ЗЕМЛЯ ОСТАЕТСЯ ЛЮДЯМ

04 октября, 2002, 00:00 Распечатать Выпуск № 38, 4 октября-11 октября 2002г.
Отправить
Отправить

Большая часть проблем либо не имеет решения, либо имеет несколько решений. Лишь уникальные проблемы имеют только одно решение...

Большая часть проблем либо не имеет решения, либо имеет несколько решений. Лишь уникальные проблемы имеют только одно решение.

Эдмунд Беркли

Единственная отрасль в Украине, которая, по образному выражению Президента, «несет золотые яйца», — металлургия. Но без железной руды Украинского геологического щита «курицу-несушку» давно б отправили в ощип. Пока металлурги коптят небо, их кормильцы, шахты и рудники, не менее активно сводят на нет плодородные угодья страны. Знаменитый украинский чернозем остался в воспоминаниях предков и в Парижской Палате мер и весов. Между тем для Украины с ее наибольшим в Европе уровнем занятых под производство земель — до 70 процентов, проблема сбережения земельных угодий чрезвычайно актуальна. Вместо некогда плодородных земель в окрестностях шахт и рудников — территории, напоминающие кадры из «Сталкера»: угрюмые пылящие холмы-терриконы из пустой породы перемежаются воронками «лунных кратеров» зон сдвижения громадных диаметров. Дополняют пейзаж останки ржавеющей техники.

Красная пыль Кривбасса, красные воробьи, красный снег… Добавьте сюда миллионы кубометров выработанных пространств под городами и поселками рудных и угольных бассейнов, готовые в любой момент поглотить тонкий поверхностный слой земли… Последствия техногенной катастрофы будут ужасны.

Отмычка для ключевой проблемы

…Рудник или шахту чувствуешь при приближении задолго до их появления. Сначала — вышеупомянутый пейзаж и лишь спустя полчаса-час — наземные коммуникации.

В таврийской степи Запорожской области не заметно, что неподалеку, а то и под трассой заложена мощная шахтная инфраструктура годовой добычи 3,5 млн. тонн. А несколько шахтных копров посреди зеленеющих лугов выглядят скорее антеннами сотовой связи. Над Сарматским и Бучакским водоносными горизонтами не чувствуется даже признаков крупномасштабной разработки под ними Южно-Белозерского месторождения железных руд. Здесь породу, оставшуюся после проходки, возвращают назад, в бетон, заполняющий пустые выработки. Система добычи полезных ископаемых с твердеющей закладкой, которая отрабатывается и доведена до совершенства на Запорожском железорудном комбинате, позволила за 30 лет добыть 95 млн. тонн железной руды, стопроцентно сохранив при этом девственность окружающей среды. Кроме того, потери руды в недрах минимальны — не более 8%.

А теперь сравните. Устаревшая система добычи с обрушением вмещающих пород, применяемая до сих пор в Кривбассе, покрыла язвами провалов всю поверхность рудного бассейна. При этом полнота извлечения руды составляет 25% , засоренность горной массы вмещающими породами 8%, а водоприток, опаснейшая вещь под землей, — 4250 кубометров в час. Из-за обрушения произошло гидравлическое соединение всех водоносных горизонтов, атмосферных осадков через зону обрушения с «ливневками» и даже с канализацией… Естественно, насосы работают круглосуточно, потребляя гигантское количество киловатт. А безвозвратное разрушение земной поверхности только одной Криворожской шахтой составляет не менее 160 гектаров.

По большому счету, технология твердеющей закладки выработанного пространства позволяет убить сразу трех зайцев — сохранить окружающую среду, дать значительный экономический эффект, не снижая, а то и улучшая металлургическую ценность добываемого сырья благодаря тому, что оно не смешивается в процессе добычи с пустыми вмещающими породами, и сделать подземные работы по-настоящему безопасными. Все это достигается в комплексе.

Мысли глобально, действуй локально

Первоначально на Запорожском железорудном комбинате предусматривалась разработка месторождения путем обрушения покрывающих и вмещающих пород после осушения подрабатываемой земли (толщи наносов). Подобные действия, как показали расчеты, вызвали бы просадку поверхности на сотни метров. Кроме того, водоносные горизонты приказали бы долго жить и прилегающие земли в радиусе 20 км вместе с населением остались без воды. Вдобавок возникала реальная угроза, что мел, пески и глины проникнут в выработанное пространство, а это чревато количественными и качественными потерями руды при вполне вероятных непредсказуемых горных ударах и выбросах. Комбинат совместно с учеными тогда еще Днепропетровского горного института (ныне ДНГУ) и Криворожского научно-исследовательского горнорудного института (НИГРИ) провели ряд комплексных исследований. В результате появилась научно обоснованная возможность отработки месторождения крупногабаритными камерами.

Да простят меня профессионалы, но дилетанту добыча железной руды по новой технологии отдаленно напоминает ромбовидную шахматную доску. Выработанный, условно говоря, ромб, заполняется по скважинам самозатвердевающей массой. Затем, после твердения, когда искусственный массив приобретет необходимую прочность, разрабатывается новая «клетка». Размеры «ромба»: 120 метров — высота, 20 метров — ширина и до 70 метров —длина. В итоге все выработанное пространство заполняется твердеющей массой, основу которой составляют крупнотоннажные отходы добычи и переработки известняков Балаклавского рудоуправления Севастополя — рекреационной зоны Крыма, Докучаевского флюсодоломитного комбината, зола с Энергодарской ТЭЦ, а также пустые породы от проходки выработок на самом ЗЖРК. То есть откуда взяли, туда и положили. В качестве связующего — тонкомолотые граншлаки «Запорожстали».

Далее научные разработки и накопленный опыт позволили отработать безаварийно в восходящем порядке два этажа высотой 60 и 80 метров на глубине 340—480 метров и сдвоенный этаж 480—640 метров. Экспериментально-аналитическими методами ученые установили закономерности деформирования конструктивных элементов. В конце концов высоту очистных камер довели до 120 метров. Это позволило довести коэффициент заполнения закладкой выработанного пространства до 90 процентов и более, что является высшим мировым достижением. По крайней мере, на германских шахтах он не превышает 50 процентов.

В итоге полная сохранность вмещающих богатые руды массивов рудных пород и осушение только продуктивной толщи исключает угрозу потери запасов подрабатываемых магнетитовых кварцитов, пресных и минерализированных вод семи водоносных горизонтов. Предприятие несет дополнительные затраты на приобретение инертных заполнителей, граншлака, оплачивает транспортные расходы, хороня под землей свои и чужие нетоксичные, разумеется, пылящие терриконы, заполняя при этом 800 тыс. кубических метров выработанного пространства камер в год!

Один в поле не воин

В начале 70-х комбинат «добывал» воды в 20 раз больше, чем руды. Шахтные воды с высокой минерализацией через систему рукотворных прудов — осветлителей сбрасывались в Каховское море. Сегодня на каждую тонну руды выдается на поверхность всего 6 тонн воды (отработанным и заложенным искусственным массивом разорвана связь с Бучакским водоносным горизонтом), и она по 86-километровому водогону диаметром 1,2 метра откачивается в Утлюгский лиман, отгороженный от акватории Азовского моря двумя дамбами. Так создали испаритель шахтных вод. Оказалось, что их минерализация ниже минерализации вод лимана и… в лимане рыбы стало больше! Таков итог комплексного подхода к проблеме ученых-экологов, ученых-горняков и патриотов-производственников.

Разумеется, главная цель внедрения системы разработки с твердеющей закладкой выработанного пространства — не достижение рекордов, а конкретные технико-экономические показатели, безопасность и эффективная охрана окружающей среды. О безопасности можно сказать кратко: твердеющая закладка исключает малейшую возможность какого-либо подземного выброса. Комбинат между тем работает с фантастической для горнорудных предприятий рентабельностью — более 20%. Этому есть несколько объяснений. Во-первых, себестоимость добытой руды ниже, чем при добыче методом обрушения. И это несмотря на то, что в себестоимость дополнительно «забиты» 13% на закладочные работы. Блокировка горного давления одновременно сократила расходы на горнопроходческие работы и поддержание выработок на 8—10%, водоотлив — в 2,5 раза. А извлечение руды из недр, как уже было сказано, составляет 92%. И, конечно же, практически отсутствуют компенсационные выплаты за отчуждение земель и содержание отвалов пустой породы.

Понятно, что одно-единственное предприятие не в состоянии повлиять на ситуацию, которая сложилась в горнодобывающем комплексе Украины. В ходе недавнего обсуждения в Кривом Роге выдвинутой на соискание государственной премии Украины работы «Разработка и внедрение высокоэффективной природоохранной технологии добычи полезных ископаемых в сложных гидрогеологических условиях», о которой здесь идет речь, с болью говорили о судьбе Кривбасса. Академики и директора, все, как один, утверждали, что новая технология, внедри ее здесь своевременно, продлила бы жизнь бассейну минимум лет на сорок, которые ушли бы на добычу безвозмездно потерянной на сегодняшний день в зонах обрушения руды современными темпами! И руду добывали бы на глубинах не в 1000 метров, а лишь в 800. Это при том, что Кривбасс не является, в отличие от Южно-Белозерского месторождения, сложным гидрогеологическим образованием.

И все-таки на основании исследований горно-технических и геомеханических условий эксплуатации отечественных рудников уже наработаны технологические схемы разработки рудных залежей, их классификация и методика расчетов технико-экономической эффективности систем разработок с заполнением выработанных пространств. Как, кстати, и методика оценки убытков, нанесенных горными работами. Рекомендации научных разработок все чаще воплощаются в новых проектах и, конечно, в период эксплуатации новых рудников. В частности, основные элементы технологии ученых НИГРИ и практиков ЗЖРК используются на первенце украинской золотопромышленности — Мужиевском золотополиметаллическом руднике. Аналогичные технологии применяют при проектировании разработок Саулякского золотоносного месторождения. Причем непременное условие всех проектов — стопроцентный возврат шламов обогащения в отработанные подземные пустоты.

К слову, несколько лет назад финская компания «Оутокумпу» получила лицензию на разработку месторождения цинка в Ирландии. Местные патриоты выставили кучу экологических требований, главное из которых — первозданный ландшафт. Финны выполнили. Оказалось, что технология добычи у них на шахте «Торо-майн» соответствуют всем наработкам украинских ученых…

Конечно, новая технология родилась не вдруг. Она — результат многолетней (с 1968 года!) плодотворной работы Криворожского НИГРИ, Днепропетровского НГУ, Запорожского ЖРК и Государственного департамента охраны труда. Ученые и практики, выступавшие при обсуждении работы в «Кривбасспроекте» и которых трудно заподозрить в необъективности, единогласно, что уж совсем нехарактерно для подобного рода мероприятий, подтвердили ценность выдвигаемой работы. Прежде всего, для будущего Украины.

P.S. Знаменательно, что, будучи выдвинутой на соискание Госпремии Украины за 2002 год, работа, как и в 2001-м, не получила ни одного критического отзыва. Впрочем, в прошлом году горная отрасль осталась вообще без премии в результате тайного голосования...

Оставайтесь в курсе последних событий! Подписывайтесь на наш канал в Telegram
Заметили ошибку?
Пожалуйста, выделите ее мышкой и нажмите Ctrl+Enter или Отправить ошибку
ДОБАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ
Текст содержит недопустимые символы
ДОБАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ
Осталось символов: 2000
Отправить комментарий
Последний Первый Популярный Всего комментариев: 0
Показать больше комментариев
Пожалуйста выберите один или несколько пунктов (до 3 шт.) которые по Вашему мнению определяет этот коментарий.
Пожалуйста выберите один или больше пунктов
Нецензурная лексика, ругань Флуд Нарушение действующего законодательства Украины Оскорбление участников дискуссии Реклама Разжигание розни Признаки троллинга и провокации Другая причина Отмена Отправить жалобу ОК