Угольщики Кузбасса совместно с учёными внедряют инновационную технологию ведения взрывных работ для снижения влияния на окружающую среду
Шум, выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, колебания земной поверхности, разлёт кусков породы, образование «лунных ландшафтов» – всё это неизбежно возникает при проведении технологических взрывов при открытой добыче полезных ископаемых. Для минимизации этих неприятных, а иногда откровенно опасных последствий нужны технологии и научные методики.
Без шума и пыли
25 апреля на Кедровском угольном разрезе, входящем в состав УК «Кузбассразрезуголь», прошли испытания новой электронной системы инициирования взрывных работ.
Раньше в угольной промышленности (да и не только в угольной, а во многих ресурсодобывающих отраслях, использующих по производственной необходимости взрывные работы) применяли только тротилсодержащие взрывчатые вещества. Да и многие компании до сих пор используют эти технологии. Однако с учётом того, что в последние годы к угледобывающим компаниям стали предъявляться более жёсткие требования с точки зрения минимизации воздействия на окружающую среду, там стали задумываться о применении новых технологий. Внедрение системы электронного инициирования взрывов позволяет значительно уменьшить это негативное влияние.
Разработана технология в рамках реализации программы устойчивого развития компании и комплексной научно-технической программой «Чистый уголь – зелёный Кузбасс», которую в 2022 году утвердило Правительство России. Она направлена на создание комплекса технологий, способствующих последовательному снижению нагрузки на окружающую среду с одновременным повышением эффективности угледобычи и переработки.
По словам технического директора угольной компании (УК) «Кузбассразрезуголь» Станислава Матвы, инновационные технологические решения помогают сделать взрывные работы максимально безопасными. Снижение воздействия достигается за счёт короткозамедленного поочерёдного взрывания скважин. Благодаря возможности гибкого и точного программирования времени замедления при ведении взрывных работ показатели сейсмического воздействия настолько минимальны, что могут не фиксироваться даже сейсмостанциями. Наряду с этим также снижаются и выбросы загрязняющих веществ в атмосферу.
Для того, чтобы показать разницу между устаревшими и современными технологиями, на разрезе было произведено два опытных взрыва. Отличия оказались существенными. Причём они были заметны даже без использования специальных измерительных приборов: взрыв по старой технологии сопровождался пылегазовым облаком и ощутимым сейсмическим воздействием, по современной – был практически незаметен: за несколько секунд горный массив превратился в готовую к выемке горную массу, а взрыв на расстоянии двух километров не был слышен и практически не виден.
Работы по снижению вредного воздействия на окружающую среду и применение наилучших доступных технологий в компании будут продолжаться. Ещё одно направление связано с разработкой цифровой трансформации процессов буровзрывных работ на разрезах.
– Это повысит эффективность и безопасность процессов горного производства. Уже создан пилотный образец системы мониторинга техногенного воздействия промышленных взрывов на окружающую среду. Она уникальная, и мы будем её масштабировать на всю страну, – сообщил директор ФГБУН «Институт проблем комплексного освоения недр имени академика Н. В. Мельникова Российской академии наук» Валерий Захаров.
Современная технология открытой угледобычи предусматривает подготовку горной массы к выемке именно буровзрывным способом, альтернативы этому нет. До 2025 года планируется разработать программное обеспечение. С его помощью уже на этапе проектирования буровзрывных работ можно будет провести комплексную оценку их влияния на окружающую среду и выбрать наиболее оптимальную технологию взрыва. Также с использованием систем дистанционного контроля появится возможность проведения цифрового мониторинга сейсмических параметров и выбросов в атмосферу. Это позволит сделать угледобычу ещё экологичнее и безопаснее.
– Учитывая, что открытым способом сейчас добывается порядка 60 процентов угля в Кузбассе, такой подход к ведению буровзрывных работ просто идеален. Особенно на разрезах, работающих вблизи населённых пунктов. Инициировал разработку этой технологии кузбасскими учёными «Кузбассразрезуголь» для собственных нужд, но в перспективе планируется её масштабирование на другие предприятия, причём не только кузбасские. Это важно, в первую очередь для улучшения качества жизни людей, плюс решает ещё одну важную задачу – восстановления и укрепления связи науки и производства, – отмечает заместитель губернатора Кузбасса по промышленности, транспорту и экологии Андрей Панов.
Quarry blast
Применение наилучших доступных технологий необходимо не только для повышения эффективности угледобычи, но и для формирования положительного имиджа отрасли. В том числе при знакомстве с новой технологией мы не могли не обратить внимание на слова, что «при ведении взрывных работ показатели сейсмического воздействия настолько минимальны, что могут не фиксироваться даже сейсмостанциями». Это должно порадовать не только экологов, но и обычных жителей региона.
Сейчас большое количество разрабатываемых открытым способом месторождений полезных ископаемых в Кузбассе делает техногенную сейсмичность отдельных территорий довольно серьёзной проблемой как для жилых и промышленных зданий и сооружений, так и для населения.
Последний раз землетрясение, носившее техногенный характер, зафиксировали в Кузбассе 18 мая нынешнего года – трясло в Центральном сельском поселении Новокузнецкого района. Его магнитуда составила 2,8. Специалистами Алтае-Саянского филиала единой геофизической службы Российской академии наук отмечается, что землетрясение носило техногенный характер – в его типе значится «quarry blast», то есть природное, но спровоцированное хозяйственной деятельностью человека.
А, к примеру, 12 мая в Кузбассе в течение дня было зафиксировано два землетрясения, квалифицированных по типу как «quarry blast» Первые толчки Алтае-Саянский филиал геофизической службы РАН зафиксировал в 15.30 местного времени на территории Мысковского городского округа. Магнитуда землетрясения составила 2,8. Второе землетрясение произошло в 16.43 по местному времени на территории Прокопьевского муниципального округа. Его магнитуда составила 2,2. Специалисты отмечают, что эпицентр второго землетрясения находился рядом с угольным разрезом имени В. И. Черемнова.
– Ну трясётся, и что? Где разрушения? В Японии каждый день трясёт. И на Камчатке трясёт, – могут сказать скептики.
К подобным толчкам в регионе многие привыкли и воспринимают их как должное для промышленного края. Так, несколько лет назад по инициативе областной администрации активно обсуждалась проблема: влияют ли промышленные взрывы на угольных разрезах на сейсмическую обстановку в регионе, где они довольно активно проводятся. Мнения специалистов разделились, и это было не удивительно, так как масштабных исследований на такую тему в России до сих пор не проводилось. Однако статистика последних лет показывает, что сейсмособытия участились именно в местах ведения горных работ, и это вызывает беспокойство людей, особенно тех, что проживают в непосредственной близости от разрезов.
К примеру, в период с 1980-го по 1997 годы в Кузбассе было зафиксировано всего лишь четыре землетрясения небольшой магнитуды. В это время горнодобычные работы велись на небольшой глубине, а также темпы добычи были ниже, чем в настоящее время. С 1997 года резко начинают расти темпы добычи, совершенствоваться технологии добычи, а также появляется мощная техника. В результате количество землетрясений кратно выросло.
Совещаний разного рода по поводу возможного влияния буро-взрывных работ на сейсмическую ситуацию в регионе проводилось немало. По итогам мероприятия обычно угольщикам рекомендовалось продолжить работу по снижению объёмов взрывчатых веществ, используемых для проведения буро-взрывных работ, а также внедрять передовые методы буро-взрывных работ на разрезах, вести лабораторный мониторинг с целью контроля и исключения негативного воздействия проводимых взрывных работ на жителей близкорасположенных населённых пунктов. А проектным, научным, экспертным организациям предлагали совместно с недропользователями и специализированными организациями, ведущими взрывные работы, плотно работать над разработкой комплекса мер для минимизации последствий ведения взрывных работ на территории Кузбасса.
В августе 2013 года даже был образован Координационный совет Кемеровской области по сейсмическим событиям. Поводом к созданию этого совещательного органа послужило самое мощное сейсмическое событие в Кузбассе за последние сто с лишним лет, которое произошло 19 июня в Беловском районе. Тогда в эпицентре оказались Белово, Беловский и Гурьевский районы, но ощутили тряску и в Кемерове, Новокузнецке, Новосибирске и даже в Томске и на Алтае. Жертв и травмированных не было, однако повреждения различной степени получили более пяти тысяч жилых домов. Магнитуда тогда была 6,1.
Пострадавшие жители пытались найти виновных, было немало «конспирологий», отчего и как землетрясение произошло, пытались увязать его со взрывными работами.
Так что остаётся пожелать, чтобы новая инновационная технология, что называется, не осталась внутри одного разреза, а была использована и другими угольщиками, и это поможет сделать в Кузбассе и в России в целом взрывные работы максимально безопасными для окружающей среды, для людей и сооружений.
Автор: Александр Пономарёв