Уголь Украины 2001'4
А. Г. ЗАБОЛОТНИЙ, канд. техн. наук (Минтопэнерго Украины) Е. В. ГРИГОРЮК, канд. техн. наук (ДонУГИ)

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ В УГОЛЬНОЙ ОТРАСЛИ УКРАИНЫ

Проблемы рационального природопользования, сокращения источников загрязнения атмосферного воздуха и поверхностных вод, восстановления нарушенных земель являются приоритетными при определении уровня природоохранной деятельности той или иной отрасли. Угледобывающие предприятия оказывают значительное влияние на окружающую природную среду, так как извлекаемые на поверхность уголь и вмещающие породы, а также продукты их переработки загрязняют атмосферу пылью, сажей и газообразными токсичными выбросами. Попутно выделяющийся метан и двуокись углерода способствуют созданию негативных явлений. Выдаваемая из шахт вода содержит большое количество солей и различных твердых примесей, загрязняющих водоприемники. Размещение породы в отвалах и подработка поверхности приводят к деградации земельных ресурсов.
В целях снижения вредного влияния на окружающую среду угольными предприятиями выполняются весьма трудоемкие природоохранные работы. Старение шахтного фонда, усложнение горно-геологических условий угледобычи в связи с переходом на более глубокие горизонты приводят не только к снижению технико-экономических показателей работы, но и к ухудшению экологической обстановки, вызванной увеличением антропогенного воздействия на окружающую среду.
Охрана и рациональное использование водных ресурсов. Из шахт попутно выдается на поверхность большое количество воды. Из шахт и разрезов выкачано 741,9 млн. м3 воды в год, что составило 88,6% общего водозабора по отрасли. Основные загрязнители шахтных и карьерных вод - взвешенные вещества, минеральные соли, нефтепродукты, соли тяжелых металлов, бактериальные примеси. Очистка от взвешенных веществ осуществляется отстаиванием и фильтрацией с последующим обеззараживанием воды при сбросе в гидрографическую сеть. По содержанию взвешенных веществ наиболее загрязненную воду принимают реки Кальмиус, Северский Донец и Миус. По угольной промышленности Украины объем загрязненных и недостаточно очищенных шахтных вод составил 97,8%, чистой воды в общем сбросе - всего 2%.
Шахтная вода загрязнена не только взвешенными веществами, но и минеральными солями, их в реки сброшено 1145 тыс. т. Среднее солесодержание 2,2 г/л, однако диапазон весьма широк. Так, на шахтах ГХК "Донуголь" наличие в водах солей достигает 5 г/л, в ГХК "Лисичанскуголь" при средней концентрации солей 8 г/л сбрасываемая шахтой "Кременная" вода содержит более 15 г/л. Основной объем вод имеет минерализацию от 2 до 10 г/л.
Тревожное положение создается по экологической безопасности реки Днепр, являющейся главной водной артерией Украины и источником хозяйственного водопользования центральной и южной частей страны. Шахты ГХК "Донуголь" (западное крыло), "Селидовуголь", "Добропольеуголь", "Красноармейскуголь" и особенно "Павлоградуголь" сбрасывают весьма соленые воды в Днепр через приток Самару. Для предупреждения засоления Днепра в ГХК "Павлоградуголь" построены пруды-накопители, выпуск из которых осуществляется в паводковый период. Однако такое решение технически нерационально, поскольку требует изъятия значительных площадей пахотных земель.
Одной из важных задач, стоящих перед угольщиками Донбасса, является создание эффективных средств и технологии деминерализации шахтных вод. Многолетние попытки отдельных научных и проектных организаций показали, что существующие пути и методы обессоливания малопроизводтельны и экономически невыгодны.
Выдаваемая из шахт вода загрязнена в ряде случаев взвешенными веществами выше установленного норматива из-за отсутствия предварительной очистки в подземных условиях. Участковые и главные водосборники заилены, а чистка их производится несвоевременно, поэтому горизонтальные отстойники зачастую не справляются с большим объемом загрязненной воды. Строительство и реконструкция прудов-осветлителей в последние годы прекращены из-за недостатка средств и техники.
По-прежнему низок удельный вес использования очищенной воды для производственных нужд, вследствие чего расход питьевой воды остается на уровне 1992-1993 гг. Медленно растут объемы использования воды в системах оборотного водоснабжения.
Охрана атмосферного воздуха. На предприятиях отрасли насчитывается 9668 стационарных источников, из которых 6246 организованных и 3422 неорганизованных, имеется 711 промышленных и 755 коммунально-бытовых котельных, более 4535 аспирационных систем, 182 горящих породных отвала. Для снижения выбросов твердых веществ в атмосферу котлоагрегаты котельных оборудованы циклонами различных типов, обеспечивающих степень очистки отходящих топочных газов по твердому компоненту до 80-90%. Всего на предприятиях отрасли более 2000 котлов, работающих на угле, газе, мазуте. Промышленные котельные оборудованы (37,5%) средствами пылеулавливания. Практически не улавливаются газообразные вредные вещества (окислы азота, серы и др.). Неблагоприятная экологическая обстановка складывается при работе коммунально-бытовых котельных, числящихся на балансе угольных предприятий; их 755 (котлов 2556), а оснащено пылеулавливателями только 29 (119 котлов). Доля загрязнения атмосферного воздуха выбросами от промышленных и коммунально-бытовых котельных превышает 13%, причем 3/4 приходится на промышленные. Это связано с тем, что промышленные котельные работают в течение всего года, а коммунально-бытовые - только в сезон отопления.
Наибольшее количество организованных источников загрязнения атмосферы в отрасли - это аспирационные системы шаxт, заводов и фабрик. Сюда входят вентиляционные стволы, стационарные пункты пересыпания угля на обогатительных и брикетных фабриках, пункты погрузки, аспирационные системы участков и цехов заводов угольного машиностроения, кузнечные, гальванические и пр.
Среди неорганизованных стационарных источников особое место занимают горящие породные отвалы, их площадь около 8,4 тыс. га земли, заскладировано около 2 млрд. м3 пород. В числе действующих осталось 76 терриконов, половина из них горящие; среди недействующих отвалов 72 горящих. Тушение их - одна из важных и трудных экологических задач. Радикальное профилактическое мероприятие против самовозгорания терриконов - складирование породы в плоские отвалы ярусами высотой 20-30 м, уплотнение их бульдозерами и покрытие нейтральными глинистыми материалами на 0,5- 0,7 м. В этом случае обычно исключаются подсос воздуха и самовозгорание.
В отрасли насчитывается 386 плоских породных отвалов (в том числе и переформированных из терриконов), из них 197 действующих, среди которых 58 имеют очаги горения. Это связано обычно с нарушением технологии формирования (недостаточное уплотнение породной массы, отсутствие изолирующего слоя по контуру яруса и между ярусами). Выбросы газов из горящих отвалов незначительны (около 10%), но при их горении выделяются наиболее токсичные газообразные вещества: сернистый ангидрид, оксид углерода и сероводород.
Разрешение экологических проблем в области охраны атмосферного воздуха связано в первую очередь с оснащением источников загрязнения высокоэффективными пылегазоулавливающими аппаратами, сокращением количества мелких организованных и неорганизованных стационарных источников, разработкой и внедрением более совершенных и чистых технологических процессов. Проведенные мероприятия позволили улучшить экологическую обстановку в регионах деятельности отрасли. Почти 60% общего количества отходящих вредных веществ приходится на предприятия Донецкой области, около 15% - Луганской и примерно 25%- ГХК "Александрияуголь", "Укрзападуголь" и др. От всех отходящих газов 70% составляет метан, поступающий с вентиляционной струёй из шахт. Не являясь токсичным газом, метан в атмосфере может, как и углекислый газ, способствовать развитию парникового эффекта. Среди токсичных газов, поступающих в приземный слой атмосферы, значительное количество оксида углерода (136 тыс. т) и сернистого ангидрида (79,4 тыс. т). Организованные стационарные источники выделения вредных веществ в большей части оборудуются пылеулавливающей аппаратурой. Из пылегазовой смеси улавливается лишь твердая фаза. Из общего количества отходящих веществ на пылегазоочистные установки поступает около 40%), причем твер-дой фракции 98%). Пылегазовыми установками уловлено 90% поступивших на очистку вредных веществ.
Высокий уровень улавливания твердых компонентов из пылегазовых отходящих масс отмечен на тех предприятиях, где большие объемы переработки угля (обогатительные и брикетные фабрики) и много сжигаемого топлива. Так, в котлоагрегатах теплоэлектроцентра-лей ГХК "Александрияуголь" образу-ется более половины твердых отходов. Установленное на котлоагрегатах современное оборудование (батарейные циклоны сухого пылеулавливания, электрофильтры, мокрое пылеулавливание) обеспечивает очистку от твердых веществ до 97,4%. Высок уровень пылеулавливания на обогатительных фабриках. Для снижения выбросов в атмосферу из неорганизованных стационарных источников следует активизировать работы по тушению горящих породных отвалов и профилактике самовозгорания на действующих.
Рациональное использование земель и минеральных отходов производства. Подземная добыча угля сопровождается попутным извлечением из недр значительных объемов породы. В среднем на 1 т угля приходится до 0,7 т пустых пород. Общая площадь отведенных земель превышает 2 тыс. га, из которых прудами-отстойниками занято 2400 га, горизонтальными отстойниками и шламонакопителями - около 800 га, отвалами - примерно 6000 га. К нарушенным землям отнесено около 15 тыс. га - площади, занимаемые отвалами, горизонтальными отстойниками и прудами-накопителями, шламо-накопителями.
Сложное положение создается с восстановлением нарушенных земель. Отсутствие средств, необходимой техники, горюче-смазочных материалов предопределило снижение годовой площади рекультивации, а отмена статистической отчетности по форме 2-ТП (рекультивация), снятие плановых показателей рекультивации и замена их заданиями без разделения по направлениям последующего использования восстановленных земель лишили возможности вести ежегодный учет по этому разделу природоохранной деятельности.
Важным для улучшения обстановки на предприятиях отрасли являются создание малоотходных производств, применение минеральных отходов в качестве вторичного сырья. Основные направления их использования - это закладка выработанного пространства шахт, засыпка внутренних отвалов на разрезах, провалов и оседаний поверхности под влиянием горных работ, производство строительных материалов и т.д. Следует констатировать, что фактически в отрасли прекращен поиск путей использования минеральных отходов на предприятиях, за исключением ГХК "Александрияуголь", где вскрышные породы направляются для закладки выработанного пространства на карьерах и на некоторых других предприятиях отрасли.
Несмотря на проведение средозащитных работ, положение с охраной окружающей природной среды весьма сложное. Уровень современных экономических санкций за экологические нарушения ставит перед угольными предприятиями жесткие требования по предотвращению отрицательного воздействия добычи на окружающую природную среду. Необходимо проводить профилактические и восстановительные природоохранные работы, обеспечивающие экологическую безопасность действующих производств.
Технический уровень природоохранных мероприятий, выполняемых на предприятиях отрасли по охране водных ресурсов, атмосферного воздуха и отработанных земель, соответствует направлениям, методам и способам, принятым на аналогичных предприятиях зарубежных стран.
Практически все шахты имеют водоочистные сооружения (горизонтальные отстойники, пруды-осветители и др.), но значительная часть вод сбрасывается в поверхностные водоприемники загрязненной или недостаточно очищенной, т. е. выдаваемая из шахты на поверхность вода содержит зачастую взвешенных приме-сей в 3-5 раз выше норматива (100 мг/л).
Проводимые на предприятиях работы по снижению загрязнения атмосферного воздуха позволили несколько улучшить экологическую обстановку, но недостаточно, так как в отходящих газах улавливается только твердая фаза (пыль, зола, аэрозоли). Сложное положение создалось с восстановлением (рекультивацией) нарушенных земель. Отсутствие средств, техники, горюче-смазочных материалов определило снижение площади рекультивации земель. Фактически прекращены работы по поиску путей использования минеральных отходов.
Таким образом, в угольной отрасли выполняются природоохранные мероприятия, но в недостаточных объемах. В настоящее время ведутся работы по реорганизации структуры управления природоохранной деятельностью и по совершенствованию технологических процессов. Для их реализации необходимы адресные инвестиции по конкретным предприятиям.