Влияние закрытия шахт на окружающую среду шахтерских городов и поселков Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

доснабжения составляет: 48 % - при подземной добыче механическим способом; 94 % - при гидравлическом способе; 67 % - при добыче открытым способом; 92 % - при обогащении от общего водопотребления.

Предлагаемые к реализации технические решения в технологическом аспекте не имеют сложностей их осуществления с использованием как отечественного, так и импортного оборудования. В социальном плане позволяют создать дополнительные рабочие места и резко улучшить экологическую ситуацию в угледобывающих регионах.

В экономическом направлении значительно, на 21-30 %, снижается себестоимость добываемого угля, т.к. затраты на попутные минеральные и энергетические ресурсы, выбрасываемые с отходами, становятся сырьевыми ресурсами поступающими на производство новой продукции, приобретающей свою себестоимость и потребительскую стоимость - это электрическая и тепловая

энергия, технологическая и питьевая вода, химические продукты (ацетилен, моторное топливо, формалин, техническая сажа и др.), объемы выработанного пространства используемые для размещения (захоронения) твердых отходов и т.д.

Реализация технических решений позволяет снизить затраты на питьевую и технологическую воду на 11-13 % ), на электрическую энергию на 17-23 %, тепловую энергию на 6-9 %. Производство химических продуктов, таких как ацетилен - стоимостью 40-43 долл. за один баллон, формалин -5000 долл. за 1 т, моторное топливо 6800-7500 руб. за 1 т, позволит иметь стабильный доход в размере 35-50 млн руб. в год по шахте с объемом добычи порядке 1 млн т угля.

Реализация технических решений позволит создать приемлемый экологический уровень в регионе подземной добычи угля, а отходы, наносящие вред окружающей среде, превращаются в полезный продукт приносящий доход.

Коротко об авторах

Ельчанинов Евгений Александрович - профессор, доктор технических наук, Московский государственный горный университет.

------------------------------------------- © Ю.И. Кураков, В.Н. Кухтин,

В.Г. Суворов, 2004

УДК 622.8

Ю.И. Кураков, В.Н. Кухтин, В.Г. Суворов

ВЛИЯНИЕ ЗАКРЫТИЯ ШАХТ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ ШАХТЕРСКИХ ГОРОДОВ И ПОСЕЛКОВ

Семинар №7

Герритория Восточного Донбасса характеризуется повышенным уровнем техногенного нарушения окружающей среды. На картах «Экологического атласа Ростовской области» эта территория выделяется наличием областей аномальных концентраций токсичных элементов, большой запыленности атмосферы,

нарушений водной среды и ландшафта. Экологическая обстановка здесь может расцениваться как критическая. Наиболее острые экологические проблемы Восточного Донбасса вызваны реструктуризацией угольной промышленности. Массовое закрытие угольных шахт привело к обострению экологических и социаль-

ных проблем в регионе, как в период ликвидации угольных шахт, так и в будущем, в течение 10 и более лет.

В шахтерских городах и поселках угольных предприятий ОАО «Ростовуголь» отмечаются существенные нарушения окружающей природной среды, связанные с одновременным влиянием как работающих, так и ликвидируемых угольных шахт на экологическую обстановку и инфраструктуру городов и поселков.

Негативное влияние процесса массовой ликвидации шахт сказывается на всех элементах природной среды: ее водной, воздушной составляющих, ландшафте и биосфере.

В результате ликвидации шахт происходит уменьшение сбросов шахтных вод, однако восстановление уровней подземных вод по мере затопления шахт сопровождается негативными последствиями - подтоплением территории городов и поселков, сельхозугодий, инженерных сооружений, значительным изменением первоначального химического состава и физических свойств дренажных вод. Дренируемые в поверхностные водоемы воды затопленных шахт имеют повышенное содержание тяжелых металлов и микроэлементов, превышающие ПДК в десятки раз.

Состав шахтных вод формируется в результате взаимодействия подземных вод с горными породами посредством контактного обмыва. Подземные шахтные воды разнообразны по химическому составу. Они содержат минеральные, органические и бактериологические загрязнения, имеют, как правило, повышенную токсичность. Минерализация шахтных вод ОАО «Ростовуголь» колеблется от 2000 до 5000 мг/дм3, а иногда и выше.

При затоплении шахт в начальный период происходит изменение физико-химического состава шахтных вод. Так, например, на ШУ «Горняцкое» в начальный период затопления водородный показатель pH составлял около 10 единиц, а спустя год после затопления - около 7.0. Содержание железа в подземных водах шахты «Глубокая» в начальный период составляла 60 и более мг/дм3, а затем значительно снизился (до 10 мг/дм3 и менее).

Особо следует отметить негативные экологические последствия, оказываемые поверхностными водами, выдавливаемые огромной горной массой породных отвалов. Как правило, эти воды высоко и гипертоничны, водородный показатель этих вод ниже 6,0 единиц (шахта «Глубокая»- 3,1), минерализация выше 10000

мг/дм3 (шахта «Несветаевская»- более 60000 мг/дм3), содержат значительное содержание тяжелых металлов (содержание меди в подот-вальной воде шахты «Несветаевская»- 0,3 мг/дм3). Иногда эти воды протекают земной поверхности не один километр (шахта «Глубокая»).

Затапливаемые шахты имеют гидравлическую связь с действующими шахтами, что приводит к значительным перетокам воды в горные выработки действующих шахт. Это обуславливает необходимость больших дополнительных затрат на увеличение водоотлива в действующих шахтах.

Такие явления имели место в г. Новошах-тинске на шахте Ленина в 2002 г., на шахте «Западная» в 2003 г. 01.02.03 произошел прорыв воды в объеме до 60 тыс. м3/час в блоковой ствол ш. «Западная» на отметке - 235 м. В зону затопления шахты попало около 870 тыс. м3 воды из ранее затопленных вышележащих выработок ликвидированных шахт. Стоимость восстановительных работ составляет 114 млн руб.

Затопление выработанного пространства ликвидируемых шахт приводит к вытеснению на поверхность, в заглубленные помещения загрязненного шахтного воздуха. Обогащенный метаном, радиоактивными элементами, обескислороженный воздух скапливается в замкнутых пространствах и представляет опасность для жизни людей, что неоднократно приводило к трагически последствиям.

Повышение концентрации метана и углекислого газа, а также пониженное содержание кислорода («мертвый» воздух) фиксировались при выполнении экологического мониторинга при закрытии шахт сотрудниками ООО «Санитарно-промышленная лаборатория по экологии и промсанитарии». Результаты замеров концентраций метана, диоксида углерода и кислорода позволили установить повышенное содержание метана и диоксида углерода в подвальных помещениях частного жилого сектора по ул. Суворова,13 (пос. Синегорский, Белока-литвенского района). Понижение содержания кислорода было зафиксировано в подвальных помещениях по ул. Гайдара, 34, а также в подвальных помещениях жилых домов по улицам, расположенным в пойме течения реки Грушев-ка в г. Шахты (район Грушевского моста). После ликвидации шахт в течение продолжительного времени на части подработанной площади происходят оседания земной поверхности над

выработанным пространством с появлением депрессий рельефа, дегратации почв, нарушениями целостности зданий и сооружений, формированием переувлажненных участков в понижениях рельефа.

Затопление подземных выработанных пространств привело к изменению напряженного состояния горного массива, что выражается в активизации сейсмических явлений. Сейсмические наблюдения в г. Шахты регистрировали техногенные землетрясения силой до 3-4 баллов по шкале Рихтера.

Закрытие угольных шахт ведет к уменьшению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу в результате числа действующих промышленных котельных, погрузочнотранспортных процессов на шахтах и обогатительных фабриках, систем выведения шахтного воздуха из выработанного пространства при проветривании шахт, однако активтзарует другие источники загрязнения атмосферы.

По государственной статистической отчет-

ности 2ТП - воздух (количество выбрасываемых в атмосферу загрязняющих веществ за год) за 2003 г. породными отвалами, находящимися на балансе ликвидируемой комиссии ОАО «Ростовуголь», было выброшено в атмосферу 106,4 т твердых частиц и 250,3 т газообразных веществ, в том числе: диоксида серы -21,6 т, оксида углерода 215,7 т, оксида азота -2,2 т и сероводорода - 10,8 т.

В зонах влияния закрывающихся угольных шахт почвенно-растительный слой загрязнялся в течение десятков лет их отработки. В районах промплощадок шахт отмечается сверхнормативное содержание свинца, меди, цинка, марганца, хрома и других металлов.

С целью своевременного выявления, оценки, прогноза и планирования мероприятий по предотвращению и ликвидации негативных экологических последствий массового закрытия шахт создан Центр социальноэкологического мониторинга Восточного Донбасса, расположенный в г. Шахты.

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

Кураков Ю.И., Кухтин В.Н., Суворов В.Г. — Московский государственный горный университет.

--------------------------------------- © М.В. Тарасова, 2004

УДК 622.8 М.В. Тарасова

ОЦЕНКА МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛЫХ ПОРОД ПРИ ПОДЗЕМНОМ ЗАХОРОНЕНИИ ВЫСОКОМИНЕРАЛИЗОВАННЫХ ВОД

Семинар №7

~П настоящее время одним из способов -Я-М утилизации высокоминерализованных вод является захоронение их в толщах многолетнемерзлых горных пород на больших глубинах (Нейс, 1978; Борисов, Климов, 1988). Он широко реализован на кимберлитовых месторождениях Северо-Западной Якутии.

Как пойдет процесс растворения льда, перераспределения рассола в толщах многолетней мерзлоты, как это отразится на температурном поле пород неизвестно. В связи с этим сделана попытка не только оценить характер изменения температур, но и спрогнозировать направленность мерзлотного процесса.