Investigation of the mining departments influence of Solotvynsky salt mine se on the earth surface, buildings and constructions using satelite radar monitoring

Abstract

Дослідження спрямовані на проведення геодинамічного аудиту ДП “Солотвинський солерудник” та прилеглої території з можливістю виявлення зон із осіданням або підняттям земної поверхні, які плавно сповільнюються, прискорюються або розвиваються із постійною швидкістю. Для моніторингу зони інтересу використано сучасні технології супутникової радарної інтерферометрії. Достовірність отри- маних результатів підтверджено вимірюваннями вертикальних зміщень земної поверхні та окремих об’єктів методом геометричного нівелювання. За результатами спостережень величин зсувів земної поверхні та окремих об’єктів космічними (радарної інтерферометрії) та наземними (геометричним нівелюванням) методами зафіксована висока кореляція даних і підтверджена наявність зон активних осідань на території гірничої виробки. До найнебезпечніших екзогенних геологічних процесів (ЕГП) за величиною збитків, завданих господарським об’єктам, належать: зсуви, карст, підтоплення, абразія, селі тощо. Поширення та інтенсивність прояву ЕГП визначаються особливостями геологічної та геоморфологічної будови території, її тектонічним, неотектонічним та сейсмічним режимами, а також гідрологічними, кліматичними, гідрогеологічними палео- та сучасними умовами. Солотвинський солерудник – одне із найстаріших підприємств Закарпаття. Родовище експлуатується із часів Римської імперії. У 1360 р. на місці рудника було засновано поселення солекопів – Солотвино, яке згодом стало центром солевидобування і королівською монополією. Загалом на родовищі пройдено дев’ять шахт. У 1995–1996 та 2001 роках після паводків почалося затоплення шахт. У 2005 р. в Солотвині активізувалися зсувні та карстові провалля, що призвело до пошкодження житлових будинків, доріг та інфраструктури. Повністю затоплено дві шахти. Сьогодні на території солерудника і прилеглих територіях спостерігаються небезпечні природні та техногенні процеси. Це переважно соляний карст, як підземний, так і поверхневий, провали територій у місцях розташування шахт, а також зсувні процеси. Тому мета досліджень – здійснення геодинамічного аудиту ДП “Солотвинський солерудник” та прилеглої території з можливістю виявлення зон із осіданням або підняттям земної поверхні, які плавно сповільнюються, прискорюються або розвиваються із постійною швидкістю. Для досліджень та виконання геодинамічного аудиту ДП “Солотвинський солерудник” та прилеглої території використано дані радіолокаційної інтерферометрії із 30.04.2016 до 25.06.2018 р. У роботі використано сучасні методи інтерферометричного оброблення супутникових радіолокаційних даних: метод “PS” – метод постійних розсіювачів та метод SBAS – метод малих базових ліній. Методом геометричного нівелювання здійснено вимірювання вертикальних зміщень в окремих місцях земної поверхні з метою верифікації інтерферометричних даних. Моніторинг зони інтересу проведено із використанням сучасних технологій супутникової радарної інтерферометрії. За результатами спостережень величин зсувів земної поверхні та окремих об’єктів космічними (радарної інтерферометрії) та наземними (геометричним нівелюванням) методами зафіксовано високу кореляцію даних і підтверджено наявність зон активних осідань на території гірничої виробки.The most dangerous exogenous geological processes (EGP) in terms of the amount of damage caused to economic objects include: landslides, karst, flooding, abrasion, mudslides, etc. The distribution and intensity of EGP are determined by the peculiarities of geological and geomorphological structure of the territory, its tectonic, neotectonic and seismic regime, as well as hydrological, climatic, hydrogeological paleo- and modern conditions. Solotvynsky salt mine is one of the oldest enterprises in Transcarpathia. The field has been exploited since the Roman Empire. In 1360, a settlement of salt miners, Solotvyno, was founded on the site of the mine, which later became a center of salt production and a royal monopoly. There are a total of nine mines in the field. In 1995–1996 and 2001, floods began flooding mines. In 2005, landslides and karst abysses intensified in Solotvyno, leading to damage to residential buildings, roads and infrastructure. There was a complete flooding of the mines of two mines. Currently, dangerous natural and man-made processes are observed on the territory of the salt mine and adjacent territories. This is mainly salt karst, both underground and surface, the collapse of areas in the location of mines, as well as landslides. Therefore, the purpose of the research is to conduct a geodynamic audit of SOLOTVYNSKY SALT MINE SE and the surrounding area with the possibility of identifying areas with subsidence or rise of the earth’s surface, which are gradually slowing down, accelerating or developing at a constant rate. Output data. Radar interferometry data in the period from April 30, 2016 to June 25, 2018 were used for research and performance of geodynamic audit of SOLOTVYNSKY SALT MINE SE and the adjacent territory. Modern methods of interferometric processing of satellite radar data are used in the work: the method of “PS” – the method of constant scatterers, and the method SBAS – the method of small baselines. The method of geometric leveling was used to measure vertical displacements in some places on the earth’s surface in order to verify interferometric data. Monitoring of the area of interest was carried out using modern technologies of satellite radar interferometry. According to the results of observations of landslides and individual objects by space (radar interferometry) and ground (geometric leveling) methods, a high correlation of data was recorded and the presence of zones of active subsidence in the mining area was confirmed.