ДонНТУ   ФЭХТ   Портал магистров

Реферат по теме выпускной работы

Содержание

1. Обоснование темы и ее актуальность

Донецкая область является одной из самых экологически неблагополучных областей Украины. Сотни шахт были основным источником разрушения и истощения окружающей среды. За последние 15 лет, многие шахты уже прекратили свою деятельность или определены для закрытия. Для многих шахт, закрытие происходит преждевременно: до полной выработки угольных запасов и без разработки необходимых планов по закрытию, которые учитывают вопросы безопасности, экологической и социальной ответственности [1].

Неудовлетворительное финансирование угольной отрасли привело к увеличению количества убыточных и неперспективных шахт области. Так в 2001 году половина шахт обеспечила лишь 13% общеобластной добычи топлива, тогда как другая половина – 87%. Каждую вторую тонну угля выдали на-гора в прошлом году 11 угледобывающих предприятий. Такая поляризация технических возможностей и очень большое отличие технико-экономических показателей производства угольной продукции требует упорядочения шахтного фонда путем закрытия наиболее неперспективных шахт [3].

Рисунок 1 – Ликвидируемое ГП <q>Шахта №17-17 <q>бис</q></q>

Рисунок 1 – Ликвидируемое ГП Шахта №17-17 бис

2. Цель и задачи исследования

Целью данных исследований является разработка и обоснование параметров окружающей среды, которые обеспечивают соблюдение норм и правил экологической безопасности при закрытии шахт.

Для достижения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:

  1. Проанализировать исследования в области экологически безопасного закрытия шахт.
  2. Оценить экологическую ситуацию в зоне влияния объекта исследований.
  3. Обосновать направления в сфере оценки и анализа рисков.

Объект исследования: закрывающаяся шахта.

Предмет исследования: технологические решения по управлению рисками, возникающими при закрытии шахты.

Основные методы исследований: систематизация, аналитический метод, методы технико-экономических расчетов, метод моделирования, прогнозирования, статистической обработки данных.

3. Научная новизна

Обеспечение устойчивого природопользования на предприятиях различных сфер экономики возможно при использовании методологии риска анализа для получения научно обоснованных количественных оценок вероятности и экономических последствий наступления экологически неблагоприятных событий, а также для выработки соответствующих управленческих решений.

Основная идея добычи в соответствии с принципами устойчивого развития отражена в интегрированном жизненном цикле шахты, согласно которому план по закрытию шахты является неотъемлемой частью жизненного цикла проекта и разрабатывается для того, чтобы:

4. Обзор исследований и разработок

Исследования в области безопасного закрытия шахт являются чрезвычайно важными для Донбасса. Процесс реструктуризации угольной промышленности предполагает закрытие множества убыточных и нерентабельных угольных шахт.

Документом, который положил начало программы реструктуризации угольной промышленности, является Указ Президента Украины О структурной перестройке угольной промышленности от 07.02.1996 г. Этот указ был заменен Указом Президента Украины О мерах по улучшению государственного управления угольной промышленностью от 25.07.2005 г. Также важными нормативно-правовыми актами являются Постановление Кабинета Министров Украины О ходе структурной перестройки угольной промышленности № 280 от 28.03.1997 и Постановление КМУ О мерах по улучшению работы предприятий угольной и торфодобывающей отраслей № 938 от 06.07.2002 [8-11].

В конце 1998 г. Донгипрошахт подготовил руководящий документ Проект ликвидации угольных шахт. Эталон, который был утвержден Минуглепромом Украины (письмо от 26.10.98 №3-7973/74). Эталон определил общие требования, структуру и содержание проекта ликвидации закрытых шахт. Кроме уже известных положений, изложенных в предыдущих нормативных документах, в Эталоне были даны ответы на некоторые проблемные вопросы, возникавшие ранее при ликвидации вертикальных стволов.

В 2001 году, в Днепропетровском отделении УкрГГРИ были разработаны временные методические рекомендации По методам предварительной оценки изменений гидродинамической обстановки и оптимизации наблюдательной сети в системе мониторинга подземных вод в Донбассе при закрытии шахт. Была изучена гидродинамическая обстановка на территориях ликвидируемых шахт при изменении режима водоотлива.

Комплексный подход к рассмотрению проблем закрытия шахт Украины и Донбасса представлен в монографиях Ворхлика И.Г., Януковича В.Ф. и Гавриленко Ю.Н.

Монография Януковича В.Ф., Азарова Н.Я., Алексеева А.Д., Анциферова А.В., Питаленко Е.И. Решение геоэкологических и социальных проблем при эксплуатации и закрытии угольных шахт вышла в 2002 году. В ней изложены результаты многолетних исследований геоэкологических и геомеханических процессов при подземной разработке угольных пластов в Донбассе. Впервые приведены данные о механизме протекания процессов, которые сопровождают закрытие шахт. Выполненные исследования позволили разработать методы прогноза опасных явлений, которые могут возникнуть при затоплении выработанного пространства шахт при их мокрой консервации. Большое внимание уделено решению социальных вопросов, которые возникают при закрытии шахт в Донбассе [3].

Монография Ворхлика И.Г, Стрельникова В.И. и Ярембаша И.Ф. Технология закрытия (ликвидации) угольных шахт вышла в 2004 году. В ней рассмотрен полный круг вопросов с момента принятия решения о закрытии угольной шахты до завершения всех ликвидационных работ.

Изложены концептуальные основы, принципы и особенности закрытия шахт в нынешних условиях, способы закрытия, содержание проектов, технология ликвидации горных выработок и объектов поверхностного комплекса, вопросы технологической безопасности при ликвидации шахт и экологической – в постликвидационный период, социально-экономические последствия закрытия шахт и пути их преодоления [6].

Рисунок 2 – Промплощадка закрывающейся шахты

Рисунок 2 – Промплощадка закрывающейся шахты

Также в 2004 году была выпущена монография Техногенные последствия закрытия угольных шахт Украины под редакцией Гавриленко Ю.Н. и Ермакова В.Н.

В монографии обобщены результаты исследований, связанных с решением технических проблем при ликвидации угольных шахт, обеспечением охраны окружающей среды, безопасности соседних действующих шахт, нормального функционирования шахтерских городов и поселков после закрытия шахт. Рассматриваются вопросы нарушения земной поверхности над закрытыми шахтами, экогидробезопасности, защиты территорий от выделения шахтных газов. Отдельное внимание уделено проблеме ликвидации стволов шахт и влиянию породных отвалов угольных шахт на ОПС. Детально рассмотрено состояние как отдельных зданий и сооружений, так и целых городов и поселков в районе ликвидации шахт [4].

Проблемы угольной промышленности Украины часто освещаются научными периодическими изданиями, такими как, например Уголь Украины, и интернет порталами (УкрРудПром, likshaht.ru, Уголь Донбасса).

Среди зарубежных исследований по заданной тематике следует отметить отчет Оценка рисков в Донецком бассейне. Закрытие шахт и породные отвалы, разработанный в рамках инициативы ENVSEC, Филиппом Пеком. Данный документ представляет структурированный обзор рисков, связанных с эксплуатацией шахт и их закрытием; представлены варианты выполнения работ, направленных на снижение уровня рисков. Данный отчет может оказать помощь и предложить новые идеи для продолжающегося процесса по закрытию шахт в Донецкой области, Украина. Он разработан таким образом, чтобы оказать помощь в проведении работ, связанных с пересмотром, усовершенствованием и внедрением регуляторных рамок, для обеспечения экономической выгоды угольной отрасли [1].

Проблеме закрытия шахт в целом и оценке рисков, связанных с их ликвидацией посвящено электронное издание Mine closure, авторами которого являются Dr. A. Robertson & S. Shaw.

5. Оценка ситуации в зоне влияния объекта исследования

Массовое закрытие шахт в Донбассе не имеет аналогов в мире по структурно-геологическим, технологическим, экономическим и экологическим параметрам.

К основным техническим, экологическим, экономическим и социальным проблемам, возникающим при закрытии шахт, следует отнести:

Рисунок 3 – Породный отвал закрытой шахты

Рисунок 3 – Породный отвал закрытой шахты

Ликвидация угольных шахт осуществляется в соответствии с требованиями Кодекса Украины о недрах и Горного закона Украины, которыми определены основные положения по закрытию предприятия: выработки должны быть приведены в состояние, гарантирующее безопасность людей, имущества и окружающей среды, а принятые в проекте технические решения направлены на предотвращение опасного воздействия на другие предприятия [6].

К факторам, которые увеличивают вероятность проявления неблагоприятных последствий закрытия шахты, относят: затопление шахты, прекращение вентиляции, изменение гидрологических условий, выбросы породных отвалов, не обеспечение социальных гарантий работникам шахты, предоставление неполной информации о состоянии окружающей среды на территории предприятия и др.

6. Обоснование направлений в сфере оценки и анализа рисков

Под риском следует понимать ожидаемую частоту или вероятность возникновения опасностей определенного класса, или же размер возможного ущерба (потерь, вреда) от нежелательного события, или же некоторую комбинацию этих величин.

Применение понятия риск, таким образом, позволяет переводить опасность в разряд измеряемых категорий. Риск, фактически, есть мера опасности. Часто используют понятие степень риска, по сути не отличающееся от понятия риск, но лишь подчеркивающее, что речь идет об измеряемой величине [7].

Рисунок 4 – Алгоритм контроля рисков на предприятии

Рисунок 4 – Алгоритм контроля рисков на предприятии

Анализ риска может быть определен как процесс решения сложной задачи, требующий рассмотрения широкого круга вопросов и проведения комплексного исследования и оценки технических, экономических, управленческих, социальных, а в ряде случаев и политических факторов.

Оценка риска – процесс, используемый для определения величины (меры) риска анализируемой опасности для здоровья человека, материальных ценностей, окружающей природной среды и других ситуаций, связанных с реализацией опасности. Оценка риска – обязательная часть анализа. Оценка риска включает анализ частоты, анализ последствий и их сочетаний [5].

Управление риском – это часть системного подхода к принятию решений, процедур и практических мер в решении задач предупреждения или уменьшения опасности промышленных аварий для жизни человека, заболеваний или травм, ущерба материальным ценностям и окружающей природной среде [2].

Для снижения существующих рисков до приемлемого уровня необходимо скорректировать три основные функции управления (планирование, организация и контроль) применительно к целям системы риск-менеджмента. Принимая поэтапное возникновение эколого-экономических рисков, считаем, что для каждого выделенного этапа должно осуществляться последовательное и непрерывное выполнение основных функций. Обособление подфункций обусловлено характером угроз экономической безопасности, возникающих при реализации рисков [12].

Для снижения рисков на предприятиях следует использовать всю совокупность доступных методов управления рисками: от таких, как повышение квалификации персонала в области охраны окружающей среды, нормирование и контроль потенциально опасных производственных процессов через разработку и конкретизацию регламентов и должностных инструкций, до исключения опасных производственных процессов и внедрения более чистых технологий. Важное значение для снижения рисков имеют разработка и проведение открытой экологической политики предприятия [12].

7. Предлагаемая технология закрытия шахты

Технология закрытия шахты в идеале должна разрабатываться с учетом минимизации всех рисков, связанных с ликвидацией предприятия.

Контроль уровня шахтных вод, разборка и рекультивация породных отвалов, мониторинг ОПС обеспечат экологический эффект.

Чтобы минимизировать экономические риски предприятие должно осуществлять по возможности экономическую деятельность в период ликвидации. Это может быть очистка и продажа шахтных вод, доработка запасов угля и отработка целиков (если это экономически целесообразно), использование породы отвала в качестве техногенного месторождения полезных ископаемых или сырья для стройматериалов (породные отвалы по составу различны: в среднем до 46% угля, до 15% глиноземов и до 20% оксидов кремния и железа [13]), извлечение подземного оборудования, металлокрепи, реек, труб и др. материалов. Извлеченные материалы могут использоваться на действующих предприятиях или быть проданы на металлолом.

Деятельность предприятия в ликвидационный период обеспечит персонал шахты работой и предоставит время для создания новых рабочих мест, что снизит социальные риски.

Рисунок 5 – Засыпка выработок породой отвала

Рисунок 5 – Засыпка выработок породой с отвала

Водоотлив предотвратит подтопление территории и попадание большого количества шахтных вод в соседние действующие шахты.

После закрытия может быть целесообразным использование подземного и поверхностного комплекса шахты для экономической деятельности. На базе закрытого предприятия можно создавать склады, хранилища, архивы, объекты аграрного назначения (теплицы, оранжереи, грибницы), подземные электростанции и т.д.[14]. Рекультивированные и озелененные породные отвалы можно превратить в туристические парки с велосипедными дорожками, площадками для дельтапланеризма, лыжными трассами и т.д.

При ликвидации предприятия нужно максимально использовать все имеющиеся возможности, которые могут принести положительный эффект и минимизировать риски, связанные с закрытием.

8. Выводы

Таким образом, при дальнейшем закрытии шахт необходим следующий комплекс мероприятий:

При написании данного реферата магистерская работа еще не завершена. Окончательное завершение: декабрь 2013 года. Полный текст работы и материалы по теме могут быть получены у автора или его руководителя после указанной даты.

Список источников

  1. Оценка рисков в Донецком бассейне. Закрытие шахт и породные отвалы./ Филипп Пек/ Подготовлено для ЮНЕП, ГРИД Арендал. – 2009. – 171 с.
  2. Ветошкин А.Г. Надежность технических систем и техногенный риск. – Пенза: Изд-во ПГУАиС, 2003. – 154 с.: ил.: 24, библиогр.
  3. Решение геоэкологических и социальных проблем во время эксплуатации и закрытия угольных шахт / Янукович В.Ф., Азаров Н.Я., Алексеев А.Д., Анциферов А.В., Питаленко Е.И. – Донецк, ООО АЛАН, 2002. – 480 с.
  4. Техногенные последствия закрытия угольных шахт: Монография / Под. ред. Ю.Н. Гавриленко, В.Н. Ермакова. – Донецк, 2004. – 631 с.
  5. Надежность технических систем и техногенный риск: учебное пособие к курсовой работе/ А.В. Хашковский. – 2-e изд., доп. и перераб. – Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2011. – 55 с.
  6. Технология закрытия (ликвидации) угольных шахт: Учеб. Пособие для вузов /под редакцией докт. техн. наук проф. Ярембаша И.Ф., – Донецк: ДонНТУ. 2004, – 238 с.: ил. 53
  7. Хэнли Э.Дж., Кумамото Х. – Надежность технических систем и оценка риска: Пер. с англ. В.С. Сыромятникова, Г.С. Деминой. Под. общ. ред. В.С. Сыромятникова. – М.: Машиностроение, 1984. – 528 с., ил.
  8. Указ президента Украины О структурной перестройке угольной промышленности от 7 февраля 1996 г. № 116/96
  9. Указ президента Украины О мерах по улучшению государственного управления угольной промышленностью от 25 июля 2005 г. №1123/2005
  10. Постановление КМУ О ходе структурной перестройки угольной промышленности №280 от 28.03.1997
  11. Постановление КМУ О мерах по улучшению работы предприятий угольной и торфодобывающей отраслей №938 от 06.07.2002
  12. Управление эколого-экономическими рисками как важнейший фактор эффективной деятельности предприятия [Электронный ресурс]. – Режим доступа: – http://kalugatechnadzor.ru...
  13. Вторая жизнь терриконов [Электронный ресурс]. – Режим доступа: – http://www.tehnichka.com...
  14. Умнов В.А. Экономическая оценка и рациональное использование ресурсов подземного пространства. – М: изд. МГГУ, 1999. – 204 с.