Analysis of spatial regulations of impact of industrial explosions on ecological and geological systems of mining areas
DOI:
https://doi.org/10.52575/2712-7443-2021-45-3-393-413Keywords:
quarries, industrial explosions, seismic impacts, intensity, spectral composition, habitat, human healthAbstract
Currently, man-made impacts on the human environment largely determine the degree of its comfort. Mining activities have a multidisciplinary and intensive impact on the components of the natural environment, especially in the open-pit mining process. At the same time, seismic impacts are a significant geoecological factor affecting the human environment. Within the Central Chernozem Economic Region (TSCHERD) of Russia, there are currently more than 20 industrial quarries in which ore and non-metallic minerals are extracted. The total amount of explosive used during a single industrial explosion varies in different quarries (from 5 to 2500 tons). Every year there are 350–400 or more explosions, and the released flow of seismic energy is 1010–1012 Joules. The article presents the results of the analysis of the temporal and spatial patterns of the impacts of industrial explosions on the ecological and geological systems of mining areas, describes the seismic events that occur during explosions, their intensity, spectral composition, and radius of their impact on the surrounding areas, habitat, and human health. It is shown that the observed increase in the intensity of background microseismic oscillations, changes in their spectral composition under the influence of industrial explosions, as well as the regularity of explosions in different quarries – all this has a significant impact on the degree of comfort of the environment and human health. The radii of the formation of an uncomfortable habitat are 3000 m; the violation of the stability of engineering structures is recorded at a distance of up to 50 km from the source; the phenomena of induced seismicity are formed within a radius of up to 200 km from the site of industrial explosions.
Downloads
References
Адушкин В.В. 1996. Основные факторы воздействия открытых горных работ на окружающую среду. Горный журнал, 4: 49–55.
Адушкин В.В. 2013. Сейсмичность взрывных работ на территории Европейской части России. Физика Земли, 2: 110–130. DOI: 10.7868/S000233371301002X.
Адушкин В.В., Кочерян Г.Г., Санина И.А. 2011. О вкладе взрывных работ в развитие сейсмодеформационных процессов в регионе. Доклады Академии Наук, 441 (1): 92–94.
Адушкин В.В., Маловичко А.А. 2013. Взрывы и землетрясения на территории Европейской части России. Москва, ГЕОС, 384 c.
Адушкин В.В., Спивак А.А., Соловьев С.П., Перник П.М., Кишкина С.Б. 2000. Геоэкологические последствия массовых взрывов в карьерах. Геоэкология, 6: 554–563.
Адушкин В.В., Спивак А.А. 1994. Диагностика локальных участков земной коры на основе данных релаксационного контроля. В кн.: Физические процессы в геосферах при сильных возмущениях: геофизика сильных возмущений. Москва, Наука: 78–106.
Ананьин И.В. 1988. К вопросу о проявлении некоторых землетрясений в восточной части Восточно-Европейской платформы. Вопросы инженерной сейсмологии, 29: 119–124.
Гриб Н.Н., Гриб Г.В., Сясько А.А., Качаев А.В. 2015 Сейсмическое воздействие массовых взрывов на природно-технические объекты. Безопасность в техносфере, 4 (2): 33–39. DOI: 10.12737/11331.
Еманов А.Ф., Еманов А.А., Серёжников Н.А., Фатеев А.В., Ворона У.Ю., Шевкунова Е.В. 2019. Сейсмологический мониторинг промышленных взрывов как эффективный подход к контролю сейсмического воздействия на недра. Инерэкспо Гео-Сибирь, 2 (2): 56–66. DOI: 10.33764/2618-981X-2019-2-2-56-66.
Кишкина С.Б. 2000. Пространственное распределение сейсмических параметров при короткозамедленном взрыве. Геодинамика и техногенез, 111–112.
Кишкина С.Б., Спивак А.А. 1999. Локальный сейсмический эффект карьерных взрывов. В кн.: Физические процессы в геосферах: их проявление и взаимодействие. Москва, ГЕОС: 111–116.
Косинова И.И. 2015. Экологическая геология крупных горнодобывающих районов Северной Евразии (теория и практика). Воронеж, Областная типография им. Е.А. Болховитинова, 576 c.
Надежка Л.И., Семенов А.Е., Сафронич И.Н. 2019. Гистерезисная модель накопления и разрядки сейсмической энергии в геологической среде. В кн.: Тригерные эффекты в геосистемах. Материалы V Международной конференции. Москва, 04–07 июня 2019 г. Москва, ТОРУС ПРЕСС: 85–89.
Петин А.Н., Игнатенко И.М. 2016. Минерально-сырьевые ресурсы богатых железных руд Белгородского района Курской магнитной аномалии. Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Естественные науки, 25 (246): 138–142.
Полухин О.Н., Комащенко В.И. 2014. Природоохранная концепция добычи и переработки минерального сырья в Центральном Федеральном округе России на примере Белгородского региона. Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Естественные науки, 23 (194): 180–186.
Репина Е.М., Косинова И.И. 2010. Техногенная сейсмичность при горнодобывающей деятельности, ее влияние на инженерные сооружения и здоровье человека. Вестник Воронежского государственного университета. Серия: География. Геоэкология, 1: 71–76.
Семенов А.Е., Ефременко М.А., Пивоваров Р.С. 2011. Основные особенности волновых полей промышленных взрывов в крупных карьерах на территории Воронежского кристаллического массива. Труды XII Уральской молодежной научной школы по геофизике. Пермь, 21–25 марта 2011 года. Пермь, Горный институт Уральского отделения Российской академии наук: 224–229.
Семенов А.Е., Надежка Л.И., Сафронич И.Н., Ежова И.Т. 2020. Характер и интенсивность сейсмических воздействий горно-промышленных комплексов на литосферу Воронежского кристаллического массива. В кн.: Структура, вещественный состав, свойства, геодинамика и сейсмичность платформенных территорий и сопредельных регионов. Материалы Всероссийской конференции с международным участием. Воронеж, 22–25 сентября 2020 года. Воронеж, Воронежский государственный университет: 317–321.
Спунгин В.Г., Перник П.М. 1998. Особенности сейсмического эффекта массового взрыва химического ВВ. В кн.: Динамические процессы в геосферах под воздействием внешних и внутренних потоков энергии и вещества. Москва, ГЕОС: 270–278.
Тюпин В.Н., Хаустов В.В. 2021. Зависимость геомеханического состояния трещиноватого массива от интервала замедления в зоне сейсмического действия массовых взрывов. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал), 2: 45–54. DOI: 10.25018/0236-1493-2021-2-0-45-54.
Чухров А.С., Чухрова М.Г. 2010. Анализ влияния сейсмической активности на психоэмоциональную сферу человека. Мир науки, культуры, образования, 4–2 (23): 289–292.
Adushkin V.V. 2018.Technogenic tectonic seismicity in Kuzbass. Russian Geology and Geophysics, 59 (5): 571–583. DOI:10.1016/j.rgg.2018.04.010.
Feher J., Cambal J., Pandula B., Kondela, J., Sofranko, M., Mudarri T., Buchla I. 2021. Research of the technical seismicity due to blasting works in quarries and their impact on the environment and population. Applied Sciences (Switzerland), 11 (5): 2118. DOI:10.3390/app11052118.
Gheorghiosu E., Vasilescu G., Ghicioi E., Kovacs A., Ru, D.C. 2015. Research on decreasing the seismic effect generated by blasting works performed in quarries. In: Surveying Geology and Mining Ecology Management. Proceedings of the 15th Anniversary International Multidisciplinary Scientific Geoconferences SGEM. Bulgaria, 18–24 June 2015. Bulgaria, Albena, 3 (1): 559–566.
Kondela J., Pandula B. 2012. Timing of quarry blasts and its impact on seismic effects. Acta Geodynamica et Geomaterialia, 9 (2): 155–163.
Abstract views: 260
Share
Published
How to Cite
Issue
Section
Copyright (c) 2021 REGIONAL GEOSYSTEMS
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
