18383-1 (Екологічні наслідки гірничо - видобувної діяльності людини), страница 5

Дегазація територій може бути досягнута декількома шляхами. Один з них – використання частини ліквідованих, контрольних і нагнітальних свердловин в якості дегазаційних.

Екологічно виправдані шляхи ведення гірничих робіт

В індустріальних видобувних та металургійних регіонах багато труднощів виникає у реалізації збалансованого розвитку ( наприклад, проблема Пітсбурга в США у 70-х роках ). Це пов’язано з об’єктивними процесами виснаження надр та зниженням ефективності видобутку та переробки сировини. Слід також узяти до уваги, що за зміни кон’юнктури ринку на менш сприятливу, видобувному підприємству дуже важко змінити вид сировини, що видобувається. Життя у гірничовидобувних регіонах обтяжене екологічними проблемами. Під час розробки моделі збалансованого розвитку таких регіонів варто пам’ятати, що в сучасних розвинутих країнах стосунки природи і суспільства характеризують три різні ситуації.

Перша охоплює ті території, де ще залишилися острівці незайманої природи. Тут мусимо свої дії спрямовувати на охорону територій від антропогенного тиску. Тоді маємо певні шанси зберегти біорізноманіття та мати резервуар для його поповнення у місцях, де воно деградоване. Такі території у сучасних розвинутих країнах становлять менш ніж 10 % від загальної площі.

Друга ситуація склалася там, де внаслідок діяльності людини довкілля деградувало, і відбувається порушення перебігу природних процесів. Ця ситуація має розвиток у розвинутих країнах на площах більших, ніж 50 % від загальної. Для відновлення рівноваги у природі потрібно провадити рекультивацію ландшафтів, відновлення заплав та річищ, охорону боліт та найбільш постраждалих представників фауни та флори. Загалом, йдеться про зменшення антропогенного тиску на довкілля.

Для третьої ситуації характерним є незворотний перехід довкілля з природного до антропогенного стану. Мабуть, найбільш масштабним прикладом такого явища слід вважати Нідерланди. Сучасні міські конгломерати такі, як Нью – Йорк, Токіо, Москва, теж, мабуть, відповідають ситуації незворотних змін у природі. Сюди належать також регіони давньої інтенсивної розробки і переробки корисних копалин : Рур, Сілезія, Кривбас, Донбас тощо. Який шлях до збалансованого розвитку має бути у цій ситуації ? За інерцією кошти вкладають у відновлення природи, але не треба забувати, що зміни дійсно незворотні.

Розглянемо на прикладі Криворізького залізорудного басейну риси незворотних змін у довкіллі. Спробуємо ці перетворення деякою мірою відбити за допомогою таблиці 6.

Таблиця 6. Ландшафтні зміни у Криворізькому залізорудному басейні

Оголені поверхні бортів кар’єрів мають загальну площу, що обчислюють у десятки кв. км. Об’єми порожнин та виробок за час більш як сторічного підземного видобутку руди перевищують 100 млн. куб. м. Це сприяє підвищенню інтенсивності витоку радону з надр. Порівняно з фоновими значеннями на північній околиці регіону вони вище більш, ніж на 120 %, а в середньому по Кривбасу –– на 30 – 80 %.

Відвали, розташовані у регіоні, накопичують повітряну вологу. Ось чому на їхніх схилах на висоті 10 – 30 м від сухої поверхні степу росте очерет, а з підошви іноді починають вибиватися струмки. Акумулюючи вологу з повітря, відвали суттєво впливають на добові коливання вологи у повітрі регіону.

Протягом одного покоління відбулися зміни у гравітаційному та магнітному полі. З надр вилучено безповоротно більш, ніж 1,3 млрд. т залізної руди, тобто 500 – 550 млн. т заліза, що не може не вплинути на перебіг геохімічних процесів.

Можливо, сукупність цих змін вплинула на процеси, які відбуваються в атмосфері регіону. Встановлено, що у повітрі міста відбуваються періодичні коливання концентрації шкідливих речовин, таких як оксиди азоту, фенол, окис вуглецю, оксиди сірки. Ці коливання несинхронні. Максимуми різних складників не співпадають у часі, хоча й мають спільний період 2 – 3 роки. Встановлено, що це явище не пов’язане з обсягом продукції, що виробляють підприємства – забруднювачі, а також з сонячною активністю. Отже, в антропогенному повітрі також маємо нові штучні процеси.

Згадані приклади переконують, що рельєф, гідросфера, надра, повітря у гірничовидобувному регіоні мають певні відмінності від природного стану. Повернення параметрів до природного стану принципово неможливе. З цим погодились після певних дискусій і учасники ряду конференцій “Довкілля і здоров’я урбанізованих регіонів Центральної та Східної Європи” ( Сілезія, 1992 – 1994 ) та колоквіуму “Надзвичайні екологічні ситуації” ( Кривий Ріг, 1993 ).

Отже, внаслідок незворотних змін у стані довкілля шлях до збалансованого розвитку гірничовидобувного регіону через охорону або відновлення природи стає малоймовірним.

Раціональне використання багатств земних надр, і в першу чергу енергетичної сировини, повинно базуватися на комплексній геологічній оцінці всіх компонентів продукції, що видобувається. У цьому величезний резерв підвищення якості наукових і геолого – пошукових робіт, а також продуктивності гірничовидобувної промисловості. Тому концепція комплексної оцінки всіх видів корисних копалин для раціонального безвідходного використання повинна стати визначальною, основою економічної і екологічної стратегії.

Важливий і багатообіцяючий напрямок в області комплексної розробки родовищ твердих корисних копалин — суміщення процесів видобутку і збагачення з розміщенням основних виробництв під землею. Зараз підготовлені проекти створення підземних гірничо – металургійних комбінатів на базі Кременчуцького і Полтавського залізорудних родовищ, причому в останньому випадку збагачувальну фабрику передбачено спорудити на глибині 800 — 1000 метрів від поверхні. Всі відходи залишаються в надрах, а на поверхню видається лише готова продукція. Навколишнє середовище практично не забруднюється.

Максимально повне використання органічного палива від видобутку до переробки повинно бути зорієнтованим на наступне. На нафтових і газових родовищах і досі залишаються величезними резерви збереження первинного продукту, що видобувається. Попутний газ і газоконденсат використовується лише частково. Факели продовжують горіти не тільки в окремих районах Заполяр’я, але і на Україні. Досить багато вуглеводнів втрачається і під час аварій на свердловинах. Крім того, технологія виготовлення нафтопродуктів у нас залишається найбільш відсталою у порівнянні із світовим рівнем і навіть з рівнем країн, що розвиваються. Так, вихід високооктанових палив з одиниці об’єму нафти у нас складає всього 15 %, тоді як заводи сусідньої Туреччини цей показник довели до 40 – 45 %.

Величезні втрати під час видобутку, транспортування і переробки твердого палива. Гостро постає проблема, як одна з найбільш актуальних при періодично виникаючих енергетичних кризах, про максимально повне використання вугільних і горючесланцевих вуглеводнів у народному господарстві ( поряд з іншими домішками, у тому числі мінеральними ) як попутного продукту, який видобувають у величезних кількостях і який забруднює атмосферу, згубно впливає на живі системи.

Щорічне використання відходів видобутку та переробки мінеральної сировини становить близько 105 млн. куб. м, в тому числі розкривних попутно видобутих порід –– 22 млн. куб. м, відходів збагачення — 50 млн. куб. м, відходів переробки — 30 млн. куб. м, відходів теплових електростанцій –– 3 млн. куб. м. Утилізація річного виходу промислових відходів становить близько 12 %. До відома зазначимо, що в розвинутих країнах використання подібних відходів значно ширше і осягає 60 – 65 %. Порівняння не на користь України, але воно свідчить про великі можливості розширення та збільшення обсягів утилізації відходів в Україні ( табл. 3 ).

Екологічна ситуація в Україні досягла такого стану, коли вже необхідні інтенсивні спеціалізовані роботи з метою встановлення властивостей, складу, умов, утворення та накопичення промислових відходів, способів нейтралізації негативного впливу наслідків розробки родовищ корисних копалин і діяльності гірничопереробних промислових підприємств на природні середовища, створення нових та використання наявних технологій переробки гірничопромислових та ін. відходів на будівельні, дорожні, полімерні матеріали.

Наукові розробки та накопичений практичний досвід свідчать, що використання відходів видобутку і переробки є не тільки надзвичайно необхідне екологічно, але й економічно вельми прибуткове. На ряді підприємств окупність капітальних вкладень досягається за 1,5 – 2 роки. З відходів мінеральної сировини в Україні може бути створений значний перелік будівельних матеріалів, магнієві та сірковмісні добрива, вапнякові та гіпсові меліоранти. З відходів додатково можна одержувати також значну кількість вугільного палива, чорних, кольорових, рідкісних металів, флюсів, що важливо в умовах існуючого гострого дефіциту названих матеріалів. Однак ці сприятливі можливості практично не використовуються і це завдає великої шкоди економіці та серйозно ускладнює екологічну ситуацію в багатьох промислових районах ( табл. 3 ).

Основна маса промислових відходів, які утилізуються, використовуються для засипки відпрацьованих кар’єрних площин, забутовки підземних гірничих виробок, рекультивації порушених орних і пасовищних земель. Процес переміщення видобутої гірської маси розкривних і вмісних порід у відпрацьовані площини набув широкого розвитку в гірничорудних і вуглевидобувних районах. Зворотній засипці та забутовці піддаються багато відкритих і особливо підземних виробок в Донбасі, Придніпров’ї, Поліссі, на Волині, в Криму. Неглибокі кар’єри засипаються в усіх районах України.

При цьому в процесі засипки використовуються не тільки пусті породи, які інакше застосовувати не можна, а й такі види промислових відходів, які можна переробляти на корисну продукцію. Однак технічний рівень добування і застосування цих відходів недостатній, щоб налагодити більш раціональне їх використання.

Скельні розкривні породи в Кривбасі і Кременчузі, опалені пісковики ртутного комбінату в Микитівці, металургійні шлаки заводів Донбасу, Придніпров’я, Побужжя та інших промислових районів є хорошим матеріалом для виробництва високотривкого будівельного шляхового щебеню.

Як дорожно – будівельний матеріал майже повсюдно використовується кам’яний відсів, що утворюється в процесі каменедробіння та каменеобробки. Виробництво щебеню з розкривних скельних порід ще не набуло широкого розвитку на промислових підприємствах України, в зв’язку з чим обсяги відвалів цих відходів продовжують зростати. Очевидно, тут доцільно врахувати позитивний досвід утилізації металургійних шлаків, відходів вуглезбагачення та каменедробіння.

Досить інтенсивно утилізуються в Україні глинисті розкривні породи, що утворюються в процесі видобутку багатьох корисних копалин. Зокрема, розкривні глини марганцевих родовищ Нікопольського рудного району надходять до керамзитових заводів Дніпропетровської, Запорізької, Харківської, Сумської, Черкаської областей і ефективно застосовуються для виробництва керамзитового гравію та керамзитового піску.

Значні обсяги золошлакових відходів ряду теплових електростанцій також використовуються в промисловості будівельних матеріалів. Для виготовлення глинозольної та золосилікатної цегли, керамзитозолобетону, пористих заповнювачів бетонів та ін. застосовуються золошлаки і золи Бурштинської, Ладижинської, Курахівської, Вуглегірської ГРЕС, Калужської, Черкаської ТЕС та ін. Треба зазначити, що застосовування золошлаків в значних обсягах можливе лише після додаткового їх вивчення на вміст радіоактивних і токсичних компонентів.