Влияние горных работ на изменение гидрогеологической и экологической обстановки в регионе
Добыча угля в Донбассе ведется уже более 200 лет, но период наиболее интенсивного ее развития не превышает и 100 лет. За это время в зону влияния горных работ попало более 15000 км2 территории Донецкой, Луганской и Днепропетровской областей. Специалисты предлагают оценивать Донбасс как единую техногенно-геологическую систему, образованную в результате разработки, в основном, угольных месторождений, а также соли и ртути и других полезных ископаемых. Влияние ведения горных работ сказывается на гидрогеологической системе, вызывает оседание земной поверхности над выработанным пространством и является причиной выделения газа на земную поверхность. Известно, что при разработке угольных пластов для обеспечения технологических процессов в подземных выработках производится водоотлив из шахт, интенсивность которого составляет в среднем 25,0 м /с, что более чем в 2 раза превышает естественные ресурсы подземных вод углепромышленного Донбасса- 12,0 м3/с. С учетом длительности этого процесса, а он наиболее интенсивно осуществляется в последние 50 лет, можно оценить срабатывание естественных запасов подземных вод, содержащихся в порово-трещинном пространстве угленосных толщ и покровных отложений.
В зону дренирования водоносных горизонтов карбона (в основном это песчаники) попадают породы, находящиеся в кровле отрабатываемого пласта, при этом зона нарушенности пород трещинами составляет 40-60-кратную мощность отрабатываемого пласта. После отработки пласта водоносные горизонты, расположенные на подработанной толще горных пород, подвергаются интенсивному дренажу, и при условии превышения величины дренирования над величиной питания этих горизонтов происходит их истощение.
Как правило, повсеместно в Донбассе происходит истощение водных ресурсов, даже на фоне общего увеличения количества инфильтрующихся атмосферных осадков за последние годы с 30 мм/год в ненарушенных условиях, до 130 мм/год в углепромышленных районах. Наиболее интенсивно дренирование водоносных горизонтов карбона происходит при крутом залегании угольных пластов (Центральный, Лисичанский районы), где пласты отрабатываются в пределах шахтного поля на глубинах свыше 1000 м, начиная с поверхности. Шахтные поля в этих случаях являются площадями интенсивной инфильтрации атмосферных осадков, что в большей степени изменяет режим поверхностного стока и режим его взаимосвязи с подземными водами.
В целом в регионе за время ведения горных работ, а это в основном последние 100 лет, до уровня 50-100 м, выделяются локальные депрессионные воронки в карбоне, приуроченные к полям глубоких шахт, разрабатывающих большое количество угольных пластов одновременно. Наиболее рельефно такие депрессионные воронки выделяются в районах с крутопадающими пластами - Главная антиклиналь, Лисичанская антиклиналь. Специалистами-гидрогеологами такие глубокие депрессионные воронки площадью в несколько десятков квадратных километров отмечаются на полях шахт ПО «Артемуголь», ПО «Дзержинскуголь», ПО «Орджоникидзеуголь», ПО «Лисичанскуголь» и бывшего ПО «Стахановуголь». Глубина депрессионных воронок здесь достигает значений 500-900 м и, таким образом, захватывает границы зон активного, затрудненного и замедленного водообмена, что приводит к нарушению гидрогеохимического равновесия в системе «водаминеральный скелет». Вследствие подработки прекратили существование более 40 источников в Центральном и более 30 - в Торезско-Снежнянском районе. При снижении границ зоны активного водообмена создаются предпосылки для активизации или возникновения таких гидрогеохимических явлений, как карст, суффозия, оползень и др. Таким образом, вследствие интенсивного ведения горных работ на территории свыше 15000 км2 сформировалась специфическая гидрогеофильтрационная обстановка, характеризующаяся интенсивностью дренирования водоносных горизонтов в условиях изменения их питания, причем она наиболее сложная в Центральном районе Донбасса (г. Горловка, Дзержинск, Енакиево), где отрабатываются угольные пласты крутого падения.
Ухудшаются горно-геологические условия эксплуатации угольных месторождений. Средняя глубина разработки достигла 585 м, на глубоких горизонтах (свыше 600 м) работает 158 (63%) шахт. Более 85% шахт весьма газоносны, треть шахт разрабатывают пласты, опасные по внезапным выбросам угля и газа и склонные к самовозгоранию, на большинстве шахт - пласты опасные по взрывам угольной пыли.
Классификация существующих мер защиты
В результате подземных разработок угольных месторождений происходит нарушение состояния равновесия горных пород и переход их в состояние движения. При определенных размерах выработанного пространства сдвижение горных пород достигает земной поверхности с образованием так называемой мульды сдвижения. Здания и сооружения, расположенные в мульде сдвижения, испытывают деформационные воздействия и получают повреждения различной; степени, иногда приводящие к полной потере эксплуатационной пригодности.
Снижение ущерба от вредного влияния горных работ на здания и сооружения достигается применением специальных мер защиты горного и строительного (конструктивного) характера.
Горные меры предназначены для уменьшения деформаций земной поверхности в основании объектов и применяются в тех случаях, когда конструктивные меры технически невыполнимы, недостаточно эффективны или нецелесообразны по технико-экономическим соображениям. Одним из видов применяемых горных мер защиты является применение закладки выработанного пространства.
Состояние угольной промышленности Донецкой области на современном этапе
Стратегия экономического и социального развития нашей страныбазируется на проведении структурных реформ в ключевых отраслях экономики, в проведении реформ в первую очередь на региональном уровне. В основе государственной региональной политики лежат задачи обеспечения экономического роста, повышения уровня жизни населения, вывод из депрессивного состояния малых городов, а для Донбасса это, в первую очередь. проблемы шахтерских городов и поселков. Сегодня уже невозможно рассматривать проблему регионального развития без учета общего состояния экономики страны и внешних факторов, связанных с глобализацией мировой экономики, поскольку регион открыт для инвестиций и технологий зарубежного производства. Это же относится и к предприятиям топливно-энергетического комплекса. На сегодняшний день проблема реформирования и финансового оздоровления топливно-энергетического комплекса все еще остается весьма сложной и острой. Угольная отрасль требует глубокой реконструкции, включающей обновление шахтного фонда, ввода новых мощностей, закрытие бесперспективных шахт, являющихся обузой для экономики отрасли. Требуют также неотложного решения вопросы адаптации структуры отрасли к работе в новых экономических условиях, обеспечения роста добычи дефицитных для металлургии и энергетики марок угля, существенного повышения качества энергетического угля, поставляемого на теплоэлектростанции.
Несомненно, что угольная промышленность должна была стать предметом постоянного внимания и Правительства, и Верховной Рады. К сожалению, на протяжении длительного времени программы, предлагаемые Кабинетами Министров, не выходили за рамки деклараций. К примеру, программа «Реформы ради благосостояния» в части развития базовой отрасли предлагала, что через соответствующие механизмы государственного регулирования будут внедрены жесткие требования ко всем участникам рынка энергоносителей, а именно: прекращение безоплатного потребления энергетических ресурсов, внесение платежей за энергоносители лишь в денежной форме,
Угольная промышленность является одной из важнейших отраслей, которая обеспечивает производство свыше 15 % валового внутреннего продукта Донецкой области. В ней заняты около 240 тыс. трудящихся, что составляет 36 % от всего населения, занятого в промышленности. Если учесть всех трудящихся, занятых в топливно-энергетическом, коксохимическом и металлургическом комплексе, то это уже составит уже 67 % численности всех промышленных , трудящихся области. Сложное положение угольной промышленности оказывает значительное влияние на развитие всей промышленности региона. Стратегия развития угольной отрасли базируется на максимально возможном удовлетворении потребителей в топливно-энергетических ресурсах и металлургическом сырье собственного производства.
В угольной промышленности Донецкой области за последний период в целом прекратился спад производства, который продолжался с 1992 года по 1996 год, тогда добыча угля снизилась с 65 до 39 млн. т в год и наметился стабильный прирост добычи. Это вызвало также подъем добычи угля и в Украине - с 71 млн. т в 1996 г. до 80,5 млн. т в 2000 г., или на 11,7 % ( в Донецкой области на 16 %, в том числе по коксующимся - на 32 %). Но вместе с тем, а это негативная тенденция, добыча энергетических углей продолжала снижаться.
Впервые за все годы добыча энергетического угля снизилась до 13,1 млн. т. Наибольшее снижение произошло за счет добычи антрацитов. Так, в 2000 году падение составило 19 %, или сравнению с предыдущим годом на 2,2 млн. т уменьшилась добыча антрацитов.
В программах развития угольной отрасли в области на 1998-2000годы планировалось бюджетное финансирование в объеме 4,68 млрд. грн., но фактически за эти три года поступило лишь 2,2 млрд. грн. бюджетных средств, а это 47 % от необходимого объема. Финансовых ресурсов горнякам нехватает не только на погашение задолженности, но даже на текущие платежи, не говоря уже об капитальных вложениях, которые уже длительное время (включая и времена СССР) много ниже требуемого уровня.
Из-за несбалансированного соотношения между объемами затрат на добычу угля и объемами средств от его реализации, а также недостаточного объема господдержки на угледобывающих предприятиях постоянно присутствует острый дефицит оборотных средств, кредиторская задолженность в угольной отрасли постоянно растет и на 01.01.2001 составила 5,85 млрд. грн, что в 2,7 раза выше дебиторской.
Таким образом, современные разговоры об угле, как основном энергоносителе на Украине, носят фактически абстрактный характер, а называемые в печати 200 или 300 лет, на которые хватит этого угля, иначе как рекламными заявлениями, не имеющими ничего общего с реальным положением дел в угольной промышленности, назвать нельзя. При существующем соотношении объемов добычи угля и направляемых в угольную промышленность финансовых ресурсах, а также при нынешних показателях состояния и обновления шахтного фонда можно рассчитывать, что в течение ближайших 25 - 30 лет/угольная промышленность еще сможет в какой-то мере обеспечивать энергетиков и коксохимиков угольной продукцией. Но если в этом периоде не осуществить комплекс мер по обновлению шахтного фонда и основного оборудования, то процесс упадка и последующего сворачивания угледобычи на Украине будет неизбежным и со временем только прогрессировать.
В этих условиях несомненно, что стабилизацию добычи энергетического угля может обеспечить только обновление и реконструкция шахтного фонда, погашение задолженности по заработной плате, обеспечение 100 % оплаты за поставленный уголь на электростанции и снижение налогового пресса на предприятия отрасли.