Altkaevandatud alade stabiliseerimine ja maakasutuse võimaluste laiendamine Kiviõli põlevkivikaevanduse näitel [Magistritöö. Juhendaja: V. Kaljuste; kaasjuhendajad E. Väli ja H.E. Soosalu]

Eestis on allmaakaevandamisega hõlmatud ligikaudu 320 km2 suurune maa-ala, kus kaevandamisest põhjustatud maapinna langetusega ala pindala on ligi 110 km2. Aktiivseid põlevkivikaevanduste mäeeraldisi on käesoleval hetkel ligikaudu 512 km2 ulatuses. Tänaseks ammendatud aladest ~130 km2 suurusel alal on järelhooldusperiood lõppenud, millest tulenevalt tuleb maapinna võimalike vajumiste ja varingute näol esinevad probleemid nendel aladel lahendada omavalitsuse ja riigi poolt. Rakvere ja Lüganuse vallas on kogu altkaevandatud alal järelhooldusperiood tänaseks lõpenud. Käesoleva magistritöö eesmärgiks oli välja töötada ja välja pakkuda sobivad tehnilised lahendused altkaevandatud aladele jäävate kvaasistabiilsete alade stabiliseerimiseks maa pealt teostatud puur-lõhketöödega. Uuringu käigus viidi läbi katsetööd Kiviõli põlevkivikaevandusega kattuval alal, eesmärgiga stabiliseerida kvaasistabiilne ala, millele oleks tulevikus võimalik rajada päikeseelektrijaam. Valitud katsealal tehti ettevalmistustööd mahus, mis võimaldaksid georadariga maa-aluse situatsiooni kaardistamist. Täiendavalt kasutati kaardistamiseks katsepuurimist. Puur-lõhketööd viidi läbi kahes etapis – esmalt purustati Kiviõli kaevanduse veokäigu linttervikud ning seejärel kogu kaevanduse lasumis asuv lubjakivimassiiv. Lõhketööde järgselt katseala korrastati ning tagastati maaomanikule. Kokkuvõtteks võib öelda, et kvaasistabiilsete alade stabiliseerimine maa pealt teostatud puur-lõhketöödega on võimalik, kuid optimaalseimate tulemuste saavutamiseks on vajalik läbi viia täiendavad samasisulised katsetööd.

Abstract

In Estonia, an area of approximately 320 km2 is covered by underground mining, with and area of about 110 km2 that has experienced surface subsidence due to mining. Currently, there are active oil shale mining permits covering approximately 512 km2. The post-mining maintenance period has ended in depleted areas totaling around 130 km2, where local municipalities and the government have to solve potential issues related to ground subsidence and collapses. Post-mining maintenance period has already ended for the entire underground mining areas in the municipalities of Rakvere and Lüganuse. The aim of this MSc thesis was to develop and propose suitable technical solutions for stabilizing post-mining quasi-stable areas using drilling and blasting from the surface. Experiments were carried out in an area overlapping with the Kiviõli oil shale mine, with the aim of stabilizing quasi-stable areas for potential future use as a solar power plant. Preparatory work was done at the selected project site to enable mapping of underground conditions using ground-penetrating radars. Additionally, test drilling was used for further mapping purposes. Drilling and blasting were conducted in two stages – the pillar that holds up the Kiviõli mine’s haulage track was the first object, followed by the entire overlying limestone massif. The test site was rehabilitated and returned to the landowner after the blasting operations. In conclusion, stabilizing quasi-stable areas through surface drilling and blasting is feasible, but further experimentation is necessary for achieving optimal results.