Розглянуто одне з перспективних направлень зберігаючих технологій у гірничовидобувній промисловості - утворення техногенних родовищ з визначеними параметрами на основі розробленого критерію оптимальності селективного розміщення гірничих порід у техногенних родовищах. Досліджено способи складання гірничих порід з урахуванням сучасних технічних, економічних та екологічних вимог. Даються рекомендації з оподаткування сформованих техногенних родовищ, а також їх економічної оцінки як нематеріальних активів.

Встановлено стійкі параметри прибортових відвалів на нерудних кар'єрах для глинистих розкривних порід. Запропоновано захід щодо підтримання стійкості відвалів у разі насичення їх масиву водою.

Обоснована целесообразность перехода флюсовых и нерудных карьеров по добыче различных полезных ископаемых (известняки, доломиты, графит, кварциты, песчаники, мигматиты, граниты и др.) на технологию поэтапной отработки крутыми выемочными слоями с внутренним отвалообразованием вскрышных пород. Определены условия, в которых будут обеспечиваться с наибольшей эффективностью выемка, перемещение и отвалообразование вскрыши в выработанном пространстве карьеров, отличающихся пространственными размерами, производственной мощностью и видом полезного ископаемого. Предложены критерии для оценки выбора горно-транспортных технологических схем производства вскрышно-транспортно-отвальных работ. Результаты исследований рекомендовано использовать на горнодобывающих предприятиях флюсовой и нерудной подотраслей промышленности.

На прикладі терикоників вугільних шахт показано, як під впливом гірничовидобувної промисловості відбувається зміна природних ландшафтів Донбасу. Відмічено, що значна частина природних кальцієвих ландшафтів регіону перетворилась на сірчанокислі. Наведено хімічний склад відвальної породи терикоників, її токсичність, радіоактивність. Покращання гірничопромислових ландшафтів можливо завдяки лісовій рекультивації земель.

Охарактеризовано техногенні мінерали, що утворюються в нинішній час на териконах Донбасу - нашатир, масканьїт, алуноген, мелантерит, пікерингіт, гексагідрит, гіпс, халькантит, ангідрит, чермігіт, K-, Na-галуни, галотрихіт, тамаругіт тощо. Вивчення мінералів здійснювалось за допомогою сучасних засобів рентгеноструктурного аналізу і скануючого електронного мікрозондування. Більшість з цих мінералів детально досліджено вперше. Описано типоморфні особливості минералів, їх парагенетичні асоціації, умови їх утворення. Встановлено, що такі мінерали як сірка, нашатир, масканьїт, реальгар формуються за умов сублімації газоподібних продуктів вуглевидобутку; а пікерінгіт, алуноген, галотрихіт та інші - внаслідок зміни породи під впливом сірчаної кислоти, що утворюється у разі окиснювання піріту.

Досліджено питання самозапалення породних відвалів і творення техногенних мінералів. Встановлено, що внаслідок горіння териконів утворюються різні техногенні мінерали: сірка, нашатир, масканьїт, пікерингіт, алуноген тощо. Вперше в Донбасі виявлено мінерали тамаругіт і літовіцит. За допомогою сучасних методів аналізу (рентгеноструктурного, скануючого електронного мікрозондування) визначено склад та типоморфні особливості новоутворених мінералів, парогенетичні асоціації, особливості розповсюдження, умови творіння. Доведено, що мінерали утворюються в результаті псевдофумарольної діяльності, гіпергенної зміни порід, у разі термального метаморфізму, за різних температур та значень pH. Їх склад залежить від складу вихідних газів та хімічного складу порід териконів. Комплекси мінеральних видів залежать від термального стану відвалів та можуть змінюватись з часом. Визначено мінеральні та хімічні особливості порід териконів, характер їх змін у процесі горіння. Побудовано модель техногенного мінералоутворення, що розглядається як функція різних параметрів і факторів. Оцінено ступінь впливу процесів горіння териконів і техногенного мінералоутворення на довкілля.

В начальный период внутреннего одноярусного отвалообразования в глубоком карьере на предельном контуре борта возникают дополнительные нагрузки от массы вскрышных пород в области призмы активного давления. Опыт одноярусного внутреннего отвалообразования в глубоких карьерах Кривбасса показал, что на ширину призмы возможного обрушения разгрузочных площадок оказывают влияние прочность мелкофракционной и кусковатой вскрыши, а также профиль борта глубокого ка- рьера на верхних скальных горизонтах. Одной из задач обеспечения устойчивости отвала и безопасности ведения горных работ в процессе отвалообразования в затопленном карьере является получение информации о подвигании фронта относительно контуров борта карьера, скоростях оседания свежеотсыпанной заходки, степени устойчивости отвала.

Обоснована возможность использования акустической эмиссии для оценки состояния дискретных сред, приведены данные о разработанной аппаратуре контроля состояния дискретных сред и определена область ее применения.

Приведены данные о накопленных в ряде горнодобывающих регионов Украины объемах подземных пустот, оползневых явлениях бортов глубоких карьеров и отвалов, заполнении шламохранилищ и состоянии их дамб. Установлено, что в настоящее время сложились предпосылки к возникновению техногенных катастроф. Сформулирована концепция комплексного подхода к снижению техногенной опасности и утилизации отходов добычи и обогащения руд. Подземные пустоты и отработанные части карьеров предложено закладывать смесями шламов обогащения и скальных вскрышных пород. Предотвращение оползней бортов карьеров возможно за счет перемещения от них участков складирования пород вскрыши в зоны обрушения подземных горных работ. Определены прочностные характеристики закладочных материалов из шламов обогащения и скальных вскрышных пород.

Показано, что надежность устойчивого состояния внутреннего отвала не линейно снижается с ростом коэффициента вариации как для коэффициента трения, так и молекулярного сцепления пород, слагающих отвал. Интенсивность такого снижения определяется соотношением сил трения и сцепления в общей прочности отвального массива. При этом рост коэффициента вариации как молекулярного сцепления, так и трения от нуля до 40 % обуславливает снижение надежности вдвое, а при дальнейшем росте коэффициента вариации от 40 % до 100 % значение надежности снижается только на 25 - 30 %.

Наведено результати геохімічних та агрохімічних досліджень шахтних порід, що складуються. Динаміка макро- та мікрокомпонентів досліджена експериментально та методом моделювання. Розроблено технологію утворення активного реабілітаційного шару грунту на основі шахтної породи.

Представлены результаты геохимических и агрохимических исследований шахтных пород, которые складируются. Динамика макро- и микрокомпонентов исследована экспериментально и методом моделирования. Разработана технология образования активного реабилитационного слояпочвы на основе шахтной породы.

The results of geochemical and agrochemical researches of mine breeds which are stored are submitted. Dynamics of macro and microcomponents in experiments and modeling is watched. The technology of formation of active rehabilitation layer of soil on the basis of mine breed is developed.

Описаны математические модели и приведены решения миграционных задач, количестванная оценка прогнозного влияния прудов-накопителей сбросных шахтных вод и отвалов на гидрогеологические и почвенно-мелиоративные условия Западного Донбасса. Освещен метод рекультивации шахтных отвалов, рассмотрены оптимальные схемы режимной наблюдательной сети. Проанализирована эффективность коллоидно-солевых экранов. Представлены рекомендации по рациональному использованию и охране подземных вод от загрязнения и истощения.

Вперше на підставі моніторингових досліджень встановлено чинники, характер і фактичні рівні техногенного навантаження на еколого-гідрогеологічний стан регіону з урахуванням комплексного впливу діючих та закритих шахт. Обгрунтовано значущість джерел забруднення довкілля регіону та причин їх виникнення. Визначено термін і масштаби можливої дії забруднювальних речовин. Теоретично обгрунтовано та практично підтверджено специфічний характер формування техногенного водоносного горизонту в породних відвалах і пульсуючий механізм забруднення поверхневих і підземних вод концентровано забрудненими інфільтраційними потоками, що грунтуються на концепції суттєвої зміни у десятки та тисячі разів коефіцієнта фільтрації сегрегованої частини відвалу залежно від ступеня її водонасичення. Вперше розроблено еколого-гідрогеомеханічну розрахункову модель техногенних процесів у масиві відвальних порід з урахуванням формування техногенного горизонту інфільтраційних потоків і прогнозом циклічних викидів забурднювальних речовин у поверхневі та підземні води.

Зазначено, що будівництво споруд, які захищають об'єкти промислової гідротехніки (хвосто- та шламосховищ), що будуються на внутрішніх відвалах кар'єрів, мають конструктивні та технологічні особливості. Запропоновано заходи щодо покращання інженерно-геологічних властивостей неущільнених грунтів, з яких складаються внутрішні відвали кар'єрів марганцевих руд. Ці заходи проводяться до початку будівництва, під час будівництва та після відсипки захисних споруд.

Рассмотрены актуальные для железорудных карьеров Кривбасса вопросы размещения вскрышных пород, совершенствования технологии отвалообразования и рационального использования площади горного отвода. Описан накопленный специалистами рудоуправления ГОКа КГМК "Криворожсталь" опыт по складированию вскрышных пород и заполнению выработанного пространства карьера N 1.

Розроблено наукові засади технології внутрішнього відвалоутворення на крутоспадних родовищах, що забезпечує підвищення техніко-економічних показників гірничовидобувних підприємств і раціональне використання природних ресурсів. Розроблено положення наукових засад технології формування відвалів у виробленому просторі глибоких кар'єрів у процесі їх експлуатації, а також методичні засади автоматизованого планування гірничих робіт з внутрішнім відвалоутворенням. Наведено рекомендації для впровадження у практику технології внутрішнього відвалоутворення на глибоких кар'єрах та обгрунтовано її ефективність й область застосування.

Проаналізовано сучасну екологічну ситуацію щодо відвалів фосфогіпсів, обгрунтовано параметри технічних заходів їх безпечного зберігання. Встановлено неефективність використання сучасних природоохоронних інженерних засобів, які не запобігають потраплянню забруднення в грунтові води, що в районі відвалів фосфогіпсу зумовлює підвищення рівня захворюваності населення, який на 15 % вищий за загальний показник в області. Запропоновано нові методики покращання екологічної ситуації у межах впливу техногенних відвалів. Для обгрунтування параметрів локалізації забрудення підземних вод у зоні впливу відвалів фосфогіпсу проведено натурні та теоретичні дослідження з визначення забрудення грунтів, грунтових і поверхневих вод. Встановлено залежності розподілу забруднення в грунтовому масиві території впливу токсичних відвалів. Розроблено математичну модель розповсюдження забруднення від відвалів грунтовими водами, на підставі якої створено інженерну мережу й обгрунтовано технологічні параметри перехоплення та відводу забруднених вод. Наведено практичні рекомендації щодо екологічно безпечного зберігання та знешкодження відвалів фосфогіпсу ВАТ "Рівнеазот".

Отмечено, что охрана недр и рациональное использование минеральных ресурсов является актуальной проблемой современности, от правильного решения которой во многом зависят успешное развитие экономики, а также благосостояние нынешнего и будущего поколений. В настоящее время правительство незивисимой Украины предопределило необходимость более интенсивно внедрять новые эффективные способы и системы разработки месторождений полезных ископаемых, прогрессивные технологические процессы их добычи, обеспечивающие более полную и комплексную переработку попутно добываемого минерального сырья, а также уменьшение воздействия отходов производства на окружающую среду.

Приведены результаты химического, минералогического и петрографического анализов материала породных отвалов угольных шахт и обогатительных фабрик Донбасса. Рассмотрены направления промышленного использования отвальной породы и хвостов флотации как сырья для производства строительных материалов и химической продукции с целью снижения отходности производства и нагрузки на окружающую среду. Полученные характеристики состава и физико-химических параметров позволяют произвести предварительную оценку содержащихся в отвалах веществ, а также являются источником информации о возможной эколого-биологической опасности этих ингредиентов.

На підставі експериментальних результатів і оцінки швидкості вертикальних деформацій відвалу гірських порід шахти "Трудовська" запропоновано характеристики геоекологічного стану безпеки породного відвалу.