Горная геоморфология

Геоморфология  — наука о  вечно меняющейся поверхности земли. Применительно к данной книге можно сказать, что горная геоморфология — это наука о  перманентно меняющемся постгорном рельефе, формируемом при разработке месторождений полезных ископаемых.

В книге приведены базовые закономерности формирования техногенного рельефа и  техногенных ландшафтных структур при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. Рассмотрено влияние природных факторов на процессы, протекающие на поверхности и во внутренних зонах техногенного рельефа. Значительное внимание уделено вопросам деформации и  разрушения элементов техногенных склоновых поверхностей. Отражены основные условия для оптимизации параметров техногенных ландшафтов. Показаны взаимодействия между техногенными системами и  окружающей средой, в ходе которого они изменяются и оптимизируют свое существование.

Содержание книги в значительной степени сложилось под влиянием опыта, полученного нами при оценках экологических последствий эксплуатации крупных угольных и рудных месторождений.

Материалы данной книги продолжают и уточняют методические подходы к формированию техногенного рельефа, которые сформировали наши учителя: Е. Ф. Шешко, В. В. Ржевский, В. В. Истомин, А. И. Арсентьев, Клаус Штродка, И. И.  Русский, П. И.  Томаков, В. С.  Хохряков, А. М.  Гальперин, В. Н.  Попов, В. В. Манкевич. Благодарная память о них является одной из основ на которой держится наша нынешняя картина жизни.

Авторы благодарят Л. В. Рыбака, П. И. Опанасенко, Ю. С. Дерябина, С. В. Бурцева, Д. Н. Каранова за помощь и советы, высказанные при формировании и издании данной книги.

Данная книга делает пролог в создание отдельной учебной дисциплины, которая может стать основой для подготовки инженеров, специализирующихся на оценке воздействия горных объектов на экосистемы регионов производства горных работ. Она будет полезна специалистам в области инженерной геологии, проектным организациям, преподавателям, аспирантам и студентам горных вузов, а также лицам, интересующимся проблемами экологии и охраны окружающей среды.

Предисловие 

В подготовке отдельных разделов книги принимали участие

1. Основные закономерности формирования техногенных отвальных массивов при открытой разработке месторождений полезных ископаемых

1.1. Природные геотехнические системы. Принципы их взаимодействия

1.2. Базовые факторы, определяющие условия формирования техногенных массивов

1.3. Условия размещения и формирования морфологии техногенных массивов 

1.3.1. Рациональная высота техногенных массивов

1.3.2. Оптимизация морфологии техногенных массивов. Целесообразность создания крупных техногенных массивов 

1.3.3. Формирование техногенных массивов во внутренних контурах месторождений полезных ископаемых 

1.4. Компактность размещения техногенных массивов

1.5. Порядок формирования техногенных массивов и техногенного рельефа. Противоречия и разумные компромиссы

2. Изменения техногенного рельефа под воздействием природных процессов 

2.1. Гравитационная дифференциация (сегрегация) горных пород. Использование процессов гравитационной дифференциации пород для формирования техногенных месторождений полезных ископаемых

2.2. Водная эрозия. Новые формы рельефа

2.3. Работа ветра. Ветропылевой и ветропесчаный потоки. Динамическая роза ветров

2.4. Закономерности изменения ветровых потоков при обтекании техногенного рельефа 

2.5. Вынос частиц с техногенных поверхностей

2.5.1. Критерии выноса частиц 

2.5.2. Концепция источников загрязнения, формируемых техногенными массивами

2.5.3. Размеры и морфология зон осаждения частиц, выносимых с техногенных поверхностей

2.5.4. Оценка объемов выноса частиц 

2.6. Формирование элювиальной коры, обеспечивающей защитные свойства внешней оболочки техногенного рельефа

2.7. Процессы выветривания и их влияние на формирование техногенного рельефа 

2.8. Деформации и разрушения техногенного рельефа 

2.8.1. Общие положения

2.8.2. Систематизация горных массивов по условиям формирования склоновых техногенных поверхностей

2.9. Способы стабилизации техногенного рельефа 

2.9.1. Общие положения

2.9.2. Стабилизация бортов карьеров посредством их выполаживания 

2.9.3. Стабилизация бортов карьеров и внутренних отвалов посредством оставления целиков и распорных контрфорсов 

2.9.4. Стабилизация стационарных бортов карьеров посредством их пригрузки внутренними отвалами 

2.9.5. Рельеф остаточных карьерных выемок

3. Формирование техногенных ландшафтов. Рекультивация — как способ ускорения возврата техногенного рельефа в лоно природных экосистем 

3.1. Морфология и структура техногенного рельефа 

3.1.1. Условия формирования техногенного рельефа в процессе производства горных работ

3.1.2. Способы формирования поверхностей техногенного рельефа 

3.1.3. Оптимизация внутренней структуры техногенных массивов. Экранирующие оболочки

3.2. Основные факторы, предопределяющие продуктивность растительных и биотических сообществ

3.2.1. Климатические факторы 

3.2.2. Геоморфологические факторы. Качество поверхности техногенного рельефа 

3.3. Микросреды, формируемые в локальных зонах техногенного рельефа 

3.4. Реабилитация техногенного рельефа

3.4.1. Естественная реабилитация техногенного рельефа

3.4.2. Место рекультивации в комплексе задач по формированию и реабилитации техногенного ландшафта 

3.4.3. Порядок и темпы формирования стационарных поверхностей техногенного рельефа 

3.4.4. Горнотехнические основы создания техногенного ландшафта 

3.4.5. Опыт формирования техногенных ландшафтов в Лаузицком буроугольном бассейне (Германия)

Cписок использованных источников

Приложение 1. Формирование контуров открытых горных работ в водоохранных зонах рек