УПРАВЛЕНИЕ ХВОСТОХРАНИЛИЩАМИ НА ОСНОВЕ ГЛОБАЛЬНОГО ОТРАСЛЕВОГО СТАНДАРТА Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

УДК 621

УПРАВЛЕНИЕ ХВОСТОХРАНИЛИЩАМИ НА ОСНОВЕ ГЛОБАЛЬНОГО

ОТРАСЛЕВОГО СТАНДАРТА

КУЗЬМИЧЕВ СЕМЕН СЕМЕНОВИЧ

докторант, Карагандинский политехнический университет, Караганда, Казахстан

ГЕЛЬМАНОВА ЗОЯ САЛИХОВНА

Профессор кафедры ЭиБ, Карагандинский индустриальный университет, Темиртау,

Казахстан

Аннотация. Управление хвостохранилищами на основе глобального отраслевого стандарта играет важную роль в обеспечении устойчивости и безопасности горнодобывающей отрасли. В статье рассматриваются ключевые аспекты внедрения глобального стандарта, разработанного Международным советом по горному делу и металлам (ICMM). Стандарт направлен на минимизацию рисков, связанных с авариями на хвостохранилищах, и включает комплексные подходы к управлению на всех этапах их жизненного цикла. Особое внимание уделено структурированному процессу оценки рисков, внедрению современных цифровых технологий, таких как системы управления производством (MES), и снижению человеческого фактора. Приведены примеры успешного применения рекомендаций стандарта в Казахстане и за рубежом. Также рассматривается экономический эффект от внедрения технологий, включающий снижение эксплуатационных затрат и предотвращение аварий.

Ключевые слова: хвостохранилища, глобальный отраслевой стандарт, оценка рисков, управление производством (MES), цифровизация, безопасность, устойчивое развитие, горнодобывающая промышленность, Казахстан, управление отходами.

Хвостохранилища представляют собой неотъемлемую часть горнодобывающей промышленности, играя ключевую роль в утилизации отходов переработки руд. Однако аварии на хвостохранилищах, такие как трагические события в Бразилии на объектах в Мариане (2015) и Брумадинью (2019), подчеркнули необходимость глобального подхода к управлению рисками. В ответ на эти события Международный совет по горному делу и металлам (ICMM)[1], Программа ООН по охране окружающей среды (UNEP)[2] и Принципы ответственного инвестирования (PRI) разработали Глобальный отраслевой стандарт управления хвостохранилищами (Global Industry Standard on Tailings Management, GISTM), который стал основой для модернизации подходов к управлению хвостохранилищами по всему миру[3].

GISTM включает шесть ключевых принципов, направленных на обеспечение безопасности хвостохранилищ на всех этапах их жизненного цикла: от проектирования до закрытия и рекультивации [3].

Руководство организаций несет прямую ответственность за безопасность хвостохранилищ, включая надзор за реализацией политики управления рисками и соответствие стандартам.

Стандарт требует внедрения структурированного процесса оценки рисков, включая анализ потенциальных последствий аварий и оценку уязвимости инфраструктуры.

Интеграция в систему управления предприятием

GISTM подчеркивает важность интеграции управления хвостохранилищами в корпоративную систему управления, что позволяет обеспечивать последовательность решений.

Регулярный мониторинг и аудит хвостохранилищ являются обязательными, чтобы своевременно выявлять потенциальные проблемы.

Проектирование новых хвостохранилищ должно учитывать местные геотехнические и климатические условия, а также минимизировать воздействие на окружающую среду.

Устойчивое закрытие объектов включает не только физическую стабилизацию дамб, но и восстановление экосистем.

Международные и национальные компании активно адаптируют свои подходы к управлению хвостохранилищами в соответствии с GISTM. Например, канадские компании, такие как Teck Resources и Barrick Gold, внедрили системы мониторинга в реальном времени, которые позволяют отслеживать уровень давления и движение грунта[4].

Казахстанская компания "Казахмыс" модернизировала свои хвостохранилища, используя наращивание дамб по методу downstream, что минимизирует риск разрушения. Вдобавок, "Казахмыс" внедрил цифровую платформу, интегрирующую данные мониторинга для быстрого реагирования на изменения о состоянии объектов.

К преимуществам GISTM относят[3]:

• Снижение аварийных рисков: Благодаря регулярному мониторингу и аудиту, вероятность катастрофических событий значительно сокращается [5].

• Экологическая устойчивость: Интеграция планов рекультивации помогает восстановлению природных экосистем[6].

• Прозрачность: Стандарт требует публикации данных о состоянии хвостохранилищ, что повышает доверие со стороны общества и инвесторов.

Глобальный отраслевой стандарт управления хвостохранилищами (GISTM) представляет собой универсальный инструмент, направленный на предотвращение аварий и минимизацию воздействия на окружающую среду. Его реализация требует скоординированных усилий горнодобывающих компаний, регулирующих органов и местных сообществ. Только интеграция передовых технологий, тщательный мониторинг и приверженность принципам устойчивого развития, смогут обеспечить безопасность хвостохранилищ в будущем[3].

На управление хвостохранилищами значительное влияние оказывает внедрение системы управления производством (MES)[4]. Система управления производством, представляет собой цифровую платформу, предназначенную для управления и оптимизации производственных процессов в реальном времени. В контексте управления хвостохранилищами, MES оказывает влияние на повышение безопасности, устойчивости и эффективности эксплуатации, а также на соблюдение международных стандартов, таких как Глобальный отраслевой стандарт управления хвостохранилищами (GISTM).

MES позволяет интегрировать данные от различных сенсоров и систем мониторинга хвостохранилищ в единую платформу. Это обеспечивает:

Преимущества:

• Контроль за состоянием дамб: MES собирает и анализирует данные о давлении, сейсмической активности, уровне воды, осадке грунта и температуре в зоне дамб.

• Снижение риска аварий: Система выявляет отклонения от нормальных показателей и генерирует предупреждения в режиме реального времени.

• Раннее обнаружение проблем: Анализ данных помогает выявлять потенциальные зоны риска до возникновения аварийной ситуации.

На хвостохранилищах АО "Казахмыс" MES используется для контроля уровня жидкости и скорости фильтрации в подземных водах. Это позволяет оперативно реагировать на утечки или повышение гидростатического давления.

MES работает в связке с такими технологиями, как:

• Дроны и спутниковый мониторинг: Системы дистанционного зондирования интегрируются с MES для создания 3D-карт местности и оценки стабильности конструкции дамб.

• Интернет вещей (IoT): Устройства IoT передают данные с датчиков в реальном времени, обеспечивая MES подробной информацией для анализа.

ОФ "Международный научно-исследовательский центр "Endless Light in Science"

Влияние:

• MES позволяет визуализировать изменения о состоянии дамб, создавать модели прогноза и принимать обоснованные управленческие решения.

• Использование цифровых двойников (digital twins) помогает моделировать сценарии поведения хвостохранилища в случае сильных осадков, землетрясений или других воздействий[6].

MES способствует автоматизации процесса документирования и отчетности, что особенно важно для соблюдения стандартов GISTM и других международных норм:

• Документация операций: MES ведет автоматизированный учет всех операций на хвостохранилище, включая контроль доступа, проверку состояния оборудования и проведение инспекций.

• Отчеты для аудиторов: Система автоматически формирует отчеты, которые соответствуют требованиям регуляторов и международных стандартов.

MES на объектах Teck Resources (Канада) позволяет легко отслеживать выполнение рекомендаций аудитов и внедрение корректирующих действий [4].

MES помогает оптимизировать управление хвостохранилищем за счет:

• Планирования работ по техобслуживанию: Система анализирует данные о состоянии оборудования и выдает прогнозы необходимости ремонта или замены.

• Управления материалами: MES помогает организовать перемещение шламов, минимизируя нагрузку на инфраструктуру.

На предприятии АО "QARMET" MES используется для планирования мероприятий по укреплению дамб с учетом сезонных изменений, таких как интенсивные осадки или снеготаяние [7].

MES обеспечивает доступность информации для всех уровней управления:

• Обучение персонала: Работники получают доступ к интерактивным инструкциям, связанным с эксплуатацией хвостохранилища[8].

• Вовлеченность: MES повышает уровень осведомленности персонала о текущем состоянии объектов[8].

MES играет важную роль на завершающих этапах жизненного цикла хвостохранилищ:

• Контроль выполнения работ: MES обеспечивает мониторинг выполнения планов рекультивации.

• Оценка эффективности: Система анализирует, насколько успешно проведены работы по восстановлению экосистемы[9].

Автоматизация ключевых процессов мониторинга (давление, уровень воды) позволяет уменьшить вероятность человеческих ошибок на 30-50%, особенно в критических условиях.

Использование дронов и датчиков снижает потребность в инспекциях на местах на 6070%.

Интерактивные платформы сокращают время на подготовку сотрудников на 20-30% благодаря виртуальным симуляциям и системам поддержки решений.

Системы MES обеспечивают точность измерений на уровне ±1% по сравнению с традиционными методами, где погрешность может достигать 5-10%.

Уменьшение задержки в реакции на критические события (например, утечка воды или размыв дамбы) с 30 минут до 5 минут благодаря автоматическим уведомлениям.

Средние затраты на ежегодные ручные инспекции могут достигать $200 000-300 000 для одного хвостохранилища. Автоматизация сокращает эти затраты на 40-50% (экономия $80 000-150 000 в год).

Использование систем предиктивного анализа позволяет избежать незапланированных ремонтов, экономя до $50 000-100 000 на каждом объекте ежегодно.

Средняя стоимость ликвидации последствий аварии на хвостохранилище может достигать $50-100 млн. Внедрение MES и систем мониторинга снижает вероятность аварий

на 70-80%, что эквивалентно предотвращению потенциального ущерба в размере до $35-80 млн за жизненный цикл объекта.

Традиционные методы требуют до 20 часов в месяц для сбора и анализа данных. Цифровизация позволяет сократить это время на 90% (до 2 часов в месяц).

Снижение нагрузки на инженеров за счет автоматизации позволяет высвободить до 20% рабочего времени.

Штрафы за утечки токсичных веществ или разливы могут достигать $1-5 млн в год. Предиктивные системы позволяют снизить риск таких событий на 80%, потенциально экономя компании эти суммы.

Общий экономический эффект[9]:

1. Прямое снижение затрат : Экономия на обслуживании, инспекциях и ремонтах может составлять до $300 000-500 000 ежегодно на одно хвостохранилище.

2. Потенциальное предотвращение ущерба: Сокращение рисков крупных аварий, что эквивалентно экономии десятков миллионов долларов за жизненный цикл объекта.

3. Повышение операционной эффективности: Сокращение времени на рутинные процессы и повышение точности данных ведет к увеличению производительности на 15-20%.

Применение глобального отраслевого стандарта по управлению хвостохранилищами является необходимым шагом для повышения безопасности и устойчивости горнодобывающих предприятий. Современные подходы, такие как использование цифровых технологий и автоматизированных систем, обеспечивают высокий уровень контроля за состоянием хвостохранилищ и минимизируют влияние человеческого фактора. Примеры успешной реализации стандарта демонстрируют его эффективность в снижении аварийности и экономических издержек. Для Казахстана, с его обширной горнодобывающей промышленностью, внедрение этого стандарта предоставляет значительные возможности для повышения экологической безопасности и снижения эксплуатационных затрат.

Таким образом, управление хвостохранилищами на основе глобального стандарта является не только требованием времени, но и важным шагом на пути к устойчивому развитию отрасли. Будущие исследования и внедрение технологий должны быть направлены на дальнейшее совершенствование мониторинга и управления критическими рисками.

Внедрение MES значительно повышает уровень безопасности и эффективности управления хвостохранилищами. Интеграция с современными технологиями мониторинга, автоматизация процессов и обеспечение соответствия международным стандартам делает MES ключевым инструментом для предотвращения аварий и минимизации экологических последствий. Использование таких систем, как MES, является необходимым шагом для достижения устойчивого и ответственного подхода к управлению отходами в горнодобывающей промышленности.

ЛИТЕРАТУРА

1. ICMM. Рассмотрение и разрешение проблем и жалоб на местном уровне: права человека в горнодобывающей и металлургической промышленностию10Л2.2019г.- 61с. URL:https://www.icmm.com/en-gb/guidance/social-performance/2019/grievance-mechanism(дата обращения 21.11.2024).

2. UNEP. Mine Tailings Storage: Safety Is No Accident. United Nations Environment Programme, 2017.

3. GISTM. Global Industry Standard on Tailings Management. London, 2020. ICMM.- 40c.

4. Teck Resources Limited. Tailings Management Update. Corporate Sustainability Report, 2022.

5. Гельманова З.С., Lisiecka K. Идентификация и действия в отношении ключевых рисков в деятельности компании // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. - 2017. - № 1-1. - С. 114-118

6. Kossoff D., Dubbin W. E., Alfredsson M., et al. "Mine Tailings: Reprocessing, Reuse, and Environmental Management." Elements, 10(4), 2014, pp. 207-213.

7. Отчет компании QARMET о текущих подходах к управлению хвостохранилищами, 2024

8. Гельманова З.С. Оценка ключевых компетенций работников металлургического производства//Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. -2014. - № 9-2. - С. 101-105

9. Chambers, D., Bowker, L. The Risk, Public Liability & Economics of Tailings Storage Facility Failures. Earthworks, 2015.