12.Разработка недр: стадии в разработке, прямое и косвенное воздействие на ос.

Недра являются частью земной коры, расположенной ниже почвенного слоя, а при его отсутствии - ниже земной поверхности и дна водоемов и водотоков, простирающейся до глубин, доступных для геологического изучения и освоения. Все недра Российской Федерации и ее субъектов составляют единый государственный фонд недр в который входят как используемые так и неиспользуемые части недр. В состав единого государственного фонда недр включаются недра, расположенные как над сушей, так и под водными объектами в пределах территории Российской Федерации и ее субъектов. Богатство недр земли относится к числу исчерпаемых и невозобновимых природных ресурсов, поскольку использование богатства недр сопровождается истощением их запасов.

Недра как заполненное веществом природы пространство, находящиеся под поверхностью земли, являются естественной кладовой, в которой таятся разнообразные минеральные и другие природные ресурсы, жизненно необходимые для экономической жизни общества. Наряду с этим, выступая в качестве важнейшего элемента природной среды, недра являются базисом, фундаментом наземного рельефа, почему значительные изменения внутри недр сопровождаются существенными изменениями рельефа поверхности земли.

Земли предоставленные для разработки недр, самостоятельной категории не образуют и входят в состав земель промышленности, транспорта, связи, энергетики, обороны и иного специального назначения.

Разносторонность полезных свойств недр проявляется в значительном числе видов пользования недрами, закрепленных действующим законодательством: геологическое изучение недр; промышленное освоение месторождений полезных ископаемых (проектирование и строительство горнодобывающих предприятий, эксплуатация месторождений полезных ископаемых); строительство и эксплуатация подземных сооружений, не связанных с добычей полезных ископаемых (метрополитенов, туннелей, трубопроводов, коллекторов и т.п.); подземный сброс сточных вод, захоронение вредных веществ и отходов производства;

подземное хранение нефти, газа и других продуктов; эксплуатация ресурсов глубинного тепла Земли для теплоснабжения городов и поселков, а особенно в районах, испытывающих недостаток в топливе и не имеющих централизованного теплоэлектроснабжения, для выработки электроэнергии, обогрева грунта в теплицах и парниках и т.д.

Вопросы владения, пользования и распоряжения участками недр, содержащими драгоценные металлы и драгоценные камни, находятся в совместном ведении Российской Федерации и субъектов Российской Федерации.

1 стадия – освоение эксплутационного объекта:

2 стадия – вскрытие

3 стадия – подготовка

4 стадия – выемка

5 стадия – консервация рудника

Основными видами воздействия на среду при разработке карьеров являются:

- изъятие природных ресурсов (земельных, водных);

- загрязнение воздушного бассейна выбросами газообразных и взвешенных веществ;

- шумовое воздействие;

- изменение рельефа территории, гидрогеологических условий площадки строительства и прилегающей территории;

- загрязнение территории землеотвода образующимися отходами и сточными водами;

- изменение социальных условий жизни населения.

Принципы оценки негативного воздействия на состояние экосистемы заключаются в выборе максимальной нагрузки технологического процесса на каждый из компонентов окружающей среды с учетом потребления энергоресурсов при штатной и неблагоприятной по метеоусловиям ситуации, сравнении с установленными нормативами предельно допустимых концентраций воздействия на здоровье людей, объекты животного мира и растительность, а также рекреационные территории. При анализе этих воздействий разрабатываются оптимальные схемы, модели и методы уменьшения негативного антропогенного воздействия на экосистемы [1].

Разработка месторождения полезных ископаемых открытым способом оказывает негативное влияние на атмосферный воздух в результате пыле- и газообразования. Основными источниками воздействия являются выемочно-погрузочные и вскрышные работы, работы по отвалообразованию, внутренние и внешние отвалы, переэкскавация навалов породы, дорога, дробление сырья. Пыль в зависимости от добываемого сырья представляет собой пыль неорганическую с содержанием диоксида кремния ниже 20% – при добыче суглинков, 20-70% – при добыче глин и песка, свыше 70% – при добыче опоки. Концентрация пыли при выемочно-погрузочных работах зависит от крепости и естественной влажности горной породы, объема одновременно разгружаемой породы, высоты разгрузки, угла поворота экскаватора. Завышение высоты разгрузки приводит зачастую к обрушению верхней части уступа и повышению запыленности в 1,5-5 раз.

При транспортировании сырья по внутрикарьерным дорогам пылевыделение осуществляется с поверхности нагруженного в кузов автосамосвала материала и взаимодействия автомобильных колес с поверхностью дороги. Интенсивность и объем пылеобразования зависят от скорости движения, грузоподъемности автомашин, а также от типа дорожного покрытия.

Общим для всех способов отвалообразования является образование больших незакрепленных поверхностей (плоскостных источников), которые при неблагоприятных условиях приводят к интенсивному пылеобразованию, зависящему от вида материала, гранулометрического состава, метеорологических условий.

При работе автомобильного транспорта и спецтехники загрязнение атмосферы в зоне влияния карьера и в самом карьере происходит при работе двигателей дорожно-строительной техники и автотранспорта, выделяющих азота диоксид, азота оксид, бензин, оксид углерода, оксид серы и сажу.

Для моделирования гипотетической ситуации среднестатистического карьера по добыче ОПИ нами был выбран условно максимальный карьер, с наибольшим ареалом разработки по всем видам добываемого сырья (мел, песок, глина). Также учитывалась максимальная нагрузка обслуживающего автотранспорта с 8-часовым рабочим днем, без выходных.

Воздействие горного производства на среду – многообразно проявляется в прямом и косвенном воздействии на природные ландшафты. Наибольшие нарушения земной поверхности происходят при открытом способе разработки полезных ископаемых, на долю которого в нашей стране приходится более 75% объема горного производства.

В настоящее время общая площадь земель, нарушенных при добыче полезных ископаемых (уголь, железные и марганцевые руды, нерудное сырье, торф и др.), а также занятых отходами горного производства, превысила 2 млн га, из которых 65% приходится на европейскую часть страны. Только в Кузбассе угольными карьерами сейчас занято более 30 тыс. га земель, в районе Курской магнитной аномалии (КМА) – не более 25 тыс. га плодородных земель.

Подсчитано, что при добыче 1 млн т железной руды нарушается до 640 га земли, марганцевой – до 600 га, угля – до100 га. Горное производство способствует уничтожению растительного покрова, возникновение техногенных форм рельефа (карьеры, отвалы, хвостохранилища и пр.), деформации участков земной коры (особенно при подземном способе добычи полезных ископаемых).

Косвенные воздействия проявляются в изменении режима грунтовых вод, в загрязнении воздушного бассейна, поверхностных водотоков и подземных вод, а также способствуют подтоплению и заболачиванию, что в конечном итоге приводит к повышению уровня заболеваемости местного населения. Среди загрязнителей воздушной среды выделяется прежде всего запыленность и загазованность. Подсчитано, что из подземных горных выработок шахт и рудников ежегодно поступает около 200 тыс. т пыли; добыча угля в количестве 2 млрд т в год примерно из 4000 шахт в различных странах мира сопровождается выделением в атмосферу 27 млрд м3 метана и 17 млрд м3 углекислого газа. В нашей стране при разработке угольных месторождений подземным способом также фиксируется значительные количества метана и СО2, поступающие в воздушный бассейн: ежегодно в Донбассе (364 шахты) и в Кузбассе (78 шахт) выбрасывается соответственно метана 3870 и 680 млн м3 и углекислого газа – 1200 и 970 млн м3.

Горное производство негативно воздействует на поверхностные водотоки и подземные воды, которые сильно загрязняются механическими примесями и минеральными солями. Ежегодно из угольных шахт на поверхность откачивается около 2,5 млрд м3 загрязненных шахтных вод. При открытых горных работах в первую очередь истощаются запасы высококачественных пресных вод. На карьерах Курской магнитной аномалии инфильтрация из хвостохранилищ препятствует снижению уровня верхнего водоноса горизонта на 50 м, что приводит к подъему уровня грунтовых вод и заболачиванию прилегающей территории.

Отрицательно влияет горное производство и на недра Земли, так как в них захороняют отходы промышленного производства, радиоактивные отходы (в США – 246 полигонов подземного захоронения) и др. В Швеции, Норвегии, Англии, Финляндии в горных выработках устраивают хранилища нефти и газа, питьевой воды, подземные холодильники и др