Зеленов Ю.В., Бията Ю.И., Артамонов В.Н. - Обоснование экологически безопасного способа закрытия шахт

Аннотация

Зеленов Ю.В., Бията Ю.И., Артамонов В.Н. Обоснование экологически безопасного способа закрытия шахт В статье проанализирована проблема закрытия угольных шахт Донбасса, а также возникающие при этом экологические, экономические и социальные проблемы. Раскрыта суть экологического способа закрытия шахты и обоснована необходимость его применения.

Основная часть

Угольные регионы Украины характеризуются чрезвычайно высокой насыщенностью промышленными объектами: горнодобывающими и перерабатывающими, металлургическими, энергетическими, химическими, машиностроительными и многими другими. Эти районы являются также наиболее густонаселенными. На подрабатываемых территориях проживает 20% городского населения Украины, а объем массового жилищного строительства в 80-е годы здесь достигал 30%.

Добыча угля в течение длительного времени вызвала значительные изменения состояния массива горных пород и земной поверхности, а именно: увеличилась трещиноватость и уменьшилась прочность горных пород; в массиве горных пород остались пустоты в очистных, капитальных и подготовительных выработках; произошло изменение водной и газовой проводимости, а также гидродинамической структуры подземных вод, образовались локальные и общие депрессионные воронки; произошли значительные оседания земной поверхности, величины которых неодинаковы по площади; здания и сооружения на земной поверхности подверглись многократным подработкам, и в них произошло накопление повреждений или существенное изменение напряженного состояния основных строительных конструкций; на территории промышленных площадок шахт складировано огромное количество выданной на поверхность пустой породы.

Несмотря на отмеченные изменения экосистемы, образовавшейся вокруг шахт, она находилась в состоянии определенного равновесия. Начавшаяся в середине 90-х годов реструктуризация угольной промышленности, характеризующаяся массовым закрытием нерентабельных шахт, вызвала новое коренное изменение окружающей среды. К основным техническим и экологическим проблемам, возникающим при закрытии шахт, следует отнести:

изменение гидрогеологического режима ранее осушенного горными работами породного массива. В результате этого возникает реальная угроза безопасности соседним работающим шахтам, подтопления и затопления застроенных территорий и сельскохозяйственных земель, изменения химического состава подземных и поверхностных вод.
изменение характера деформирования массива горных пород и земной поверхности над выработанным пространством закрывающихся шахт. В результате затопления горных выработок и массива горных работ происходит изменение физико-механических свойств пород, активизация геомеханических процессов, что вызывает дополнительные сдвижения земной поверхности, а в некоторых случаях приводит к образованию на поверхности воронок над сохранившимися пустотами в подземном пространстве.
надежность ликвидации шахтных стволов закрываемых шахт, которая должна обеспечивать возможность безопасного ведения хозяйственной деятельности в районе устьев ликвидированных стволов, управление и контроль движения подземных вод и шахтных газов.
проникновение шахтных газов на земную поверхность, в здания и сооружения, которое при закрытии шахт существенно увеличивается из-за прекращения проветривания горных выработок и их затопления подземными водами.
обеспечение нормального функционирования шахтерских городов и поселков, которые на момент закрытия шахт многократно подработаны горными работами и получили определенные повреждения. Прогрессирование этих повреждений может явиться следствием активизации процессов сдвижения, подтопления и изменения свойств грунтов оснований.
большое количество породных отвалов, образовавшихся за период работы шахт и оказывающих негативное влияние на окружающую природную среду. Основными факторами этого влияния являются пылегазовое загрязнение атмосферы, нарушение гидрогеологического режима прилегающих территорий, химическое и радиологическое загрязнение грунтов и вод.

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

избежать компромиссов, связанных со здоровьем людей и безопасностью в будущем;
защитить окружающую среду и ресурсы от физического и химического разрушения;
последующее использование было выгодным и устойчивым в долгосрочном аспекте;
все негативные социальные и экономические воздействия были минимизированы, а выгоды максимизированы.

В Украине закрытие шахт не рассматривалось, как составляющая часть жизненного цикла проекта, результатом этого и является значительное негативное наследие. Закрытие шахт должным образом по-прежнему остается желаемым.

По международным стандартам, реабилитация шахт является постоянной программой, разработанной для восстановления физических, химических и биологических качеств или потенциала воздушного, водного и почвенного режимов (нарушенных добычей) до состояния приемлемого с точки зрения регулятивных органов и последующих пользователей земли. Задача экологического закрытия шахт – предотвратить или минимизировать долгосрочное негативное воздействие на окружающую среду и создать самоподдерживающуюся природную экосистему или альтернативное использование земли в соответствии с согласованным набором приоритетов.

Непосредственная трудность для Донбасса заключается в том, что шахты находятся в эксплуатации долгое время или уже прекратили свою деятельность. Шахты, которые находятся на этапе планирования, имеют максимальную свободу для рассмотрения вопросов устойчивого развития на этапе закрытия; те шахты, которые находятся на промежуточном этапе эксплуатации, имеют значительные возможности для этого; шахты, которые близки к своему закрытию, имеют ограниченные возможности для решения данного вопроса. Шахты, которые прекратили свою деятельность, обладают минимальной степенью свободы. К сожалению, это именно тот случай, который наиболее часто встречается в Донбассе. Также стоит отметить, что определение собственника многих объектов является неясным и проблематичным, ввиду того, что добыча угля в регионе осуществлялась в течение долгого срока, а также учитывая, что прошло значительное время после прекращения деятельности многих объектов. Например, многие объекты, являющиеся источниками значительной опасности, были переданы в собственность местным властям или технически просто не имеют собственника. Проведение работ по снижению рисков на таких объектах является еще более сложным.

Закрытие шахт в Донбасском регионе является дорогостоящим процессом. В то время как по некоторым оценкам закрытие многих шахт в соответствии с настоящими украинскими требованиями составляет около 20 - 30 млн. гривен, выполнение некоторых требований может стоить порядка 100-120 млн. гривен. Затраты на закрытие шахт и содержание уже законсервированных шахт составляют около 1 млн. гривен в месяц на шахту [Табл.1]. Обычно в эти затраты не входят экологические мероприятия, в них входят: обслуживание насосов, вентиляция и социальные выплаты. Использование этих средств подвержено коррупции.

Начавшаяся перестройка угольной промышленности Украины сразу же в полной мере выявила всю важность и тяжесть подлежащих решению социальных проблем. Эти проблемы возникли в связи с необходимостью закрытия в большом количестве и в сжатые сроки убыточных и неперспективных шахт и, как следствие, массовое высвобождение работников. Действующая система социальной защиты не позволяет пока однозначно решить задачи для всех групп населения, нуждающихся в соцподдержке. Тем более она недостаточна в отношении шахтеров и их семей. Поэтому возникает необходимость ускоренного формирования экономических и правовых основ социальной адаптации и поддержки высвобождающихся из угольной промышленности работников, членов их семей, пенсионеров закрывающихся шахт, а также других категорий населения, которые в той или иной степени пострадали в результате реструктуризации угольной промышленности.

Выводы

Закрытие шахты – это сложный процесс. Он требует учета экологических, экономических, социальных и др. факторов, которые могут проявиться в результате. В идеале, возможность безопасного закрытия любого предприятия должна учитываться еще на стадии планирования самого предприятия. Это приведет к наименьшим последствиям в будущем. Данная концепция сейчас широко применяется на западе. Но в данное время в Украине подлежат ликвидации шахты, которые не имели никаких разработок по их закрытию. Разработка безопасных планов по их закрытию имеет множество ограничительных факторов, что представляет сложность при учете всех рисков, возникающих во время и после ликвидации предприятия.

Список литературы

1. Сайт "Модернизация угольной промышленности: концепция и основы стратегии" http://2000.net.ua...
2. Сайт "Новости Донбасса" http://novosti.dn.ua...
3. Техногенные последствия закрытия угольных шахт: Монография / Под. ред. Ю.Н. Гавриленко, В.Н. Ермакова. – Донецк, 2004. – 631 с.
4. Оценка рисков в Донецком бассейне. Закрытие шахт и породные отвалы./ Филипп Пек/ Подготовлено для ЮНЕП, ГРИД Арендал. – 2009. – 171 с.
5. Сайт новостей http://rakurs.pl.ua...