Эколого-экономическое обоснование использования шахтных вод при ликвидации угледобывающих предприятий Восточного Донбасса

• Автор: Соколова, Ольга Владимировна
• Шифр специальности: 08.00.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 123 с. : ил.

Значение водных ресурсов для общемирового развития и для нашей страны огромно, особенно, в области экономики и социальной сферы. Вода -необходимое условие существования человека и любого биологического организма. Водные ресурсы представляют собой предмет труда во всякой хозяйственной деятельности. Вместе с тем по данным ООН на планете расширяется дефицит пресной воды, который усугубляется повсеместно из-за негативного антропогенного воздействия. В большом количестве в водную систему сбрасываются 'загрязненные стоки, поступают различные бытовые и промышленные отходы, происходит ее загрязнение химическими веществами и т.д. Поэтому необходимо расширять экономное, упорядоченное и экологически безопасное водопользование.
Все вышеуказанное особенно важно для угледобывающих регионов России, в которых происходит качественное и количественное истощение гидроресурсов, что наиболее характерно для районов массового закрытия угледобывающих предприятий. Особенно остро проблемы водопользования стоят в Восточном Донбассе. Значительная нехватка объемов хозяйственнопитьевой воды в шахтерских городах и поселках региона обусловлена отрицательными гидрогеоэкологическими последствиями горно-хозяйственной деятельности угледобывающих предприятий и их ликвидации.
С закрытием угледобывающих предприятий нагрузка на экосистему Восточного Донбасса (1997-2003 гг.) существенно снизилась, но после полного затопления выработанного пространства начался период интенсивного поступления в гидросферу высокоминерализированных техногенных вод с выходом их на поверхность. За период с 2003 по 2006 год объем сброса вырос на
13,1 млн. м куб., в результате уровень минерализации речной воды растет ежегодно на 14,4 тыс. т.

В проектах закрытия угольных шахт предусмотрены меры по очистке сбрасываемых шахтных вод, в программах социально-экономического развития региона предусматривается решение вопросов по водообеспечению, имеются современные научно-технические отечественные и зарубежные разработки, позволяющие эффективно и безопасно использовать шахтные воды. В то же время нет единого комплексного инструментария по эколого-экономически эффективному вовлечению в хозяйственный оборот сточных вод в районах ликвидации угледобывающих предприятий, где особенно остро стоят проблемы охраны окружающей природной среды.
Таким образом, объектом исследования являются гидроэкологические последствия ликвидации угледобывающих предприятий Восточного Донбасса и действующая система водообеспечения.
Предметом исследования являются эколого-экономические взаимосвязи в системе водопользования при ликвидации угледобывающих предприятий.

Представляемые на защиту научные положения:

1. При обосновании использования шахтных вод для хозяйственных и промышленных целей в районах ликвидации угледобывающих предприятий необходимо выявление и систематизация факторов, оказывающих влияние на гидроэкологические последствия закрытия шахт и эффективность водопользования в Восточном Донбассе.
2. Формирование мер по обеспечению рационального водопользования в районах ликвидации угледобывающих предприятий следует осуществлять на основе оценки негативных последствий закрытия шахт для гидросферы с учетом возможных эффектов, затрат и издержек вовлечения в хозяйственный оборот шахтных вод.
3. Обоснование вариантов использования шахтных вод при ликвидации угледобывающих предприятий целесообразно осуществлять посредством предложенного механизма, включающего разработанную экономикоматематическую модель определения эколого-экономической эффективности

принимаемых решений с учетом снижения экологических ущербов и рационализации водопользования.
Новизна исследования состоит в разработке методического подхода к обоснованию, эколого-экономической оценке и выбору вариантов использования шахтных вод в районах ликвидации угледобывающих предприятий, впервые включающего:
- систематизацию и рейтинговую оценку факторов, оказывающих влияние на изменение гидроэкологической ситуации в районах ликвидации угледобывающих предприятий Восточного Донбасса и выбор необходимых мер по снижению негативного воздействия шахтных вод на гидросферу;
- экономико-математическую модель, позволяющую оценивать варианты использования шахтных вод, формируемых в районах ликвидации угледобывающих предприятий Восточного Донбасса, с учетом издержек и эффектов, возникающих в системе водопользования, и устранения негативных последствий для гидросферы.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:
- анализом условий водопользования и гидрогеоэкологической ситуации в регионе, обобщением опыта очистки и использования шахтных вод;
- использованием достаточного объема статистического материала, характеризующего эколого-экономические аспекты водопользования в Восточном Донбассе;
- корректным применением общепринятых методов экспертного анализа, экономико-статистического и экономико-математического моделирования;
- положительными результатами апробации предложенного методического подхода при разработке рекомендаций по вовлечению в хозяйственный оборот шахтных вод, формируемых в районах ликвидации шахты им. Кирова (г. Новошахтинск).
(в течение многих десятков лет) развитии горных работ режим водопритоков в шахты можно считать установившимся. Сезонные увеличения водопритоков на 30 - 50 % по сравнению со среднегодовой величиной наблюдаются в кратковременные (в пределах месяца) периоды. Повышение общего водопритока, очевидно, происходит за счет увеличения поступления подземных вод и атмосферных осадков на участках минимальных глубин горных работ. Преобладающая (как правило) часть общего водопритока, поступающая по площади развития очистных работ за счет перетекания из приповерхностного комплекса и песчаников, залегающих между техногенным и приповерхностным комплексами, остается практически стабильной в течение всего года. Сезонные колебания уровней приповерхностного комплекса и горизонта песчаников практически не сказываются на интенсивности перетекания через слабопроницаемые отложения мощностью первые сотни или несколько десятков метров.
Общей закономерностью процесса затопления шахт в рассматриваемом районе является сокращение водопритока в затапливаемые выработки по мере повышения уровней воды в них. Снижение общего водопритока обусловлено уменьшением расхода перетекания из приповерхностного водоносного комплекса в техногенный комплекс при сокращении разности напоров этих комплексов из-за повышения уровней в затапливаемых выработках. Наличие водоносного горизонта песчаников между приповерхностным и техногенным комплексами может несколько усложнить процесс снижения интенсивности перетекания при сохранении общей направленности этого процесса [53].
Оценивая конкретные условия затопления шахт Восточного Донбасса с учетом многочисленных групп гидравлически связанных шахт, следует отметить следующие моменты, подробно рассмотренные в отчете :
- общая площадь мульды, в пределах которой велись очистные работы на одной шахте, составляет до 150 км2;