Наиболее крупные изменения в субстрате ландшафтов Камыш-Бурунской мульды произошли в течение последних восемьдесяти лет. Камыш – Бурунский железорудный бассейн разрабатывался с 30-хх годов прошлого века открытым способом – карьерными выработками.  Предприятие ЖРК (Камыш-Бурунский железорудный комбинат) располагал тремя железорудными и одним известняковым карьером, дробильно-обогатительной и агломерационной фабрикой и другой собственностью. Месторождения железных руд, флюсовых и строительных известняков занимали площадь более 20 тыс. гектаров. Наиболее старые отложения Камыш-Бурунской мульды – мшанковый, детритусовый и раковинный известняк меотического периода. Благодаря частичной его перекристаллизации известняк обладал достаточной механической прочностью, позволяющей широко использовать его в качестве строительного материала – «камень-ракушняк», он отличаются высокой прочностью и использовался в металлургии как флюсовое сырье.

Актуальность

Вопрос изучения состояния нарушенных земель города Керчь довольно актуален, так как мониторинг экологического состояния и геологического строения южной части г. Керчи и этого района не проводится, что может повлечь за собой целый ряд проблем, связанных, в первую очередь, с влиянием загрязненности почв грунтовых вод на здоровье человека.

Цели

Изучить экологическое состояние и геологическое строение в пределах южных границ административной  территории города Керчь. На предмет загрязнения и антропогенного влияния на территории, их использования в хозяйственной и рекреационной деятельности.

Материалы и результаты исследований

В настоящий момент горнодобывающее предприятие ликвидировано, однако результаты его деятельности оказывают угнетающее впечатление от картины не рекультивированных карьеров, выемок, ям и отвалов. Так называемого «лунного» ландшафта. Не менее сложные техногенные выемки также остались на участках выходов железных руд, флюсовых известняков и пильного камня-ракушняка. Камыш-Бурунская мульда разрабатывалась открытыми карьерами вдоль гребня Юз-Оба и Аршинцевского плато. Камыш-Бурунский артезианский бассейн приурочен Камыш-Бурунской мульде.

Строение Камыш-Бурунской мульды представляет собой следующее:

1) В карьерах на верхних разрезах можно пронаблюдать, что верхние слои и самая верхняя часть обрывов представляют собой дерново-карбонатные почвы, четвертичные отложения (в том числе и лёссовидные породы), глины, пески. Пески кварцевые, тонкие, слоистые. Слоистость песков обусловлена наличием в них примесей.

2) Над горизонтом песков куяльницкого яруса залегают пачки суглинков. Это самая верхняя часть обнажений пластов сложена светло-коричневыми суглинками. Они грязно-желтые, плотные, однородные, тем неимение включают в себя также и стяжения карбонатов и гипсов.

3) Ниже по уровню идёт средний плиоцен – это сложенный куяльницкий ярус из песков и глин представлен мощной пачкой серых глин и алевролитов с пропластками песков с косой слоистостью. Это так называемые отложения куяльницкого яруса/горизонта представлены террасой. Фактически три этих горизонта (1,2,3) представляет собой двое верхних уступов, высотой до 50-55 метров.

4) Еще ниже по уровню идёт киммерийский ярус из глин, с оолитовыми бурыми железняками (икряных железных руд) и прослойками песков. Данный пласт является главным сырьём карьера – многометровые пласты коричневых железных руды. Их следует разделить на рудную и надрудную толщи.

– Надрудная толща состоит преимущественно из темно-серых глин, во влажном вязком состоянии. После высыхания глины светлеют, покрывается густой сеткой горизонтальных и вертикальных мини-трещин. Глины преимущественно состоят из монтмориллонита, обладают ценными поглотительными свойствами. Они близки к бентонитовым глинам и их можно назвать бентонитоподобными.

– Подрудная толща. Располагаются под глинами надрудной толщи, как бы лежа под ними. И как это следует названия, представляют собой почти сплошную железную руду. Коричневые железные руды полностью рыхлые, окрашены в бурый и темно-бурый оттенки. Они бескрайне сконцентрированы в верхних участках рудных пластов, так как туда свободно проникает кислород из воздуха. Икряные руды можно встретить только в средней части рудной толщи. Это сыпучая масса состоит из небольших круглых объектов диаметром всего в несколько миллиметров. Залежи икряных руд возникли при размывах железорудных пластов морскими волнами, когда уровень воды в водоеме понижался в киммерийскую эпоху. Тогда частично окаменевшие рудные пласты оказались на мелководье, иногда выходили на сушу и разрушались набегавшими на берег морским волнами. Так эти рудные обломки окатывались, сортировались по размеру и постепенно накапливались вблизи берега наподобие современных береговых валов.

Табачные руды встречается только в глубоких участках рудной толщи, куда не проник кислород из воздуха. Поэтому табачные руды находится на самых глубоких участках карьеров. Так как там руда не подвергалась окислению, и ее минеральный состав отличается от коричневой руды. Табачные руды состоят из оолитов бурого железняка и железо-магнезиальных карбонатных конкреций, заключенных в хлоритовом цементе. Обнажённые табачные руды имеют вид плотных темно-зеленых по цвету пород. При извлечении на поверхность, они выветривается за несколько часов или дней, разрыхлившись, приобретают характерный для них буро-зеленый, «табачный» цвет. От него и произошло ее название.

Строение Камыш-Бурунского водносного горизонта:

1) В основаниях под рудным пластом лежат сцементированные известняки понтического яруса, они являются верхними флюдоупорами (покрышками) для водноносного горизонта. Это буровато-желтый малопрочный известняк, который состоит из сцементированных глиной и песком обломков и целых раковин двустворчатых моллюсков. Они перекрывают коллектор сверху, это  нижний плиоцен из понтических отложений или понтический ярус – ракушечные известняки, глины.

2) Ниже располагаться непосредственно сам водоносный горизонт Камыш-Бурунского артезианского бассейна. Это прочные серые мембранипоровые рифовые известняки мэотического яруса, состоящие из колоний окаменевших мшанок (микроскопические водные животные с известковым скелетом моховидной, ветвистой или бокаловидной формы, жившие колониями). Присмотревшись, увидим в известняке мельчайшие ячейки и канальцы, служившие жилищем для мшанок. Именно эти пустоты, поры, трещины, каверны, которые не заполненных твердым веществом и служат вместилищами воды (поровые коллекторы). Они обладают пустотным пространством и проницаемостью, в которых происходит перемещение воды (жидкости). Какая-то часть из этих пустот возникла в результате жизнедеятельности морских организмов, тут речь идет о пустотах в меотических рифовых известняках. Именно их коллекторские свойства главным образом обладают необходимой пористостью и проницаемостью. Высота яруса и водоносного горизонта:  5-8,5 метров.

3) Коллекторы водоносного горизонта ограничиваются экраном. Плиолиценовые и миоценовые слои глин, песчаников и известняков – это нижний флюидоупор, не содержащим пустот и каналов (или содержащим пустот и каналов в столь незначительных размеров, что делает невозможным перемещение воды). Они содержат соли. Это слои глин и известняков из верхнего, среднего и нижнего подъярусов верхнего плиоцена. Они перекрывают коллектор снизу. А вслед за ними глины и песчаники -  среднего миоцена. Высота обоих ярусов: 12-19 метров.

Камыш-Бурунский водносный горизонт

В случае Камыш-Бурунского артезианского бассейна здесь залегает только один водоносный горизонт, на уровне N1M (мэотического яруса).  Модуль его прогнозных эксплуатационных ресурсов составляет около: 1-0,5 литров/в секунду с 1 км2. Это тот расход воды (в л/с), который можно получить в среднем с 1 км2 площади распространения водоносного горизонта. Среднегодовой забор воды можно проводить до 10.000 метров3 в сутки и более, а также можно пополнять их естественным и искусственным путем. Перспективная потребность в воде пока отсутствует, но очевидно возникнет после окончания строительства местного цементного завода. Геологический возраст водовмещающих пород – Мэотический. Этот водоносный горизонт представлен меотическими ракушечными известнякам, мембранипоровыми рифовыми известняками, глинами. Насколько известно с 1960 г. С помощью скважин началось использование Камыш-Бурунского артезианского бассейна для водоснабжения Камыш-Бурунского железорудного комбината.

В Камыш-Бурунском артезианском бассейне следует выделять три важные области:

1) Область питания (инфильтрации) и создания напора.

2) Область разгрузки.

3) Область распространения напора.

Областью питания и создания напора служат площади выхода на поверхность водоносных пород, слагающих Камыш-Бурунский артезианский бассейн и его основание, они расположены на наивысших гипсометрических отметках в верхних скалистых районах долин-балок: Джарджавской, Чурбашской и Терновой. На этих участках атмосферные осадки и воды поверхностного стока проникают в водоносные породы Камыш-Бурунского артезианского бассейна. Воды поверхностного стока  преимущественно заключают грунтовые воды, которые дренируются местной гидрографической сетью.

Кроме того, следует выделить внешнюю и внутреннюю области питания. Внешняя область питания – это прилегающие к Камыш-Бурунскому артезианскому бассейну части Юз-Обинского горного хребта. Эти  горно-складчатые сооружения и поднятия служит стеканием атмосферных вод вплоть до достижения выходов водопроницаемых пластов, они поглощаются и идут на питание этих подземных вод.

Внутренней областью питания служат нерекультивированные карьеры: «Е» и «А», они являются площадями, расположенными в пределах самого артезианского бассейна, там осуществляется инфильтрация атмосферных осадков и вод местного поверхностного стока, через нарушенные слои киммерия и понтического яруса, там артезианские водоносные горизонты обнажены и обводнены.

Областями разгрузки Камыш-Бурунского артезианского бассейна служат самые низкие участки выхода водоносных горизонтов на поверхность в руслах реки Джарджава (Сухая), ручьёв Терновый и Чурбашский (берег села Приозерное) – которые стекают в Чурбашское озеро и Керченский пролив. Низкими они являться, по сравнению с областью питания. В этих районах постоянно часто происходит эрозия, они входят в зоны тектонических разломов и местных антиклинальных структур.

Вскрытия артезианских водоносных горизонтов показали, что уровень воды, в них поднимается выше кровли горизонта, а режимы артезианских вод является более стабильными по сравнению с грунтовыми водами. Различные физико-географические факторы оказывают на них меньшее влияние, чем на грунтовые воды, а пьезометрический уровень не подвержен месячным и сезонным колебаниям. Также по сравнению с грунтовыми, Камыш-Бурунские артезианские воды менее подвержены загрязнениям с поверхности (потому  что они перекрываются относительно водоупорными породами).

Уровень напорных вод расположен выше кровли водоносного горизонта. Расстояние по вертикали от кровли водоносного горизонта до пьезометрического уровня составляло около 5-8 метров (это напор над кровлей водоносного горизонта), по крайней мере, только в скважинах, вскрывших Камыш-Бурунский артезианский водоносный горизонт.

Загрязнение

Разработка карьеров привела не только к нарушению субстрата, но и притоку пластовых киммерийских и поверхностных вод, а также меотических вод из Камыш-Бурунского артезианского бассейна. На современном этапе рудные карьеры «А» и «Е» были обводнены. Более того, возникла угроза потерь артезианского Камыш-Бурунского бассейна из-за нарушения целостности киммерийского и водоупорного понтического яруса, в этом случае все неочищенные воды попадают в меотический бассейн, загрязняя его.

В настоящее время техногенная деятельность человека полностью преобразовала и исказила строение местных четвертичных слоев, особенно поверхностных. Это привело к утрате почвы, а это в свою очередь приводит к попаданию сточных вод которые впитываться в меотические известняки, словно в губку, попадая в артезианский водный бассейн меотического  водносного горизонта. Подпитка вод в нём происходила  за счет инфильтрации атмосферных осадков, порывов и утечек из водоканализационной и тепловых сетей (от теплосетей Камыш-Бурунской ТЭЦ), а также подруслового стока реки Джарджава. Более того, при сборе материала выяснилось, что в этом районе имели место еще ряд ручьев и притоков, а в пределах городской черты имелось множество водотоков, числящихся в ежегодных сводках Гидрометеоцентра СССР. Не исключено, что пополнение вод артезианского бассейна также осуществлялось, за счет этих “слепых” источников. Кроме того, непосредственно на площади находились многочисленные виноградники, поля, приусадебные участки, садово-огородные хозяйства, которые поливались. Поливы производились не только по всей площади Камыш-Бурунской мульды, но и вдоль краёв, а также вдоль бортов карьеров. Это были каналы пополнения грунтовых вод, которые впитывались в меотические рифовые известняки, словно в губку.

Состояние местных территорий на поверхности было представлено не только выработками, но и нагромождениями терриконов и отвалов вдоль краёв мульды от вскрышных изъятых пород и почв. При правильной эксплуатации железорудного месторождения этого не должно было произойти, а эти отработанные участки должны были подвергаться последующей рекультивации, чего на самом деле не произошло. В отвалах присутствуют глинистые образования и рудные частицы, которые в процессе выветривания окисляются, вместе с осадками они разносятся по поверхности почв.

В местные карьеры, выемки, овраги постоянно сбрасывается строительный мусор, бытовые отходы и другие загрязняющие вещества. Большая их часть растворяется вместе с осадками и просачивается вглубь, загрязняя артезианские воды. На территории карьеров грузовики стихийно  продолжают сваливать мусор, а частицы этого мусора попадают в почвы и грунтовые воды. Состояния почв Камыш-Бурунской мульды, сильно зависят от нарушения её целостности, переуплотненности и повышения уровня местных грунтовых вод. Свой тяжелый отпечаток оставила и горнодобывающая промышленность. Как ранее было расказано, пластовые месторождения керченских железных руд и известняков разрабатывались открытым способом, при котором производилось «перелопачивание» верхних вскрышных слоев земной поверхности, разрушение и уничтожение почвенно-растительного слоя. Вдобавок к этому такие факторы как использование отвальной вспашки, перевыпас скота привели к полной потере плодородия почвами. Разрушаемость целостности слоев и возведение возвышенных отвальных комплексов привело к дополнительной нагрузке и активизации оползневых явлений как вблизи карьеров, так и на ближайших территориях. Оползневые процессы широко распространились на побережье в районе Аршинцево, от мыса Ак-Бурун до самого ЖРК. Для местных оползней в прибрежных ландшафтах характерен был захват не только верхних четвертичных отложений, но и нижних – коренных пород, а именно детритовых известняков в районе местного мыса Ак-Бурун и обнажения железорудного слоя в районе береговых обрывов в Аршинцево. Более того, в районе имеется ряд признаков цепного развития различных денудационных процессов, а в некоторых случаях на местности начинают образовываться первичные формы оврагов.

При завершении строительства цементного завода в Аршинцево и Приозерное. К основным источникам воздействия на Камыш-Бурунский артезианский водный бассейн добавиться выброс огромного количества загрязняющих веществ в виде пыли, мест пересыпок сырья, газообразные выбросы, шумовые воздействия, потребление ресурсов (энергоресурсы, сырье из карьеров, техническая вода из артезианского водного бассейна для процесса производства цемента). Также предусмотрены воздействия на воздух, на воду, на почву, земельные ресурсы, шумовое воздействие. Важную роль занимает обжиг местных известняков при производстве цемента, а это грозит выпадением кислотных дождей на территории города Керчь, местных сёл и Керченского полуострова. Во всех известняках мульд Керченского полуострова обнаружены кристаллики пирита FeS2. При обжиге известняка (клинкер) будет происходить выброс серы, которая соединяясь с парами воды, образует серную кислоту. Перемещения огромных дождевых туч нельзя заранее спрогнозировать. Таким образом, не только на территории Керчи, но и всему Керченскому полуострову обеспечены кислотные осадки, в ближайшем будущем. А это в свою очередь приведёт к попаданию загрязненных вод в местный меотический водоносный горизонт. Кислотные дожди – возможно только одна из угроз строительства местного цементного завода.

В проекте цементного завода есть пункт, в котором планируется в качестве топлива для производства местного цемента использовать уголь и сжигать твердые бытовые отходы. Вопрос захоронения отходов сжигания такого топлива не был поднят в докладах  проводимых заводом и в расчете воздействия завода на окружающую среду. При этом не только место строительства, но и вся прилегающая территория могут быть местом захоронения любых отходов этого производства.

Зола и шлак от ТБО при захоронениях в этом районе могут загрязнить весь подземный запас артезианской пресной воды Камыш-Бурунской мульды города Керчь на 50-метровой глубине. Раньше этот запас смело, планировали использовать как замену днепровской воды из Северо-Крымского канала. Однако, строительство цементного завода выглядит очень пугающей на фоне недавнего заявления крымских властей, что в новой программе правительства Крыма “Вода Крыма” указано, что именно артезианские запасы могут в ближайшее время стать основными источниками питьевой воды на Керченском полуострове. Среди основных мероприятий, которые предусмотрены смягчить воздействие на окружающую среду: устройство прудов дождевых вод, противофильтрационные краны, открытая водоотводная канава, создание лесонасаждений, очистка выбросов от остального производства и другие мероприятия.

Заслуживает внимание и состояние территорий пригородной черты. Из-за частых выходов из строя канализационных и водопроводных систем произошел подъем уровня грунтовых вод, переуплотнение грунтов и их слитизация. Практически на всех улицах над Камыш-Бурунским водносным горизонтом (улицы Севастопольская, Нестерова, Шумского) в подвалах домов находится вода. Это при условии, что здесь нет постоянного водотока и местоположение практически возвышенное. На протяжении многих лет эта проблема не решается. Жители домов жалуются на отвратительные запахи и антисанитарные условия. В  неблагоприятном положении находятся земли и прибрежной части района. Здесь бесчисленное множество проблем: развитие оползней, размыв пляжей и катастрофические абразии. Канализационные стоки с верхних улиц Ульяновых, Олега Кошевого, в районе Семи ветров не дают покоя жителям расположенного ниже частного сектора. Порывы канализации близ верхних домов заливают улицы и дома, приводят к загрязнению местных пляжей, поскольку стоки через частный сектор попадают прямиком в море.

Опасность представляют также взрывные работы, которые собираются проводить в карьере в начале производственного цикла. Взрывы на территории карьера проводить категорически нельзя. По жесткому карбонатному гребню в этом районе размещены три горизонта штолен и других связующих выработок, образующих катакомбы. Наверху располагаются жилые массивы поселка Партизанский, а далее микрорайон Телецентр и крепость Керчь. Трехуровневые пустоты расположены на отметках 3-5 метров, 10-12 метров, 15-17 метров. При этом сеть выработок довольно сложно накладывается, и от взрывов вся кровля может рухнуть. В 1986 году, во время работ по отгрузке флюса, в этом карьере была проведена серия взрывов, в результате чего часть построек на западных околицах поселка Партизанский рухнула в катакомбы. Подобная ситуация может повториться и сейчас.

Заключение

Подводя итог, из выше сказанного следует, что непродуманная человеческая деятельность приводит к необратимым негативным последствиям, которые не только разрушают все связи в ландшафтном комплексе, но и неизбежно влияют на человека и условия его жизни. Экологическое состояние Камыш-Бурунского артезианского бассейна может подвергнуться еще большему загрязнению после окончания строительства цементного завода, который будет располагаться на его землях. Попадание опасных примесей химических веществ в его водоносный горизонт вызовет высокий уровень загрязнённости вод.

В геоморфологическом отношении участок приурочен к правобережной пойме р. Уфы. Естественный рельеф поймы был осложнен прибрежными валами и вытянутыми старичными понижениями, глубиной 0,5-3,0 м, шириной 5,0-20,0 м. Абсолютные отметки рельефа изменяются в пределах 93,2-93,6 м. [1,3]

В геологическом строении участка до изученной глубины 20,0 м принимают участие четвертичная система. Сводный геолого-литологический разрез (сверху – вниз) следующий:

Четвертичная система (Q)

Насыпной грунт (tQIV) представлен: почва, песок, песчано-гравийная смесь с включением органических веществ, глинистые озерные неслежавшиеся грунты. Слой распространен по всему участку изысканий. Мощность 5,5 – 6,0 м.

Глина (aQIII) коричневая, серая, участками до темно-серой, от мягкопластичной до тугопластичной консистенции с примесью органических веществ, с тонкими прослоями от мелкого до средней крупности водонасыщенного песка. Мощность слоя от 2,2 до 5,8 м.

Песок (aQIII) серый, средней плотности, гравелистый с включением галечника до 10%, насыщенный водой, полимиктового состава. Мощность до 6,7 м.

Гравийный грунт (aQIII) в кровле темно-серый, черный, в основном коричневый с песчаным заполнителем до 35% и с включением галечника до 25%, плотный, обводненный, кремнисто-кварцевого состава, хорошо окатанный, с прослоями глин туго- и мягкопластичной консистенции и песков различной плотности, обводненный. Вскрытая мощность слоя 6,8 м. [3]

В результате выполненных работ на площадке выделяются 2 водоносных горизонта:

• Техногенный водоносный горизонт в насыпных грунтах;
• Водоносный горизонт в аллювиальных четвертичных отложениях.

Техногенный водоносный горизонт – сформировался в последние годы (1999-2001 гг.) в насыпных грунтах после отсыпки донных отложений, за счет зависания фильтрующихся атмосферных осадков и паводковых вод. Воды горизонта устанавливались (февраль 2002) на глубинах 0,3-1,0 м, что соответствует абсолютным отметкам 88,5-91,4 м, (ноябрь 2006 г.) на глубине 5,0-5,5 м (абс. отм. 87,8-88,2 м), изменение уровня объясняется сезонным колебанием вод. [2]

Отсутствуют уклоны поверхности, обеспечивающие поверхностный сток, поэтому во время выпадения атмосферных осадков и весеннего снеготаяния основное количество вод фильтруется в грунт и зависает, формируя водоносный техногенный горизонт.

По химическому составу водоносный горизонт техногенных вод сульфатно- гидрокарбонатный, кальциевый с общей минерализацией 2,2 г/л. [3]  Согласно СНиП 2.03.11-85, агрессивными свойствами по отношению к бетонам не обладают.

Подземные воды второго водоносного горизонта приурочены к четвертичным аллювиальным песчано-гравийным отложениям. Воды безнапорные, режим их полностью зависит от уровня воды р. Уфа. Питание их происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков и береговой фильтрации речных вод. Водообильность аллювиальных отложений высокая, но неравномерная и зависит от мощности водоносного горизонта, литологического и гранулометрического состава грунтов. [2]

По данным ранее выполненных опытных работ коэффициент фильтрации составил:

• для глинистых грунтов – 0,05-0,5 м/сутки;
• для песчаных грунтов – 5,0 м/сутки;
• для гравийных грунтов – 7,7-90,0 м/сут.

По химическому составу вода второго водоносного горизонта гидрокарбонатная, сульфатная, кальциевая с общей минерализацией 1,1 г/л. Согласно СНиП 2.03.11-85, агрессивными свойствами по отношению к бетонам не обладают. [3]

Выводы. По сложности инженерно-геологических условий, в соответствии с Приложением “Б” СП 11-105-97 [4], площадка проектируемого строительства относится ко II (средней) категории сложности.

В геоморфологическом отношении участок приурочен к правобережной пойме р. Уфы. Абсолютные отметки рельефа изменяются в пределах 93,2-93,6 м.

Территория поймы периодически затапливается паводковыми водами р. Уфы. Уровень р. Уфы 1%-обеспеченности составляет 94,30 м Балтийской системы.

На площадке выделяются 2 водоносных горизонта: техногенный водоносный горизонт в насыпных грунтах; водоносный горизонт в аллювиальных четвертичных отложениях.

По химическому составу водоносный горизонт техногенных вод сульфатно- гидрокарбонатный, кальциевый. По химическому составу вода второго водоносного горизонта гидрокарбонатная, сульфатная, кальциевая. Оба водоносных горизонта агрессивными свойствами по отношению к бетонам не обладают. [3]

На территории Белгородской области на базе запасов Центрального участка Яковлевского месторождения богатых железных руд предприятием ООО «Металл-групп» осуществляется строительство и ввод в эксплуатацию Яковлевского рудника с производительностью до 4,5 млн. тонн сырой руды в год. Разработка месторождения ведется в пределах лицензионного участка с шахтным полем протяженностью 1600 м. В связи со сложными гидрогеологическими и горнотехническими условиями проектом принята система разработки нисходящими слоями с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями [1, с. 202].

Сложность гидрогеологических условий обусловлена глубоким залеганием рудного тела под 550-метровой осадочной толщей, содержащей до 9 водоносных горизонтов с гидростатическими напорами до 5,0 МПа. Рудная залежь и вмещающие ее породы так же обводнены. Богатые железные руды наиболее водопроницаемы, коэффициент фильтрации варьирует от 0,04 до 0,28 м/сут. Значительная часть богатых железных руд (до 50%) представлена слабыми рыхлыми и глиноподобными разностями, которые в обводненном состоянии обладают низкими прочностными свойствами [2, с. 5].

С целью обеспечения безопасных условий ведения горных работ и защиты от подземных вод осуществляется постоянный дренаж рудного тела системой наклонных дренажных скважин и сетью протяженных горных выработок. Базис дренажа расположен на Откаточном горизонте минус 425 м, что составляет порядка 660 м от дневной поверхности. Водопритоки к подземному водоотливному комплексу достаточно стабильны во времени и составляют 480-510 м³/ч.

В формировании водопритоков к шахтному водоотливу Яковлевского рудника принимают участие подземные воды двух горизонтов: рудно-кристаллического и  нижнекаменноугольного. Существующая режимная сеть гидронаблюдательных скважин ориентирована на установление динамики и характера развития депрессионных воронок в этих двух горизонтах.

Первые работы по изучению гидрогеологических условий Яковлевского железорудного месторождения начались параллельно с исследованием геологического строения рудного тела и перекрывающего осадочного чехла с 1954 г [3]. По мере изучения геологических и гидрогеологических особенностей месторождения выявилась сложность гидрогеологических условий отработки богатых железных руд, в связи с чем, проводились дополнительные опытно-фильтрационные работы, для осуществления которых также потребовалось сооружение наблюдательных скважин за режимом подземных вод.

В соответствии с принципами непрерывности мониторинга режима подземных вод основная часть гидронаблюдательных скважин, пробуренных на стадии поисково-разведочных работ (1954-1958 гг.), была передана управлению строительства будущего Яковлевского рудника. В дальнейшем часть гидронаблюдательных скважин была выведена из режимных наблюдений и ликвидирована. После поисково-разведочных работ были проведены широкомасштабные фильтрационные эксперименты (опытное водопонижение 1959-1961 гг.), для контроля хода которых также было выполнено бурение дополнительных гидронаблюдательных скважин на нижнекаменноугольный и рудно-кристаллический водоносные горизонты [4]. В дальнейшем на стадии разработки проектных решений по отработке Яковлевского месторождения предусматривалось создание мощной системы осушения (ВИОГЕМ, 1973 г.). Для осуществления контроля дренажных мероприятий было предусмотрено дополнительное бурение гидронаблюдательных скважин.

В связи отказом от осушения нижнекаменноугольных отложений (1992 г.) и трудным экономическим положением предприятия в 90-е годы, значительная часть гидронаблюдательных скважин была ликвидирована или передана для осуществления регионального мониторинга [5].

Таким образом, за период от поисково-разведочных работ до стадии существующей отработки Яковлевского месторождения можно выделить следующие основные этапы  развития режимной сети гидронаблюдательных скважин:

I этап – создание режимной сети при поисково-разведочных работах 1954-1958 гг. Данный этап наиболее важен в дальнейшем изучении гидродинамического режима водоносных горизонтов в зоне строительства будущего Яковлевского рудника, так как в течение этого периода все гидрогеологические параметры горизонтов изучались в условиях ненарушенного режима подземных вод.

II этап – расширение режимной сети при опытном водопонижении 1959-1961 гг. Опытное водопонижение выполнялось для уточнения гидрогеологических и инженерно-геологических характеристик нижнекаменноугольного и рудно-кристаллического водоносных горизонтов. В этот период помимо сооружения специальных водопонижающих скважин на нижнекаменноугольный и рудно-кристаллический водоносные горизонты, было выполнено бурение гидронаблюдательных скважин. В основном гидронаблюдательные скважины сооружались для контроля развития депрессионной воронки в нижнекаменноугольных известняках. В пределах предполагаемого шахтного поля будущего Яковлевского рудника гидронаблюдательные скважины сооружались попарно – на нижнекаменноугольный и рудно-кристаллический водоносные горизонты, что позволяло оценивать параметры разделяющего слоя между двумя горизонтами.

III этап – расширение режимной сети при строительстве поверхностной дренажной системы 1974-1987 гг. Проект осушения, разработанный ВИОГЕМ, также включал в себя сооружение гидронаблдательных скважин для контроля изменения уровня подземных вод при строительстве и эксплуатации Яковлевского рудника. Основной объем бурения этих скважин не был реализован в связи с отказом от осушения нижнекаменноугольного водоносного горизонта (1992 г.).

IV этап – современное состояние режимной сети ООО «Металл-групп» Яковлевский рудник. Общегосударственные изменения в экономике страны, физический износ и утрата части гидронаблюдательных скважин отрицательно сказались на количестве действующих скважин.

В настоящее время существующая режимная сеть Яковлевского рудника представлена девятью гидронаблюдательными скважинами, которые позволяют контролировать пьезометрические поверхности следующих водоносных горизонтов:

- нижнекаменноугольный – 5 скважин;

- рудно-кристаллический – 4 скважины.

Глубина наблюдательных скважин за режимом подземных вод изменяется от 520 до 630 м. Скважины оборудованы датчиками АД 25-1,0 для дистанционного измерения уровня воды в скважинах. Измеряемой величиной является давление столба жидкости над погруженным в воду датчиком в метрах (с точностью до сотых долей метра).

Гидронаблюдательные скважины на местности расположены таким образом, что охватывают лежачий, висячий бок месторождения и само рудное тело [6].

Контроль положения пьезометрической поверхности нижнекаменноугольного и рудно-кристаллического водоносных горизонтов осуществляется два раза в месяц. В зависимости от степени динамичности положения пьезометрического уровня, периодичность наблюдений может быть увеличена до 4 раз в месяц.

Снижение пьезометрического уровня свидетельствует о дальнейшем расширении депрессионной воронки в рудно-кристаллическом водоносном горизонте за счет сработки емкостных запасов в результате осуществляемых дренажных мероприятий.

Результаты наблюдений за режимом подземных вод используются для:

- оценки эффективности принятой системы осушения и получения исходных данных для ее корректировки;

- уточнения фильтрационных параметров основных водоносных горизонтов и гидрогеологического строения месторождения;

- прогноза режима подземных вод по мере развития горных работ;

- разработки рекомендаций по развитию наблюдательной сети.

Результаты наблюдений за уровенным режимом представляются в виде карт гидроизопьез каждого из выделенных водоносных горизонтов, графиков колебаний уровней и таблиц замеров уровней по гидронаблюдательным скважинам.

Фактическое состояние работ по осушению Центрального участка Яковлевского месторождения показывает, что гидрогеологические условия, сложившиеся к настоящему времени, не являются сдерживающим фактором для проходки горных выработок в период строительства рудника. Однако требуется постоянный гидродинамический мониторинг состояния гидрогеологической ситуации на предприятии, в том числе с привлечением специализированных организаций.