Назад в библиотеку

Сокращение санитарно-защитной зоны породного отвала ГОАО «Шахта им. М.И. Калинина ДП ГХК «Донуголь»

Авторы: Ныцюк И.И., Завьялова Е.Л..
Источник: Третья региональная конференция аспирантов и студентов «Комплексное использование недр». – Донецк, ДонНТУ – 2010.

На территории Донбасса уже более 200 лет производится подземная добыча угля. Шахтные комплексы изменяют до неузнаваемости естественные ландшафты. На угледобывающих и углеперерабатывающих предприятиях наряду с производством основной продукции (углем, угольным концентратом) образуется большое количество газообразных, твердых и жидких отходов (шахтный метан, порода, хвосты обогащения, сточные воды). Указанные отходы отрицательно влияют на результаты хозяйственной деятельности предприятий, поскольку требуют затрат на их сбор, транспортировку, хранение, а также осложняют экологическую обстановку в районах размещения шахт.

Отрицательное влияние подземных горных работ заключается также в засорении и отчуждении земли породными отвалами. В процессе добычи угля подземным способом на поверхность выдается порода от проведения подготовительных и очистных работ, зачистки и восстановления горных выработок, которая отсыпается обычно в один отвал. Количество ее зависит от системы разработки, горно-геологических условий, способа выемки угля и т.д. Выданная на поверхность порода складируется в различные по размерам и форме отвалы (конические, гребневидные, платообразные (плоские), комбинированные). Они занимают большие площади ценных сельскохозяйственных земель, снижают продуктивность соседних земель, загрязняют атмосферу газами и пылью, нарушают гидрогеологический режим местности. Кроме того, воды (преимущественно токсичные), стекающие с отвалов, уничтожают растительность на прилегающей территории. Отвалы, расположенные вблизи населенных пунктов, ухудшают санитарно-гигиенические условия жизни людей.

Каждая тысяча тонн подземной добычи сопровождается выдачей на поверхность 110-150 м3 пород, тысяча тонн обогащенного угля – складированием 100-120 м3 пород. Техногенная нагрузка на единицу территории в Донецкой области более чем в 9 раз превышает среднюю по Украине. На территории региона около 690 терриконов, занимаемая ими площадь составляет 5 тыс. га или 0,2 % от общей территории области.

Важнейшей экологической задачей для Донецкой области является уменьшение количества накопленных отходов, что возможно за счет сокращения их образования и увеличения степени использования. На сегодняшний день уровень использования отходов угледобычи и углеобогащения крайне низок.


Для недействующих породных отвалов наиболее эффективным способом снижения или полной ликвидации отрицательного влияния на окружающую природную среду является их рекультивация, которая обеспечивает снижение выбросов в атмосферу пыли и других вредных компонентов создание культивированных антропогенных ландшафтов предотвращение сноса мелкозема с поверхности отвалов обогащение атмосферного воздуха кислородом благодаря озеленению; изменение водного режима и качества грунтовых вод, прилегающих территорий в сторону их улучшения общее улучшение микроклимата и т.д.

Формы и параметры отвалов зависят от способов их образования, что обусловливает индивидуальный подход к проектированию рекультивации отдельных конкретных объектов.

На практике используется два подхода к рекультивации породных овалов.

Первый подход предусматривает использование терриконов на месте их размещения под застройку зданиями различного назначения, создание зон отдыха и спортивных сооружений, озеленение и лесопосадку. В этих случаях происходят некоторое выполаживание террикона, срез его верхушки, террасирование, закрепление откосов химико-биологическими методами и т.д.

Особенностью производства работ по рекультивации терриконов является их большая высота, не позволяющая производить разработку непосредственно экскаваторами или ковшами погрузчиками. Поэтому обычно верхняя часть терриконов срезается бульдозерами или размывается гидромониторами.

Второй подход заключается в разработке и вывозке пород для засыпки старых карьеров, зон обрушения, оврагов, лощин и других несползаемых территорий с покрытием как освобожденных, так и засыпаемых земель плодородным слоем и использованием для сельскохозяйственных, лесохозяйственных и других целей, а также для строительства шоссейных дорог, производства строительных материалов или удобрений для сельского хозяйства и дальнейшего использования высвобождаемых территорий.

Разборка отвалов и вывоз породы за пределы промплощадок шахт и населённых пунктов сопряжены со значительными затратами, так как вывозить породы обычно приходится на значительные расстояния. Занимаемые вывозимыми породами площадки нередко бывают пахотными и требуют позднее рекультивации. Компенсировать этот недостаток позволяет утилизация породной массы с учетом ее физико-химических, физико-механических, минералого-геохимических и др. свойств.

Утилизация породной массы одно из направлений снижения вредного воздействия терриконов на окружающую среду и восстановления ландшафтов. Кроме известных способов использования породы с целью получения строительных материалов и удобрений новые направления утилизации еще не достаточно разработаны. Остающиеся после добычи или переработки полезных ископаемых отходы представляют собой техногенные месторождения, содержащие большое количество минеральных компонентов, пригодных для производства товарной продукции.

Так, например, применение породы в шахте для закладки выработанного пространства или возведения охранных полос позволяет решить сложные технические вопросы. Положительный опыт закладки выработанного пространства породой имеется на ГП «Шахта имени М.Горького». 3десь осуществлялась выемка законсервированных запасов угля под центральным районом города Донецка. Закладка выработанного пространства производилась дробленой породой пневматическим способом. Выемка законсервированных запасов угля из охранного целика позволила получить экономический эффект в размере нескольких сотен тысяч гривен. Кроме того, на шахте порода используется для возведения искусственных сооружений, которые служат для охраны прилегающих выработок или создания безопасных условий их погашения. Тип искусственного сооружения и его параметры зависят от прочностных свойств пород и условий проявления горного давления. Породу используют при возведении бутовых полос, бутокостров и, частично, в качестве нвполнителя, литых полос.

Горелые породы также являются ценным сырьем для производства специальных компонентов – бетонитов, которые служат для крепления подземных шахтных выработок. Наиболее важное свойство горелых пород – высокая стойкость по отношению к агрессивным средам – позволяет применять строительные материалы из них там, где бетон, дерево и металл менее долговечны (например, для крепления шахт в условиях постоянного и длительного влияния агрессивных вод).

Породный отвал ГОАО «Шахта им. М.И. Калинина – ДП ГХК «Донуголь» находится почти в центре Донецка, площадь его основания составляет 213188 м2 . В санитарно-защитной зоне, которая для данной шахты составляет 500м, расположено 1265 жилых домов, одна школа и один детски садик. Всего в этих домах проживает 19005 человек. На терриконе не производится озеленение  и высаживание деревьев и сеянцев. Вследствие ветровой и водной эрозии породы разрушаются, что представляет экологическую опасность для окружающей среды.

Между тем, горелые породы СП «Шахта им. М.И. Калинина» ГП ДУЭК могут быть широко и успешно использованы для отсыпания автомобильных дорог, проездов, заболоченных участков, для закладки выработанного пространства или возведения охранных полос и других целей. Необходимо рассматривать попутно извлекаемую породу не как отходы, а как сырьё для использования в хозяйственной деятельности человека.

Таким образом, снижение вредного воздействия породного отвала ГОАО «Шахта им. М.И. Калинина – ДП ГХК «Донуголь» на окружающую среду путем его разборки с последующей утилизацией и использованием отвальной породы является актуальной задачей, решение которой приведет к уменьшению СЗЗ и снижению количества людей, в ней проживающих, к улучшению состояния окружающей природной среды вследствие снижения выбросов в атмосферу пыли и других вредных компонентов.