Проблемы экологической безопасности освоения месторождений при подземной добыче угля Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

УДК 502.13:622.33.016

Н.М. Качурин, д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой, (4872) 35-20-41, ecology@tsu.tula.ru (Россия, Тула, ТулГУ),

A.П. Саломатин, канд. техн. наук, (4872) 35-20-41 (Россия, Тула, ТулГУ), Л. Л. Рыбак, асп., (4872) 35-20-41, ecology@tsu.tula.ru

(Россия, Тула, ТулГУ),

B.Л. Рыбак, асп., (4872) 35-20-41, ecology@tsu.tula.ru (Россия, Тула, ТулГУ)

ПРОБЛЕМЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ОСВОЕНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПРИ ПОДЗЕМНОЙ ДОБЫЧЕ УГЛЯ

Рассмотрены закономерности влияния геотехнологических факторов на окружающую среду при подземной добыче угля. Показано, что интенсивность воздействия подземной добычи коксующихся углей на окружающую среду характеризуется интегральным показателем экологической безопасности, который основывается на закономерностях формирования пылегазовых выбросов, сбросов и нарушения земель, и их взаимосвязи с производственной мощностью шахт и величиной электропотребления. Предложены математические модели, основывающиеся на дифференциальных уравнениях логистического типа, позволяющие прогнозировать уровень воздействия подземной угледобычи на окружающую среду при различных прогнозных сценариях энергопотребления горными предприятиями.

Ключевые слова: уголь, шахта, отходы, окружающая среда, энергопотребление, прогнозирование, экологическая безопасность, математическая модель.

Воздействие промышленных предприятий на окружающую среду Кузнецкого угольного бассейна. Территория Кузнецкого угольного бассейна расположена, главным образом, в Кемеровской области. Основу экономики Кемеровской области составляют добывающие и перерабатывающие производства, что обусловливает образование в больших объемах отходов производства и потребления. Основная отрасль промышленности - угольная. В 2006 году угледобывающими предприятиями Кемеровской области добыто 174,3 млн т угля, а в 2007 году - 181 млн. В период экономического кризиса наблюдался спад производственной активности. В целом увеличение объемов отходов производства и потребления происходит за счет отходов V класса опасности, в основном возросших объемов вскрышных (вмещающих) пород угольных предприятий. Выбросы загрязняющих веществ от стационарных источников по отраслям промышленности в сравнении с ПДВ показаны на рис. 1.

Обобщение результатов наблюдений на территории Кемеровской области показывает, что наибольший вклад в суммарное воздействие на окружающую среду оказывает именно угольная промышленность. При этом улавливается и обезвреживается немногим более 10 % пылегазовых выбросов от действующих шахт Кузбасса. Предприятия г. Кемерово, вносящие наибольший вклад в выбросы загрязняющих веществ по г. Кемерово

показаны на рис. 2. По данным государственной статистической отчетности, за 2007 год на территории области образовалось 1 734 055Д33 тыс. т отходов производства и потребления, из них: использовано 1 134 555,140 тыс. т; обезврежено 97,976 тыс. т; размещено на объектах 931 951,273 тыс. т; в том числе, размещено отходов на собственных объектах на хранение 782 605,325 тыс. т и на захоронение 14 9 345,94 тыс. т. Образование отходов в 2007 году превышает образование отходов 2006 года на 32 688,904 тыс. т (1,92 %). Рост количества образования отходов обусловлен преимущественно увеличением образования вскрышной породы (V класс опасности) в связи с ростом добычи каменного угля.

■ Факт, тыс. тонн □ ПДВ, тыс. тонн

Рис. 1. Выброс загрязняющих веществ от стационарных источников по отраслям промышленности в сравнении с ПДВ

□ Кемеровская ГРЭС

□ КОАО "Азот"

□ Кемеровская ТЭЦ

□ Ново-Кемеровская ТЭЦ

□ ОАСГКОКС"

□ ОАО "Разрез Кедровский"

Рис. 2. Предприятия г. Кемерово, вносящие наибольший вклад в выбросы загрязняющих веществ по г. Кемерово, %

Образование отходов V класса опасности для окружающей природной среды в 2007 году составило 1 726 242,350 тыс. т (99,549 % от общего

количества отходов, образованных в 2007 году), что на 1,9 % больше по сравнению с 2006 годом. С учетом отнесения предприятий к видам экономической деятельности основное образование отходов V класса опасности приходится на предприятия по добыче полезных ископаемых - 1 697 722,037 тыс. т (98,35 %), в том числе добыча топливно-энергетических полезных ископаемых - 1 679 131,371 тыс. т (97,27 %). С учетом отнесения предприятий к видам экономической деятельности наибольший объем образования отходов приходится на предприятия по добыче полезных ископаемых - 98,07 %, на долю предприятий обрабатывающих производств -1,742 % и на другие виды экономической деятельности - 0,188 %. Наибольшее количество отходов образуется на территориях муниципальных образований с хорошо развитой угольной промышленностью. В среднем на одного человека, проживающего в области, образовано за год 614,15 т отходов производства и потребления. При этом в муниципальных образованиях с развитой угольной промышленностью этот показатель значительно выше. Например, в Междуреченском районе на одного человека в 2007 году образовано 65 780,796 т отходов.

Последствия подземной добычи угля в Подмосковном угольном бассейне и отходы горнодобывающего комплекса Тульской области.

Развитие отрасли опирается на существующие минерально-сырьевые ресурсы области. Главными до недавнего времени являлись месторождения бурых углей Подмосковного бассейна, разработка которых началась более 150 лет назад, в 1853 году. Известно, что за 150 в Подмосковном бассейне было добыто 1589,3 млн т. угля. Принимая во внимание «удельный вес» области в добыче, составляющий не менее 80 % от общего объёма, непосредственно в Тульской области добыто 1271,44 млн т. угля. Суммарная площадь, в той или иной мере подверженных техногенному воздействию, связанная с разработкой месторождений угля, достигает 3102,75 км2 или 12,1 % от общей территории области. В пределах этой площади значительно активизировались экзогенные геологические процессы (провалы, заболачивание, просадки, оползни).

Добыча углей, производимая на протяжении 150 лет, привела к резкому нарушению природных ландшафтов и формированию новых, выделяемых исследователями как верхнедонской антропогенный район. Целесообразно привести его краткую характеристику. В состав района входят территории Кимовского, Узловского, частично Новомосковского, Богоро-дицкого, Киреевского и Щёкинского административных районов Тульской области. Площадь района равна 5760 кв. км.

В Верхнедонском географическом районе в процессе хозяйственной деятельности оказались нарушенными все основные природные компоненты. Изменению подверглись не только растительность и животный мир, но и почва, мелкие и средние формы рельефа. Меняется режим подземных вод, происходят геохимические изменения. Как ни в каком другом районе

здесь значительные площади земель, занятых застройкой. На протяжении многих километров беспрерывно тянутся посёлки городского и сельского типов.

Терриконы хаотично разбросаны по территории всей области. Занятые ими площади выпадают из сельскохозяйственного и лесного производства. Распаханные приотвальные пространства располагаются у подножия терриконов в радиусе 250...400 м. Плодородный слой чернозёмных почв перемешан со смытой дождевыми потоками и нанесённой ветром угольной золой (рис. 3, 4). Следовательно, загрязнению подвергаются все типы ландшафтов.

Данные поисково-разведочного опробования товарной продукции угледобывающих предприятий Подмосковного угольного бассейна указывают на его невысокое качество. Зольность изменяется в пределах 34,4.45,0 %, сернистость составляет 3.5 %. Сопоставление среднего содержания отдельных химических элементов с их кларковыми концентрациями в бурых углях бывшего СССР показывает, что угли Подмосковного бассейна характеризуются повышенным содержанием металла в зольном остатке. Уровни концентраций элементов в отходах разных обогатительных фабрик не одинаковы и зависят от состава породы, образующейся после обогащения углей.

Рис. 3. Породный отвал отработанной шахты ОАО «Мосбассуголь» в Богородицком районе Тульской области

Рис. 4. Техногенная пустыня в зоне действия породного отвала на территории Богородицкогорайона Тульской области

В настоящее время выделение чисто «угольного» загрязнения затруднительно потому, что разрабатываемые месторождения находятся в промышленных районах, где происходит интенсивное дополнительное загрязнение за счёт работы других промышленных и энергетических предприятий. В то же время особое внимание следует обратить на проблему отходов, поскольку даже приближенные расчёты указывают на то, что за 150-летнюю историю разработки углей бассейна в Тульской области было добыто не менее 1271,44 млн т угля. Таким образом, на дневной поверхности скапливалось, в виде различных отходов производства более 317,85 млн т горных пород (25 % от объёма добычи товарной продукции).

В тех случаях, когда породы складируются в терриконах, с течением времени за счёт интенсивного окисления происходит вынос ряда химических элементов, в том числе и токсичных.

В принципе, происходит кучное сернокислотное выщелачивание. Растворы серной кислоты образуются в результате окисления минералов, содержащих серу, под воздействием атмосферных осадков. В зависимости от «возраста» терриконов степень выноса элементов из его тела может быть самой разнообразной.

В отдельных случаях создаются благоприятные предпосылки для накопления элементов на техногенных геохимических барьерах. Например, в почвах, особенно в транссупераквальных ландшафтах, аккумулируются на барьерах В2, В3 марганец, кобальт, никель, медь, цинк, хром, свинец, кадмий, ртуть, уран и другие. В тех случаях, когда сорбционные

свойства природных ландшафтов резко снижены, могут наблюдаться процессы загрязнения грунтовых и даже подземных вод токсичными веществами и элементами. Примерами могут служить факты загрязнения подземных вод в Новомосковском районе, где зафиксированы факты превышения ПДК в подземных водах по кадмию и ртути. Однако генезис этих аномалий до конца не выяснен.

Из 2164,5 га предоставленных земель для разработки полезных ископаемых нарушено 1929,8 га, что составляет 89 % от предоставленных для разработки. Рекультивировано 1108 га или 57 % от нарушенных земель. Темпы и качество рекультивации крайне низкие. В основном ведётся техническая рекультивация путём засыпки выработанного пространства карьеров вскрышными породами. Рекультивированные земли практически непригодны для сельского хозяйства.

Горно-обогатительное производство связано с большим выделением отходов горного производства по предприятиям строительного комплекса области и составляет 40 млн куб. м год. Часть из этих отходов, мелкая фракция известняка, в количестве 12 млн куб. м в год может быть использована в производстве блочных стеновых материалов и приготовлении известняковой муки для раскисления почв в сельском хозяйстве.

Влияния подработанных территорий горных отводов отработанных шахт на экологическое состояние селитебных территорий (на примере Восточного Донбасса). Влияние подработанных территорий горных отводов отработанных шахт на экологическое состояние селитебных территорий Восточного Донбасса изучено на основе натурных наблюдений, выполненных ООО «Центр мониторинга социально-экологических последствий ликвидации шахт Восточного Донбасса». Отмечено повышенное количество провалов, образовавшихся над ранее ликвидированными наклонными и вертикальными стволами. При обводнении выработанного пространства шахт, в том числе и закрытых до начала реструктуризации угольной отрасли, происходит нарушение структуры горных пород, разрушение крепежного материала выработок и, как следствие, - образование провалов или формирование мульд оседания. Как правило, зафиксированные на выходах пластов, провалы земной поверхности приурочены к подготовительным выработкам и краевым частям целиков угля, ориентированным по падению пласта, по границе выработанного пространства. Кроме того, маршрутные обследования позволяют выявлять несанкционированные технические работы или строительство в провалоопасных зонах (рис. 5).

Рис. 5. Провал в технологический канал западного шурфа

№ 2 ш. «Южная»

Загрязнение территорий горных отводов породными отвалами ликвидируемых шахт. На территории Шахтинского угольного района в III квартале 2008 г. выполнены работы по ликвидации провалов земной поверхности наклонного ствола шахты № 43 ш. им. Артёма, вентиляционного канала на сопряжении с вентиляционной скважиной № 2, ш. «Наклонная», вентиляционного канала на сопряжении с вентиляционным шурфом №1 и технического канала вспомогательного наклонного ствола ШУ «Мирное», технического канала на западном шурфе № 2 ш. «Южная», наклонной сбойки б/н и шурфа № 3 шахты № 14 ш. «Аютинская», объёмом 4785 м , а также приведены в безопасное состояние дефекты изоляции вентиляционного канала вспомогательного ствола ш. «Наклонная» и вентиля-

з

ционного канала вентиляционного ствола ш. «Майская», объёмом 708 м .

На территории Шахтинского угольного района проведена тепловая съёмка, экспресс-анализ газа и радиационный контроль семи породных отвалов трех шахт. По результатам съемки выявлен горящий отвал № 1 ЦОФ шахты «Аютинская» с общей площадью очагов горения - 6,73 га. Отвал расположен в непосредственной близости от жилого сектора пос. Аютинский (г. Шахты).

Радиационный контроль на отвалах проводился в соответствии с «Методическими указаниями и Нормами радиационной безопасности» (НРБ-99, СП 2.6.1. 758-99). По результатам радиационной съемки гамма-фон породных отвалов составил 0,10...0,23 мкЗв/ч, что не превышает установленных НРБ-99 норм радиационной безопасности (0,43 мкЗв/ч).

Отобрано 176 проб для определения содержаний подвижных форм следующих микроэлементов: V, СсС, Со, Мп, Си, N7, РЬ, 77, Сг, Zn. Отбор проб производился с привязкой точек отбора вР8-навигатором. Полученные результаты позволили определить степень литохимического загрязнения почвы в радиусе 300...500 м вокруг отвалов. Результаты обработки

лабораторных анализов проб, отобранных у пяти отвалов, свидетельствует о том, что по трем объектам категория загрязнения - допустимая, по двум - опасная. Из двух опасных объектов один находится в жилом секторе города Шахты.

По результатам замеров температуры на семи породных отвалах выявлен один горящий - породный отвал № 1 ЦОФ шахты «Аютинская», расположенный в жилом секторе пос. Аютинский (г. Шахты.). Выполненное литохимическое опробование и лабораторный анализ почв и грунтов вокруг пяти породных отвалов ликвидируемого шахтоуправления «Мирное» на площади 216,0 га свидетельствуют о том, что по двум объектам из пяти категория загрязнения почв - опасная. Один из двух опасных объектов - породный отвал № 5 бис шахты № 47, находится в жилом секторе г. Шахты.

Анализ результатов литохимического опробования по семи промп-лощадкам позволяет утверждать, что на трех объектах категория суммарного загрязнения - допустимая, на двух - умеренно опасная, на одном -опасная (промплощадка шурфа № 8 шахты «Южная») и на одном - чрезвычайно опасная (промплощадка скважины Бессергеневской шахты им. Октябрьской революции).

Гидрогеологический мониторинг горных отводов отработанных шахт. Горно-экологический мониторинг проводился на горных отводах 47-ми ликвидируемых шахт на площади 89380 га и объектах, предусмотренных проектами ликвидации шахт им. Чиха и «Аютинская». В соответствии с рабочим проектом «Мониторинг за загрязнением больших и малых рек Ростовской области техногенными водами ликвидированных шахт Восточного Донбасса» продолжаются работы по гидрологическому мониторингу на 17-ти больших и малых реках Ростовской области, загрязняемых техногенными водами ликвидируемых шахт.

С целью контроля динамики затопления техногенных горизонтов ликвидируемых шахт, определения гидравлической связи между ними и действующими шахтами Восточного Донбасса, контроля качества шахтных и грунтовых вод используются локальные и районные гидрогеологические и гидрологические сети, насчитывающие 189 гидронаблюдательных пунктов. Пункты наблюдения представлены скважинами, стволами, колодцами, родниками, выходами шахтной или смешанной воды в виде ручьев, мочажин, просачиваний, а также балочными водотоками и малыми реками.

В отчётном квартале проведено 250 режимных наблюдений на 39-ти объектах гидронаблюдательной сети, по результатам которых определялся уровень и скорость затопления техногенных горизонтов затапливаемых шахт, динамика гидравлически взаимодействующих шахт, дебит самоизливающихся скважин, расход водотоков и рек, производился отбор проб воды на химический анализ.

Проведены маршрутные обследования (1150 км) горных отводов с отбором 255-ти проб шахтных, грунтовых, поверхностных вод и ручьев из-под породных отвалов. Для контроля за влиянием шахтных вод на гидрографическую сеть Ростовской области, в том числе на качество воды, используемой для водоснабжения городов Шахты, Новошахтинск, Новочеркасск и, в конечном итоге, города Ростов-на-Дону, со второго полугодия 2007 года ведутся работы по рабочему проекту «Мониторинг за загрязнением больших и малых рек Ростовской области техногенными водами ликвидированных шахт Восточного Донбасса». По результатам 9-ти месяцев наблюдений установлено, что в большие и малые реки Ростовской области вместе с техногенными водами ликвидируемых шахт поступило 137000 тонн загрязняющих веществ и около 500 тонн общего железа. Динамика уровней затопления гидравлически связанных шахт «Южная» и им. Красина, уровня затопления шахты им. Кирова представлены на рис. 6, 7.

Газообмен выработанных пространств ликвидируемых шахт Восточного Донбасса с земной поверхностью. Газовый мониторинг проводился на горных отводах 38-ми ликвидируемых шахт в 216-ти угрожаемых и 70-ти опасных по газовыделению зонах на общей площади 4741,67 га. На данной территории расположено более девяти тысяч жилых домов, административных и промышленных зданий. Результаты газового мониторинга свидетельствуют об устойчивой взаимосвязи концентрации выходящих шахтных газов и времени года. Проникновение вредных газов в подвалы и погреба жилого сектора регистрируется, в основном, с наступлением теплого периода года и при пониженном атмосферном давлении. Однако газовыделения с опасными концентрациями отмечаются и при высоком атмосферном давлении. Причиной этому может служить, в частности, увеличение газообразования и геодинамические процессы в горном массиве.

Сохраняется сложная ситуация по ш. «Глубокая», связанная с увеличением количества объектов жилого сектора, в которых зафиксированы опасные газовыделения. В отчетном периоде зафиксированы и подтверждены лабораторными анализами опасные газовыделения, впервые обнаруженные в 12-ти заглубленных объектах жилого сектора г. Шахты. Месторасположение опасных зон в пределах влияния шахты «Глубокая» характеризуется малой мощностью или полным отсутствием наносов. В отчетном периоде зафиксированы и подтверждены лабораторными анализами опасные газовыделения, впервые обнаруженные в одном водопроводном колодце жилого сектора хутора Тацин. Следует отметить, что проникновение вредных газов в объекты жилого сектора по затопленной ш. «Комиссаровская» обусловлено наличием ранее ликвидированных горных выработок, малой мощностью наносов и большой тектонической нару-шенностью горных пород.

т 45 ■■ 40

г

■■ 35х

■■ зо|

Г 251

■■ 20*

1

■■ 15&

Оч ГО

■■ 10*

2

5§

Ю

п <

• ш."Южная" - вент.с твоя №3

* ш. им.Красина -СПТ-1 и шурф №5 (Шкв.2006г.)

Рис. 6. Динамика затопления гидравлически связанных шахт «Южная» и им. Красина

- в интервале отметок +78 - +85м в балке

Сброс ШВ в очистные сооружения -около 600м 3/ч и периодически в

. . . оосооооооосхэо « « » » еососсосоос'то""

Дата замера

Рис. 7. Динамика затопления шахты им. Кирова по замерам

в скважине № 9114

По шахте им. Кирова проникновение вредных газов в объекты жилого сектора связано с систематическими колебаниями уровня затопления техногенного горизонта и малой мощностью наносов. Зафиксированы и подтверждены опасные газовыделения.

На рис. 8, 9 представлены результаты текущего мониторинга газовой ситуации над выработанными пространствами ликвидируемых шахт.

По результатам газового мониторинга составлены карты-схемы опасных зон застройки на территории горных отводов, ликвидируемых шахт (рис. 10). Результаты натурных наблюдений за формированием газовых ситуаций на земной поверхности над выработанными пространствами, показывают, что происходят процессы миграции газов, аналогичные газовыделению в шахтах Подмосковного бассейна при падении атмосферного давления.

Комплексная оценка экологической безопасности подземной добычи угля. Экологическая модель геотехнологических периодов отработки запасов подземным способом представлена на рис. 13. Базовая информация для обоснования критерия комплексной оценки экологической безопасности углей была получена по шахтам, добывающим коксующиеся угли. В целом анализ информации по шахтам Прокопьевского района позволил выявить следующую эмпирическую закономерность:

J = a + a2it + a^A + a4iE, (1)

где Ji - интенсивность воздействия на компоненты окружающей среды; a1u a2i, a3i, a4i - эмпирические коэффициенты; A - производственная мощность шахты, тыс. т/год; E - энергопотребление на рассматриваемой шахте за отчетный период, тыс. кВт/год; t - время; i - индекс вида воздействия на окружающую среду.

Предлагаемое использование индексации реализуется следующим образом: Jj - нарушение земель, га/год; J2 - пылегазовые выбросы в атмосферу, т/год; J2.1 - выбросы твердых веществ, т/год; J2.2 - газообразные выбросы, т/год; J23 - сернистый ангидрид, т/год; J2,4 - оксид углерода , т/год; J2.5 - диоксид азота, т/год; J2.6 - прочие т/год; J3 - сбросы загрязняющих веществ, тыс. т/год.

Анализ показывает, что закономерность (1) в большинстве случаев удовлетворительно отражает взаимосвязь интенсивности воздействия на компоненты окружающей среды с факториальными признаками. Однако коэффициент регрессии изменяется в широких пределах от 0,61 до 0,96, а F - критерий изменяется от 1,1 до 18,8. Следовательно, на данном этапе оправдано использование этой зависимости для практических расчетов.

Зависимость (1) отражает воздействие подземной угледобычи на основные составляющие природной окружающей среды. Для комплексной оценки экологической безопасности данной геотехнологии целесообразно использовать интегральный показатель экологической безопасности (INTEGRAL ENVIRONMENTAL SAFETY INDEX), который будет задан следующей формулой:

г\

ю 00

V©

и* ^

*ч> I

I

* а:

а:

§ *

^ Л

а .а

а

I

а § *

1 3 § §

- 2: Оо 5

г4 а а а

Концентрации газов,

I

а:

1

'I *

а

2 ^

О

N

Й §

I

§

а

а:

I §

с*

а

I

^ £

I

г*

I §

г* ^

§

2005_С 2005_0 2005_0 2005_0 2005_0 2005_С 2005_0 2005_0 2005_1 2005_1 2003_1 2006_С 2006_С 2006_С 2006_С 2006 0 200в_0 200в_0 200в_0 200в_0 200в_1 200в_1 200в_1 2007_0 2007_0 2007_0 2007_0 2007_0 2007_0 2007_0 2007_0 2007_0 2007_1 2007_1 2007_1 2008_С 2008_0 2008_0 2008_0 2008_0 2008_0 2008_0 2008_0 2008_0

N

Концентрация кислорода, %

5

Р>

о Оо

¡^ а <а> §

5

I

С*

£

»< £

з §

оь

5 *

^ а: ^

^ §

с* ^

а:

ы о> А А (Л (Я о> О (Я О (Л О (Л о

Атмосферное давление, мм рт.ст

Опасные и угрожаемые зоны по газовыделению г. Шахты. шахта «Южная» М 1:2000

<4

[Зона

I | № объекта газового контроля У//А Зона, угрожаемая по газовыделе

О

Рис. 10. Опасные зоны застройки на территории горного отвода, ликвидируемой шахты Восточного Донбасса

где /£57 - интегральный показатель экологической безопасности; хз - ве_

совые коэффициенты, задаваемые экспертами и учитывающие экологическое состояние рассматриваемой территории угледобывающего региона.

Экологически безопасной геотехнологией при использовании пороговой концепции допустимого воздействия будет являться такая технология подземной угледобычи, при которой выполняется условие, заданное следующим неравенством:

1ЕБ1 < ПДЗ{1Е81}, (3)

где ПДЗ{1Е81} - предельно допустимое значение интегрального показателя экологической безопасности.

Усиление техногенного воздействия в Кузнецком бассейне связано, как с увеличением объемов добычи, так и с наибольшей концентрацией угледобывающих предприятий. Результаты вычислительных экспериментов свидетельствуют о наличии связи между эмпирическими данными экологического мониторинга и константами мощности воздействия и локализации влияния на окружающую среду. Сравнение математической модели

пылегазовых выбросов, базирующейся на динамических рядах, получаемых при экологическом мониторинге, с математическими моделями образования выбросов, позволило установить аналитическую связь между параметрами этих моделей. Проведенные расчеты по шахтам Кемеровской области «Коксовая», «Зенковская», «Ворошилова», «Дзержинского», «Зи-минка» и «Тырганская». Динамика прогнозных значений валовых пылегазовых выбросов, которая практически полностью совпадает с фактическими данными (коэффициент корреляции равен 0,98).

Таким образом, на основании выполненных экспериментальных и теоретических исследований установлены новые и уточнены существующие закономерности влияния геотехнологических факторов на окружающую среду и их взаимосвязь с эффективностью освоения угольных месторождений. Обоснованы математические модели комплексной оценки геомеханических, геохимических, гидрологических и аэрологических факторов, позволяющие прогнозировать экологические последствия и технико-экономические показатели разработки угольных месторождений.

Список литературы

1. Соколов Э.М., Качурин Н.М., Белая Л.А., Агеева И.В. Концептуальные положения повышения эффективности геоэкологического мониторинга промышленных регионов. Безопасность жизнедеятельности // 2010. № 5. С.28-32.

2. Качурин Н.М., Ефимов В.И., Агеева И.В. Оценка эффективности реструктуризации и диверсификации региональных систем управления минеральными энергоресурсами. Проблемы создания экологически рациональных и ресурсосберегающих технологий добычи и переработки отходов горного производства / 3-я Международная конференция по проблемам рационального природопользования // Тула. ТулГУ. 2010. С. 79-186.

3. Качурин Н.М., Белая Л.А., Агеева И.В. Экологические последствия воздействий угольной промышленности на окружающую среду про-мышленно развитого региона. Менеджмент качества в экономике, бизнесе, управлении и образовании / Международная научно-практическая конференция // Москва - Тула. 2010. С. 26 - 36.

4. Kachurin N.M., Komissarov M.S., Ageeva I.V. Foundation and results of the monitoring environmental parameters. Energy Mining, New Technologies, Sustainable Development / 3-rd International Symposium ENERGY MINING // Serbia. Apatin City. 2010. P. 39 - 45.

5. Kachurin N.M., Komissarov M.S., Ageeva I.V. Using energetic indexes for evaluating anthropogenic influence upon environment. Energy Mining, New Technologies, Sustainable Development / 3-rd International Symposium ENERGY MINING // Serbia. Apatin City. 2010. P. 46 - 52.

N.M. Kachurin, A.P. Salomatin, L.L. Ribak, V.L. Ribak PROBLEMS ENVIRONMENTAL SAFETY OF USING DEPOSITS BY UNDERGROUND WINNING COAL

Influencing geo-technological factors under nature environment regularities by underground wining coal were studied. It's shown that intensity of underground wining coal influence under nature environment is characterized by integral index of environmental safety, which based at regularities of forming gas-dust pollutants, liquid wastes, destroying soils and their interconnection with production capacity of mines and consumption electrical energy. Mathematical models, which basing at logistic differential equations and making possible to forecast influencing underground wining coal upon environment for different prognostic situations of electrical energy consumption by mines, are proposed.

Key words: coal, mine, wastes, environment, electrical energy consumption, forecasting, environmental safety, mathematical model.

Получено 12.11.12

УДК 622.271.3

М.А. Маринин, асп., (812) 328-86-05, mihmarinin@ya.ru (Россия, Санкт-Петербург, Горный университет)

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ БУЛЬДОЗЕРНОЙ ТЕХНИКИ НА ГОРНОТЕХНИЧЕСКОМ ЭТАПЕ РЕКУЛЬТИВАЦИИ В УСЛОВИЯХ КРАЙНЕГО СЕВЕРА

Рассмотрены параметры производительности бульдозерной техники на горнотехническом этапе рекультивации с учетом климатических особенностей местности и мощности снимаемого потенциально растительного слоя.

Ключевые слова: горнотехническая рекультивация, снятие растительного слоя, производительность бульдозера.

На горнотехническом этапе рекультивации земель выполняются работы по планировке выработанного пространства, формированию откосов, транспортировке и нанесению потенциально растительного слоя и потенциально-плодородных пород на рекультивируемые земли, строительству подъездных дорог, гидротехнических и мелиоративных сооружений и др.

Технология горных работ при разработке месторождений открытым способом должна предусматривать опережающее снятие потенциального растительного слоя (ПРС) с нарушаемых земель. Для разработки ПРС применяется различное горнотранспортное, дорожно-строительное и мелиоративное оборудование.

Наиболее распространенным в условиях Крайнего Севера технологическим оборудованием на горнотехническом этапе рекультивации при снятии ПРС, укладке его в бурты и при формировании на спланированной