Управление экологическими рисками в условиях закрытия горнодобывающих предприятий

Аннотация

Буцяк Д. В., Артамонов В. Н. — Управление экологическими рисками в условиях закрытия горнодобывающих предприятий. На основе закрытия горнодобывающих предприятий установлены основные экологические риски, возникающие при свертывании основных и вспомогательных технологических процессов. Предлагаются направления для преодоления их действия на окружающую среду.

Работа горнодобывающих предприятий является неотъемлемой частью промышленного потенциала Донбасса, но она также является причиной ухудшения экологической ситуации региона.

Недостаточное выполнение при закрытия шахт требований техногенной и экологической безопасности приводит к существенным изменениям качества подземных и поверхностных вод, заболачиванию территорий, загрязнению рек, проседанию земной поверхности и др. Приоритетными являются проблемы поведения с отходами горных производств, сохраняется дисбаланс между отработанными и рекультивированными землями на горнодобывающих предприятиях, подтопление территорий закрытых шахт и, как результат — возрастание рисков физического разрушения промышленных объектов, жилых домов и коммуникаций на прилежащих территориях. Все это связано с тем, что при ликвидации шахт не проводилась комплексная научно-прогнозируемая оценка состояния окружающей среды в угледобывающих регионах и не изучались последствия дальнейшего влияния на компоненты окружающей природной среды уже ликвидированных шахт [1].

Целью исследований является выявление и анализ возможных экологических рисков, которые могут возникать при ликвидации горнодобывающих предприятий.

Достижение указанной цели осуществлялось путем решения следующих основных задач:

1. Раскрыть понятия управление рисками и экологический риск, изучить систему управления экологическими рисками.
2. Проанализировать применяемую в настоящее время технологию закрытия горнодобывающих предприятий.
3. Выявить возможные отклонения от норм и правил экологической безопасности, которые могут служить причиной возникновения экологических рисков.
4. Установить возможные методы управления экологическими рисками в условиях закрытия горнодобывающих предприятий.

Управление риском — это анализ рисковой ситуации, разработка и обоснование управленческого решения, нередко в форме правового акта, направленного на минимизацию риска [2].

Экологический риск — это вероятность деградации окружающей среды или перехода ее в неустойчивое состояние в результате текущей или планируемой деятельности. Экологический риск характеризуется вероятностью возникновения неблагоприятного события, величиной возможного ущерба, неопределенностью момента возникновения, интенсивности и последствий возможного события [3].

Закрытия шахты — это последний, заключительный и специфический этап ее существования. Он неразрывно связан с этапами ее строительства и эксплуатации, а технологически во многом определяется горнотехническими условиями действующей шахты.

В практике закрытия шахт используется три основных способа их физической ликвидации:

• полное их затопление (мокрая ликвидация, консервация);
• комбинированный, когда уровень воды в ликвидируемой шахте поддерживается на определенной отметке;
• сухая ликвидация (консервация) с сохранением шахтного водоотлива.

При первом способе производится засыпка выработок, имеющих выход на дневную поверхность, с устройством на поверхности железобетонных перекрытий. Прекращение шахтного водоотлива обусловит затопление выработок. Процесс будет длиться около 3–х лет, в течение которых произойдет затопление осушенных при эксплуатации шахты водоносных горизонтов карбоновых и покрывных отложений, загрязнятся огромные объёмы горного массива минерализованными шахтными водами.

При сухой ликвидации шахт предусматривается временное сохранение водоотлива на период работы соседних шахт, имеющих систему водоотводящих каналов с выработками ликвидируемой шахты, либо сохранение постоянного водоотлива для предотвращения возможного затопления эксплуатируемых территорий поверхности.

Комбинированный способ ликвидации обусловлен тем, что поднятие уровня воды до определенной отметки может привести к прорыву воды в выработки соседних шахт. Организация водоотлива при неполном затоплении шахт, когда динамический уровень воды в них находится ниже местного базиса эрозии на глубине 70–100 метров, помимо всего уменьшает солевынос и предупреждает заболачивание, подтопление, дренирование рек, интенсивную фильтрацию атмосферных осадков в выработки.

Все вышеизложенное позволяет заключить, что в исключительно сложных геологических, гидрогеологических, геодинамических и гидродинамических условиях Донбасса выбор оптимального способа закрытия шахт должен решаться индивидуально и комплексно [4].

Опыт реализации проектов ликвидации шахт показал, что основными причинами возникновения рисков являются:

• вопросы водоотлива и водотоков; ликвидации выработок, имеющих выход на дневную поверхность при обеспечении их долговременной устойчивости;
• решение задач по предотвращению опасных сдвижений (провалов) поверхности, неуправляемого выхода шахтных газов на поверхность, подтопления территорий, организации наблюдений и контроля над этими процессами, а также по выводу из эксплуатации терриконов, прудов-отстойников шахтных вод, илонакопителей;
• недостаточные правовые гарантии социальной защиты и слабость экономической базы. С ликвидацией шахты фактически исчезает субъект выполнения всех обязательств, осуществляющих их. Нет ясного и однозначного положения о правопреемнике [6].

При закрытии шахт необходимо предусматривать финансирование средств, направленных на предупреждение экологических нарушений, что позволит улучшить условия проживания населения на этих территориях. Решение экологических и социально-экономических проблем территорий, где происходит массовая ликвидация шахт, должна стать основной составляющей устойчивого развития угледобывающих регионов, что особенно важно в случае, если подлежащее закрытию предприятие является градообразующим [1].

Наиболее эффективным методом минимизации экологических рисков, связанных с закрытием предприятий является их переориентация и функционирование в новом качестве за счет использования имеющегося георесурса — сети капитальных и подготовительных выработок.

Например, на закрываемых шахтах, в частности Центрального района Донбасса, возможно строительство резервных подземных гидроаккумулирующих электростанций. Подземная станция в отличие от наземной не требует специальной площадки, негативно не влияет на окружающую среду. При этом сохраняется часть шахтного фонда и рабочих мест.

Несколько отличается предложение о строительстве миниэнергокомплексов на закрытых шахтах. Сущность работы подземного комплекса заключается в том, что во время ветреной погоды запас потенциальной энергии можно осуществить путем перекачки шахтной воды насосами центрального водоотлива на верхние горизонты, а затем можно сбрасывать шахтные воды через подземные мини ГРЭС.

Негорящие породные отвалы — это готовые нулевые циклы под агрегатные ветроэлектрические установки. Их рационально располагать на передвижных платформах для перемещения по периметру террас при изменении направления ветра. Среднегодовая скорость ветра в большинстве районов Донбасса больше экономического порога целесообразности строительства ветроэлектроустановок (6 м/с).

Существует и другие предложение и разработки специалистов, в частности, подземная ветроэнергетика. Источником ветровой энергии для подземных ветроэлектрических установок может быть шахтная депрессия, создаваемая главной вентиляционной установкой, или естественная тяга. В поддерживаемых выработках закрываемых шахт сооружается каскад ветроэлектрических установок. Агрегаты непосредственно преобразуют энергию воздушного потока в механическую, которая трансформируется в электрическую.

Представляет интерес размещение гидроэлектростанций в выработках угольных шахт в целях покрытия пиковых нагрузок в энергосистеме и поддержания уровня подземных вод в допустимых пределах [4].

Выводы

Таким образом, переориентация горнодобывающих предприятий в полной мере позволит взять под контроль процесс управления экологическими рисками в условиях их закрытия, так как подземное пространство является одним из важных ресурсов страны, освоение которого позволяет хотя бы частично решить такие проблемы как сохранение земли, энергосбережение, экология.

Список использованной литературы

1. Бузило В.И., Павличенко А.В. Экологические и техногенные последствия ликвидации угольных шахт
2. Кукин П.П. Анализ и оценка риска производственной деятельности: учебное пособие. / П. П. Кукин, В. Н. Шлыков, Н. Л. Пономарев, Н. И. Сердюк — М. : Высш. шк., 2007. — 328 с.
3. Безопасность жизнедеятельности: учебное пособие / Е. А. Калюжный, С. В. Михайлова, С. Г. Напреев, Д. Г. Сидоров; АГПИ им.А. П. Гайдара. — Арзамас: АГПИ, 2011. — 300 с.
4. Ворхлик И. Г., Стрельников В. И., Ярембаш И. Ф. Технология закрытия (ликвидации) угольных шахт
5. Техногенные последствия закрытия угольных шахт: Монография / Под. ред. Ю. Н. Гавриленко, В. Н. Ермакова. — Донецк, 2004. — 631 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.