Проблемы управления экологической ситуацией на горных территориях
ещё на стадии разработки технико-экономического
обоснования и проектирования были выполнены работы по обследованию
территории рудника Кумтор с целью определения характера распространения
различных экзогенных геологических процессов и оценка их опасного
воздействия (риска) на объекты и персонал рудника. Всего на территории
рудника Кумтор выделено 16 видов ЭГП. По степени опасности и по характеру
развития эти процессы разделяются на две основные группы:
1. ЭГП внезапного и быстропротекающего характера: обваливание снега и
льда, водоснежные потоки, грязевые и грязекаменные потоки, обвалы и
осыпи горных пород.
2. ЭГП с медленным и длительным характером развития: крип, солифлюкция,
склоновый смыв, оползания, флювиально-гляциальные и моренно-ледниковые
процессы, термокарст.
Процессы первой группы в силу своей внезапности и быстротечности
представляют опасность не только для инженерных сооружений, но и для людей,
персонала промобъектов рудника, Природные процессы второй группы не
представляют опасности для людей, но могут оказать негативное воздействие
на долговременную и безопасную эксплуатацию инженерных сооружений.
С учётом указанных ЭГП были осуществлены мероприятия по выбору
подходящих площадок для тех или иных сооружений, рудника и их дальнейшему
проектированию и строительству.
За 2 года эксплуатации рудника Кумтор, несмотря на все принимаемые
меры, предотвращающие развитие опасных экзогенных геологических процессов и
направленные на снижение угрозы и смягчения последствий возможных стихийных
бедствий, отмечено появление первых признаков неблагоприятных природно-
техногенных процессов.
К их числу относятся:
. деградация вечной мерзлоты и связанные с ней процессы фильтрации вод,
термопросадки, термоэрозии в зоне влияния отводного канала реки
Арабель, проложенного в обход хвостохранилища;
. активизация процессов термокарста на дамбе моренно-ледникового
происхождения, ограждающей прорывоопасное озеро Петрова, расположенное
выше хвостохранилища;
. процессы солифлюкции и оплывания на участках горных склонов,
подрезанных технологической дорогой и пульпопроводом, по которому
транспортируются хвосты золотоизвлекательной фабрики;
. изменение режима ледников Давыдова и Лысый за счёт складирования на
них отвальных пород.
В связи с тем, что эти потенциально опасные природно-техногенные
процессы могут отрицательно сказаться на долговременной устойчивости
хвостохранилища и других объектов рудника, были проведены научно-
исследовательские и изыскательские работы по выявлению причин развития этих
процессов, оценки риска возникновения чрезвычайных ситуаций и разработке
рекомендаций по их предотвращению.
Хвостохранилище – оценка риска и уязвимости.
Огромное по объёму (110 млн. мі) и уникальное по условиям
эксплуатации хвостохранилище высокогорного Кумторского рудника относится к
гидротехническим сооружениям овражно-балочного типа. Для складирования
«хвостов», на 45% состоящих из твёрдых частиц, выбрана площадка в долине
реки Арабель с сооружением ограждающей пионерной дамбы из аллювиального
материала, перекрывающей русло и долину реки (Рис. 2). Для предотвращения
инфильтрации хвостовых вод дамба и ложе хвостохранилища покрываются
синтетической плёнкой. Кроме того, по заверениям проектировщиков
естественным препятствием для проникновения жидких фракций хвостов в почву
и подземные воды служит слой вечной мерзлоты мощностью от 100 до 200 м,
залегающий в 1-1,5 м от поверхности.
Для предотвращения прорыва дамбы с последующим загрязнением цианидами
реки Нарын расчёт её устойчивости в стадии ТЭО произведён с учётом
вероятности землетрясения с магнитудой 7,4 по шкале Рихтера. Для отвода вод
реки Арабель в обход хвостохранилища сооружён руслоотвод и, кроме того, для
отвода поверхностных вод с северной и западной стороны предусмотрено
сооружение отводных каналов. В качестве защитной меры ниже пионерной дамбы
предусмотрен коллектор для сбора фильтрационных вод, а также поверхностного
стока в районе дамбы.
При размещении хвостов, а также при наращивании гребней намывной
дамбы и хвостового материала для того, чтоб предотвратить инфильтрацию
токсичных хвостовых вод. В связи с избранным проектировщиками подходом
максимального сохранения в районе хвостохранилища существующих мерзлотных
условий и технологий промораживания дамбы и хвостов, чрезвычайно важно ещё
раз оценить долговременную устойчивость дамбы и самого хвостохранилища с
учётом возможного потепления и увлажнения климата, а также значительного
увеличения высоты дамбы для наращивания ёмкости хвостохранилища до 110 млн.
мі.
В целях обеспечения долговременной устойчивости всего комплекса
сооружений хвостохранилища на Кумторском руднике в ходе его наполнения
контролируется характер изменения прочностных, деформационных,
фильтрационных свойств и теплофизического режима грунтов оснований дамбы и
хвостов в процессе их замерзания и оттаивания. Контрольные наблюдения,
которые являются составной частью существующей программы мониторинга,
должны включать в себя: режимные наблюдения за деформациями ограждающей
дамбы, оснований и бортов хранилища; наблюдения за фильтрацией в теле и
основании сооружения; мерзлотный контроль и наблюдения за температурным
режимом хвостохранилища; определение геотехнических параметров складируемых
хвостов; систематический контроль за технологией складирования и качеством
укладки хвостов. Для проведения указанных наблюдений комплекс сооружений
хвостохранилища оснащён соответствующей аппаратурой, программой и методикой
проведения контрольно-измерительных процедур.
Таким образом, основные цели и задачи режимных наблюдений за
состоянием хвостохранилища заключаются в фиксировании динамики состояния
сооружения и заблаговременном назначении инженерных мер по предупреждению
аварийных ситуаций и загрязнения окружающей среды.
Для обеспечения безаварийной эксплуатации хвостохранилища и его
содержания после закрытия рудника, принимая во внимание значительное
увеличение его ёмкости и прогнозные оценки климатологов о предстоящем
изменении климатических условий, представляется целесообразным
предусмотреть выполаживание внешнего откоса ограждающей дамбы.
Отводной канал реки Арабель.
Отводной канал сооружён в 1996 году для отвода реки Арабель в обход
хвостохранилища (Рис. 2). Выполнение комплекса работ, связанных с
прокладкой отводного канала, технологической доки дороги, разрушением
почвенно-растительного слоя в зоне прокладки канала и его насыпи привели,
во-первых, к изменению гидрологического режима реки Арабель и временных
водотоков, впадающих в неё. Во-вторых, указанные строительно-
эксплуатационные работы привели к изменению термического режима грунтов и
вечной мерзлоты (оттаиванию) в пределах канала и прилегающих к нему
участков.
Главными неблагоприятными последствиями указанных процессов стали:
. фильтрация воды из канала на нижележащие участки, особенно в местах
пересечения каналом временных водотоков и ручьёв, стекающих с
расположенных выше канала озёр и горных склонов;
. боковая и донная термоэрозия склонов, приведшая к оползневым явлениям
и заиливанию канала.
Отмеченные процессы, особенно интенсивное просачивание вод из канала
в долговременной перспективе в сочетании с дальнейшим протаиванием грунтов
могут привести к разрушению ограждающей дамбы канала и поступлению воды
реки Арабель на нижележащие участки склонов, являющиеся западным бортом
хвостохранилища, что может отрицательно сказаться не только на его
эксплуатации, но и на устойчивости.
В настоящее время предпринимаются усилия по разработке защитных мер
вплоть до переноса русла отводного канала на безопасные для хвостохранилища
территории и ведётся мониторинг динамики изменения мерзлотных условий вдоль
существующего русла канала.
Морено-ледниковый комплекс озера Петрова.
Единственным источником технологического и питьевого водоснабжения на
руднике является озеро Петрова объёмом около 20 млн. мі. Для обеспечения
устойчивой работы насосной станции на озере Петрова была осуществлена
частичная подпруда реки Кумтор, вытекающей из озера с целью поддержания
уровня воды в нём, что обеспечивает бесперебойное водоснабжение, как зимой,
так и летом. В результате подъёма воды в озере на моренной дамбе,
ограждающей и удерживающей озеро Петрова, активизировались новые
термокарстовые процессы и просадки, появились новые термокарстовые воронки,
небольшие озёра и увеличилась глубина старых воронок.
Следует отметить, что в связи с устойчивой тенденцией потепления
климата, вызвавшей усиление таяния ледника Петрова, площадь озера Петрова
за последние 10 лет увеличилась примерно на треть.
Отмеченные природные и техногенные факторы повысили прорывоопасность
озера Петрова. При прорыве моренной плотины озера может возникнуть волна и
катастрофический паводок, что приведёт к значительным разрушениям объектов
и инженерных сооружений, в том числе хвостохранилищ, расположенных в русле
и пойме реки Кумтор, ниже озера.
В настоящее время проведены работы по наиболее вероятным участкам
прорыва на плотине озера, определены возможные зоны затопления при
различных сценариях прорыва и составлена программа
| |  скачать работу |
Проблемы управления экологической ситуацией на горных территориях |
