Проблемы влияния на природную среду массового затопления угольных шахт Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

тозы и обоснование возможности размещения коминерализованных вод. в льдистых многолетнемерзлых породах высо-

— Коротко об авторах -------------------------------

Тарасова М.В. — Московский государственный горный университет.

---------------------------------------------- © И.В. Головко, 2004

УДК 622.8 И.В. Головко

ПРОБЛЕМЫ ВЛИЯНИЯ НА ПРИРОДНУЮ СРЕДУ МАССОВОГО ЗАТОПЛЕНИЯ УГОЛЬНЫХ ШАХТ

Семинар №7

¥ ¥ ачатое в середине 1990-х гг. массовое

-1-1 закрытие нерентабельных и особо убыточных шахт, проводимое в рамках реструктуризации угольной промышленности, имело весьма слабую нормативную базу и технические требования по многим видам ликвидационных работ. Для решения экологических проблем на конкретных предприятиях нормативной базы практически не существовало.

Многие проекты ликвидации шахт практически не содержали в себе необходимых наблюдений. Так, в 1999 г. на 40 % ликвидированных шахт не производился даже газовый контроль в местах его выхода на поверхность, зачастую вообще не проводились работы по рекультивации нарушенных земель.

В условиях перехода отрасли к рыночным отношениям, передачи угольных предприятий и компаний в частные руки, проявляется тенденция получения прибыли за счет экологически несбалансированной эксплуатации природных ресурсов, экономия на природоохранных мероприятиях. Преградой этому должны быть экономические механизмы, которые на сегодняшний день недостаточно разработаны, а размер предъявляемых предприятиям отрасли платежей и штрафов не отражает полной величины экономического ущерба, причиняемого природной среде и человеку и значительно ни-

же затрат на реализацию природоохранных мероприятий. А по последним данным стоимость работ по ликвидации последствий вредного влияния на природную среду в период реструктуризации угольной промышленности составляет почти 50 % от всех средств, предусмотренных проектами ликвидации предприятий.

Программа реструктуризации угольной промышленности наряду с закрытием особо убыточных шахт, имела своей целью и улучшение экологической обстановки в угледобывающих районах. Многие ученые и специалисты считали, что после затопления шахт в течение 2-3 лет образуется первозданный гидрогеологический режим, произойдет качественное улучшение шахтных вод, которые могут быть использованы даже для питьевых целей; прекратится процесс сдвижения горных пород, оседания и деформации земной поверхности.

Однако, масштабная ликвидация шахт “мокрым” способом, т.е. полным затоплением, привело к развитию столь значительных негативных экологических явлений, что существует опасность крупномасштабных изменений природной среды. Ликвидация шахт сопровождается возникновением новых, не до конца изученных в настоящее время явлений и процессов, которых не было при эксплуатации

предприятия, и которые оказывают негативное влияние на окружающую природную среду и нормальную жизнь населения шахтерских городов и поселков. Прежде всего, это: неконтролируемое “выдавливание” метана на поверхность из подработанного горного массива на более высокие отметки и проникновение его в подвальные помещения и нижние этажи различных жилых и общественных зданий; подтопление и заболачивание территорий, в том числе жилых районов, изменение режима подземных вод, загрязнение питьевых водозаборов, подземных и поверхностных водоемов; изменение гидрогеологического и геомехани-ческого режимов и как следствие - активизация оползневых явлений и провалообразования.

Считается, что в целом закрытие неперспективных и особо убыточных шахт привело к снижению техногенной нагрузки на все компоненты природной среды и улучшению экологической обстановки в угольных регионах. Это связано с прекращением функционирования на ликвидированных предприятиях целого ряда технологических процессов, оказывающих постоянную техногенную нагрузку на природную среду. И как следствие, уменьшились объемы выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, улучшилось качество откачиваемых шахтных вод, уменьшился объем шахтных вод, выходящих на поверхность, прекратилось изъятие из оборота новых земельных участков, выдача породы в породные отвалы и т.п.

Однако, ликвидация шахт не стала тем инструментом, с помощью которого предполагалось смягчить антропогенное и техногенное воздействие на окружающую среду. Прекращение хозяйственной деятельности предприятий не означает одновременного прекращения их воздействия на компоненты природной среды. Затопление горных выработок может осуществляться в течение нескольких лет, а шахтная вода при этом продолжает изливаться на поверхность, затапливая жилые районы и загрязняя поверхностные водоемы. Выход опасных газов из выработанного пространства закрытых шахт на земную поверхность может продолжаться годами, создавая повышенную опасность для населения и работающих предприятий. Процессы сдвижения земной поверхности даже, несмотря на давний срок окончания горных работ, не затухают, отмечаются и случаи рецидива ранее ликвидированных провалов (как 1-3 года, так и 20-30 лет назад). Поэтому, для контроля за состоянием природной

среды в послеликвидационный период созданы Центры экологического мониторинга. Но существующая в настоящее время система контроля не позволяет объективно оценивать изменяющуюся обстановку в зоне влияния и, главное, своевременно принимать соответствующие управляющие решения.

Методические и нормативные документы разрабатывались одновременно с закрытием шахт, хотя это следовало бы сделать до массовой ликвидации угольных предприятий и избежать при этом масштабных негативных явлений или минимизацию их воздействия. Только к 1998 г. появились научно-методические документы.

Существующие нормативные документы требуют корректировки, т.к. не учитывают широкомасштабность работ по ликвидации угольных шахт и возможных негативных экологических последствий, связанных с комплексным изменением гидрогеологического, геомехани-ческого, геодинамического режимов. Не учитывается влияние ликвидируемой шахты на соседние действующие с точки зрения прорывов воды, миграции газов. Отсутствуют документы, включающие весь объем необходимых мероприятий по технологическому и безопасному экологическому обеспечению процессов массовой ликвидации нерентабельных угольных шахт.

Для полной реабилитации территорий и устранения негативных экологических последствий ликвидации шахт необходимо осуществление целого комплекса природоохранных мероприятий. И, наряду с технологическими мероприятиями, направленными на борьбу с газом, водой, провалами и т.п., приоритетными надо выделить:

- до ликвидации шахт и их затопления проводить подробные исследования и производить опережающую научно-обоснован-ную оценку возможных экологических последствий;

- ведение мониторинга в полном объеме с начала ликвидационных работ до устранения всех негативных последствий;

- разработка системы автоматизированного мониторинга, совершенствование его организации и проведения;

- коренное обновление на новейшей научной основе методической и нормативной документации в сфере экологии при ликвидации угольных шахт.

Если подвести краткие итоги, то можно

констатировать, что стабильное улучшение экологической ситуации в угледобывающих районах при закрытии неперспективных и нерентабельных предприятий может быть обеспечено только на основе полной комплексной оценки состояния окружающей природной среды в зонах негативного экологического

влияния ликвидированных шахт и выполнения всех вышеперечисленных природоохранных мероприятий. В результате, будут минимизированы масштабные негативные явления и прекращено бесконтрольное загрязнение окружающей среды.

— Коротко об авторах -------------------------------

Головко ИВ. — Московский государственный горный университет.

----------------------------------------- © В.И. Бабков-Эстеркин, 2004

УДК 658.567.1

В.И. Бабков-Эстеркин

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ ПОЛУЧЕНИЯ СИТАЛЛОВ С ЗАДАННЫМИ ФИЗИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ -ПЕРСПЕКТИВНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ ОТХОДОВ

Семинар № 7

инеральные отходы горных предприятий в настоящее время превратились в техногенное сырье, которое на многих горных предприятиях может и должно учитываться в технологическом процессе работы предприятия и в связи с этим изучаться в полном объеме - по минеральному составу, физическим, технологическим и химическим свойствам, темпам оразования, объемам, накопившимся на предприятии к моменту изучения и перспективным объемам образования, наличию в них токсичных и радиоактивных материалов, влиянию на окружающую среду, по перспективным направлениям утилизации.

В связи с тем, что в подавляющем случае минеральные отходы горных предприятий содержат значительные количества окислов кремния, алюминия, железа, кальция и магния (см., например, табл. 1 и 2), которые являются основными компонентами сырьевых составов при получении из минерального сырья минеральных строительных материалов - таких как цемент, керамика, отделочные и облицовочные

каменные материалы, минеральные пигменты и тому подобное, то наибольший интерес представляют исследования возможностей получения таких материалов из рассматриваемых минеральных отходов и изучение возможностей получения новых строительных материалов с необходимыми для строительного дела свойствами. Такие исследования нося! главным образом экспериментальный характер, хотя во многих случаях возможны и теоретические исследования.

Особый интерес представляют возможности получения различных материалов путем спекания смесей стеклобоя и минеральных отходов таких как шлаки тепловых электростанций, металлургических предприятий, хвостов обогатительных фабрик, вскрышных и вмещающих полезные ископаемые пород. Нами были изучены возможности получения отделочных материалов типа стеклокремнезит из смесей кварцсодержащих отходов ряда горных предприятий и стеклобоя. Однако, работы застопорились в связи с удорожанием стоимости