CC BY
173
Д.С. Сенченко
ОСНОВНЫЕ КРИТЕРИИ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ГИДРОМЕХАНИЗИРОВАННЫХ КАРЬЕРОВ
Выделены критерии оценки нарушенных территорий, позволяющие учитывать не только исходные компоненты природного ландшафта, но и внесенные в них изменения. Показано преимущество гидромеханизированного способа извлечения полезного ископаемого.
Ключевые слова: гидромеханизация, Люберецкое месторождение, рекуль-тивационные работы гидромеханизированные карьеры.
щ я рименение современных технологий на горных разра-
И ботках должно обеспечивать равновесие (баланс) между окружающей природной средой и техногенезом. Необходимо находить компромисс между потребностью человечества в определенных благах и сохранностью окружающей среды.
В горной промышленности наиболее часто применяется открытый способ добычи полезных ископаемых, который приводит к следующим негативным последствиям [1]:
- нарушению значительных площадей земель с утратой почвенного покрова;
- ослаблению и перераспределению напряженного состояния массива горных пород;
- нарушению режимов поверхностных стоков и подземных
вод;
- активизации эрозии почв;
- нарушению первичных природных условий окружающей среды и т.д.
В современных условиях требования к проектированию карьеров должны включать: оценку возможности их эффективной разработки; минимизацию вредного воздействия разработок на ОПС; рекультивацию конкретных особенностей, как самого карьера, так и прилегающих территорий; варианты дальнейшего использования.
При добыче песков и песчано-гравийных смесей чаще всего применяется гидромеханизированный способ извлечения полезного ископаемого.
Говоря о преимуществах данного способа, следует отметить:
1. Гидромеханизация является одним из наиболее прогрессивных и эффективных способов производства земляных работ. Эффективность этого способа заложена в самой ее сущности - в едином неразрывном технологическом процессе объединены разработка, транспортирование, обогащение и укладка грунта.
2. Менее трудозатратен по сравнению с традиционным экскаваторным типом и при этом стоимость гидромеханизированных работ значительно ниже.
3. Простота по устройству и эксплуатации основного (землесосного) оборудования.
4. Более низкая энергоемкость с пересчетом на условное топливо.
5. Возможность разработки как обводненных карьеров, так и сухих (гидромониторно - землесосным способом) и, следовательно, возможность разработки выемок крупных котлованов, каналов без осушительных и водопонизительных работ.
6. Не требуется строительства подъездных автодорог от карьеров к месту строительства сооружения.
7. Значительное снижение отвода площадей под карьеры.
8. Возможность работы в необжитых, труднодоступных районах при отсутствии дорог и коммуникаций. В отдельных случаях гидромеханизация является единственно-возможным способом работы.
Типичным примером применения данного способа является Люберецкое месторождение кварцевых песков.
Люберецкое месторождение находится в 6 км юго-западнее станции и города Люберцы Московской области и занимает площадь около 30-35 км2 Люберецкий ГОК ведет работы на двух участках: Западном и Восточном. Уровень воды в водоеме в среднем находится на отметках 143.3 м. Добыча песков производится земснарядом с гидроклассификацией.
Также необходимо предъявлять высокие требования и к ре-культивационными работам, которые могут идти параллельно с добычными работами или после полной (частичной) отработки месторождения полезного ископаемого. Таким образом, рекультивация относится к восстановительным мероприятиям, направленным на устранение последствий воздействия промышленного производства на окружающую среду, в том числе на земли с целью их возвращения в хозяйственный оборот.
Восстановлению нарушенных земель должны предшествовать подготовительные работы, направленные на обследование нарушаемой и восстанавливаемой территории и обоснованию направления рекультивации. Эффективность рекультивационных работ возрастает, если направление рекультивации учитывается при проектировании [2].
В ходе проводимой работы по изучению вопроса восстановления нарушенных горным производством земель необходимо выделить критерии оценки нарушенных территорий, которые позволяют учитывать не только исходные компоненты природного ландшафта, но и внесенных в них изменений. К ним также относятся физико-механические и химические свойства вскрышных и вмещающих пород, особенности региона, в котором расположено предприятие, факторы безопасности и другое.
До настоящего времени при выборе направления рекультивации превалировал хозяйственный подход, где вид рекультивационных работ определялся исходя из экономических возможностей или по видам землепользования до нарушения земель горными работами [2]. Обычно земли возвращались в сельскохозяйственный оборот или застраивались промышленными сооружениями. Гидромеханизированные карьеры зачастую обрекают на самор екультивацию.
В современных условиях выбор направлений рекультивации должен осуществляться с учетом решения единой задачи: рационального и эффективного использования территории, создания гармоничных ландшафтов, наиболее полно отвечающих требованиям хозяйственного, эстетического и санитарногигиенического направления, а также охраны природной среды с учетом интересов настоящих и будущих поколений (рис. 1). На сегодняшний день наиболее полно этим требованиям удовлетворяет рекреационное направление.
Предлагаемая учебно-рекреационная рекультивация -это современное направление рекультивации на горных предприятиях, позволяющее вернуть утраченные территории посредством создания на горнодобывающем предприятии образовательной спортивной, туристической, рекреационной
Рис. 1. Направления рекультивации
или иных баз (а также, их комбинации) с частичным восстановлением земель и использованием геоморфологических, исторических, ландшафтных и природно-террито-риальных особенностей горного предприятия и прилегающих территорий (рис. 2).
На сегодняшний день не существует утвержденной в установленном порядке и принятию к использованию методики оценки нарушенных земель, с целью рекультивации и создания на них рекреационной зоны. Поэтому, необходима
5
с
4.
^онн°йКщ
0^ ОЗЕЛЕНЕНИЕ Сг,
использование геологических особенно-
X
благоустройство территории
>
"Л
§
*
пляшый отдьа _-------------; ,с,
¿ШкМшШйй
Рис. 2. Направления учебно-рекреационной рекультивации
разработка научно - методического подхода к геолого-эколо-гическому и технико-экономическому обоснованию вовлечения отработанных месторождений общераспространенных полезных ископаемых на основе использования экологических, геомеханиче-ских и экономических критериев. Такие критерии должны разрабатываться с учетом специфики горнопромышленного района, а также экологической нагрузки на ОПС, что является актуальной научно-практической задачей.
При этом значимая цель работы видится в разработке механизмов эколого-экономической оценки эффективности использования земельных ресурсов на горнодобывающих и перерабатывающих предприятиях.
Для достижения указанной цели требуется решить ряд исследовательских и аналитических задач, связанных с исследованием геоэкологического состояния районов горных работ, анализом ситуации, особенностей и природно-ресурсного потенциала региона на примере различных горных предприятий [2]. Также необходимо оценить достаточность нормативно-правовой документации
в области оценки воздействия хозяйственной и иной деятельности на ОПС и соответствующих
Таблица 1_________________________________________________________
Люберецкий район
Площадь общая, км 150
Население, тыс. чел 255,7
Курорты, санатории, заповедники, заказники, тыс. га 0,2
Пригородные зоны отдыха, дачные участки, тыс. га 0,15
Населенные места - город, тыс. га 1,58
Территория предприятий, тыс. га 0,86
Леса, тыс. га 5,87
Пашни, тыс. га 3,3
Сады, виноградники, тыс. га 0,96
Пастбища сенокосы, тыс. га 1,61
Коэффициент 0,763
методик расчетов комплексных геоэкологических и техникоэкономических показателей в сфере землепользования и рекреационного направления рекультивации [2]
В результате последовательного решения указанных задач с учетом поставленной цели были выделены следующие основные критерии: природно-ландшафтные, экологические, безопасности, индивидуальные особенности региона [2].
На основе разработанных критериев возможно не только сформировать методическую базу оценки эффективности землепользования и природоохранной деятельности применительно к горному предприятию, но и обеспечить механизм выбора направления землевосстановительных работ, прежде всего, к учебно-рекреационной рекультивации [2].
Апробация предлагаемого подхода к восстановлению земель была проведена на Люберецком ГОКе. Характеристика территории района расположения предприятия приведена в табл. 1.
При оценке территории учитывались показатели выбросов вредных веществ в атмосферу и сбросы в водоемы. На основе полученных данных были произведены расчеты приведения загрязнений к монозагрязнителю и коэффициента по методике оп-
ределения экологической безопасности промышленного производства [3].
1. Коэффициент нормативной экологической опасности Кн равен 4, т.к. горное предприятие относится к 3-му классу опасности.
2. Показатель превышения нормативной зоны загрязнения S равен 1,02. Что соответствует отсутствию загрязнений в приземном слое атмосферы.
3. Коэффициент озеленения зоны воздействия к03 равен 0,95. Это свидетельствует, что озелененная зона справляется с нагрузкой по загрязнению атмосферного воздуха.
4. Показатели превышения нормативного объема отходов У0ТХ и нормативных уровней физического воздействия УфВ, выбросов загрязняющих веществ в атмосферу Уа, сброса вредных веществ в водные источники Ув незначительно превышают допустимые уровни, поэтому примем их равными единице.
5. Коэффициент людности ареала вредного воздействия к^ может быть рассчитан гипотетически. Таким образом, можно предположить, что воздействию подвергалось бы 2 человека на 1000 человек населения.
Таким образом, интегральный показатель экологической опасности предприятия равен 5,8. Это характеризует предприятие как малоопасное и удовлетворяет заданным критериям оценки нарушенных земель горным предприятием для проведения учебнорекреационной рекультивации.
Люберецкий район окружен зеленым массивом Люберецкого лесопарка. Район богат историко-архитектурными ансамблями, датированных 1380 годом. В частности, Николо-Угрешский монастырь. Вблизи города Люберцы расположена усадьба Петровское, памятники истории и архитектуры.
На основании вышеизложенного целесообразно использовать такие показатели как демографический баланс обеспеченности рекреационными ресурсами - Dp (безразмерная величина) и региональное воспроизводство кислорода- Пв:
По результатам расчета получаем Dp равен 2,66 и Пв - 57443 т/год.
Показатель демографического баланса обеспеченности рекреационными ресурсами позволяет судить о размерах территорий, позволяющих населению отдыхать, восстанавливаться и т.п. Чем он меньше, тем лучше. Достаточно маленький показатель
свидетельствует о возможности создания различных баз отдыха, санаториев, позволяющих обслуживать людей из других городов [3].
Отталкиваясь от особенностей региона, следует перейти к экологическому критерию, который будет оценивать месторождения в зонах с различным состоянием экологических условий геологической среды.
Некоторые из этих показателей устанавливаются расчетным путем [3]:
1. Показатель ассимиляционной емкости характеризуется как средний.
2. Удельный вес естественных биогеоценозов — иесТ (безразмерная величина): иест = 0,89;
3. Общий сток на территории Люберецкого района — 1,41 млн. м /год;
4. Суммарный местный поверхностный и подземный сток -12,1 млн. м3/год.;
5. Воспроизводство кислорода — 57 тыс. т/год.
Экологическая нагрузка может быть определена по количеству производимых отходов:
6. Суммарная масса производственных отходов по предприятиям - 870,3 (т/год);
7. Суммарная масса бытовых отходов — 107 (т/год).
На соотношении ресурсов друг другу можно найти баланс между ресурсопотреблением и ресурсообеспеченностью.
Основные показатели ресурсных балансов региона:
1. Баланс ассимиляционных емкостей — 1;
2. Баланс воспроизводства кислорода— 1846,62 (т/год);
3. Баланс водопотребления — 9,82 (млн. мЗ/год);
4. Демографический баланс обеспеченности водными ресурсами -Ов =7748426;
5. Демографический баланс обеспеченности рекреационными ресурсами - Dp= 2,66;
6. Интегральный демоэкологический баланс — D (оценочная характеристика): в ситуации с естественными биогеоценозами и по удельному весу леса наблюдается стабильное равновесие.
Таким образом, по экологическому показателю выбранный объект для проведения учебно-рекреационной рекультивации удовлетворяет заданным условиям.
Для полноты оценки был определен удельный экологический
ущерб, сумма которого составила 239 802 066,9 рублей [4].
20 ООО 000,00р.
10 000 000,00р.
0,00р.
-10 000 000,00р.
-20 000 000,00р.
-30 000 000,00р.
-40 000 000,00р.
-50 000 000,00р.
Экономическая рентабельность проекта 18,36%
Таблица 2
доходы/ расходы 1 год 2 год 3 год 4 год 5 год
Доходы: 38 865 000 46 638 000 55 965 600 67 158 720 100 738 080
Расходы
администра- тивные 23 319 000 27 982 800 33 579 360 40 295 232 60 442 848
Капитальные вложения 9 682 327,6 9 682 327,6 9 682 327,6 9 682 327,6 9 682 327,6
Баланс 5 863 672,4 8 972 872,4 12 703 912,4 17 181 160,4 30 612 904,4
В данной работе для оценки эффективности проведения рекуль-тивационных работ используется затратно-прибыльный анализ. Учебно-рекреационное направление рекультивации карьерных комплексов предполагает создание на нарушенных землях образовательного комплекса, включающего объекты культурнообразовательного назначения и объекты отдыха. Затраты на проведение рекультивации будут складываться из затрат на благоустройство комплекса.
По произведенным расчетам сумма затрат на создание комплекса составила 48 411 638 рублей. Доходы от реализуемого проекта на Люберецком ГОКе на пятый год составят 100 738 080 рублей
Для определения прибыли необходимо учитывать следующие статьи расходов административные (60%), капитальные вложения (20%).
Очевидно, что доходы от услуг и продаж распределены по годам пропорционально количеству отдыхающих.
Отношение прибыли к затратам за 5 лет будет равно:
А=Пу3
А = 96 882 673: 48 411 638 = 2,001
Затратно-прибыльный анализ показал, что общая планируемая прибыль за 5 лет ориентировочно в 2 раза покроет первоначальные затраты на организацию рекреационного комплекса. Следовательно, предлагаемый проект является экономически эффективным и его проведение экономически рентабельно. При этом в среднем на 5 год эксплуатации объекта посетитель тратит 1964 рубля. Расчет срока окупаемости и экономической рентабельности проекта приведен на графике.
--------------------------------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Томаков П.И. Экология и охрана природы при открытых горных работах, МГГУ, 1994. - 418 с.
2. Томаков П.И. Экология и охрана природы при открытых горных работах, МГГУ, 1994. - 418 с.
3. Сенченко Д.С. Основные критерии оценки нарушенных горным производством земель для проведения учебно-рекреационной рекультивации. Горный инф.-аналит. бюл. - №11 М., МГГУ, 2008.
4. Хлобыстов Е.В. Оценка и моделирование экологической безопасности промышленного производства: региональный аспект. // СОПС Украины. Киев: НАНУ, 2000.
5. Временная методика определения предотвращенного экологического ущерба, 1999. ШИН
D.S. Senchenko
THE MAIN CRITERIA FOR LAND RESTORATION AFTER THE HUDRA ULIC MINING
The criteria for estimation the severity of land disturbance are developed. The criteria consider not only the primary components of natural landscape but also the impact consequences. The advantages of the hydraulic mining are shown.
Key words: hydraulic mining, Luberetskoe deposit, land restoration operations, hydraulic mining open pits.
Коротко об авторе ________________________________________
Сенченко Д.С. - Московский государственный горный университет, [email protected]
