Масштабная добыча различных видов минерально-сырьевых ресурсов, в том числе наиболее значимых нефтегазовых и угольных, обуславливает изъятие значительных земельных площадей из хозяйственного оборота. Актуальность рассматриваемой проблематики связана с предотвращением и ликвидацией негативных последствий от недропользования. Показана необходимость определения стратегии дальнейшей реабилитации нарушенных земельных участков горными работами. Предложена комплексная оценка нарушенных земель горными работами, позволяющая провести всесторонний анализ текущего состояния таких техногенных участков. В предлагаемой авторами методике, которая может являться основой для разработки рекомендаций по выбору направлений их рекультивации, учитывается возможность одновременного последовательного или параллельного применения сформированного перечня критериев и параметров. В сумме они рассматривают основные особенности техногенных объектов, описывают характер их состояния с количественно-качественными показателями, основанными на натурных наблюдениях, полевых и лабораторных исследованиях, камеральной обработке данных. На примере Новосибирской области, сформирована матрица и показана необходимость оценки техногенно нарушенных земельных участков по уровню и характеру воздействия на компоненты окружающей среды с определением границ нарушений и их площадей. В качестве оснований для разделения техногенных объектов были использованы признаки деления, типизации и кластеризации, определяющие особенности внешних воздействий на природную среду, представленную горными породами, почвами и искусственными грунтами, подземными и грунтовыми водами и др., характеризующиеся параметрами и количественными показателями, измеряемыми в различных шкалах, позволяющие их идентифицировать по фактору допустимой или сверхдопустимой экологической нагрузки. Предложенный подход комплексно рассматривает нарушенные горными работами территории, с целью последующего их ранжирования по уровням экологической нагрузки и разработки экспертной системы выбора оптимальных направлений дальнейшего их использования.
Мониторинг состояния устойчивости техногенных объектов представляет собой критически важный аспект обеспечения безопасности и предупреждения чрезвычайных ситуаций, вызванных горными и геологическими процессами. Комплексное использование различных методов мониторинга позволяет получить всестороннюю информацию о динамике деформационных процессов. Разработана комплексная система геотехнического мониторинга техногенных объектов на основе геопространственных данных, которая была апробирована в условиях угольного разреза «Эдельвейс +» (Республика Казахстан). В основу системы легла поэтапная интеграция методов дистанционного зондирования Земли, спутниковой радарной интерферометрии, аэрофотосъемки с использованием беспилотных воздушных судов (БВС), а также современных инструментальных методов – электронной тахеометрии и ГНСС-измерений. Первый этап – анализ архивных спутниковых снимков для выявления зон значительных смещений поверхности. Второй этап – аэрофотосъемка с применением БВС для создания детализированных 3D-моделей участков поверхности с деформациями. Третий этап включает создание системы геомеханического мониторинга на основе инструментальных методов наблюдений на участках с критическими изменениями. Заключительный этап – создание и обновление базы геопространственных данных, обеспечивающей непрерывный мониторинг состояния объекта. В результате апробации системы геотехнического мониторинга по снимкам со спутников Sentinel-1 и TerraSAR-X/TanDEM-X на северном борту разреза «Эдельвейс +» выявлено оседание поверхности до 25 мм. Аэрофотосъемка разреза позволила построить цифровые 3D-модели местности, сравнение которых подтвердило деформационные процессы на горизонте +556 м. Инструментальные наблюдения с применением современных геодезических методов уточнили вид и динамику деформаций горного массива. Интеграция геопространственных данных в системе геотехнического мониторинга обеспечивает оперативное выявление деформаций, их анализ и прогноз, что позволяет минимизировать риски разрушения и повысить безопасность эксплуатации техногенных объектов.
