1.6 Охрана окружающей среды

Экологическое состояние окружающей среды в ряде регионов России, как и многих других стран мира, является кризисным. Свидетельством тому является удручающая статистика превышения смертности над рождаемостью населения в регионах интенсивной хозяйственной деятельности человека. В настоящее время из недр земли ежегодно извлекается свыше 100 млрд. т полезных ископаемых. На сельскохозяйственные угодья вносится около 92 млн. т минеральных удобрений и более 2 млн. т ядохимикатов. Общий объем метана, поступающего в атмосферу при работе шахт всех угледобывающих стран, оценивается в 37 млрд. м³ в год. В водоемы сбрасывается 32 км³ неочищенных вод. Ежегодно теряется 7 млн. га плодородных почв. Все это, во многих случаях, приводит к необратимым процессам изменения окружающей среды охрана, которой является наиактуальнейшей проблемой современности.

К основным мероприятиям по защите окружающей среды при подземной добыче полезных ископаемых можно отнести:

1. Применение технологий разработки, обеспечивающих минимальную осадку земной поверхности.

2. Разработка способов, предотвращающих заболачивание земель.

Масштабы, характер деятельности и последствия вредного воздействия на окружающую среду эксплуатируемых и ликвидируемых шахт и различных предприятий требуют разработки общегосударственной научно обоснованной системы охраны окружающей среды, особенно для обитания человека. Необходима система наблюдений за состоянием среды в районах ликвидации шахт, включающая кроме технических направлений санитарный контроль и врачебный надзор за здоровьем населения. В случаях сохранения части выработок для дальнейшего использования, например под хранилища, следует установить остаточную их устойчивость, разработать экспресс-метод определения несущей способности крепи в зависимости от деформации ее элементов и принятия решений по обеспечению эксплуатационного состояния на весь период последующего функционирования выработок.

Целесообразно рассмотреть возможность использования выработок отработанных горизонтов для промышленных производств, требующих определенных температурных условий, для вредных производств и для захоронения отходов. Нужна проработка вопросов использования объектов закрываемых шахт. Так, железобетонные башенные копры являются хорошей основой для размещения на них ретрансляционных вышек, ветроэлектростанций и др.

На многих горнодобывающих предприятиях нашла свое применение длиннозабойная технология очистной выемки руды механизированными комплексами с полным обрушением пород кровли. Однако, одним из недостатков этой технологии является негативное воздействие на состояние земной поверхности. Как следствие, подработанные площади в поймах рек затопляются, гибнут лесные массивы, разрушаются объекты жилого, сельскохозяйственного и производственного назначения.

Способом, позволяющим уменьшить оседание земной поверхности, служит применение полной закладки выработанного пространства. Наименьшей усадкой закладочного массива характеризуются твердеющая и гидравлическая закладки. Преимущества твердеющей закладки перед другими видами заключается в том, что она практически не имеет усадки, а для доставки ее в выработанные пространства не требуется каких-либо дополнительных технических средств. Жидкая закладка самотеком заполняет выработанное пространство. Твердеющая закладка широко применяется при разработке руд черных и цветных металлов, обеспечивая полную сохранность поверхности от оседания. Применение твердеющей закладки влечет за собой проблему создания ограждений (опалубки) для предупреждения проникновения жидкой закладки в рабочее пространство лавы и прилегающие подготовительные выработки. Эта проблема решается с помощью пневматических конструкций из мягких оболочек. В настоящее время серийно устанавливаются пневматические костры, разработаны пневмоподъемники (домкраты), временные крепи для подготовительных выработок и др.

Предлагаемая технология позволит решить ряд проблем подземной добычи руды. Основными из них являются:

- возможность отработки запасов под застроенными территориями;

- продление срока службы действующих шахт;

- решение вопроса поддержания подготовительных выработок;

- оставление породы в шахте.

Применение твердеющей закладки влечет за собой увеличение стоимости продукции. Однако, с учетом решения экологических проблем и других преимуществ, применение технологии отработки пластов с твердеющей закладкой себя оправдывает.

Плановое прекращение откачки воды обязательно влечет за собой возникновение и накопление водоносных горизонтов. Именно в верхнем водоносном горизонте могут восстановиться уровни воды, близкие к поверхности земли. Существует ряд мероприятий по предотвращению или минимизации заболачивания:

1. Осуществление принудительного уровня воды в затопленной выемке. Привязка создаваемого водоема к уровню уже существующих предполагает целенаправленную разработку общего водного баланса и создается путем регулирования глубины связывающих канав. Это представляет собой дорогостоящее, но и долговечное решение. Данное решение хорошо работает в случае наводнений или паводков, и поэтому в большинстве случаев получает предпочтение перед другими.

2. Создание и эксплуатация насосных станций для откачки воды в близлежащие водоемы.

3. Создание дренажей для целенаправленного отвода воды. В случае значительно отрицательного водного баланса можно принимать во внимание перекрытие водоносных горизонтов. Защищаемые территории заболачивания следует сохранить путем возведения завес, гидравлических перекрытий и др. Этот вариант очень дорогостоящий и может являться решением проблемы только в довольно ограниченных рамках. Сами завесы или перекрытия несут в себе проблему того, что должны давать гарантию на неограниченный отрезок времени.

4. Метод "примирения" с заболачиванием. Этот метод позволяет:

- воссоздание биотопов;

- частичное восстановление характерных свойств пойменных ландшафтов;

- возможность создания мелководных озер.

Преимущество данного метода состоит в том, что получается использование территории близкое к природному. Но следует помнить о том, что добыча полезных ископаемых ведет к уменьшению плодородных сельскохозяйственных земель, загрязнению воздуха, разрушению целостности гидросферы и биосферы. Во избежание экологической катастрофы необходимо отказаться от внедрения экологически опасных технологий и направить все усилия науки, техники, общественности на охрану окружающей среды.