Современные тенденции утилизации горных отвалов

По территории Донецка разбросаны около 130 терриконов, примерно 1000 га занято породными отвалами. Огромные горы, созданные из отработанной горной породы уже давно являются предметом спора местных ученых, промышленников и политиков.

Если вы когда-либо видели Донецкие терриконы своими глазами, то наверняка посчитали их романтичным символом Донбасса, величественным и внушительным подобно вулкану. Те же, кто живет в непосредственной близости, знают, что рукотворные вулканы иногда просыпаются и тлеют, выделяя сероводород, а если их оставить без присмотра, могут и извергаться не хуже природных или проседать, так как почва не всегда выдерживает их вес. И те и другие сходятся во мнении, что с рукотворными горами надо что‑то делать. Вопрос в том, куда именно девать терриконы и как с ними бороться?!

В мире существуют три способа ликвидации терриконов: закладка выработанного пространства шахт породой, сокращение санитарной зоны за счет озеленения примыкающей территории, а также разборка и вывоз за пределы города. Компания Герц изобрела четвертый: использовать породу в качестве грунта и стройматериала. И взялась за реализацию проекта под ключ. Практика показала, что терриконы не так уж и бесполезны. Один из самых удачных примеров — утилизация 30‑метрового террикона на границе Донецка и Макеевки. Еще недавно, взобравшись на тридцатиметровую кручу, можно было увидеть панораму сразу двух городов — Донецка и Макеевки. Справа — Червоногвардейка, слева — микрорайон Донской, рядом — объездная дорога. Террикон принадлежал давно ликвидированной шахте Ганзовка‑1 и не эксплуатировался с шестидесятых годов. Подобной площади в Донецке нет и генеральный директор группы компаний «Герц» посчитал экономически целесообразным его разобрать.

В 2008 году чуть больше месяца понадобилось, чтобы сравнять с землей 900 тыс. тонн породы. Сейчас на этом месте стоит гипермаркет Metro Cash & Carry. На весь проект ушло около 20 млн. евро. Подобная стройплощадка может появиться и в районе шахты Засядько. Но на Засядько решили не «строить» очередной террикон, а засыпать породой большую балку, как бы выравнивая рельеф. Таким образом, появится площадка в несколько гектаров, на которой можно вести промышленное строительство. А при соответствующей рекультивации отвала там можно строить и жилье.

Ещё один из самых целесообразных проектов 21 века по утилизации терриконов — строительство небольших ветряков, которые позволят обеспечивать электроэнергией небольшие поселки, расположенные у подножия рукотворных гор. По предложению одного из авторов идеи заведующего кафедрой природоохранной деятельности ДонНТУ Костенко В. К. ветрогенератор устанавливается на плато на высоте около 40 м, которое образуется в результате снятия вершины породного отвала и проведения рекультивации. Если просто поставить ветрогенератор, то он будет работать неэффективно, ведь средняя скорость ветрового потока у нас около 6 м/с. А нужна скорость 12–15 м/с. Для этого необходимо сделать гидродинамические каналы, которые захватывают потоки ветра. Эта идея уже запатентована, весь вопрос — в инвестициях. По его словам, терриконные ветряки с использованием местных подстанций и электросетей помогут обеспечить недорогой электроэнергией депрессивные шахтерские районы.

Страна тратит огромные средства на то, чтобы ликвидировать терриконы, а они могут сыграть в развитии углепрома важную роль. В принципе, конечно, в получении электроэнергии, таким образом есть смысл, ведь высота рукотворных холмов достигает восьмидесяти метров, что очень неплохо для ветряка, однако позволю себе высказать несколько сомнений на этот счет.

Предполагается, что ветрогенераторы, прежде всего, будут обслуживать шахты. Их автономность привлекает горняков тем, что не придется больше зависеть от перебоев питания, которые часто приводят к авариям. Да и дешевизна получаемого электричества никого не оставит равнодушным — нужно только установить ветряки и своевременно их обслуживать. Хотя поначалу денег на это уйдет немало. Планируемая общая мощность ветрогенераторов составит 1500 мегаватт. Если учесть, что средняя стоимость одного киловатта, в которую входят оборудование и расходы на установку ветрогенераторов, составляет 1000—1500 евро, то весь проект может потребовать от 1 500 000 000 до 2 250 000 000 евро. Но где достать такие средства?

Как оказалось, некая зарубежная компания, название которой не указывается, согласна инвестировать средства в доставку ветровых агрегатов, их монтаж и эксплуатацию. От украинской стороны ожидается лишь предоставление места, а также гарантии, что дешевая электроэнергия будет потребляться на правах альтернативной. Предполагаемые инвесторы обещают, что альтернативный киловатт будет стоить дешевле, чем полученный традиционным способом.

Существует еще один альтернативный способ использования терриконов — разобрать их до основания, применив в промышленности все, без исключения, составляющие породного отвала. Так, заместитель директора по научной работе МакНИИ Анатолий Мнухин разработал уникальный проект, согласно которому на базе закрывающихся шахт будут построены мини‑заводы по комплексной стопроцентной переработке накопленной породной массы.

Проектом предусматривается извлечение из терриконов стратегически важных для страны алюминия, германия, скандия, галлия, иттрия и даже циркония. Разделение сырья на фракции планируется проводить электростатическим методом, что в десятки раз дешевле и экологически безопаснее, чем применение традиционных технологий использования огромных сепараторов со специальными техническими жидкостями. Для измельчения горной массы предлагается использовать так называемый электровзрыв.

Экскаватор будет нагружать породу на ленточный конвейер, доставлять в производственное помещение к дробилке и далее к железоотделителю (магнитная сепарация). Таким образом, сначала отделяется железо и его соединения. Затем — сплав алюминия с кремнием, дальше — редкоземельные элементы: германий, скандий, галлий.

Оставшиеся в конце утилизационного цикла 15–20% общего количества породы могут служить сырьем для стройматериалов. В конечном итоге на месте террикона появляется облагороженная территория, пригодная для строительства или сельского хозяйства. А перерабатывающий комплекс в составе нескольких мобильных блоков переезжает на новое место.

Наличие на шахтах железнодорожных и автомобильных подъездных путей, помещений промышленного и бытового назначения, энергетического комплекса позволяет значительно сократить расходы и сроки ввода в работу такого мини‑завода. Помимо этого, создание предприятия обеспечит работой жителей заброшенных шахтных поселков.

По оценке автора проекта, на оснащение мини‑завода всем необходимым оборудованием (плавильные печи и электрогидравлические дробилки) и закупку химреактивов необходимо около $9.5 млн. Стоимость сырья, полученного из одного террикона среднего объема, составляет около $100 млн. Кроме того, после ликвидации очередного террикона, появляются возможности выгодно реализовать квоты на выбросы парниковых газов в соответствии с Киотским протоколом.

К сожалению, по словам автора, несмотря на все преимущества метода, проект до сих пор так и остался лишь на бумаге. Все чем помогло государство — это разрешило заниматься работой за счет собственных средств.

Пока что самый оправданный и надежный способ найти хоть какое‑то применение терриконам — постепенно использовать их для дорожного строительства. В Донецкой области была изложена мысль использовать материал терриконов как балансировочный слой для строительства автодорог к Евро–2012. Высокопоставленный чиновник заявил, что рекомендовал проектировщикам, занимающимся строительством объездной дороги, максимально использовать сгоревшую породу городских терриконов.

Свою многофункциональность донецкие терриконы доказали не раз. Так, возвышение у стадиона Шахтер многие годы служило дополнительной трибуной для фанов. Еще во времена Советского Союза люди спокойно могли взобраться на холм и совершенно бесплатно наблюдать за футбольными баталиями на стадионе. А на терриконе у бывшей фабрики игрушек несколько лет работало кафе. Власти региона также обсуждают к Евро—2012 идею смотровой площадки на вершине одного из терриконов в центре. Правда, как сообщили в горсовете, это станет возможным, если найдется частный инвестор.

Терриконы порождают такие основные проблемы: загрязняют воздух продуктами горения, создают угрозу проседания почвы в районе шахтных выработок и под терриконами. Сейчас все это сильно усугубилось бездумным развалом угольной отрасли.

Почему на Западе нет и не было подобных проблем? Почему терриконы не стали визитной карточкой Европы? В Америке, Польше и Германии пустая порода от проведения выработок перерабатывается, смешивается с добавками (например, с песком), а затем закладывается обратно в выработанное пространство, земля рекультивируется. Но прежде чем убрать отвалы, оценивают, все ли полезные элементы из них извлечены. Происходит это по такому сценарию, поскольку правительство выдает лицензию на добычу ископаемых через экологические службы. Экологи изучают, насколько деятельность человека нарушит биологическое равновесие на месте добычи.

Ведется учет даже количества гнездовий птиц, животных, обитающих на этой территории. Но лицензия на разработку выдается только с условием, что после отработки все будет восстановлено в первоначальном виде. Естественно, ни о каких терриконах с их взрывами и токсичностью речь не идет.

Мы всё тешим себя мыслью: «Сейчас и так нормально, а потом накопим денег и сделаем как следует». Но время не ждет! Ничего не решится само собой. Накопить деньги на спасение области от экологической катастрофы у государства не получается. Десятилетиями длятся споры о том, что делать с породными отвалами. Больше ждать нельзя. Нужно действовать! Нужно что‑то делать, предпринимать! Так, как это делают на западе! Ведь вариантов масса!

Пока ученые рассказывают о миллионах долларов, хранящихся в тлеющей породе терриконов, о том, что из отвальной породы нужно добывать глинозем, — мы все медленно умираем…

Легкие требуют чистого воздуха. Глаза — прекрасных пейзажей. Сердце — спокойствия за будущее детей и нашей планеты. Кто, если не мы? Когда, если не сейчас?