CC BY
63
54
А.В. Ремезов, А. А. Петрашко
ОХРАНА ТРУДА И ПРИРОДЫ УДК 662.85:622.33 (470)
А.В. Ремезов, А.А. Петрашко
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРИ ЛИКВИДАЦИИ УГЛЕДОБЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ КЕМЕРОВСКОЙ ОБЛАСТИ И ПУТЬ ИХ РЕШЕНИЯ
В процессе реструктуризации угольной отрасли России с 1994 по 2002 гг. было закрыто 187 предприятия по добыче угля из 368 существовавших. В том числе в Кузбассе было закрыто 42 шахты. Закрытие шахт сопряжено с резким изменением характера техногенного воздействия на окружающую среду. Закрытая шахта продолжает оказывать свое отрицательное воздействие на природные комплексы, причем такое воздействие проявляется не только сегодня, в наши дни, но неизбежно проявится, возможно, в больших масштабах, в будущем.
Как действующие, так и закрывающиеся угледобывающие предприятия оказывают значительное воздействие на почвенный растительный покров, поверхностные и подземные воды, атмосферный воздух.
Состояние атмосферы является важной экологической характеристикой. Поэтому представляет значительный интерес, каким образом действующие и ликвидируемые предприятия угледобывающего комплекса Кузбасса влияют на состояние и качество атмосферы.
После закрытия шахты в атмосферу продолжает выбрасываться, в первую очередь, метано-воздушная смесь, продукты окисления и неполного сгорания самовозгоревшихся углей, попавшего в зону пожара шахтного оборудования и т.д. Выделение шахтных газов на земную поверхность происходит в зависимости от многих факторов: природной газонос-
ности угля и вмещающих пород, газообильности шахты, действующих и потушенных пожаров, объема выработанного пространства, этапа затопления шахты (начало, окончание, полное затопление), скорости подъема воды, сезонных изменений атмосферных условий и ряда др.
По состоянию на 1 января 2003 г. зафиксировано 422 зоны выделения на поверхность вредных газов, в том числе 64 опасных и 358 угрожаемых. Количество жилых домов, находящихся в этих зонах, - 2461, промышленных зданий, сооружений - 51. На ту же дату по ликвидируемым шахтам зафиксировано 8 эндогенных и 13 экзогенных пожаров.
Горное производство оказывает негативное воздействие на водный режим территории Кемеровской области. Происходит иссушение зоны горных работ, образуются депрессион-ные воронки, размеры которых зависят от геологических, гидрогеологических условий и продолжительности разработки месторождения. Общая площадь депрессионных воронок в Кузбассе превышает 3 тыс. км2.
Влияние горных работ на речной сток определяется величиной сокращения разгрузки подземных вод в реку за счет шахтного или карьерного водоотлива, увеличения питания реки по тем же причинам и уменьшения запасов подземных вод. Ежедневный водосброс шахт и разрезов Кузбасса составляет более 1 млн. м3. Осушение месторождений приводит
к уменьшению запасов вод в поверхностных водоемах, высыханию колодцев и водозаборных скважин, иссяканию источников, ручьев и небольших речек. В зоне горных работ исчезло и сократило свою протяженность свыше 200 речек, происходит общее иссушение территорий, что проявляется, кроме изменения гидрологических показателей, в деградировании растительности.
Закрытие угольных шахт методом затопления приведет к свертыванию их депрессион-ных воронок и изменению направлений разгрузки загрязненных шахтами подземных вод. Это может привести к тому, что подземные воды, которые раньше разгружались в горные выработки, начнут разгружаться в поверхностные водотоки, неся в них загрязняющие вещества с территорий и свалок различных отходов (включая опасные химические отходы), ранее разгружавшиеся в горные выработки закрываемых шахт. Установлено, что в результате влияния сточных вод закрываемых шахт на воды поверхностных водотоков ПДК по целому ряду компонент в последних повысились в 2-7 раз, число зданий, находящихся в зонах подтопления, составляет 1526.
Добыча угля сопровождается разрушением почвенного покрова и естественных ландшафтов при проведении горнодобывающих работ как открытым, так и подземным способом. В первую очередь, за счет ведения горных работ, разруша-
Охрана труда и природы
55
ется геологическая среда. Вынос на поверхность громадной массы глубинных горных пород (по Кузбассу это свыше 12 млрд. м3) привел к процессам осадки поверхности, изменению рельефа местности, образованию депрессионных воронок, нарушил природное равновесие в миграции химических элементов, разрушил сложившиеся природные биоценозы. Просадки поверхности, затрагивающие нередко территории городов и поселков, вызывают серьезные осложнения в эксплуатации жилищного фонда, промышленных зданий и сооружений, приводят к образованию мощных техногенных ландшафтов (гг. Прокопьевск, Киселевск, Белово, Анжеро-Судженск и др.), провоцируют активизацию опасных экзогенных геологических (оползней) процессов (г. Осинники).
С начала интенсивной эксплуатации угольных и других месторождений ископаемых в области нарушено около 100 тыс. га. Эти практически мертвые земли сосредоточены в густонаселенных районах, занимая в ряде случаев 15-20 % территории (районы городов Прокопьевска, Киселевска, Белово). При таких масштабах разрушения естественных природных ландшафтов эти районы соответствуют критериям отнесения к зонам "экологического бедствия".
Начиная с 1994 г. на ликвидируемых шахтах выявлено
около 5000 провалоопасных зон общей площадью 41 млн. м2, в которых расположено 1263 здания.
Вследствие физического и химического выветривания горных пород в окружающую среду попадает большой спектр загрязняющих веществ. Перенос их на значительные расстояния превращает локальное загрязнение окружающей среды в региональное. На нарушенных горнодобывающими работами землях изменяются микроклиматические условия - зачерненная углистыми частицами поверхность сильнее нагревается, увеличивается испарение, снижается относительная влажность воздуха.
Вышеперечисленные проблемы нанесли большой урон окружающей среде Кемеровской области, а в дальнейшем приведут к ещё более серьёзным экологическим последствиям.
Для решения целого ряда задач по устранению экологических последствий разработки угольных месторождений, перспективного выбора экологически наиболее приемлемого и экономически целесообразного варианта технологии и т. д., требуется определить допустимый предел экологической нагрузки на окружающую среду угледобывающего района.
Мы предлагаем ограничить объём добываемых полезных ископаемых на единицу площади по следующей формуле:
Оэкол Огеол/Зотв^г^в^ш
где
Оэкол - относительно экологически безопасный объём добычи угля на 1 км2, тыс.т/км2;
Огеол - геологические запасы углы в горном отводе, тыс.т;
Зотв - площадь горного отвода угледобывающего пред-2
приятия, км ;
qг - коэффициент, учитывающий газодинамический фактор экологической нагруженно-сти территории;
qв - коэффициент, учитывающий гидрогеологический фактор экологической нагру-женности территории;
qп - коэффициент, учитывающий фактор нарушения поверхностных земель;
Причём коэффициенты qг, qв и qп изменяются в пределах от 0 до 1 в зависимости от следующих параметров:
1. глубина разработки;
2. вид вмещающих пород;
3. метод дегазации горного отвода;
4. угол падения пластов;
5. технология добычи;
6. метанообильность пластов;
7. миграционного режима подземных и наземных вод;
8. использование поверхностных земель.
Соблюдение данного предела при проектировании горных предприятий решит ряд экологических проблем при их ликвидации.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Отчёт о проведённой работе за IV квартал и 12 месяцев 2002 года / Кузбасский центр мониторинга производственной и экологической безопасности. Кемерово, 2003. - 123 с.
2. Трубецкой К.Н. Проблема обеспечения экологической безопасности недропользования // Горный журнал.-2003.-№ 4-5. - с.3-5.
□ Авторы статьи:
Ремезов Петрашко
Анатолий Владимирович Алексей Анатольевич
- доктор технических наук, профес- - аспирант каф. разработки место-
сор каф. разработки месторождений рождений полезных ископаемых
полезных ископаемых
