CC BY
38
© А.М. Молев, 2003
УДК 622.014:504.064
А.М. Молев
ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ СИСТЕМЫ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА НА ТЕРРИТОРИИ УГЛЕДОБЫВАЮЩИХ РАЙОНОВ
Характерной чертой реформы российской угольной промышленности, названной реструктуризацией, является массовое закрытие нерентабельных шахт. Например, в 2001 г. ликвидационные работы велись на 36 из 58 шахт Восточного Донбасса. Закрываемые предприятия территориально расположены в пяти городах и административных районах Ростовской области, занимая площадь около 600 км2. В сфере техногенного воздействия находится угленосная толща общей мощностью до 1000 м.
При ликвидации шахт Восточного Донбасса, большинство из которых являлись градообразующими, возник комплекс научно-технических и организационных проблем, связанных с обеспечением промышленной и экологической безопасности региона, а также экономическими и социальными отношениями в обществе. Одним из самых сложных и важных среди перечисленных научных направлений является оценка и прогнозирование негативных экологических последствий закрытия неперспективных угольных шахт, а также разработка и осуществление мероприятий по их снижению.
Эффективным средством анализа состояния углепородного массива и различных схем организации геоэкологического мониторинга автору представляется методика, основанная на системном подходе. Применительно к мониторингу экологических последствий ликвидации угольных шахт можно выделить активно взаимодействующие между собой подсистемы: природную, горно-геологическую, технологическую, экономическую и организационно-техническую. Из указанного представления вытекает зависимость организационной структуры, технологии и экономических показателей мониторинговых мероприятий от горно-геологических характеристик углепородного массива.
Формирование системы геоэкологического мониторинга на территории уг-
ледобывающих районов должно основываться на экономико-математическом моделировании, целью которого является минимизация суммарных экологоэкономических издержек [1].
Системный анализ позволяет определить основные негативные экологические последствия закрытия особо убыточных шахт, выделить ведущие и наиболее динамичные горно-геологические и горнотехнические факторы, влияющие на изменение состояния угленосной толщи, поверхностной атмосферы и гидросферы.
Углепородный массив на стадии ликвидации шахт и связанные с ней процессы экогеоконтроля являются типичным примером сложной динамической системы со всеми присущими данному образованию свойствами. Использование системного подхода дает возможность на основе оценки гидро- и горногеологической ситуации в развитии выбрать схемы, методы и средства наблюдений, производства технических мероприятий и, в итоге, разработать организационную структуру компании, занимающейся геоэкологическим мониторингом.
Рассмотрим вопросы построения системы экомониторинга на примере крупного угольного региона, каким является российская часть Донбасса.
Посредством сравнения экологических и технико-экономических параметров различных способов ликвидации был определен наиболее оптимальный вариант для условий Восточного Донбасса - полное или частичное затопление [2, 3]. «Мокрая» консервация предопределяет, что в качестве наиболее динамичного и масштабного негативного фактора процесса следует рассматривать подъем уровня шахтных вод, который, как показывает опыт, оказывает существенное влияние на изменение подземной атмосферы, газодинамические, геоме-ханические и другие явления.
С учетом влияния динамики подземной гидросферы в предприятии, ко-
торое вполне логично назвать центром геоэкологического мониторинга, должно быть организовано подразделение, занимающееся режимными наблюдениями за уровнями затопления углепородного массива, газовыделением, рельефообразующими процессами (оползнями, зонами сдвижения).
Анализ практического опыта геоэкологических наблюдений показал, что не имеет перспективы создание даже на начальном этапе групп мониторинга, привязанных к ликвидационным комиссиям закрывающихся шахт. Использование подобных организационных схем приводит к распылению финансовых средств, инженерных кадров и кон-трольно-измеритель-ной аппаратуры. Существенным отрицательным свойством данной системы является невозможность корректной оценки гидрогеологической обстановки в масштабах территории, а, следовательно, разработка перспективных прогнозов региональной геоэкологической ситуации. Поэтому через два года после начала ликвидации шахт подавляющий объем режимных наблюдений стал выполняться сотрудниками Северо-Кавказского представительства ВНИМИ. Существенные преимущества централизованной формы мониторинга проявились в том, что:
а) был проведен всесторонний анализ горно-геологических условий на горных отводах всех закрывающихся шахт; б) установлены виды и каналы гидравлических связей между смежными шахтными полями; в) определены ориентировочные сроки выхода шахтных вод на дневную поверхность; г) выбраны точки наблюдений. Масштабный анализ геолого-маркшей-дерской документации позволил построить рациональную сеть гидронаблюдательных скважин, которую можно оптимизировать в течение контрольного периода. Наглядно оптимизация наблюдательной сети иллюстрируется на примере закрываемых шахт «Сине-горская» и «Краснодонецкая». В начальный период ликвидации требовались две точки наблюдения (скважины), поскольку на нижних горизонтах смежные поля не имели общих горных выработок. Затем после подъема шахтных вод до отметки -250 м, достаточно было выполнять измерения в одной скважине, поскольку в углепородных массивах шахт установился одинаковый уровень по закону сообщающихся сосудов. Оптимизация сети наблюдений осуществляется также с
учетом возможности проведения дистанционных (бес-скважинных) методов контроля посредством полевой геофизики.
Гидрогеологические наблюдения должны проводиться синхронно с отбором проб на химанализ, замером концентрации выходящих шахтных газов и др. При этом измерения, выполняемые мобильными группами, необходимо сочетать с автоматическим контролем посредством различных реле и датчиков, информация с которых передается по телефонным или радиоканалам.
Значительный объем данных полевых, шахтных и скважинных наблюдений и необходимость их обработки в целях прогнозирования геоэкологической ситуации обуславливают наличие в структуре центра мониторинга информационно-аналитического подразделения с соответствующей базой данных, банком прогнозов и пакетом сервисных программ. Одной из важнейших функций информационно-аналитической службы состоит во внедрении результатов научных исследований по геоэкологической тематике, что предполагает тесный контакт с различными НИИ и вузами.
Таким образом, исследование конкретных горно-геологических условий, динамики геоэкологической обстановки, методов измерений и возможностей различных организационных форм позволило обосновать рациональную структуру центра регионального эколо-
гического мониторинга. Основными подразделениями центра должны являться:
а) производственно-техничес-кая служба, осуществляющая весь комплекс мониторинговых работ и включающая отделы сопровождения проектов и мобильные группы выполнения наблюдений;
б) информационно-аналитиче-ская служба, обеспечивающая ана-лиз, комплексную оценку результатов геоэкологических наблюдений и прогнозирование динамики экологической обстановки;
в) экономическая служба, осуществляющая финансово-хозяй-ственную деятельность, в том числе оценку экономической эффективности различных мероприятий по наблюдению и предотвращению негативных экологических процессов.
Изложенные в данной статье, а также работах [4, 5], результаты исследований нашли свое воплощение при организации регионального центра экологического мониторинга на территории угледобывающих районов Ростовской области.
Критерием оценки работы центра на наш взгляд должно быть эффективное осуществление технических мероприятий (при минимальных экономических издержках), обеспечивающих, с одной стороны, предотвращение экологически опасных процессов, связанных с ликвидацией шахт, и, с другой стороны, нор-
мальную работу действующих угледобывающих предприятий. В качестве примера подобной эффективной работы для достижения общей цели можно привести осуществление совместно с ОАО «Ростовуголь», Северо-Кавказским представительством ВНИМИ и Фондом содействия реструктуризации шахт комплекса мероприятий по созданию очистных сооружений по шахте «Глубокая», включающих наблюдение, анализ. прогноз гидрогеологической обстановки и принятие технических решений. Ввод в действие водоотливного комплекса позволил стабилизировать уровень затопления углевмещающего массива шахтными водами на отметке - 241 м, что обеспечивает: во-первых, нормальный технологический процесс на действующей шахте им. Октябрьской революции до полной отработки разведанных запасов угля; во-вторых, защиту городской территории от подтопления и воздействия на почву и атмосферу сопутствующих негативных факторов.
Таким образом, анализ горногеологических и горно-техни-ческих условий ликвидации угольных шахт с учетом практического опыта, позволил определить рациональную организационную структуру системы геоэкологического мониторинга на территории угледобывающих районов, обеспечивающую выполнение основных экологических, экономических и технических требований.
1. Мясков А.В. Механизм оценки и выбора направлений снижения негативных экологических последствий закрытия неперспективных угольных шахт // ГИАБ. - 2001. -
№ 2. - С. 181-184.
2. Анализ изменений гидрогеологических условий, вызванных затоплением закрываемых шахт, и разработка комплекта геологогидрогеологических карт Восточного Донбасса // Отчет о НИР/ ННЦГП - ИГД им. А.А. Скочинского. - М., 1999.
3. Выполнение оценки гидрогеологических условий ликвидации шахт и возможностей подтопления земной поверхности и разработка прогнозов негативных последствий ликвидации шахты «Глубокая» ОАО
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ ------------------------------------------
--------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
«Ростовуголь» с рекомендациями по их предотвращению // Отчет о НИР/ ВНИМИ. - С.-Пб., 1998.
4. Меркулов А.В., Молев М.Д. Региональная геофизическая мониторинговая система углевмещающего массива на стадиях эксплуатации и ликвидации шахт // Уголь. - 1999. -
№ 8. - С. 32-34.
5. Молев АМ., Молев М.Д. Технико-экономические аспекты организации геоэкологического мониторинга на угольных шахтах // Проблемы экономики и организации производственных и социальных систем: Сб. науч. тр./ Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. Новочеркасск: ЮРГТУ, 2000. - С.80-84.
Молев Андрей Михайлович, - экономист отдела организации труда и заработной платы ОАО «Ростовуголь», аспирант кафедры Экономической теории Южно-Российского государственного технического университета (НПИ).
