологи-ческому составу и фильтрационным свойствам. Наибольшей водообильностью отличаются современные песчано-гравийно-галечниковые отложения пойменных террас. Воды этих отложений значительно осложняют отработку угольных месторождений открытым способом. В целом мощность водоносного горизонта рыхлых четвертичных отложений изменяется от единиц до десятков метров и чаще всего составляет 1015 м. Воды горизонта порово-пластовые, обычно безнапорные. Уровень их устанавливается на небольших глубинах (1-5 м) от поверхности земли. Водоносный горизонт характеризуется высокими фильтрационными свойствами, коэффициент фильтрации достигает 100 - 300 м/сут (Татауровское месторождение). Воды горизонта имеют гидравлическую связь с поверхностными водами и водами продуктивной толщи. Они являются одним из основных источников обводнения угольных разрезов и по расчетным данным составляют от 30 до 60% общего притока подземных вод.

В юго-восточных районах Забайкалья наблюдается закономерность повышения фильтрационных свойств рыхлых четвертичных отложений в долинах рек и крупных падях от бортов к их средним частям. Это объясняется трансгрессией озер в среднеплей-

стоценовую эпоху, когда размывались и переотлагались делювиальные шлейфы у основания склонов, состоящие преимущественно из связных грунтов. Но кроме делювиальных шлейфов размывались и про-лювиальные конусы выноса у устьев падей и распадков, а также дельты палеорек, впадающих в палео-озера, поэтому здесь, наоборот, глинистые грунты имеют подчиненное значение, а преобладают песчаные и крупнообломочные отложения. Таким образом, рыхлый чехол в плане имеет сложное строение, особенно у бортов долин, где размывались делювиальные шлейфы. В разрезе преобладают глинистые отложения, а на участках слияния падей с основной долиной сформировались преимущественно обломочные толщи.

Еще одной особенностью юго-восточного района Забайкалья является то, что в толще нижне - средне-четвертичных отложений существует сеть погребенных палеорусел, прорезающих ее и врезанных в нижнемеловые породы на глубину до 10 м, заполненных более промытыми (русловая фация) верхненеоплей-стоценовыми осадками. Обладая более высокими фильтрационными свойствами, чем вмещающие породы, они служат коллекторами, по которым движется основная часть грунтового потока. Коэффициенты водопроводимости изменяются в широких пределах -от 8-46 до 7700 м2/сут, но в среднем преобладают значения от 900 до 4000 м2/сут. Эти особенности были выявлены при сгущении сети разведочных выработок, во время разведки Уртуйского буроугольного месторождения (рисунок).

Притоки воды к угольным разрезам изменяются в

Обводненный западный борт разреза «Уртуйский»

широких пределах. Это обусловливается как гидрогеологическими условиями угольных месторождений, так и степенью промороженности водоносных отложений. Для разрезов, разрабатывающих месторождения, в обводнении которых принимают участие воды продуктивной толщи, четвертичных отложений и воды поверхностного водотока, характерны максимальные водопритоки. Так, на Тарбагатайском месторождении по расчетным данным максимальный приток может достигать 18000 м3/ч, на Татауровском месторождении - 15000 м3/ч. На месторождениях, основным источником обводнения которых являются воды продуктивной толщи, ожидаемые притоки к разрезам являются более низкими: от 125 м3/ч на Эландинском месторождении до 3000 м3/ч на Уртуйском.

Наиболее эффективным средством водопониже-ния при отработке месторождений угля открытым способом являются системы водопонизительных скважин. Но при решении задачи осушения верхних горизонтов, сложенных породами четвертичного возраста, необходимо учитывать фильтрационные свойства пород всех представленных литологических разностей с учетом их мощностей на каждом борту разреза. Исходя из этого, следует выбирать способы осушения бортов [5]. Для уменьшения или предотвращения

поступления в угольный разрез поверхностных вод необходим их отвод с площади месторождения. Дренажные воды могут быть использованы для питьевого или хозяйственно-технического водоснабжения, так как характеризуются высоким качеством.

Библиографический список

1. Федоров В.П., Наркелюк Л.Ф., Куклина Г.Л. Программа развития и использования минерально-сырьевых ресурсов горно-металлургического комплекса Читинской области до 2005г. и на перспективу. Кн. 3. Топливно-энергетические ресурсы Читинской области и концепции их использования и развития. Чита: ООО «Забайкальское научно-техническое геологическое общество, 2001. 260 с.

2. Беляков А.Е. Инженерно-физические методы повышения эффективности открытой разработки месторождений в сложных гидрогеологических условиях юга криолитозоны: автореф. дис... канд. техн. наук. Чита, 2000. 23 с.

3. Степанов В.М. Гидрогеологические структуры Забайкалья. М.: Недра, 1980. 177 с.

4. Гидрогеология СССР / под общ. ред. А.В. Сидоренко. М.: Недра, 1969. - Т.ХХ1. 444 с.

5. Бабелло В.А. , Сидорова Г.П. Особенности фильтрационных свойств четвертичных отложений на Уртуйском буро-угольном разрезе // VII Всероссийская научно-практическая конференция « Кулагинские чтения»: мат-лы конф. СПб. -Чита , 2007. С.119-122.

УДК 574

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ РИСКИ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ИРКУТСКОЙ ОБЛАСТИ

С.С.Тимофеева1, С.С.Тимофеев2

Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Приведены методика и результаты оценки производственных рисков на предприятиях Иркутской области. Ключевые слова: экология; среда обитания; условия труда; анализ риска; сварочные работы; системы защиты среды обитания.

PRODUCTION RISKS AT THE ENTERPRISES OF IRKUTSK REGION S.S.Timofeeva, S.S. Timofeev

Irkutsk State Technical University 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074

The authors present the procedure and estimation results of production risks at the enterprises of Irkutsk region. Key words: ecology, environment, working conditions, risk analysis, welding works, habitat protection systems.

Иркутская область - регион с высокоразвитой промышленной инфраструктурой. По данным Иркутск-стата, в едином государственном регистре предприятий и организаций (ГРПО) по состоянию на 1 января 2008 г. в области зарегистрировано 65 тыс. субъектов хозяйственной деятельности. Свыше 15,7 % от общего количества работает в различных отраслях промышленности; 9,7 % -в строительстве; 8,9 % -в сельском хозяйстве; 28,5 % занимается торговлей и обще-

ственным питанием [1].

В настоящее время одной из серьезных проблем в регионе является:

• недостаточное внимание работодателей к вопросам обеспечения безопасности труда на рабочем месте, низкий уровень обновления и реконструкции основных производственных фондов;

• невыполнение требований трудового кодекса в части обязательности выполнения аттестации рабо-

1Тимофеева Светлана Семеновна, доктор технических наук, профессор, заведующая кафедрой промэкологии и безопасности жизнедеятельности, тел.: (3952)405106.

Timofeeva Svetlana Semenovna, a doctor of technical sciences, a professor, the head of the Chair of Industrial Ecology and Safety of Life Activity, tel.: (3952)405106.

2Тимофеев Семен Сергеевич, старший преподаватель кафедры промэкологии и безопасности жизнедеятельности, тел.: (3952)405671.

Timofeev Semen Sergeevich, a senior lecturer of the Chair of Industrial Ecology and Safety of Life Activity, tel.: (3952)405671.