4. Экологизация угольной промышленности.

При оценке воздействия отрасли на природную среду необходимо использовать системный подход. При этом природный комплекс и производство рассматриваются как единая система, состоящая из ряда взаимодействующих подсистем, включающих атмосферу, гидросферу, литосферу и биосферу. Зона влияния системы очерчивается границей взаимодействия всех ее подсистем. Главным направлением достижения этой цели является использование достижений научно-технического прогресса. При этом кардинальным направлением создания экологически чистых технологий и предприятий является ориентация на безотходное производство на всех стадиях технологического процесса добычи и переработки угля. Экологизация угольного предприятия зависит от организации технологических процессов добычи и переработки угля, обеспечивающих рациональное использование и охрану недр, комплексное использование отходов с получением товарной продукции, полное исключение или уменьшение до санитарных норм загрязнения окружающей среды отходами добычи и переработки угля, исключение нарушения земельных угодий, замкнутые водооборотные циклы и замкнутые топливно-энергетические структуры. Требования представляют собой систему ограничений (экологических и экономических), целесообразных технологических направлений и возможных технических решений добычи и переработки угля, обеспечивающих рациональное природопользование и охрану природной среды. Кроме того, методологические направления экологизации следует различать по сферам воздействия угольного производства на окружающую среду. Так, для уменьшения вредного воздействия на водные и земельные природные ресурсы базовым направлением следует считать применение безотходных технологий добычи угля, а для снижения загрязнения биосферы основное направление — переход к безотходному производству или к безотходным технологиям, а также применение энергосберегающих технологий и технологий очистки и пылегазоулавливания.

Основные принципы экологизации непосредственно добычи угля заключаются в:

• Размещении пород вскрыши, а также пород от проведения и ремонта горных выработок и от обогащения в выработанных пространствах разрезов и шахт, исключая складирование их на поверхности;

• Максимальном ограничении техническими и технологическими приемами притоков воды в горные выработки, исключении дренажных вод из процесса смешения с технологическими и их загрязнения;

• Очистке загрязненных шахтных и карьерных вод непосредственно в шахте или разрезе, позволяющей использовать их для технологического водоснабжения;

• Минимальном отчуждении земель для застройки путем размещения инженерных объектов в заглубленных и полузаглубленных полостях;

• Сохранении подрабатываемого массива с применением закладки и других способов поддержания массива пород выработанного пространства.

Основные технические направления по реализации принципов экологизации предприятий угольной отрасли:

• Создание подземного породохозяйственного комплекса, включающего в себя: технологические процессы размещения породы в выработанном пространстве очистных забоев, в погашаемых выработках и в околоштрековых охранных полосах; технологию обогащения угля непосредственно в шахтах и разрезах с использованием тяжелосредных сфер и гравитационных установок; рациональную компоновку и расположение зданий и сооружений поверхностного комплекса, транспортных, подъемных и вентиляционных сооружений в заглубленных и подземных полостях.

• Создание водохозяйственного комплекса, исключающего сброс неочищенных шахтных и карьерных вод во внешние водоемы и включающего в себя реализацию ряда технических и технологических решений, таких как разделение технологических и дренажных водопотоков, снижение фильтрационных свойств пород водоносных горизонтов введением гелеобразующих растворов, применение полной закладки выработанного пространства с минимальным нарушением пород водоносного горизонта, рациональное ориентирование линии очистного забоя относительно трещиноватости пород.

• Оборотные технологические циклы, осветление загрязненных шахтных и карьерных вод дренированием через обрушенные породы отработанных горизонтов и породных отвалов, захоронение высокоминерализованных вод в геологических структурах, не являющихся проводниками питания водоносных горизонтов.

• Очистка технологических вод без смешения с дренажными и размещение твердого осадка в выработанных пространствах шахт и разрезов.

• Откачка избытка чистых (дренажных) шахтных и карьерных вод и передача их потребителям.

Создание комплекса по защите атмосферы на базе теплоэнергетического хозяйства включает в себя следующие технические и технологические решения:

• технологию сжигания метановоздушных смесей из дегазационных систем в двигателях внутреннего сгорания, в теплофикационных газотурбинных установках, в топках котлов на границе зеркала горения слоя угля при содержании метана от 25 % и выше;

• технологию извлечения метановоздушных смесей из вентиляционных систем вихревыми мембранными или сепарационными газоразделительными установками;

• технологию использования низкопотенциальной теплоты компрессоров, кондиционеров, вентиляторов и других энергетических установок для обогрева стволов шахт, теплиц и парников, зданий и сооружений, жилого фонда с использованием тепловых насосов и теплотрансформаторов;

• системы пылеподавления и снижения пылеобразования, основанные на эффективных технических решениях;

• технологию защиты окружающей среды от вредного влияния шума и вибрации с размещением источников шума в заглубленных полостях, со звукоизоляцией и совершенствованием обору.

В связи с изложенным, предприятия угольной промышленности должны рассматриваться в составе комплекса производств, расположенных на одной промплощадке и выпускающих конечную продукцию в виде товарного угля, стройматериалов, электрической и тепловой энергии и др. Создание такого комплекса производств обеспечит минимальное отчуждение земли, возможность размещения в горных выработках невостребованных отходов всех производств комплекса, использование очищенных сточных вод для технологического водоснабжения, покрытие нужд тепла и электроэнергии за счет собственных источников, сокращение перевозок, совмещение ряда служб и вспомогательных объектов. Снижение вредного воздействия на окружающую среду обеспечивается как на уровне отдельных производств, так и всего комплекса в целом.

С целью снижения или исключения вредного влияния на окружающую среду необходимо создавать оборудование и технологии утилизации сопутствующих ресурсов и отходов угледобычи и переработки. Цель может быть достигнута за счет следующих технических и технологических решений:

• создания замкнутых водохозяйственных комплексов, обеспечивающих полное использование шахтных и карьерных вод для технологического водоснабжения собственных нужд производства и смежных отраслей;

• создания замкнутого теплоэнергетического хозяйства, обеспечивающего потребности предприятий производственного комплекса собственным теплом и электроэнергией, получаемых от утилизации метана, и использующего отходящую низкопотенциальную теплоту энергетических установок, вентиляционных и дегазационных систем и других источников;

• создания комплекса по переработке твердых отходов, включающего в себя сбор и переработку шахтной породы и отходов углеобогащения и энергетических объектов, обеспечивающего сохранность поверхности, ликвидацию отчуждения земель и складирование отходов, исключение загрязнения атмосферы, водоемов и почвы;

• создания систем заглубленных и подземных объектов для размещения части поверхностного комплекса, обеспечивающих устранение шума и вибрации стационарного оборудования;

• создания короткозабойной комплексно-механизированной технологии для отработки особо экологически чувствительных участков, обеспечивающей охрану отрабатываемого массива, водоносных горизонтов, тепловых, газовых, электрических, магнитных, силовых и других полей; совершенствования трубопроводного транспорта твердых отходов.

Проектами ликвидации шахт и разрезов предусмотрен комплекс технических мероприятий, направленных на устранение негативных экологических последствий.

Для улучшения экологической ситуации в зонах влияния закрываемых шахт необходимо:

• повысить эффективность экологического мониторинга за счет совершенствования его организации и проведения;

• продолжить создание системы наблюдательных скважин и режимные наблюдения за состоянием подземных вод;

• изучить необходимость строительства новых и расширения существующих водоотливных комплексов в связи с возможными перетоками воды закрываемых шахт в действующие шахты;

• обеспечить питьевой водой жителей населенных пунктов, источники водоснабжения которых загрязнены шахтными водами;

• ускорить строительство очистных сооружений на шахтах, осуществляющих сброс в водные объекты кислых и железосодержащих шахтных вод;

• предусмотреть меры по защите земной поверхности от подтопления в случаях остановки водоотливов на ликвидируемых шахтах;

• предусмотреть меры по тушению горящих породных отвалов, эндогенных пожаров в шахтах и экзогенных пожаров на выходах угольных пластов.

С целью обеспечения непрерывного и действенного контроля, прогнозирования экологической обстановки в районах массового закрытия шахт создаются центры экологического. Создание центров позволило организовать системное наблюдение за состоянием окружающей среды и начать формировать необходимую исходную базу для установления динамики происходящих негативных процессов, связанных с затоплением и ликвидацией шахт. Первостепенное внимание в работе центров мониторинга следует уделять:

• осуществлению полного объема мероприятий по газодинамическому мониторингу на шахтах, опасных по выделению газа на поверхность, при их затоплении с отбором и анализом необходимого количества проб на содержание вредных газов;

• проведению гидродинамического и гидрохимического мониторинга подземных вод, шахтных вод, стоков породных отвалов с анализом происходящих в выработанном пространстве и на земной поверхности явлений, а также процессов загрязнения водных объектов;

• проведению геодинамического мониторинга за сдвижением массива горных пород и земной поверхности, образованием опасных провалов, подтоплением территории жилых поселков, гражданских и промышленных зданий, сооружений и объектов;

• осуществлению контроля за загрязнением атмосферного воздуха вредными веществами, выделяющимися при горении породных отвалов, особенно расположенных в черте населенных пунктов или в непосредственной близости от них.

Для снижения негативного воздействия действующих предприятий отрасли на окружающую среду необходимо осуществление комплекса мероприятий, обеспечивающих:

• совершенствование экономического механизма регулирования природопользования с учетом наиболее полного отражения затрат на возмещение ущерба окружающей среде;

• создание отраслевого экологического фонда на основе существующей законодательной и нормативной базы

• льготное кредитование экологических программ;

• совершенствование системы экологического мониторинга для получения непрерывной и полной информации о состоянии окружающей среды, позволяющей оценивать их последствия, обосновывать принимаемые решения и вырабатывать предложения по корректировке мер;

• формирование комплексной программы развития производства для каждого предприятия, обеспечивающей рациональное и безопасное природопользование;

• снижение сброса загрязненных сточных вод за счет повышения качества их очистки, широкое использование очищенной воды на технологические нужды предприятий.

К основным мероприятиям по научному обеспечению реструктуризации угольной отрасли на завершающем этапе следует отнести:

• коренное обновление на новой научной основе отраслевой нормативно-методической базы в сфере экологии с учетом современных требований и положений федерального природоохранного законодательства, включая разработку в первоочередном порядке новых документов ("Правила экологической безопасности при работке угольных месторождений", "Каталог технологических схем очистки шахтных вод", "Положение по организации контроля за загрязнением атмосферного воздуха" и др.);

• выполнить количественную оценку снижения негативного воздействия на окружающую среду и улучшения экологической ситуации в угольных регионах и отрасли в целом за счет закрытия нерентабельных шахт и разрезов;

• разработать технико-технологические решения по очистке шахтных вод действующих и закрываемых предприятий от сульфатов и тяжелых металлов до нормативных требований;

• провести инвентаризацию и паспортизацию породных отвалов и других накопителей отходов производства, выполнить комплексную оценку их влияния на окружающую среду, разработать эффективные способы по нейтрализации негативного влияния на основе эколого-экономических показателей с учетом природно-климатических и социально-экономических факторов. Реализация данного комплекса мероприятий позволит снизить экологическую нагрузку на окружающую среду в сфере угольного производства, будет способствовать ее сохранению, бережному отношению к природным ресурсам, улучшению условий проживания населения в угледобывающих регионах страны.