Опыт цифровой интерпретации данных предварительной геологической разведки золошлаковых отвалов как техногенных месторождений

Значительное количество золошлаковых отвалов, образующихся при сжигании углей на тепловых электростанциях, занимают огромные площади и по своей сути являются техногенными месторождениями, обогащенными ценными компонентами, но, кроме этого, они несут потенциальные геоэкологические риски, так как одновременно являются объектами размещения отходов. В связи с этим для решения вопроса об использовании этих отходов и снижения экологической нагрузки на окружающую территорию необходим комплекс предварительных исследований по их качественным показателям, в том числе и потенциально опасным. Одним из методов исследования, охватывающим не только поверхность, но и глубину объекта исследования, является опережающая (предварительная) геологическая разведка подобных минеральных объектов с целью установления концентраций в них полезных и токсичных компонентов, вовлечения их в переработку и доизвлечения минерального сырья. Предложенный в статье подход, основанный на методическом руководстве по изучению и эколого-экономической оценке техногенных месторождений с внесением авторских дополнений, демонстрирует возможность проведения геологической разведки и предварительного подсчета запасов малыми силами, без привлечения существенного финансирования. 

Маниковский П. М., Сидорова Г. П., Турков Ю. А. Опыт цифровой интерпретации данных предварительной геологической разведки золошлаковых отвалов как техногенных месторождений // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2026. – № 1. – С. 43–58. DOI: 10.25018/0236_1493_2026_1_0_43.

Исследования выполнены при поддержке Российского научного фонда. Грант № 24-27-20029. https://rscf.ru/project/24-27-20029.

Маниковский Павел Михайлович¹ — канд. техн. наук, доцент, SPIN-код: 9511-6257, e-mail: manikovskiypm@yandex.ru, ORCID ID: 0000-0002-0120-1627, Scopus Author ID: 57219316149,
Сидорова Галина Петровна¹ — д-р техн. наук, профессор, SPIN-код: 1416-5854, e-mail: druja@inbox.ru, ORCID ID: 0009-0004-5935-1961, Scopus Author ID: 615647, 
Турков Юрий Анатольевич¹ — аспирант, e-mail: TurkovYuA@nornik.ru,
¹ Забайкальский государственный университет.

Сидорова Г.П., e-mail: druja@inbox.ru.

1. Куликова В. С., Марина П. Ю., Вальцева А. И. Особенности единой энергетической системы России и ее основные проблемы / Энерго- и ресурсосбережение. Энергообеспечение. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. Атомная энергетика: материалы Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, посвященной памяти проф. Н.И. Данилова (1945—2015) — Даниловские чтения. — Екатеринбург, 2019. — С. 244—249. http://elar.urfu.ru/handle/10995/8826.

2. Гордеев И. В., Логвинов М. И., Микерова В. Н., Старокожева Г. И. Состояние, проблемы и перспективы угольной энергетики России // Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. — 2022. — № 3-4(178). — С. 58—64. https://www.lawtek.ru/analytics/2234/sostoyaniye_problemy_i_perspektivy_ugolnoy_energetiki_rossii. 

3. Daia S., Finkelman R. B. Coal as a promising source of critical elements: progress and future prospects // International Journal of Coal Geology. 2018, vol. 186, pp. 155—164. DOI: 10.1016/j. coal.2017.06.005.

4. Салихов В. А. Перспективы извлечения ценных цветных и редких металлов из золошлаковых отвалов энергетических предприятий Кемеровской области // Вестник Томского государственного университета. — 2009. — № 327. — С. 163—168.

5. Feng G., Bai J., Zhang Y. Basic theories and key technologies of rock strata control for residual coal resources mining under complex conditions // Meitan Kexun Jishu. 2020, vol. 48, no. 1, pp. 144—149. DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.XR20.1869.

6. Римкевич В. С., Пушкин А. А., Гиренко И. В. Разработка гидрохимического метода обогащения зольных техногенных отходов предприятий теплоэнергетики // Фундаментальные исследования. — 2015. — № 2-23. — С. 5156—5160.

7. Schneider L., Neil R. L., Lintern A., Sinclair D., Zawadzki A., Holley C., Aquino-López M. A., Haberle S. Assessing environmental contamination from metal emission and relevant regulations in major areas of coal mining and electricity generation in Australia // Science of The Total Environment. 2020, vol. 728, pp. 137—398. DOI: 10.1016/j.scitotenv. 2020.137398.

8. Комарова О. Г., Игнатьева М. Н. Формирование методического обеспечения инструмента оценки эколого-экономической эффективности освоения техногенных месторождений // Известия Уральского государственного горного университета. — 2024. — № 3(75). — С. 142—153. DOI: 10.21440/2307-2091-2024-3-142-153.

9. Adwek G., Boxiong Sh., Dongrui K., Yang J., Luo J. Emission control strategies of hazardous trace elements from coal-fired power plants in China // Journal of Environmental Sciences. 2020, vol. 93, pp. 66—90. DOI: 10.1016/j.jes.2020.02.025.

10. Попов С. М., Ефимов В. И., Петров И. В., Ефимова Н. В. Эколого-экономическая эффективность освоения техногенных месторождений. 2-е изд.. — М.: СИГД, 2020. — 245 с.

11. Yao Z. T., Ji X. S., Sarker P. K., Tang J. H., Ge L. Q., Xia M. S., Xi Y. Q. A comprehensive review on the applications of coal fly ash // Earth-Science Reviews. 2015, vol. 141, pp. 105—121. DOI: 10.1016/j.earscirev.2014.11.016.

12. Gollakota Anjani R. K., Vikranth Volli, Chi-Min Shu Progressive utilisation prospects of coal fly ash. A review // Science of The Total Environment. 2019, vol. 672, pp. 951—989. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2019.03.337.

13. Row R. W. Developments in the management of wastes from coal-fired power plants // Waste Management. 1994, vol. 14, no. 3—4, pp. 299—308. DOI: 10.1016/0956-053X(94)90076-0.

14. Стровский В. Е., Иванов А. Н., Комарова О. Г. Основополагающие принципы оценки эколого-экономической эффективности освоения техногенных месторождений // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Экономика и менеджмент. — 2024. — Т. 18. — № 1. — С. 139—147. DOI: 10.14529/em240113.

15. Уманец В. Н. Научно-методические основы комплексной оценки техногенных месторождений: специальность 11.00.11: Автореф. дисс. … докт. техн. наук. — М., 1992. — 37 с.

16. Cho H., Ji S.-W., Shin H.-Y., Jo H. A case study of environmental policies and guidelines for the use of coal ash as mine reclamation filler: Relevance for needed south korean policy updates // Sustainability. 2019, vol. 11, article 3629. DOI: 10.3390/su11133629.

17. Кондратьев В. Г., Кондратьев С. В. Защита федеральной дороги «Амур» (Чита—Хабаровск) от опасных инженерно-геокриологических процессов и явлений // Инженерная геология. — 2013. — № 5. — С. 40—47.

18. Шнайдер В. А., Сиротюк В. В. Новая классификация типов укрепления откосов земляного полотна // Вестник Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии. — 2011. — № 3(21). — С. 24—28. 

19. Sanchit Gupta, Sandeep Chaudhary Use of fly ash for the development of sustainable construction materials // New Materials in Civil Engineering. Butterworth-Heinemann, 2020, pp. 677—689. DOI: 10.1016/B978-0-12-818961-0.00021-1.

20. Белокрылова С. В., Парыгина Е. Р., Днепровская Д. А. Использование составов на основе золошлаковых отходов как теплоизоляционных материалов для автодорожных покрытий (часть 1) / Кулагинские чтения: техника и технологии производственных процессов. Материалы XXIV Международной научно-практической конференции. — Чита: ЗабГУ, 2024. — С. 91—96.

21. Летутин С. Б., Мизгирев Р. А. К вопросу о стабилизации земляного полотна на вечномерзлых грунтах // Специальная техника и технологии транспорта. — 2023. — № 19. — С. 86—94. 

22. Сультимова В. Д., Чмелева Л. О. О возможности получения теплоизоляционных материалов с улучшенными физико-химическими свойствами / Актуальные проблемы общества, экономики и права в контексте глобальных вызовов. Сборник материалов X Международной научно-практической конференции. — М., 2022. — С. 98—101.

23. Hemalatha T., Ramaswamy A. A review on fly ash characteristics — Towards promoting high volume utilization in developing sustainable concrete // Journal of Cleaner Production. 2017, vol. 147, pp. 546—559. DOI: 10.1016/j.jclepro.2017.01.114.

24. Игнатьев А. А. Добавки в асфальтобетон. Обзор литературы // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. — 2023. — № 1(63). — С. 14—30. DOI: 10.52409/20731523_2023_1_14. 

25. Уфимцев В. М., Ушенина Н. А. Твердеющая закладка горных выработок на основе золы теплоэлектростанций // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. — 2010. — № 4. — С. 7—9.

26. Hirschi J. C., Chugh Y. P. Sustainable coal waste disposal practices // Advances in Productive, Safe, and Responsible Coal Mining. Woodhead Publishing. 2019, pp. 245—269. DOI: 10.1016/B978- 0-08-101288-8.00012-2.

27. Маниковский П. М., Белокрылова С. В., Сахнова П. М., Зубакова Д. С., Зубаков А. А., Шабаева А. Д. Использование составов на основе золошлаковых отходов как теплоизоляционных материалов для автодорожных покрытий (часть 2) // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Строительство и архитектура. — 2024. — Т. 24. — № 4. — С. 34—40. DOI: 10.14529/build240405.

28. Маниковский П. М., Овчаренко Н. В., Гущина Т. О., Сидорова Г. П. Экологическая оценка состояния отвалов золошлаковых отходов для их последующего дифференцированного освоения на примере Харанорской ГРЭС // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2024. — № 8. — С. 19—37. DOI: 10.25018/0236_1493_2024_8_0_19.

29. Маниковский П. М., Сидорова Г. П., Сахнова П. М. Опыт разведки золошлакоотвалов Забайкальского края как техногенных месторождений с применением методики блочного моделирования / Рекультивация нарушенных земель: технологии, эффективность и биоразнообразие: Сборник научных трудов Всероссийской научно-практической конференции. — Новокузнецк: СибГИУ, 2024. — С. 115—119.