Мониторинг закрывающихся угольных шахт: Британские ноу-хау в Кузбассе

Специалисты угледобывающих предприятий Кемеровской области познакомились с британским опытом в области мониторинга эмиссии газов при ликвидации шахт. Для Кузбасса это одна из серьезных региональных экологических проблем. Знакомство стало возможным благодаря Британскому Фонду Know-How Fund, который в рамках по программы SEPS поддержал Проект Британского Агентства Международного развития (DFID) «Предотвращение угроз выделения газов на горных отводах закрывшихся шахт». Проект осуществлялся Российско-британским Консалтинговым Центром (г. Кемерово) при участии компании британской IMC.
Шимотюк В. Д., Тимофеенков В. Ю.,
консультанты РБКЦ
650099, г. Кемерово, пр. Советский, 63, оф. 432,
т. (3842) 36-26-60, т./ф. (3842) 36-40-47

Предыстория возникновения проекта

В ноябре 1998 года состоялось совещание под руководством первого заместителя губернатора Кузбасса С. В. Березнева по обсуждению программы проведения международной конференции по экологическим проблемам региона.

На совещание был приглашён Менеджер Проекта фонда KHF в Кузбассе «Российско-Британский Консалтинговый Центр» Йен Робертсон. Было решено, что одним из вопросов будущей конференции станет передача опыта оценки рисков и контроля за эмиссией газов при закрытии шахт в Великобритании.

24-25 февраля 1999 года состоялась Международная научно-практическая конференция «Экологические проблемы угледобывающей отрасли в регионе при переходе к устойчивому развитию» с участием представителей ряда европейских стран. На конференции выступили сотрудники британской компании IMC (International Mining Consultants – Международные Горные Консультанты) Кевин Онион и Робин Барелл.

Публикация их докладов – специалистов в области мониторинга на закрывающихся шахтах – вызвала неподдельный интерес ряда организаций Кузбасса. Особенный интерес к опыту закрытия шахт Великобритании был проявлен в Кузбасском Центре мониторинга производственной и экологической безопасности (КЦМПЭБ).

Рабочие встречи специалистов IMC и КЦМПЭБ наметили возможные совместные инициативы. Разработку тем, их согласование, поиск финансирования и практическую их реализацию осуществил Российско-Британский Консалтинговый Центр (РБКЦ), работающий в Кемерово при содействии фонда «Ноу Хау» британского правительства и компании IMC.

Проблемные области

Одной из таких согласованных тем для совместной работы стал выполненный в течение марта-апреля текущего года проект «Предотвращение угроз выделения газов на горных отводах закрывшихся шахт», осуществляемый в рамках программы SEPS отделением KHF (Know How Fund) – DFID (Department For International Development).

Следует отметить, что актуальность темы определилась, прежде всего, негативными последствиями реструктуризации угольной промышленности Кузбасса, одним из результатов которой стало закрытие в силу экономических и других причин ряда шахт Кузбасса. В этой связи негативным фактором закрытия шахт стала не только потеря рабочих мест. Участились случаи выделения метана и других газов из закрывшихся шахт в местах жизнедеятельности людей. Непосредственно затрагивая безопасность людей, эмиссия газа из отработанных недр закрывающихся шахт носит случайный, неуправляемый процесс с трудно прогнозируемыми местами его появления.

Отработка угольных месторождений Кузбасса практически всегда сопровождается выделениями метана. Отдельные угленосные месторождения Кузбасса имеют очень высокое содержание этого газа. При добыче угля ежегодно выделяется в атмосферу до 2,0 млрд. куб.м метана. Однако места его выхода на поверхность, как правило, локализованы и связаны с деятельностью шахты.

При закрытии шахт метан продолжает выделяться на поверхность бывших горных работ. При этом его появление может иметь случайный, не предсказуемый характер. Такая эмиссия газа представляет непосредственную угрозу из-за миграции метана в различных его состояниях и растворимости, возможности его возгорания или взрыва. Увеличилась так же опасность жизнедеятельности людей из-за возможности отравления токсическими газами. Особенно актуально это для расположенных вблизи источников выделения газа жилых и промышленных зданий, которые достаточно конкретно локализованы с учетом топографической привязки и плотности зон застройки.

К настоящему времени в Кузбассе в стадии ликвидации находятся 34 шахты. Наблюдения за эмиссией газов на поверхность уже сейчас позволили определить опасные зоны, в границах которых имеется 1643 жилых домов и 85 промышленных объектов. В подвальных помещениях таких домов и в промышленных зданиях происходят частые выделения метана (других газов) с превышением санитарных норм и даже достигающие взрывоопасных концентраций. Появилась насущная потребность в обеспечении безопасности жизнедеятельности людей.

Процесс эмиссии газа на поверхность ликвидированных шахт - не управляемый и может длиться десятилетиями. В случаях его выделения на свободной от застройки поверхности вблизи горных отводов бывших шахт, вовлечение этих земель в хозяйственный оборот (строительство, другое использование) может быть затруднено или становится вовсе невозможным.

Затронутая проблема эмиссии метана на поверхность закрывшихся шахт не имеет своего разрешения как в Кузбассе, так и в целом по России. Ее решение является важным фактором снижения социальной напряженности в угольных регионах, которое в значительной мере обусловлено закрытием угольных предприятий, осуществляемым в процессе реструктуризации отрасли.

Мониторинговые мероприятия на закрывающихся шахтах

Необходимость отслеживания природных процессов, происходящих при прекращении деятельности угледобывающих предприятий, послужила причиной создания Кузбасского Центра мониторинга производственной и экологической безопасности (КЦМПЭБ). Контакт: (3842) 25-32-87. КЦМПЭБ осуществляет планирование, координацию и организацию инженерно-технических мероприятий, связанных с прекращением деятельности шахт и разрезов. Другое направление работ Центра - научно-производственная деятельность по измерению, анализу и оценке экологической обстановки на горных отводах ликвидируемых угольных предприятий. Решение указанных задач осуществляется как сотрудниками Центра, так и привлекаемыми для этой работы ведущими научно-исследовательскими и проектными институтами России.

Одна из практических задач Центра – организация мониторинга за процессами выделения метана и токсичных газов на поверхность земли. Такое наблюдение, осуществляемое группами мониторинга закрывшихся шахт, производится, прежде всего, в жилых и подсобных помещениях, промышленных зданиях, расположенных на территории закрывшихся шахт. В результате наблюдений определяются границы опасных зон, для которых разрабатываются специальные организационно-технические мероприятия, предотвращающие риск опасного воздействия газов, выделяющихся на поверхность закрывшихся шахт.

Мониторинг за газовыделением закрывшихся шахт осуществляется путем отбора в установленных местах через определенные промежутки времени проб воздуха. Последующая обработка этих проб осуществляется в лаборатории. При этом месячные затраты по осуществлению отбора и разделки проб составляют в настоящее время $ 15000. Осуществляемый на этой стадии мониторинг и анализ не решает пока многих задач, связанных с обеспечением жизнедеятельности людей на горных отводах закрытых шахт и безопасным вовлечением этих земель в хозяйственный оборот.

В этой связи крайне важным является изучение опыта стран, имеющих сходные проблемы при прекращении производственного цикла шахт и переживших период массового закрытия шахт и накопивших достаточный опыт в разрешении проблем. Демонстрация возможностей автоматизированного мониторинга, особенно в местах постоянного нахождения людей. Организация такого мониторинга позволит не только снизить затраты по отбору и разделке проб, но и может обеспечить заблаговременное предупреждение людей о появлении опасных концентраций вредных газов.

Сущность проекта

Проект выполнялся в двух направлениях:

  • демонстрация эффективнного, современного оборудования для организации мониторинга за эмиссией газов на поверхность закрывшихся шахт с обучением персонала групп мониторинга правилам пользования им.
  • оценка экологического риска на закрывающихся шахтах с проведением семинара с заинтересованными организациями для обсуждения значимости таких оценок.

Работа по проекту выполнялась экспертом IMC по экологическим вопросам Стивеном Кершоу, совместно со штатными консультантами РБКЦ Кемерово и с персоналом Мониторингового Центра.

В течение рабочего времени проекта газоанализатор был продемонстрирован на ряде шахт Кузбасса: Южная, Северная, Грамотеинская, им. Калинина, Байдаевская. На всех предприятиях в местах выхода газов были осуществлены контрольные замеры, подтвердившие достаточно высокую степень точности измерений. Однако наибольшая ценность газоанализатора заключается в современном уровне его исполнения, позволяющем в течение длительного времени автономное его использование с заданной программой режима работы. Учитывая неравномерность и случайность появления газов, такая возможность беспрерывного наблюдения обеспечивает разрешение вопросов в проблемных случаях. Это в свою очередь приведет к уменьшению риска для жителей, которые проживают в зонах, находящихся под воздействием опасных факторов. Последующая компьютерная обработка полученных измерений значительно упрощает обработку информационного массива данных.

Выполнение контрольных замеров сопровождалось практическим обучением групп мониторинга шахт пользованием газо-детекторным оборудованием, которое по окончании выполнения проекта становится собственностью Центра Мониторинга.

Другая часть проекта касалась демонстрации принятого на Западе метода оценки рисков до момента прекращения горных работ на шахте. Значимость такого подхода во многом позволяет предопределить возможность негативных проявлений в газодинамике, гидрогеологии и стабильности земной поверхности при закрытии шахт. Следует отметить, что российская практика составления ТЭО закрытия шахт предусматривает достаточно реалистичный и взвешенный подход в определении зон возможного влияния на жизнедеятельность людей выделяющегося газа. Однако опыт отслеживания этих процессов не достаточен для составления всеобъемлющего прогноза возможных после закрытия шахты событий. В этой связи уже накопленная база данных и методические разработки, а также подходы по определению возможных рисков становятся ценным материалом для более углубленного понимания процессов, происходящих при закрытии шахт.

Было бы интересно осуществить методологию определения рисков, принятую в Великобритании, на одной из шахт Кузбасса. Однако в начавшемся процессе ознакомления с зарубежным опытом закрытия шахт происходит только начальный этап осмысливания тех сложных последствий закрытия шахт, которые им сопутствуют.

Тем не менее, проведенный семинар, посвященный определению рисков закрытия шахт, предоставил ценный научно-практический материал, который может быть использован. Семинар был нацелен на различные структуры региона, которые занимаются вопросами закрытия, включая Кемеровский Мониторинговый центр по экологической безопасности, областной Госкомэкологии, Институт Угля, Областной угольный департамент. Участвуя в его подготовке совместно с персоналом КЦМПЭБ, консультанты не только обучали в оценке рисков, но и продемонстрировали значимость этой системы. Результаты работы будут использованы для определения тех зон, где проведение контроля необходимо, а также для детализации характеристик этого контроля.

Итоги проекта

Данный проект, результат совместной работы российских и британских специалистов, – можно рассматривать как «первую ласточку» в долгой и кропотливой работе по изучению и управляющему воздействию на последствия закрытия шахт.

Создание Центра Мониторинга в Кузбассе говорит о глубоком понимании руководителей угольной отрасли региона всей глубины возникшей проблемы, требующей привлечения на новый ответственный участок работы высококвалифицированных специалистов с опытом технического руководства горными работами, особенно в вопросах безопасного их ведения.

Но даже таким многоопытным специалистам невозможно сегодня опираться только на «горняцкую интуицию», они должны быть вооружены современными приборами и аппаратурой для контроля за всеми процессами в подземных выработках закрывшихся шахт.

И безвозмездная передача прибора-газоанализатора «Gas Data LMSx» – важный первый шаг в освоении специалистами Мониторингового Центра и мониторинговых групп на шахтах новых методов контроля за эмиссией газов на поверхности горных отводов.

Однако, отслеживание параметров рудничной атмосферы закрывшихся шахт – это только половина одной большой проблемы. Другая сторона (и в настоящее время более болезненная) – подтопление жилого сектора шахтёрских посёлков, расположенных на горных отводах закрывшихся шахт.

Хотя в Великобритании глубина разработки шахт составляет в среднем около 1 км, они уже столкнулись с проблемой очистки шахтных вод, самоизливающихся из затопленных шахт. Жёсткие экологические требования в скором времени будут введены и в России, поэтому необходимо работать «на упреждение», изучая уже накопленный опыт европейских коллег.

Формирующемуся отряду кузбасских специалистов по мониторингу закрытых шахт предстоит нелёгкая работа по контролю за соблюдением технологических параметров, как в вопросах эмиссии газов, так и в вопросах отслеживания гидрогеологических процессов отработанных пространств.

В целом проект получил одобрение специалистов на местах и руководителей, ответственных за деятельность на закрытых шахтах. Общее мнение – необходимо продолжать изучать зарубежный опыт (на примере шахт Великобритании), а также оснащать группы мониторинга современной контрольной аппаратурой с обучением персонала шахт.

 
ПОИСК ПО САЙТУ
© 2001-2017 ООО «ИнЭкА-консалтинг»
Контакты ИнЭкА:
+7 3843 720575
720579
720580
ineca@ineca.ru
создание сайтов