Обоснование технологических решений для освоения и консервации ресурсов техногенных месторождений угледобывающего региона

Целью работы является научное обоснование технологических решений, обеспечивающих эффективность и безопасность освоения и консервации ресурсов техногенных месторождений угледобывающего региона на основе оценки их воздействия на окружающую среду. Идея работы заключается в том, что эффективность и безопасность технологических решений по освоению и сохранению ресурсов техногенных месторождений в масштабах угледобывающего региона достигается посредством создания новых технологий отработки и консервации, а также ранжирования указанных объектов по очередности их использования на основе оценки их воздействия на окружающую среду. Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается корректной постановкой задач исследований; обоснованным использованием методов и современных достижений геотехнологии, геомеханики, математической физики, физической химии, математической статистики и компьютерных технологий; репрезентативным объемом результатов лабораторных и вычислительных экспериментов, свидетельствующих об адекватности разработанных и усовершенствованных моделей. Личный вклад заключается в обосновании идеи работы и ее реализации путем постановки цели и задач исследования; в математической обработке результатов натурных наблюдений, лабораторных и вычислительных экспериментов; в усовершенствовании математических моделей предельного состояния пород техногенных месторождений, переноса пыли и газовых загрязнителей в приземном слое атмосферы, миграции токсичных компонентов в почву, инфильтрации стоков с техногенных месторождений на прилегающие территории для прогнозирования параметров зон влияния источника загрязнения; разработке новых технологий освоения и сохранения техногенных месторождений; в разработке алгоритмов ранжирования техногенных месторождений, оценки и выбора технологий. Теоретическая и практическая значимость работы определяются: усовершенствованными на основе уточненных закономерностей и с применением предложенного подхода по созданию цифровой модели техногенных минеральных образований с применением БПЛА математическими моделями определения зон влияния деформаций, переноса пыли и газовых загрязнителей с поверхности ТМ в приземном слое атмосферы, миграции токсичных компонентов в почву, инфильтрации стоков с поверхности ТМ на прилегающие территории, используемых для оценки воздействия на окружающую среду, предельного состояния пород техногенных месторождений и для разработки технологий освоения и сохранения их ресурсов; предложенной структурой и описанием функционала комплексного мониторинга влияния ТМО на окружающую среду; разработанным алгоритмом выбора направления использования техногенных минеральных образований с учетом конкретных особенностей угледобывающего региона; разработанной технологией разборки конических и хребтовых техногенных минеральных образований (патент РФ на изобретение № 2773166); разработанной технологией консервации и изоляции промышленных отвалов (патент РФ на изобретение № 2636174), основанной на гидроструйной цементации пород; предложенным способом выбора направления рекультивации техногенных минеральных образований и техногенных месторождений, сформированных в результате прошлой экономической деятельности, в зависимости от преобладающей категории земельных участков, расположенных в зоне их влияния; ранжированием техногенных месторождений Подмосковного, Кузнецкого и Донецкого угольных бассейнов по очередности освоения и сохранения их ресурсов, произведенным на основе алгоритма их нечеткой кластеризации; выполненной экспертной оценкой технологий освоения и сохранения ресурсов техногенных месторождений.