Требования к мониторингу месторождений твердых полезных ископаемых

(утв. МПР России 04.08.2000)

4 августа 2000 года

ТРЕБОВАНИЯ К МОНИТОРИНГУ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ТВЕРДЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

В документе изложены принципы организации и ведения мониторинга месторождений твердых полезных ископаемых, определены его цели и задачи, сформулированы требования к составу информации.

Требования предназначены для органов управления государственным фондом недр и должны использоваться при выдаче лицензий на пользование участками недр для добычи твердых полезных ископаемых и обеспечении ведения объектного уровня мониторинга на указанных месторождениях.

Требования к мониторингу месторождений твердых полезных ископаемых разработаны Гидрогеоэкологической научно-производственной и проектной фирмой «ГИДЭК».

«Требования к мониторингу месторождений твердых полезных ископаемых» согласованы Госгортехнадзором России.

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

В настоящих Требованиях используются следующие основные понятия:

Геологическая среда — часть недр, в пределах которой протекают процессы, оказывающие влияние на жизнедеятельность человека и другие биологические сообщества. Геологическая среда включает горные породы ниже почвенного слоя, циркулирующие в них подземные воды и связанные с горными породами и подземными водами физические поля и геологические процессы;

Мониторинг состояния недр (геологической среды) — система регулярных наблюдений, сбора, накопления, обработки и анализа информации, оценки состояния геологической среды и прогноза ее изменений под влиянием естественных природных факторов, пользования недрами и иной антропогенной деятельности;

Месторождение твердых полезных ископаемых — природное скопление твердого минерального вещества, которое в количественном и качественном отношениях может быть предметом промышленной разработки при данном состоянии техники и технологии его добычи и переработки и в данных экономических условиях;

Мониторинг месторождений твердых полезных ископаемых — мониторинг состояния недр (геологической среды) и связанных с ним других компонентов окружающей природной среды в границах техногенного воздействия в процессе геологического изучения и разработки этих месторождений, а также ликвидации и консервации горнодобывающих предприятий;

Лицензия на пользование недрами — государственное разрешение, удостоверяющее право пользования участком недр в определенных границах в соответствии с указанной целью в течение установленного срока при соблюдении заранее оговоренных условий;

Компоненты окружающей природной среды — составные части экосистем. К ним относятся: воздух, поверхностные и подземные воды, недра, почвы, растительный и животный мир.

2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1. Настоящие требования разработаны с учетом требований Закона Российской Федерации «О недрах» (в ред. Федеральных законов от 03.03.1995 № 27-ФЗ, от 10.02.1999 № 32-ФЗ, от 02.01.2000 № 20-ФЗ), Закона Российской Федерации «Об охране окружающей природной среды» от 19.12.1991 № 2061-1, Постановления Совета Министров Правительства Российской Федерации от 24.11.1993 № 1229 «О создании единой государственной системы экологического мониторинга», Концепции и Положения о Государственном мониторинге геологической среды России, утвержденных Приказом Роскомнедр № 117 от 11.07.1994, и других правовых нормативных документов.

2.2. Мониторинг месторождений твердых полезных ископаемых (ММТПИ) является подсистемой мониторинга состояния недр (геологической среды) и представляет собой объектный уровень мониторинга.

2.3. Разработка месторождений твердых полезных ископаемых может осуществляться только на основании лицензии на пользование недрами. В условиях лицензии, по согласованию с органами Госгортехнадзора России, должны быть установлены основные требования к мониторингу месторождения, выполнение которых является обязательным для владельцев лицензии.

Проведение ММТПИ, как объектного уровня мониторинга геологической среды, в соответствии с условиями лицензии на пользование недрами является обязанностью субъектов предпринимательской деятельности — владельцев лицензии на пользование недрами для геологического изучения недр и добычи полезных ископаемых.

2.4. Целью ведения ММТПИ является информационное обеспечение органов управления государственным фондом недр и недропользователей при геологическом изучении и разработке месторождений полезных ископаемых.

2.5 Для реализации указанной цели в системе ММТПИ осуществляется решение следующих основных задач:

• оценка текущего состояния геологической среды на месторождении, включая зону существенного влияния его эксплуатации, а также связанных с ним других компонентов окружающей природной среды, и соответствия этого состояния требованиям нормативов, стандартов и условий лицензии на пользование недрами для геологического изучения недр и добычи полезного ископаемого;
• составление текущих, оперативных и долгосрочных прогнозов изменения состояния геологической среды на месторождении и в зоне существенного влияния его отработки;
• экономическая оценка ущерба с определением затрат на предупреждение отрицательного воздействия разработки месторождения на окружающую природную среду (осуществление природоохранных мероприятий и компенсационных выплат);
• разработка мероприятий по рационализации способов добычи полезного ископаемого, предотвращению аварийных ситуаций и ослаблению негативных последствий эксплуатационных работ на массивы горных пород, подземные воды, связанные с ними физические поля, геологические процессы и другие компоненты окружающей природной среды;
• предоставление органам Госгортехнадзора России и другим государственным органам власти информации о состоянии геологической среды на месторождении полезного ископаемого и в зоне существенного влияния его отработки, а также взаимосвязанных с ней компонентов окружающей природной среды;
• предоставление территориальным органам управления государственным фондом недр данных ММТПИ для включения в систему государственного мониторинга состояния недр;
• контроль и оценка эффективности мероприятий по рациональному способу добычи полезного ископаемого, обеспечивающему, при прочих равных условиях, полноту его выемки и сокращение нерациональных потерь.

Конкретные задачи мониторинга могут уточняться условиями лицензий на пользование недрами и геологическими заданиями на выполнение работ.

2.6. Разрабатываемое месторождение полезного ископаемого и другие связанные с его разработкой объекты хозяйственной деятельности представляют собой сложную природно-техногенную систему, содержащую, как правило, ряд источников антропогенного воздействия на окружающую (в т.ч. геологическую) среду. Это воздействие является объектом нескольких видов мониторинга. Поэтому ММТПИ, помимо мониторинга геологической среды, может включать в себя мониторинг поверхностных водных объектов, атмосферы, почв, растительности.

2.7. При постановке и ведении ММТПИ, как подсистемы мониторинга состояния недр, нужно различать виды и источники антропогенного воздействия, связанные непосредственно со вскрытием и разработкой месторождения (добычей полезного ископаемого), и источники антропогенного воздействия, связанные с сопутствующей добыче инфраструктурой горнодобывающего предприятия, в т.ч. с хранением, транспортировкой и переработкой добытого полезного ископаемого и рудовмещающих горных пород, а также сбросом и утилизацией подземных вод, извлекаемых при осушении месторождения.

2.7.1. К источникам антропогенного воздействия, связанным с добычей полезного ископаемого, т.е. непосредственно с недропользованием, относятся:

а) открытые (карьеры, разрезы, разрезные траншеи) и подземные горные выработки (шахты, штольни и др.), выработанные полости, а также технологические скважины при разработке месторождений твердых полезных ископаемых методом подземного выщелачивания;

б) сооружения шахтного или карьерного водоотлива (системы водопонизительных и дренажных скважин, подземных горных выработок);

в) сооружения по закачке в недра извлеченных при добыче полезных ископаемых подземных под; системы захоронения шахтных вод;

г) фильтрационные завесы, связанные с закачкой в недра специальных растворов;

д) газо-аэрозольные и пылевые выбросы;

е) сооружения по инженерной защите горных выработок от негативного воздействия опасных геологических процессов;

ж) автономные водозаборы подземных вод <1>, расположенные на площади месторождения и используемые для добычи подземных вод с целью хозяйственно-питьевого или технического водоснабжения.

---

<1> В зависимости от условий лицензий на пользование недрами такие водозаборы могут быть как объектом ММТПИ, так и объектом мониторинга подземных вод.

Указанные виды источников антропогенного воздействия оказывают влияние в первую очередь на состояние недр (геологическую среду), но могут приводить также к изменению других компонентов окружающей природной среды (поверхностных вод, атмосферы, состояния растительности, состояния поверхности земли).

2.7.2. К источникам антропогенного воздействия на окружающую (в том числе геологическую) среду, не связанным непосредственно с процессом добычи твердых полезных ископаемых, относятся:

а) отвалы горных пород, гидроотвалы, склады полезных ископаемых, шламо- и хвостохранилища горнообогатительных комбинатов и фабрик, пруды-отстойники, накопители сточных вод;

б) каналы и трубопроводы отвода рек и ручьев, технических вод и стоков;

в) сбросы дренажных и сточных вод в поверхностные водотоки и водоемы;

г) технологические и бытовые коммуникации;

д) участки рекультивации земель;

е) опасные инженерно-геологические процессы, сформировавшиеся под воздействием антропогенной деятельности;

ж) сооружения по инженерной защите объектов инфраструктуры от негативного воздействия опасных геологических процессов.

Эти источники антропогенного воздействия оказывают влияние как на геологическую среду, благодаря, главным образом, утечкам из водонесущих коммуникаций, а также из гидроотвалов, шламо- и хвостохранилищ, с площадок промышленных предприятий, так и на другие компоненты окружающей природной среды.

2.8 С учетом вышеизложенного, ММТПИ включает в себя:

• регулярные наблюдения за элементами геологической среды, горными выработками и другими сооружениями, а также за отдельными компонентами окружающей природной среды в границах зоны воздействия на экосистемы как собственно отработки запасов полезного ископаемого, так и другой хозяйственной деятельности горнодобывающего предприятия (п. п. 2.7.1 и 2.7.2); регистрацию наблюдаемых показателей и обработку полученной информации;
• создание и ведение информационных фактографических и картографических баз данных, включающих в себя весь набор ретроспективной и текущей геологической и технологической информации (а при необходимости и постоянно действующую модель месторождения), позволяющей осуществлять:
• оценку пространственно-временных изменений состояния геологической среды и связанных с ней компонентов окружающей природной среды на основе полученных в процессе мониторинга данных;
• учет движения запасов полезных ископаемых и потерь при их добыче и переработке;.
• учет извлеченных (перемещенных) горных пород;
• прогнозирование изменения состояния объектов горных работ и связанных с ними компонентов окружающей среды под влиянием добычи полезного ископаемого, дренажных мероприятий и других антропогенных факторов (п. п. 2.7.1 и 2.7.2);
• предупреждения о вероятных негативных изменениях состояния геологической среды и необходимой корректировке технологии добычи запасов полезных ископаемых;
• разработку рекомендаций по ликвидации последствий аварийных ситуаций, связанных с изменениями состояния геологической среды.

Таким образом, ММТПИ проводится на площади как собственно месторождения полезного ископаемого и техногенных объектов горного производства, так и в зоне существенного влияния недропользования на состояние недр и другие компоненты окружающей природной среды, изменения которых связаны с изменением геологической среды под влиянием вскрытия и разработки месторождения полезного ископаемого и иной хозяйственной деятельности горнодобывающего предприятия.

2.9. На основе получаемой в процессе ММТПИ информации принимаются решения по обеспечению процессов управления добычей минерального сырья, оценке натуральных показателей для назначения величины компенсационных выплат, обеспечению условий полноты выемки запасов полезного ископаемого, предотвращению аварийных ситуаций, снижению негативных последствий эксплуатационных работ на окружающую природную среду, а также контроль за соблюдением требований, установленных при предоставлении недр в пользование (требований условий лицензий на пользование недрами).

3. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ФАКТОРОВ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ СОСТОЯНИЕ НЕДР И СВЯЗАННЫХ С НИМИ ДРУГИХ КОМПОНЕНТОВ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ ПРИ ВСКРЫТИИ И РАЗРАБОТКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ТВЕРДЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ, СТРУКТУРУ И СОДЕРЖАНИЕ МОНИТОРИНГА

3.1. В соответствии с положениями раздела 2 ММТПИ должен охватывать как непосредственно площадь ведения горных работ, так и зону существенного влияния разработки месторождения и сопутствующих ей процессов на состояние недр и других компонентов окружающей природной среды.

Поэтому в общем случае на площади проведения ММТПИ может быть выделено 3 зоны:

Зона I — зона непосредственного ведения горных работ и размещения других технологических объектов, влияющих на изменение состояния недр в пределах границ горного отвода;

Зона II — зона существенного влияния разработки месторождения на различные компоненты геологической среды;

Зона III — периферийная зона, примыкающая к зоне существенного влияния разработки месторождения (зона фонового мониторинга).

3.1.1. Границы площади ведения горных работ (зона I) определяются природными геологическими и технико-экономическими факторами. Во всех случаях верхней границей месторождения принимается поверхность земли, а нижней — подошва балансовых запасов полезного ископаемого. Обычно границы зоны I — это границы зоны горного отвода.

3.1.2. Размеры зоны существенного влияния разработки месторождения твердых полезных ископаемых (зона II) устанавливаются по распространению участков (площадей) активизации опасных геологических процессов под влиянием добычи полезного ископаемого и существенного нарушения гидродинамического режима и структуры потоков подземных вод в пределах депрессионной воронки.

По имеющимся представлениям за зону существенного техногенного влияния инженерно-геологического характера следует принимать площадь на порядок больше площади, на которой осуществляется производственная деятельность при разработке месторождения. Наибольшие размеры территорий, подверженных влиянию разработки месторождения, связаны с развитием депрессионных воронок подземных вод при проведении водопонизительных и дренажных мероприятий. Они определяются гидрогеологическими условиями и особенностями системы отбора подземных вод, а также наличием или отсутствием системы обратной закачки дренажных вод. Депрессионная воронка расширяется во времени и может достичь весьма существенных размеров, особенно в напорных пластах, имеющих широкое площадное распространение. В то же время радиусы зоны существенного влияния, где понижение уровня составляет около 10 — 20% от понижения в центре депрессии, обычно не превышают 10 — 20 км в напорных пластах и первых километров в безнапорных. Этими цифрами следует руководствоваться при определении размеров зоны существенного влияния разработки.

При разработке небольших месторождений с неглубоко залегающими полезными ископаемыми, в замкнутых гидрогеологических структурах, а также при отработке месторождений выше уровня подземных вод зона существенного воздействия может быть ограничена горным и земельным отводом.

3.1.3. Границы III зоны и ее площадь принимаются таким образом, чтобы в процессе мониторинга можно было проследить фоновые изменения состояния геологической среды, сравнить их с ее изменениями в зоне II и выделить те из них, которые связаны с разработкой месторождения, и те, которые определяются другими факторами. Поэтому площадь зоны III должна охватывать участки с геолого-гидрогеологическими условиями и ландшафтами, развитыми в зоне II.

3.1.4. В тех случаях, когда при разработке месторождения твердых полезных ископаемых, сопровождаемой водоотливом, происходит гидродинамическое взаимовлияние рассматриваемого месторождения на другие месторождения твердых полезных ископаемых и эксплуатируемые месторождения подземных вод, формируется общая зона влияния группы месторождений и водозаборов. В этих случаях границы зоны существенного влияния каждого месторождения принимаются в радиусе 10 — 15 км от участка горных работ и (или) водоотбора, а на остальной площади влияния всей группы месторождений осуществляется мониторинг уровней подземных вод.

3.1.5. В связи с тем, что зона существенного влияния расширяется во времени, размеры контролируемой в процессе территории ММТПИ должны уточняться по результатам ведения мониторинга.

3.1.6. В соответствии с действующим законодательством о недрах организация и ведение мониторинга в пределах зон I и II осуществляется недропользователем.

Необходимость и порядок организации и ведения мониторинга в зоне III должны определяться соглашением между недропользователем и органом управления государственным фондом недр.

Для крупных горнодобывающих предприятий ведение специальных наблюдений за изменением состояния геологической среды в зоне III целесообразно осуществлять недропользователю, так как полученная при этом информация позволит минимизировать платежи за загрязнение окружающей природной среды и будет способствовать рациональному ведению добычных и сопутствующих работ.

В других случаях наблюдения в зоне III осуществляются территориальной службой мониторинга.

3.2. Одной из важнейших задач ММТПИ является оценка изменений состояния геологической среды под влиянием изменений гидрогеологических, инженерно-геологических и геокриологических условий, связанных со вскрытием и разработкой месторождения, а также с проведением сопутствующей им иной хозяйственной деятельности.

3.2.1. Изменения гидрогеологических условий при вскрытии и разработке месторождений происходят в следующих основных направлениях:

а) Изменения структуры потока подземных вод, условий их питания и разгрузки вследствие их отбора водопонизительными и дренажными системами и снижения уровня подземных вод под влиянием водоотбора.

Изменение условий питания и разгрузки подземных вод вызывает изменение соотношения приходных и расходных элементов баланса, что находит отражение в режиме подземных вод, в т.ч. положение их уровенных поверхностей. В процессе вскрытия и разработки месторождения происходит:

• снижение уровней (напоров) подземных вод, которое может отмечаться как в эксплуатируемых пластах, так и, при определенных системах отработки, в смежных водоносных горизонтах;
• сокращение или полное прекращение разгрузки подземных вод в реки и путем испарения с уровня грунтовых вод;
• снижение расхода или полное исчезновение родников;
• снижение расходов действующих водозаборов;
• уменьшение эксплуатационных запасов подземных вод.

б) Изменение качества подземных вод.

Изменение качества подземных вод связано с подтягиванием к водопонизительным и дренажным системам высокоминерализованных или некондиционных вод из глубоких водоносных горизонтов, загрязнением подземных под в процессе ведения горных работ, поступлением в водоносные горизонты загрязненных поверхностных вод и загрязняющих веществ из антропогенных источников загрязнения на поверхности. При взаимодействии подземных вод с породами в зоне горных выработок (формирование кислых вод с повышенным содержанием токсичных компонентов) происходит формирование особого химического состава шахтных (дренажных) вод.

3.2.2. Изменение гидрогеологических условий под воздействием антропогенных источников, непосредственно не связанных с добычей полезных ископаемых (п. 2.7.2), также происходит в перечисленных выше направлениях — изменение режима и баланса подземных вод и изменение их качества. Изменение режима и баланса подземных вод связано с утечками из гидроотвалов, шламо- и хвостохранилищ, прудов-отстойников, накопителей сточных вод, водонесущих коммуникаций и т.д.

Проникновение загрязненных поверхностных вод из указанных сооружений, а также атмосферных вод, загрязняющихся в процессе движения через отвалы горных пород, площадки промышленных предприятий, приводит к загрязнению подземных вод, в первую очередь первого от поверхности водоносного горизонта.

3.2.3. Изменение инженерно-геологических и геотектонических условий, в т.ч. протекание опасных геологических процессов, происходит в следующих основных направлениях:

а) Развитие деформаций в массиве горных пород и на земной поверхности вследствие изменения напряженного состояния, трещиноватости и физико-механических свойств пород, а также в результате сдвижения пород над отработанным пространством и образования мульд оседания.

б) Деформация массивов горных пород и грунтов в прибортовых и прибровочных частях карьеров, склонах терриконов и откосах отвалов, активизация природных и возникновение техногенных экзогенных геологических процессов на прилегающих территориях в связи с нарушением статического положения горных пород.

в) Оседание земной поверхности в результате уплотнения пород при их вторичной консолидации в процессе водопонижения и осушения.

г) Возникновение или активизация карстово-суффозионных процессов в связи с увеличением градиента фильтрации потока, интенсификацией растворения карбонатных пород и выноса рыхлого заполнителя открытых полостей.

д) Выпор (деформация) почвы или днища горных выработок в результате разгрузки напряжений при сработке массива вышележащих горных пород и в результате набухания при увлажнении.

е) Активизация эндогенных процессов (техногенные землетрясения, горные удары).

3.2.4. Изменение геокриологических условий выражается в изменении температурного режима многолетнемерзлых пород в подземных горных выработках, в карьерах, на площади расположения инженерно-технических объектов и связанных с этими изменениями процессами таяния мерзлоты, проявления термокарста, пучения и др.

3.2.5. Изменения горно-геологических, гидрогеологических, инженерно-геологических и геокриологических условий при разработке месторождений твердых полезных ископаемых взаимосвязаны, что необходимо учитывать при постановке и проведении мониторинга.

3.3. Вскрытие и разработка месторождений твердых полезных ископаемых, а также сопутствующая им другая хозяйственная деятельность, кроме изменений гидрогеологических, инженерно-геологических и геокриологических условий, может приводить также к изменениям других компонентов природной окружающей среды, вызванных указанными изменениями геологической среды. Основные возможные изменения других компонентов окружающей природной среды сводятся к следующему:

а) Уменьшение или даже периодическое прекращение стока рек на отдельных участках за счет сокращения естественной разгрузки подземных вод в реки и привлечения речных вод в горные выработки.

б) Увеличение стока рек на других участках в связи со сбросом шахтных и карьерных вод.

в) Изменения природных ландшафтов, связанные с изменением уровня грунтовых вод в первом от поверхности водоносном горизонте, оседанием поверхности земли, изменением гидрографической сети. Указанные процессы могут привести к угнетению или гибели растительности, переосушению сельскохозяйственных земель, осушению болот или, наоборот, к заболачиванию территории.

г) Загрязнение атмосферного воздуха, почв и грунтов химическими и минеральными веществами при пылевых и газовых выбросах, а также влияние этого загрязнения на животный и растительный мир.

д) Загрязнение поверхностных вод в результате сброса шахтных или карьерных вод, сточных вод сопутствующих производств, фильтрации через плотины хвосто- и шламохранилищ, разгрузки в реки загрязненных подземных вод и т.д.

3.4. В связи с различным характером проявления процессов изменения состояния геологической среды на разрабатываемых месторождениях твердых полезных ископаемых и связанных с ними процессов изменения других компонентов окружающей природной среды, структура и содержание мониторинга на каждом конкретном объекте в значительной степени будет определяться сложностью геолого-гидрогеологических, инженерно-геологических, геокриологических условий месторождения и условий его освоения (системой отработки месторождений и системой защиты горных выработок от подземных вод).

Основными факторами, определяющими структуру и содержание мониторинга месторождений, являются:

• характер залегания горных пород, степень изменчивости их состава и свойств, особенности тектонического строения, наличие трещиноватости и закарстованности;
• наличие в пределах площади разработки месторождений полезных ископаемых потенциально неустойчивых, легко деформируемых массивов горных пород, предрасположенных к развитию экзогенных геологических процессов;
• характер залегания и условия распространения водоносных горизонтов, изменчивость мощностей и фильтрационных свойств водовмещающих пород, величина водопритока в горные выработки;
• глубина и характер залегания полезного ископаемого;
• сложность гидрохимической обстановки, наличие высокоминерализованных и газированных подземных вод, участвующих в обводнении месторождения;
• наличие или отсутствие постоянно действующего источника поступления воды в горные выработки (река, обводненный высокопроницаемый водоносный перекрывающий разрабатываемое полезное ископаемое горизонт);
• наличие и характер залегания многолетнемерзлых пород;
• характер изменчивости физико-механических и водно-физических свойств горных пород, определяющих устойчивость бортов карьеров и подземных горных выработок, активизацию или возникновение экзогенных геологических процессов;
• технологическая схема вскрытия, система и технология отработки месторождения, скорость ведения горных работ и их развития по площади и глубине;
• характер и интенсивность влияния отработки месторождения на ландшафтные условия, поверхностные воды и другие компоненты окружающей природной среды;
• необходимость (или ее отсутствие) применения специальных методов проходки горных выработок и специальных схем борьбы с подземными водами (фильтрационные завесы, системы закачки добычных вод и др.);
• наличие водозаборов подземных вод в пределах площади влияния осушения месторождения твердых полезных ископаемых;
• наличие сооружений по хранению, переработке и транспортировке полезных ископаемых и отходов горнодобывающего производства;
• необходимость проведения специальных мероприятий по инженерной защите от опасных геологических процессов.

Именно эти факторы необходимо учитывать при проектировании и ведении мониторинга месторождений твердых полезных ископаемых.

4. СОДЕРЖАНИЕ И СТРУКТУРА МОНИТОРИНГА МЕСТОРОЖДЕНИЙ ТВЕРДЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

4.1 Система ММТПИ в общем случае включает в себя две взаимосвязанные подсистемы:

а) подсистему проведения и документации наблюдений и сбора информации;

б) подсистему обработки информации и прогнозирования.

4.1.1. Подсистема проведения и документации наблюдений и сбора информации включает в себя наблюдения за объектами, перечисленными и разделе 3. Кроме того, в отдельных случаях дополнительными объектами наблюдений могут быть и другие компоненты окружающей среды, включая метеорологические условия.

Основным источником информации о состоянии геологической среды и других компонентов природной среды являются наблюдательные сети, состоящие из пунктов наблюдений, в качестве которых могут использоваться капитальные и эксплуатационные горные выработки, водозаборные скважины, специальные сооружения для наблюдения за подземными водами, горными породами, геологическими процессами, поверхностными водами, ландшафтами и т.д. (наблюдательные скважины, родники, репера, гидрометрические створы, специальные наблюдательные площадки и др.). При значительной площади зоны существенного влияния при разработке месторождений твердых полезных ископаемых или при мониторинге группы месторождений в качестве дополнительного источника информации о состоянии геологической среды и других компонентов природной среды могут привлекаться материалы, полученные с использованием средств дистанционного зондирования.

Количество и схема расположения наблюдательных пунктов, частота и методика наблюдений определяются многими геолого-технологическими и природными факторами и должны устанавливаться индивидуально в каждом конкретном случае. В то же время, могут быть сформулированы некоторые общие принципы, к основным из которых относятся:

а) Формирование наблюдательных сетей должно начинаться в процессе геологоразведочных работ, главным образом на стадии «разведка месторождения», особенно на тех месторождениях, разведка которых осуществляется горными выработками с применением опытно-эксплуатационного водоотлива. На разрабатываемых месторождениях сети должны расширяться и трансформироваться в соответствии с развитием горных работ и увеличением водоотбора. Дальнейшее преобразование сетей должно быть связано с обеспечением наблюдений при переходе с открытых на подземные горные работы, а также после консервации или ликвидации горных работ.

б) Наблюдательная сеть должна формироваться с учетом особенностей горно-геологических, гидрогеологических и инженерно-геологических, геокриологических условий МТПИ, принятой системы его вскрытия и разработки, системы размещения сооружений по хранению, переработке и транспортировке полезных ископаемых и отходов горнодобывающего производства и обеспечивать получение информации для прогнозирования и принятия управленческих решений. В необходимых случаях получаемая информация должна обеспечить разработку геофильтрационных, геомиграционных и геомеханических моделей. При этом, в частности, целесообразно учитывать следующие рекомендации:

• при многослойном строении водовмещающей среды следует создавать ярусные узлы наблюдательных пунктов, оборудованные на различные водоносные горизонты или на различные интервалы залегания мощного водоносного горизонта, а в отдельных случаях — и на слабопроницаемые разделяющие отложения;
• при наличии на площади месторождения и в зоне существенного влияния его разработки водозаборов подземных вод, систем обратной закачки наблюдательные скважины должны размещаться на всей площади гидродинамического возмущения, при этом часть наблюдательных пунктов должна находиться между системами отбора и закачки воды;
• при приуроченности месторождений к ограниченным (замкнутым) в гидродинамическом отношении пластам наблюдательные скважины следует располагать по обе стороны от границы пласта;
• пункты наблюдений в горных выработках (инженерно-геологические площадки, репера, скважины, датчики) должны располагаться в местах выявленной и потенциально возможной деформации выработок; проявления горных ударов, вызванных выбросов пород и повышенных напряжений; развития трещиноватости, протаивания многолетнемерзлых пород;
• при наличии на изучаемой территории шламо- и хвостохранилищ, прудов-отстойников, накопителей сточных вод и других сооружений, функционирование которых может приводить к изменению баланса и качества подземных вод, наблюдательные пункты, главным образом на первый от поверхности водоносный горизонт, должны оборудоваться в зоне активного воздействия этих объектов на окружающую среду.

в) Пункты наблюдений за гидрогеологическими, инженерно-геологическими и геокриологическими показателями и наблюдения на этих пунктах должны быть взаимоувязаны. Кроме того, при размещении наблюдательных скважин для изучения водоносных горизонтов нужно учитывать возможность и целесообразность сопряжения этих пунктов с наблюдательными пунктами, оборудованными на поверхностные водные объекты, растительность и т.д.

г) Все наблюдательные пункты должны быть защищены от несанкционированного доступа и иметь инструментальную привязку в плановом и высотном отношении. Марки, от которых проводятся замеры уровней воды, должны иметь инструментальную высотную привязку, отметка которой должна периодически проверяться.

4.1.1.1. Все проводимые в системе мониторинга месторождений твердых полезных ископаемых наблюдения за качественными и количественными показателями состояния геологической и других компонентов окружающей природной среды можно разделить на две группы: стандартные (обязательные), осуществляемые на всех или большинстве месторождений, и специальные (дополнительные), проводимые на отдельных месторождениях и требующие специального, в ряде случаев нестандартного, оборудования и организации специальных наблюдений.

К стандартным наблюдаемым показателям относятся:

• данные по приросту запасов полезных ископаемых;
• количество и качество извлекаемых из недр полезных ископаемых;
• объем извлекаемых из недр горных пород;
• ход развития горных работ и состояния горных выработок;
• величина отбора шахтных и дренажных вод из внешних и внутренних водоприемных систем;
• величина сброса откачиваемых и сточных вод в различные элементы системы водоотведения, в т.ч. объем (расход) закачиваемых вод в системах обратной закачки;
• утечки из прудов-отстойников, накопителей сточных вод и других аналогичных сооружений;
• уровни подземных вод всех водоносных горизонтов, участвующих в обводнении горных выработок и испытывающих воздействие хозяйственной деятельности;
• физические свойства, химический состав и температура подземных и шахтных вод;
• физические свойства, химический состав и температура всех видов сточных вод, сбрасываемых в поверхностные водные объекты, а также качество поверхностных вод выше и ниже точек сброса.

К наблюдаемым специальным показателям могут относиться:

• расходы родников;
• уровни подземных вод в горизонтах, смежных с участвующими в обводнении горных выработок, и в первом от поверхности горизонте грунтовых вод (в случаях, когда он не участвует непосредственно в обводнении горных выработок);
• расходы и уровни поверхностных вод; пересыхание и перемерзание, наледный сток;
• состояние горных выработок и их крепление;
• состояние устьев, фильтров и обсадных труб водозаборных и наблюдательных скважин, состояние насосного оборудования;
• физико-механические свойства и трещиноватость пород;
• количество и величина карстовых воронок, изменение их размеров;
• планово-вертикальные деформации дневной поверхности для оценки оседания подрабатываемых территорий;
• данные геодезических и маркшейдерских наблюдений за деформациями склонов и бортов карьеров для оценки развития оползне-обвальных процессов;
• изменение состояния болот, видового состава и габитуса растительности;
• загрязнение атмосферного воздуха;
• техногенные землетрясения и горные удары;
• температура многолетнемерзлых пород, а также их физико-механические и теплофизические свойства.

В конкретных условиях перечень наблюдаемых специальных показателей может уточняться.

4.1.1.2. Документация наблюдений должна включать журналы наблюдений за показателями, перечисленными в п. 4.1.1.1, а также учета извлекаемых из недр и закачиваемых в недра подземных вод.

Формы журналов наблюдений согласовываются с территориальными органами управления фондом недр. Основным требованием к формам журналов наблюдений является их машиноориентированный характер.

В тех случаях, когда на месторождении организован автоматизированный сбор всей или части получаемой при ММТПИ информации и ведется компьютерная база данных, может быть предусмотрен непосредственный ввод данных из памяти измерительных приборов в компьютер.

4.1.1.3. В тех случаях, когда на площади месторождения и (или) зоны существенного влияния его эксплуатации проводятся наблюдения за другими компонентами окружающей среды (поверхностными водами, метеоусловиями, состоянием растительности и т.д.) другими организациями, должен быть организован сбор материалов этих наблюдений.

4.1.2 Подсистема обработки информации и прогнозирования.

4.1.2.1. Обязательным элементом подсистемы обработки информации и прогнозирования является база данных, содержащая данные как по постоянным (условно-постоянным), так и по переменным (наблюдаемым) показателям. База данных может вестись как в автоматизированном, так и в ручном режиме, в зависимости от количества наблюдаемых пунктов и количества получаемой информации. Она используется для информационного обслуживания недропользователей и органов управления государственным фондом недр.

4.1.2.2. Для месторождений, находящихся в сложных горно-геологических, гидрогеологических и инженерно-геологических условиях, может быть создана специальная автоматизированная информационно-прогностическая система (АИПС), включающая в себя автоматизированный банк (базу) данных и постоянно действующую математическую модель месторождения.

В определенных условиях, например при наличии ряда взаимодействующих в гидродинамическом плане МТПИ и водозаборов подземных вод или при этажном расположении различных полезных ископаемых (пресные подземные воды, твердые полезные ископаемые, теплоэнергетические и промышленные воды, нефть и газ), кроме АИПС отдельного МТПИ должна создаваться АИПС горнодобывающего района. Такая АИПС создается либо отдельной горнодобывающей компанией, если все разрабатываемые месторождения полезных ископаемых и водозаборы подземных вод находятся в ее ведении, либо территориальной службой мониторинга состояния недр, когда на рассматриваемой площади располагается несколько недропользователей.

4.1.2.3. Обработка данных ММТПИ заключается в подготовке материалов для анализа наблюдений за изучаемыми показателями состояния недр и других компонентов окружающей природной среды. Она заключается в построении необходимых карт и разрезов, графиков и таблиц, статистической обработке данных наблюдений, включая использование статистических методов анализа временных рядов, а также корреляционный анализ.

4.1.2.4. Прогнозирование состояния недр и других компонентов окружающей природной среды может выполняться различными методами — гидродинамическими, включающими математическое моделирование на ЭВМ; гидравлическими, вероятностно-статистическими, формально-логическими, методами аналогии, методами экспертных оценок. Выбор метода определяется сложностью горно-технических, гидрогеоэкологических условий, задачами прогнозирования, изученностью месторождения и физических механизмов протекающих процессов, удельным весом режимообразующих факторов.

Осуществляемое в системе мониторинга месторождения прогнозирование можно подразделить на три вида: текущее, оперативное и долгосрочное. Текущее прогнозирование проводится на весьма короткий последующий период эксплуатации (до нескольких месяцев) в связи с развитием хода горных работ и изменениями их технологии, а также изменениями водохозяйственной и климатической обстановки.

Оперативное прогнозирование проводится систематически по результатам ежегодной эксплуатации на кратковременный (1 — 3 года) период.

Долгосрочное прогнозирование осуществляется при выявленных неблагоприятных тенденциях изменения состояния геологической среды и других компонентов окружающей среды, а также в связи с долгосрочными планами развития горных работ.

4.2. Конкретные требования к программе ММТПИ определяются условиями лицензии, рекомендациями ГКЗ (ТКЗ) или РКЗ и проектом разработки месторождения полезных ископаемых.

4.3. В зависимости от сложности горно-геологических, гидрогеологических и инженерно-геологических условий, принятой системы вскрытия и разработки МТПИ, состава наблюдаемых показателей содержание и структура мониторинга могут существенно изменяться. В этом плане может быть выделено несколько классов ММТПИ, при этом основой для выделения отдельных классов могут служить факторы, перечисленные в разделе 3.4.

Поскольку в реальных условиях осложняющие факторы, определяющие сложность разработки месторождения, часто взаимосвязаны между собой, для практических целей можно выделить следующие три класса мониторинга месторождений твердых полезных ископаемых.

4.3.1 Класс I.

Мониторинг класса I осуществляется на месторождениях твердых полезных ископаемых, характеризующихся простыми гидрогеологическими, инженерно-геологическими, геокриологическими, горно-геологическими и другими условиями разработки. Отработка полезных ископаемых на таких месторождениях не оказывает существенного влияния на окружающую среду.

Все вопросы, связанные с прогнозом условий отработки этих месторождений, могут быть надежно решены в процессе их разведки. На месторождении достаточно вести стандартные наблюдения, связанные с платежами за добычу основного и попутных полезных ископаемых и с компенсационными выплатами за ущерб окружающей среде.

Система обработки, как правило, включает в себя базу данных, реализуемую на персональном компьютере, которая используется для оценки состояния месторождения и прогнозирования ее изменения.

4.2.2 Класс II.

Мониторинг класса II осуществляется на месторождениях, разработка которых, в отличие от месторождений, где проводится мониторинг класса I, может оказать существенное влияние на компоненты окружающей среды (массивы горных пород, поверхностные водные объекты, действующие водозаборы подземных вод, ландшафтные условия, активизацию экзогенных процессов и другие).

В состав мониторинга класса II кроме стандартных наблюдаемых объектов могут входить специальные наблюдаемые объекты (массивы горных пород, поверхностные водные объекты, ландшафтные условия, экзогенные геологические процессы, земная поверхность и другие).

Состав стандартных наблюдений аналогичен мониторингу класса I.

Система обработки данных также в основном аналогична системе класса I. В сложных случаях могут создаваться АИПС.

4.3.3 Класс III.

Мониторинг класса III осуществляется на месторождениях, где сочетание осложняющих факторов несет угрозу крупных аварий (затопление, взрывы и пр.) на горнодобывающем предприятии или ведет к тяжелым экологическим последствиям на прилегающей к нему территории.

К мониторингу третьего класса следует относить также мониторинг МТПИ, если в пределах изучаемой площади осуществляется разработка месторождений других полезных ископаемых, или при наличии нескольких взаимодействующих МТПИ и водозаборов подземных вод.

Состав мониторинга класса III обосновывается программами, которые целесообразно разрабатывать с привлечением специализированных организаций.

4.3.4. Отнесение мониторинга конкретного месторождения твердого полезного ископаемого к тому или иному классу должно проводиться по результатам проведения на месторождении разведочных работ и анализу опыта его эксплуатации. В тех случаях, когда имеющиеся материалы не позволяют уверенно выделить класс мониторинга, целесообразно отнести его к более низкому классу с последующим уточнением по данным наблюдений за первый период эксплуатации.

4.4. При наличии на какой-либо площади нескольких взаимодействующих месторождений, принадлежащих различным недропользователям, кроме объектного мониторинга, осуществляемого конкретными недропользователями в пределах границ месторождения и зоны его существенного влияния, проводится, как уже указывалось, территориальный мониторинг зоны влияния всех взаимодействующих горнодобывающих предприятий.

5. ОРГАНИЗАЦИЯ МОНИТОРИНГА МЕСТОРОЖДЕНИЙ ТВЕРДЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

5.1. Организация системы ММТПИ и его осуществление является составной частью отработки месторождения. Финансирование организации и ведения мониторинга осуществляется за счет:

• собственных средств недропользователя, получившего лицензию на пользование недрами для геологического изучения и (или) добычи полезного ископаемого;
• части отчислений на воспроизводство минерально-сырьевой базы, оставляемых в распоряжении недропользователя для проведения геологоразведочных работ.

5.2. Основные требования к мониторингу простых месторождений твердых полезных ископаемых формулируются в лицензиях.

5.3. Создание мониторинга сложных месторождений (II и III класса) целесообразно осуществлять поэтапно на базе специально разработанных программ.

5.3.1 Этап 1. Разработка программы создания и ведения ММТПИ.

Программа создания и ведения мониторинга месторождения разрабатывается в соответствии с требованиями к мониторингу, установленными в лицензии, и должна содержать следующие разделы:

• цель и конкретные задачи мониторинга;
• обоснование класса мониторинга;
• выделение основных и дополнительных объектов наблюдений и состава наблюдаемых показателей;
• установление состава и размещения пунктов наблюдаемой сети;
• обоснование конструкций наблюдательных пунктов и их оборудования специальными средствами измерений и регистрации различных показателей характеристики состояния массива горных пород, отдельных его блоков, подземных вод и связанных с ними геофизических полей и экзогенных геологических процессов;
• методика проведения наблюдений;
• система документации данных наблюдений;
• целесообразность создания автоматизированной системы регистрации сбора и обработки информации;
• структура и состав базы данных, номенклатура вычислительной техники и других технических средств, состав программного обеспечения, необходимых для их ведения;
• обработка данных и прогнозирование;
• состав, форма и сроки передачи данных в орган управления фондом недр;
• автоматизация системы ведения мониторинга;
• этапность создания мониторинга;
• укрупненные сметно-финансовые показатели.

Разработанная Программа согласовывается с территориальным органом управления фондом недр и государственного горного надзора. Для подготовки Программы в составе первого этапа выделяются два вспомогательных подэтапа.

5.3.1.1. Подэтап 1. Сбор, систематизация и анализ документации по горнодобывающему предприятию (материалы разведки месторождения, копии протоколов утверждения запасов основного и попутных полезных ископаемых и другие необходимые материалы), основные проектные решения по отработке месторождения, оценке воздействия горнообогатительного производства на окружающую природную среду.

5.3.1.2. Подэтап 2. Обследование состояния месторождения, включая состояние горных выработок, дренажных скважин, выявленных и потенциальных проявлений экзогенных геологических процессов и т.п. Организацию обследования осуществляет и финансирует недропользователь за счет собственных средств. По результатам обследования составляется заключение.

5.3.2 Этап 2. Составление проекта работ по созданию и ведению ММТПИ.

В отличие от программы, проект работ по созданию и ведению мониторинга месторождения составляется на определенный срок (от 1 года до 3 — 5 лет).

В общем случае рекомендуется следующий состав проекта:

1. Характеристика общих природных условий, анализ изученности и условий отработки месторождении.

2. Структура мониторинга месторождения (цели и задачи, обоснование класса мониторинга и выбор объектов наблюдений, принцип размещения и оборудования наблюдательных пунктов, структура и состав базы данных и система их отработки).

3. Обоснование схемы размещения и оборудования наблюдательной сети, методики и технологии наблюдений (по каждому объекту наблюдений).

4. Обоснование состава базы данных и программного обеспечения для ее ведения.

5. Система отработки данных и решения прогнозных задач (в необходимых случаях — обоснование АИПС и ПДМ).

6. Состав информации, передаваемой в органы управления государственным фондом недр.

7. Этапы организации мониторинга и сроки их выполнения.

8. Стоимость работ по созданию и ведению мониторинга.

В зависимости от сложности геологического строения, геологических, инженерно-геологических и геокриологических условий, интенсивности освоения месторождения, его народнохозяйственного значения и т.д. содержание отдельных разделов проекта может меняться, причем некоторые разделы — не включаться в состав проекта.

Проект ММТПИ, осуществляемый за счет отчислений на воспроизводство минерально-сырьевой базы, должен пройти экспертизу в Федеральном органе управления государственным фондом недр или его территориальном органе.

5.3.3. Этап 3. Создание сети пунктов наблюдений, их оборудование измерительными устройствами, проведение наблюдений, организация базы данных, разработка (при необходимости) АИПС.

5.3.4. Этап 4. Проведение наблюдений, ведение банка данных, оценка состояния геологической среды месторождения и примыкающей к нему территории и прогнозирования его изменений, при необходимости корректировка структуры наблюдательной сети и состава наблюдаемых показателей.

5.4. Для проведения работ по созданию мониторинга (включая разработку проекта) или по отдельным его элементам целесообразно привлекать специализированные организации.

5.5. Разработка программ, проектов и ведение ММТПИ должно осуществляться в едином информационном пространстве, предусматривающем применение единых: нормативной и методической базы, форм и форматов представления информации, систем классификаторов, используемых в системе государственного мониторинга геологической среды.

6. ОСОБЕННОСТИ МОНИТОРИНГА МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПРИ ЛИКВИДАЦИИ ИЛИ КОНСЕРВАЦИИ ГОРНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

6.1. Порядок консервации и ликвидации производственных объектов пользования недрами регулируется «Инструкцией о порядке списания с учета предприятий по добыче полезных ископаемых», утвержденной МПР России 18.07.97 и Госгортехнадзором России 17.09.97, и «Инструкцией о порядке ведения работ по ликвидации и консервации опасных производственных объектов, связанных с пользованием недрами», утвержденной Госгортехнадзором России 02.06.99 № 33 и зарегистрированной Минюстом 25.06.99 № 1816.

Согласно отмеченным «Инструкциям...» все работы по ликвидации горных выработок могут проводиться только после решения в установленном порядке вопросов о балансовой принадлежности запасов полезного ископаемого.

Консервация или ликвидация горного предприятия производится по проекту с соблюдением требований промышленной безопасности, охраны недр и окружающей среды. В составе проекта на консервацию или ликвидацию объекта, связанного с пользованием недр, обосновываются мониторинговые наблюдения.

6.2. Целью мониторинга месторождения при консервации или ликвидации горного предприятия является информационное обеспечение органов управления государственным фондом недр для принятия управленческих решений по сохранению запасов полезных ископаемых на площади самого месторождения и на смежных площадях, а также минимизация влияния последствий консервации или ликвидации предприятия на геологическую среду, тесно связанные с ней другие компоненты окружающей природной среды и условия проживания людей.

6.3. Для достижения указанной цели в системе мониторинга консервируемого или ликвидируемого объекта осуществляется решение задач, практически совпадающих с задачами мониторинга разрабатываемых месторождений твердых полезных ископаемых. Конкретные задачи мониторинга обосновываются в проекте консервации или ликвидации производственных объектов, связанных с пользованием недрами.

Наиболее значимыми при консервации (ликвидации) объектов являются следующие негативные процессы:

• ухудшение качества подземных вод при затоплении горных выработок;
• подтопление подработанных или расположенных в пониженных участках рельефа территорий и изменение ландшафта;
• ухудшение водно-солевого баланса почв;
• загрязнение подземных водоносных горизонтов, используемых для хозяйственно-питьевого водоснабжения населения;
• проникновение вредных газов в поверхностные сооружения и атмосферу;
• активизация опасных инженерно-геологических процессов (оползней, обвалов и пр.) при отработке запасов полезных ископаемых открытым способом;
• сдвижение земной поверхности над подземными горными выработками с образованием провалов и недопустимых деформаций земной поверхности, повреждение зданий, сооружений, подземных и наземных коммуникаций.

6.4. Структура и содержание мониторинга консервируемого или ликвидированного объекта принципиально также не отличаются от структуры и содержания мониторинга месторождений твердых полезных ископаемых при их отработке. Специфическим вопросом при консервации и ликвидации является продолжительность наблюдений. При консервации — это время консервации; при ликвидации — период стабилизации гидродинамического режима и активной фазы сдвижения горных пород и земной поверхности.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АИПС — автоматизированная информационно-прогностическая система

ГКЗ — Государственная Комиссия по запасам полезных ископаемых

МТПИ — месторождение твердого полезного ископаемого

---