CC BY
13
© Н.Г. Валисв, О.В. Славиковский, Ю.О. Славиковская, 2012
УДК 622.271.3.06
Н.Г. Валиев, О.В. Славиковский, Ю.О. Славиковская
ОСОБЕННОСТИ ОСВОЕНИЯ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ БАЗЫ НА УРБАНИЗИРОВАННЫХ ТЕРРИТОРИЯХ УРАЛА
Обоснована необходимость проведения горнотехнической рекультивации техногенных пустот недр в качестве одного из основных технологических процессов при формировании стратегии освоения месторождения и эколого-экономической оценки ее проведения.
Ключевые слова: техногенные пустоты недр, горнотехническая рекультивация, карьерные выемки, зоны обрушения шахт, ренатуризация, санация.
На Урале создан мощный металлургический комплекс по выплавке руд черных и цветных металлов, который в настоящее время испытывает острый дефицит в рудном сырье.
Рост железнодорожных тарифов затрудняет использование дальнепривозного сырья, на которое ранее были ориентированы многие металлургические комбинаты, особенно это предприятия юга в железорудном сырье и среднего Урала в меднорудном.
Перспективна сырьевая база Северного и Приполярного Урала, где по предварительным оценкам запасы железных руд составляют 1,0—1,1 млрд. т 200—250 млн т хромовых руд и т.д. Однако отдаленность этого района от металлургических центров, отсутствие соответствующих транспортных и других инфраструктур откладывает освоение его сырьевой базы на отдаленный период.
Несмотря на интенсивную и долговременную эксплуатацию недр Урал и в настоящее время остается уникальной провинцией, на территории которого сосредоточено большое количество разнообразных месторож-344
дений полезных ископаемых, по многим из которых он является монополистом.
Таким образом, необходимость и возможность развития местной сырьевой базы на ближайшую перспективу не вызывает сомнений.
Урал — старейший горнозаводской округ России и дальнейшее освоение минеральных ресурсов региона связано с необходимостью учета целого ряда особенностей, сложившихся в результате интенсивной и долговременной эксплуатации его недр.
Сроки существования горных предприятий весьма различны. Если Главный карьер ВГОКа отрабатывал железорудные месторождения 270 лет, то средний возраст предприятий Гайского ГОКа — 50 лет.
Характерной особенностью многих горнодобывающих предприятий Урала является переход с открытого способа разработки месторождений на подземный. Практически полностью перешли на подземные работы предприятия Высокогорского, Гайского, Учалинского ГОКов, перспективы развития сырьевой базы комбината «Магнезит», Бакальского РУ связаны с подземными работами.
В период перестройки сократились объемы горно-капитальных работ по освоению новых месторождений и вскрытию нижележащих горизонтов. Были ликвидированы ШАУ. Так освоение Ново-Естюнинского железорудного месторождения с запасами железных руд свыше 200 млн т в качестве сырьевой базы НТМК не было реализовано. В настоящее время в какой-то степени ситуация меняется, на шахтах СУБРа, Гайском подземном руднике проходятся новые стволы шахт, на ш. Северо-Песчанс-кая ведется подготовка новых горизонтов.
Серьезной проблемой является техническое перевооружение рудников. Практикой доказана эффективность переориентации с переносного на самоходное горное оборудование. В связи с отсутствием отечественной машиностроительной базы для рудных шахт — ориентация на импортную технику, на которую перешли практически большинство рудников цветной металлургии.
К сожалению на ряде рудников еще по прежнему широко применяется скреперная доставка, а основным буровым станком является НКР-100.
Проблемой является рост глубины горных работ, характеризующийся осложнением геомеханической обстановки на месторождениях и как правило снижения качественных характеристик руды. Глубина горных работ на шахтах СУБРа превысила 1 км, на Гайском подземном руднике, шахтах ВГОКа достигла — 600—700 м.
За последнее время существенно обострилась экологическая обстановка в регионе, что осложняет дальнейшее освоение минерально-сырьевой базы Урала.
Почти 3-х вековая эксплуатация недр, особенно на урбанизированных территориях с развитым горно-
промышленным комплексом привело к образованию в недрах больших объемов техногенных пустот. Так объемы карьерных выемок на отдельных ГОКах с учетом накопленных техногенных пустот достигают 500—600 млн м3 при ежегодном приросте до 10 млн м3, что существенно увеличило техногенную нагрузку в целом на окружающую среду, а в отдельных случаях стало причиной техногенных катастроф. Так на Урале территория города Кара-баш, согласно шкале МЧС, является районом глобальной экологической катастрофы.
Многочисленными исследованиями в области геоэкологии установлено, что на территории Урала, где производится интенсивное освоение ресурсов недр, происходит трансформация геологической среды, что приводит к изменению природной среды недр, и территории в целом. Это в первую очередь Тагило-Кушвинский регион и территории калийных месторождений.
На комбинате «Уралкалий», разрабатывающем уникальные прикам-ские калийные месторождения подземным способом, произошла крупномасштабная за всю историю развития калийной отрасли авария с обрушением поверхности на большой площади ведения горных работ, что привело к закрытию рудника, с выбытием которого комбинат лишился порядка 20 % производственного потенциала, а затраты на ликвидацию аварии составили свыше 7 млрд руб.
На ш. Магнетитовая ВГОК имел место прорыв техногенных вод из Главного карьера в подземные выработки, что привело к затоплению гор. — 610 м.
Нарушение природной среды недр наносит серьезный ущерб экономике
горнопромышленного комплекса в постотработочный период.
Так закрытие Крылотовского рудника и в связи с этим ликвидация водоотлива на шахте привело к подтоплению поселка Крылатовский ущерб 35 млн руб. Необходимость откачки воды из подземных техногенных пустот в целях исключения провалов на территории г. Березовский — города спутника г. Екатеринбург обходится ежегодно в 25 млн руб. Нейтрализация шахтных вод закрытых медных шахт Ёевихин-ской группы — 30 млн руб./год и т.д. Годовые затраты на природоохранные мероприятия на Урале, проводимые ООО «УГМК Холдинг», за последние 5 лет выросли почти в 8 раз [1]. Закрытие угольных шахт в Кизеловском бассейне привело к подтоплению больших земельных площадей.
Сохранности территорий как таковых не уделяется должного внимания. В какой-то степени на отдельных ГОКах производится рекультивация карьерных выемок с целью размещения в них отходов обогатительного передела, что, безусловно, позволяет в кокой-то степени повысить уровень экологизации горного производства.
Эффективность горнопромышленного комплекса в основном оценивается как эффективность производственной деятельности.
В конституции РФ записано, что земля является основой жизни и деятельности народов проживающих на этой территории в связи с этим основополагающим направлением было до настоящего времени проведение земельной рекультивации, как одного из основных направлений природоохранной деятельности горнодобывающего предприятия.
Однако в развитых странах простое возвращение земель в состояние близкое к первоначальному до ведения горных работ — «лишь повторе-
ние ошибок в землепользовании, характерных для ХХ века» [2]. Не умоляя значимости проведения земельной рекультивации в современных условиях назревает необходимость в технологической схеме освоения минеральных ресурсов недр выделить в качестве одного из основных технологических процессов — проведение горнотехнической рекультивации техногенных пустот недр, особенно на территориях ГПК с высоким уровнем урбанизации и обязательности ее проведения как части природоохранной деятельности горнодобывающего предприятия.
Концепция проведения горнотехнической рекультивации предопределяет в первую очередь возможность исключения наиболее значимых негативных последствий образования в недрах техногенных пустот в процессе выемки полезных ископаемых [3].
Безусловно, добиться полного восстановления недр до их природного состояния невозможно поскольку в результате антропогенного вторжения в литосферу Земли на участках, где формируются техногенные пустоты (карьерные выемки, зоны обрушения шахт, подземные пустоты) меняется их первоначальное состояние, образуя новый литосфер-ный техногенно измененный объект и в связи с этим, не исключает риска возникновения катастрофических явлений, что предопределяет необходимость проведения соответствующего мониторинга при проведении горнотехнической рекультивации техногенных пустот недр.
Основной задачей горнотехнической рекультивации на уровне горнодобывающего предприятия является сочетание мероприятий по очистке техногенных воздействий с процессом возвращения в окружающую среду. Для территории с развитым
ГПК становится актуальной проблемой использования этих территорий последующими поколениями с осуществлением их ренатуризации и санации. В свою очередь формирование технологии проведения горнотехнической рекультивации на уровне горнодобывающего предприятия должно проводится на стадии проектирования вовлечения в эксплуатацию месторождений с учетом последующего использования. Что во многом определяется особенностями региона его расположения.
Многовариантность проведения горнотехнической рекультивации предопределяет выполнение эколого-экономической оценки на всех уровнях ее проведения. При этом необходимо учитывать потенциальный ресурс техногенных пустот, который может принести горному предприятию дополнительный доход в результате возможности размещения раз-
1. Славиковский О. В., Славиковская Ю. О., Валиев Н. Г. Освоение минеральных ресурсов и проблемы восстановления недр. Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2010. — 207 с.
2. Гайдин А. М. От геотехнологии к геоэстетике // Горный журнал. — 2009. — № 4. — С. 72—75.
личного вида отходов. При этом затраты на ее проведение должно определять формирование стратегии отработки месторождения.
Концепция рационального недропользования, обеспечивающая устойчивое развитие горнодобывающих регионов с высоким уровнем их урбанизации должна базироваться путем нахождения оптимального варианта между производством товарной продукции ГПК, которое обеспечило бы соответствующий жизненный уровень населения с минимальными затратами на охрану и восстановление окружающей природной среды, исключающих возникновение природно-техногенных производственных ситуаций. Для реализации такой концепции необходимо изменить технологию ведения горных работ, при которых целевую функцию должны определять масштабы экологических и экономических ущербов.
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
3. Славиковский О. В., Валиев Н. Г., Славиковская Ю. О. Концептуальный подход к формированию технологии рекультивации техногенных пустот недр / Горный журнал. Изв. вузов — 2009. — № 8. — С. 88—96. Е2Е
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ
Валиев Нияз Гадым оглы — профессор, доктор технических наук, заведующий кафедрой, Славиковский Олег Валерьянович — профессор, доктор технических наук, е-шаП: [email protected],
Уральский государственный горный университет, е-шаИ: [email protected]
Славиковская Юлия Олеговна — кандидат экономических наук, старший научный сотрудник лаборатории экологии ИГД УрО РАН.
А
