Охрана природы при разработках месторождений

17.06.2018
Во время разработки месторождений приходится использовать значительные площади земли, иногда наиболее плодородные, расположенные в долинах рек. На этих площадях вырубают леса, поверхность земли нарушается после разработки и приводится в непригодное состояние для дальнейшего использования в народном хозяйстве, а сточные воды с промывных установок и мест обслуживания горных машин засоряют реки. Вследствие этого из рек уходит рыба, они становятся непригодными для воспроизводства рыбы, а мутные воды не могут использоваться для питья и для предприятий бумажной и энергетической промышленности. В связи с этим издан закон об охране природы, в котором, по существу, отражена необходимость производительного использования природных богатств, поскольку человечество будет пользоваться ими в течение многих тысячелетий.

Производительное использование всех природных богатств взаимосвязано, так как для использования подземных богатств, залегающих в недрах, необходимо выключение поверхности земли на определенный срок из сферы использования ее в других отраслях народного хозяйства. До последнего времени горные предприятия занимались только проблемой наиболее полного использования полезных ископаемых, т. е. подземных природных богатств. Новые указы об охране природных ресурсов обязывают горные предприятия также заниматься проблемой наиболее производительного использования поверхностных богатств. Для этого необходимо восстанавливать поверхность земли для использования ее в последующем для сельского хозяйства или лесонасаждений и предотвратить засорение рек загрязненными сточными водами.

Восстановление поверхности, нарушенной во время разработки месторождения, может быть произведено в разной степени. В обжитых районах для восстановления всей поверхности необходимо разравнивать ее и засыпать слоем чернозема или другой плодородной почвой. Для этого во время разработки следует предусматривать раздельную выемку верхнего, наиболее ценного слоя почвы мощностью около 0,4 м со складированием во временные отвалы. Выемку почвы наиболее производительно осуществлять колесными скреперами или бульдозерами с окучиванием почвы и последующей погрузкой ее лопатными экскаваторами в автосамосвалы и транспортированием во временные отвалы. Отсыпка этой почвы на выровненную поверхность может быть осуществлена тем же оборудованием. Стоимость скреперной выемки 20—40 коп/м3. Таким образом, стоимость выемки и последующей отсыпки на 1 м2 поверхности может составить 15—60 коп.

Работы по выравниванию поверхности можно производить, предусматривая во время разработки особую технологию отвалообразования, при которой крупная галя укладывается в нижнюю часть отвала, а мелкозернистые песчано-глинистые породы размещаются на поверхности отвала с последующим их размывом для выравнивания. Такая технология требует дополнительных затрат в 5—10 коп/м2, если предусмотрена заранее и производится основным оборудованием. Можно применять особое оборудование для разравнивания. При использовании шагающих экскаваторов выравнивание песчаных отвалов обходится в 7—10 коп/м3. Выравнивание поверхности без укладки плодородного слоя почвы позволяет частично восстановить поверхность, пригодную для лесонасаждения. Полное восстановление поверхности с насыпкой плодородной почвы будет стоить 20— 80 коп/м2.

Очистка воды. Действующими правилами охраны вод от загрязнения для рек первой категории по ценности породы рыб и при естественной мутности воды менее 30 мг/л допускается повышение мутности сточными водами не более чем на 0,25 мг/л. Эта норма относится к летним месяцам для самого маловодного года за 20 лет. Для рек второй категории по ценности породы рыб эти нормы могут -быть повышены в три раза. При естественной мутности воды более 30 мг/л допускается увеличение мутности не более чем на 5%. При большей засоренности предприятия обязуются сооружать очистные устройства. На реках, не имеющих рыбохозяйственного значения, предприятия освобождены от строительства очистных сооружений.

Естественная засоренность воды взвешенными твердыми частицами на реках в приисковых районах в межень составляет 2—50 мг/л, а в реках с глинистыми берегами, например в Средней Азии, мутность измеряется уже граммами на литр.

На очистку воды до указанных выше норм требуются существенные затраты. К наиболее действенным способам предотвращения засорения рек следует относить устройство оборотного водоснабжения без спуска даже осветленной воды в реки.

Оборотное водоснабжение наиболее легко осуществимо как по технике выполнения, так и по экономике для гидравлических разработок. Это объясняется достаточно продолжительным сроком существования разреза, а также тем, что расход электроэнергии на подачу воды уменьшается, увеличивается производительность разреза при ограниченном расходе воды для подпитки и требуются относительно небольшие затраты на строительство оградительных насыпей при использовании под водоотстойники старых разрезов. По этим причинам на протяжении последних 10—15 лет все гидравлические разрезы Урала переведены на оборотное водоснабжение, а в последние годы ускорился перевод также и гидравлических разрезов Сибири.

Более сложно осуществить оборотное водоснабжение для промывных установок на бульдозерных и подземных разработках Колымы. Это объясняется непродолжительным сроком работы промывной установки; в среднем срок стоянки составляет около 4 месяцев. Вследствие этого затраты на образование водоотстойника для оборотного водоснабжения приходится погашать на небольшие запасы, что увеличивает стоимость промывки. Для уменьшения затрат на образование отстойников целесообразно концентрировать их, организуя единое оборотное водоснабжение на несколько промывных установок. Когда водоотстойники сооружаются небольших размеров и вода на промывку может поступать плохо отстоявшейся, перспективно применение химических реагентов для быстрого осветления воды. В этих районах работают несколько сотен промывных установок, поэтому целесообразно проведение концентрированной очистки сточных вод в конце горного отвода. Длина горных отводов на реках достигает 3—50 км. Разработка россыпей на них производится в течение 5—30 лет, и концентрация очистных сооружений в одном месте со сроком существования в течение многих лет позволила бы производить лучшую очистку.

Для таких своеобразных условий оборотного водоснабжения необходимо проведение всесторонних исследований, которые должны выявить: наиболее эффективные реагенты для осветления; наивыгоднейшие места расположения очистных сооружений, их объем; наивыгоднейшую технологию механизированной очистки малых водоотстойников; условия эффективного проведения длинных руслоотводных канав, с тем чтобы отделить (изолировать) оборотное водоснабжение от основного поверхностного стока; пределы допустимости сбрасывания загрязненных вод во время половодья, когда мутность воды значительная; эффективность концентрации очистных сооружений.

Драгами разрабатывают наиболее водоносные реки с большим секундным расходом. Поэтому к наиболее действенным мерам по предупреждению засоренности рек относится полная изоляция дражного разреза от основного притока и применение оборотного водоснабжения с использованием химических реагентов. Для этого необходимо сооружение руслоотводных канав значительных размеров за пределами площади полигона. He на всех долинах возможно проведение руслоотводных канав, особенно на больших реках. Вместо оборотного водоснабжения в этом случае сооружают 2—3 плотины, в водоемах которых вода должна осветляться. Степень осветления зависит от количества глинистых частиц и продолжительности отстоя. При небольшом количестве глины, когда пески промывистые удовлетворительного осветления добивались при продолжительности отстоя воды не менее 8—15 суток. Если промываемые породы глинистые, то вода осветляется очень медленно, что выдержать на речках с большим притоком сложно. Поэтому и в этих случаях целесообразно изолировать дражный разрез отвалами и перемычками. Это позволит уменьшить объем очищаемой воды посредством очистительной установки, расположенной на драге, а также работать без или с частичным выпуском загрязненной воды с тем, чтобы общая мутность воды в реке не превышала установленных норм.

Затраты на сооружение больших руслоотводных канав и плотин на реках с большим притоком требуют значительных капиталовложений, которые достигают иногда 30—40% общих затрат на установку драги.

В настоящее время во всех проектах дражных разработок предусматривают строительство очистных сооружений. На действующих драгах постепенно проводят мероприятия, которые содействуют уменьшению загрязненности воды в реках.

Разработка пойменных и ключевых россыпей сокращает рыбные запасы, поскольку площади горного отвода и прилегающие к нему вышележащие ключи исключаются из воспроизводства рыбы на все время разработки. Восстанавливаются эти площади для производства рыбы только через 10—15 лет после прекращения горных работ. Затраты средств на проведение руслоотводных канав и строительство очистных сооружений значительны и приводят к увеличению бортового и минимального промышленного содержания, вследствие чего использование подземных богатств уменьшается. Поэтому строительство очистных сооружений на приисках в долинах рек, не имеющих рыбохозяйственного значения, является необязательным. Классификация рек, относимых к не имеющим рыбохозяйственного значения, в настоящее время уточняется.

Вырубка леса. Положение о производительном использовании лесных богатств предусматривает вырубку лесов на площадях, которые расположены в горных отводах с полным их использованием в народном хозяйстве. Большие площади приходится вырубать при разработке пойменных россыпей и строительстве плотин. Лec должен быть вырублен до затопления всей поймы, поэтому эти работы приходится вести даже до строительства прииска. Вырубка и вывозка леса должны быть механизированы. Для этого необходимо предусматривать выделение капиталовложений на приобретение оборудования и строительство лесовозных дорог и организацию лесозаготовительных участков. Расходы на вырубку леса обычно окупаются и за счет добычи (горных работ) они погашаются в редких случаях, когда поверхность покрыта кустарником или мелколесьем.

Общие положения. Между производительным использованием подземных и поверхностных природных богатств существуют противоречия, на базе которых представляется возможным установить пределы экономически эффективного использования в комплексе всех природных богатств. В зависимости от затрат, вкладываемых в разработку месторождения, возможно установить пределы экономически эффективного извлечения полезного ископаемого из недр. В зависимости от затрат на восстановление поверхности и ценности продукции, которая может быть получена, возможно установить степень эффективности восстановления поверхности для использования ее в качестве сельскохозяйственных угодий, разведения леса и воспроизводства и разведения рыбы. В таких условиях решать вопросы производительного использования только подземных богатств или только рыбных запасов, или только земной поверхности неправильно, поскольку будут получены односторонние, не обобщающие выводы. Только при комплексной экономической оценке всех этих задач по охране природы возможно получить правильные решения, исходя из интересов всего народного хозяйства.