К вопросу ликвидации шахт Центрального района Донбасса

Аннотация

В.М. Соренков, В.Н. Недолужко, Т.В. Бегичева - К вопросу ликвидации шахт Центрального района Донбасса
Изложены основные аспекты научноисследовательской работы, в которой рассмотрены экологические проблемы как следствие ликвидации шахт.

Центральный район Донбасса (ЦРД) –это не только шахты, отрабатывающие свиты крутопадающих пластов северного и южного крыльев Главной антиклинали Донбасса, но и мегаполис Дзержинск –Горловка – Енакиево с прилегающими поселками. Инфраструктура этого региона в основном создавалась для развития предприятий угольной промышленности.

Данный регион – один из наиболее сложных по горно–геологическим условиям для добычи угля. Работы ведут на глубинах от 800 до 1160 м. Пласты отличаются высокой метаноностью и выбросоопасностью. Подготовленные запасы почти отработаны, а на подготовку новых горизонтов выделяемых средств недостаточно. Шахты не реконструировали и технически не переоснащали . в течение длительного времени. Новые средства механизации, адаптированные к данным условиям, не разрабатывали, а существующее очистное оборудование (комбайны и щитовые агрегаты) практически не используют. Сегодня доля комплексно–механизированных лав в общем количестве очистных забоев в среднем составляет не более 20 %, в этих очистных забоях сохраняется высокий уровень использования ручного труда.

Из–за большой глубины отработки запасов шахты ЦРД отличаются высокой энергоемкостью. Удельный расход электроэнергии составляет в среднем 425 кВт·ч на 1 т добытого угля. Экономическая ситуация с угледобычей в ЦРД экстраординарная даже на фоне в целом убыточной угольной промышленности Украины.

Анализ основных техникоэкономических показателей действующих шахт ЦРД за последние годы свидетельствует о том, что в настоящее время шахты региона находятся в критическом состоянии (табл. 1). Ежегодный объем добычи за последние пять лет не превышает 2 млн.т (16 шахт), среднесуточная нагрузка на очистной забой составляет 80 т, освоение производственной мощности–45 %. Себестоимость товарной продукции в 2 раза выше показателей по Министерству энергетики и угольной промышленности, дотация на частичное покрытие затрат по себестоимости больше в 3 раза. Выделяемых государственных средств для покрытия разницы между себестоимостью и сложившимися ценами на уголь недостаточно. В 2010 г. убыток от выпуска 1 т товарной продукции превысил 1000 грн. Кредиторская задолженность к концу 201О г. составила 1,2 млрд. грн.

Тяжелая экономическая ситуация осложняется стремительным сокращением численности трудящихся, потерей квалифицированных работников. За последние 5 лет численность промышленнопроизводственного персонала действующих шахт сократилась на 3,6 тыс. чел. (15 %). Учитывая низкую престижность шахтерского труда в регионе, есть риск прекращения через 1О – 15 лет работы шахт Центрального района Донбасса из–за недостатка рабочей силы.

За последние годы количество угля, добываемого шахтами ЦРД, практически не влияет на годовые объемы добычи угля госпредприятиями Украины, но требует значительных затрат на содержание этих шахт за счет бюджета. Например, в 2010 г. доля угля ЦРД в добыче по министерству составила 4,4 %, а сумма средств на частичное покрытие затрат по себестоимости товарной продукции 16 % в общем объеме ассигнований из специального фонда государственного бюджета по указанному направлению (свыше 900 млн. грн. для ГП Артемуголь, ГП Дзержинскуголь, ГП Орджоникидзеуголь).

Обобщая упомянутые факторы, можно утверждать, что ЦРД как угледобывающий регион перспективы не имеет. Однако одновременная ликвидация всех шахт по экономическим, экологическим и социальным аспектам не представляется возможной.

Для ликвидации шахт необходимо разработать гидрогеологический и социально–экономический прогноз региона, обосновать постепенность закрытия шахт, увязав его с возможностями финансирования, усовершенствовать нормативно–правовую базу, исследовать проблемы природоохранного характера.

Неконтролируемый процесс ликвидации шахт может стать причиной техногеиных аварий и катастроф, в частности возможны:

развитие деформации земной поверхности, связанной с обводнением ранее осушенных горных пород в процессе эксплуатационной деятельности шахты и как следствие снижение их прочности;

активизация процесса сдвижения горных пород при полном затоплении горных выработок и как результат образование провалов, воронок, оползней;

подтопление и затопление подработанных территорий;

загрязнение подземных и поверхностных вод, в том числе используемых для питьевого водоснабжения;

засоление и загрязнение почвагрунтов сельскохозяйственных угодий;

выдавливание шахтных газов на дневную поверхность.

В работе, выполненной ГП Днепрогипрошахт совместно с Днепропетровским горным университетом и отраслевыми институтами, на основании расчетов определен порядок вывода из эксплуатации шахт (табл. 2). При выполнении расчетов Центральный район Донбасса рассматривался как целостная система, т.е. учитывались не только действующие шахты, но и те, которые находятся в процессе ликвидации или в режиме водоотлива (всего 28 шахт). По прогнозам после 2025 г. в работе могут остаться не более шести шахт.

Детализированный прогноз постепенного повышения уровней подземных вод в соответствии с графиком выбытия шахт выполнен по картам гидроизогипс на 2013, 2017, 2025, 2030, 2040 и 2050 гг. Соответственно зафиксированы прогнозные абсолютные отметки уровней подземных вод по варианту затопления всех шахт и по варианту с работой водоотливов на ликвидируемых шахтах Юнком и Александр–Запад.

Полученные результаты – основание для расчетов активизации деформаций земной поверхности вследствие воданасыщения нарушенного массива горных пород, а также определения мощности и глубины откачки шахтной воды в зависимости от выбранного в проекте положения уровня подземных вод.

Разработанная в НИР методика расчета подъема уровней подземных вод позволяет прогнозировать время переходиого режима перетока воды с определенными стохастическими параметрами. Количественные параметры этого процесса необходимо определять отдельно для каждого шахтного поля.

Созданная при выполнении работы математическая региональная модель прогнозирования гидродинамических условий на территории шахт ЦРД позволяет воспроизводить взаимосвязь природных и техногеиных факторов, изменений фильтрационных параметров горных пород в пространстве и времени, уточнять и согласовывать между собой информацию, полученную при изысканиях, проводить локальное моделирование гидрогеологических процессов, происходящих на конкретном выбранном участке шахтного поля или группы шахт.

Выполненный в работе прогноз изменений гидродинамической и гидрохимической обстановки после полной ликвидации шахт? достаточное основание для реализации следующих этапов научных разработок по прогнозу экологических последствий, оценке деформаций земной поверхности и прогнозу безопасного выхода газа на поверхность в период затопления.

Выводы.

Для предотвращения экологических и социальных проблем при закрытии шахт ЦРД уже сегодня необходимо предпринять действенные, решительные совместные усилия представителей научных и проектных организаций, центральных, а также местных органов власти. На уровне Кабинета Министров Украины следует определить целесообразность дальнейшей эксплуатации шахт ЦРД с учетом их полной поэтапной физической ликвидации, а также стратегическое направление ликвидации последствий добычи угля в Центральном районе Донбасса. Работа должна стать основой для разработки технических проектов по выполнению мероприятий, упреждающих отрицательное воздействие на окружающую среду последствий закрытия шахт на конкретных территориях. Эти проекты будут основанием для финансирования из бюджетов всех уровней. Для разработки таких проектов и их реализации в полном объеме в бюджете Украины целесообразно предусмотреть финансирование региона отдельной статьей, определив его как регион социального и экологического бедствия. Заболевания опорно–двигательного аппарата регистрируются эпизодически, на очистных работах заболеваемость в два раза выше, чем на подготовительных. Существенных отличий в группах шахт с различными условиями труда не отмечается.

По температурному фактору шахты Донбасса распределены на три группы. К первой группе шахт малоопасным по температурному фактору отнесены 47 % шахт, в выработках которых средняя температура воздуха составляет 24–27°С. Ко второй группе шахт средней опасности относятся 49 % шахт с температурой воздуха в выработках в пределах 27–32 °С. Остальные шахты, в выработках которых температура воздуха более 32 °С, относятся к третьей группе шахт опасных по температурному фактору.

Литература

1. Звiт про науково–дослiдну роботу Визначення наслiдкiв закритrя шахт Центрального району Донбасу з урахуванням гiдравлiчних зв'язкiв та пiднятrя рiвня шахтних вод i його можливого вп ливу на газопроводи, трубопроводи, колектори та залiзничнi колiї.– Днiпропетровськ: Днiпродiпрошахт, 2010.– С. 211.
2. Питаленко Е.И. Некоторые аспекты экологической безопасности в угледобывающих регионах Е.И. Питаленка, П.Г. Артеменко, С.В. Педченко //Уголь Украины.– 2007.– N2 10.– С. 36–37.
3. Сляднев В.А. Формирование техногеиных экологических рисков при закрытии угольных шахт В.А. Сляднев //Уголь Украины.– 2007. – N2 6.– С. 34–36.
4. Яковлев Е.А. Эколого–экономическая оценка риска затопления зоны подземного ядерного взрыва на шахте Юнком (объект Кливаж) Е.А. Яковлев, В.А. Сляднев, Н.А. Юркова // Уголь Украины. – 2005. – N2 4. – С. 40–42.