Безопасность гидротехнических сооружений при эксплуатации месторождений на Севере

Рассмотрены вопросы безопасности гидротехнических сооружений, предназначенных для обеспечения условий разработки месторождения полезных ископаемых в зоне распространения многолетней мерзлоты. Суровые климатические условия региона и особенности свойств мерзлых горных пород требуют учета более широкого круга дополнительных факторов при проектировании, возведении и эксплуатации гидротехнических сооружений. Рассмотрены причины и последствия потенциальных угроз безопасности гидротехнических сооружений на горных предприятиях на примере климатической зоны Республики Саха (Якутия). Рассмотрены некоторые аспекты проблемы, касающиеся повышения надежности проектирования, технологического контроля при строительстве и эксплуатации гидротехнических сооружений вокруг хвостохранилища обогатительной фабрики. Приведены результаты анализа проб воды из дренажных стоков на содержание цианистых соединений. Характер содержания токсичных химических веществ в складированных хвостах обогащения показывает высокую степень потенциальной опасности таких объектов для окружающей среды и проживающего в окрестности населения. Отмечается, что гидротехнические сооружения, предназначенные для обеспечения их безопасного состояния, должны продолжать нести свои охранные функции и после окончания расчетных сроков отработки месторождения. Сделан вывод, что, принимая во внимание большое количество промышленно опасных объектов, утративших собственника по разным причинам, для снижения риска экологических аварий целесообразно ведение постоянного мониторинга состояния безопасности таких объектов, проведение своевременных мероприятий по снижению риска аварийности, актуализация нормативов надежности и критериев безопасности гидротехнических сооружений с целью поддержания их в безаварийном состоянии.

Ковлеков И. И. Безопасность гидротехнических сооружений при эксплуатации месторождений на Севере // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2021. – № 7. – С. 154–164. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_7_0_154.

Ковлеков Иван Иванович — д-р техн. наук, профессор, e-mail: kovlekov@mail.ru, Горный институт, Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова.

1. Чжан Р. В. Грунтовые плотины в криолитозоне России: опыт строительства, современное состояние, проблемы устойчивости в условиях меняющегося климата / Устойчивость природных и технических систем в криолитозоне: Материалы Всероссийской конференции с международным участием, посвященной 60-летию образования Института мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН, 28–30 сентября 2020 г. — Якутск, 2020. — С. 32—36.

2. Agboola O., Babatunde D. E., Fayomi O. S. I., Sadiku E. R., Popoola P., Moropeng L., Yahaya A., Mamudu O. A. A review on the impact of mining operation: monitoring, assessment and management // Results in Engineering. 2020, vol. 8. DOI: 10.1016/j.rineng.2020.100181. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S259012302030089X?via%3Dihub (дата обращения: 30.12.2020).

3. David M. C. Long-term risk of tailings dam failure // Alaska Park Science. 2014, vol. 13, no. 2. http://www.nps.gov/articles/aps-v13-i2-c8 (дата обращения: 30.12.2020).

4. Cowan W. R., Mackasey W. O., Robertson J. G. A. The policy framework in Canada for mine closure and management of long-term liabilities: a guidance document; prepared for NOAMI. 2010, 123 p. http://www.abandoned-mines.org/wp/wp-content/uploads/2015/06/ PolicyFrameworkMinClosure2010.pdf (дата обращения: 30.12.2020).

5. Кроник Я. А. Анализ безопасности гидротехнических сооружений в криолитозоне / Актуальные проблемы геокриологии: Сборник докладов расширенного заседания Научного совета по криологии Земли РАН. МГУ им. М.В. Ломоносова, 15—16 мая 2018 г. Пленарные доклады. Т. 1. —М.: Университетская книга, 2018. — С. 19—41.

6. Гузенков С. Н., Шульгина Н. К. Определение ущерба от гидродинамической аварии на хвостохранилище в северной климатической зоне // Гидротехническое строительство. — 2007. — № 7. — С. 39—42.

7. Назаров Л. А., Назаров Л. А., Джаманбаев М. Д., Чыныбаев М. К. Моделирование процесса тепломассопереноса в окрестности гидротехнических сооружений в криолитозоне // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2015. — № 9. — С. 373–379.

8. Azam S., Li O. Tailings dam failures: a review of the last one hundred years // Geotechnical News December. 2010, vol. 28, no. 4, pp. 50—53.

9. Owen J. R., Kemp D., Lèbre É., Svobodova K., Murillo G. P. Catastrophic tailings dam failures and disaster risk disclosure // International Journal of Disaster Risk Reduction. 2020, vol. 42, pp. 1—10. DOI: 10.1016/j.ijdrr.2019.101361. URL: https://www.sciencedirect.com/ science/article/pii/S2212420919306648 (дата обращения: 30.12.2020).

10. Крупская Л. Т., Голубев Д. А., Волобуева Н. Г. Оценка экологической ситуации территории в зоне влияния хвостохранилища с токсичными отходами // Современные тенденции развития науки и технологий. — 2016. — № 1—2. — С. 97—100.

11. Krupskaya L. T., Panfilov O. O., Zvereva V. P. Estimation of environment pollution in zone of tailing dump influence in the south far east of Russia and necessity of monitoring organization // Future Energy, Environment and Materials. WIT Transactions on Engineering Sciences. 2014, vol. 88, pp. 499—504.

12. Davies M. P. Tailings impoundment failures: are geotechnical engineers listening? // Geotechnical News. 2002, September, pp. 31—36.

13. Glotov V. E., Chlachula J., Glotova L. P., Little L. Causes and environmental impact of the gold-tailings dam failure at Karamken, the Russian Far East // Engineering Geology. 2018, vol. 245, no. 1, pp. 236—247. DOI: 10.1016/j.enggeo.2018.08.012.

14. Cowan W. R., Mackasey W. O., Robertson J. G. A. Case studies and decision making process for the relinquishment of closed mine sites. Consultant’s report prepared for National Orphaned / Abandoned Mines Initiative (NAOMI) by Cowan Minerals Ltd. Sudbury, Ontario. July 2013. 82 p. http://www.abandoned-mines.org/pdfs/NOAMI_CaseStudiesandDecisionMakingProcessforthe RelinquishmentofClosedMineSitesFINAL.pdf (дата обращения: 30.12.2020).

15. Komljenovic D., Stojanovic L., Malbasic V., Lukic A. A resilience-based approach in managing the closure and abandonment of large mine tailing ponds // International Journal of Mining Science and Technology. 2020, vol. 30, no. 5, pp. 737—746. DOI: 10.1016/j.ijmst.2020.05.007.

16. Dondo S. J. Financial assurance for mine closure: a regulatory perspective from the argentine context. Centre for Social Responsibility in Mining Sustainable Minerals Institute, The University of Queensland, Australia. May 2014. 20 p. https://www.csrm.uq.edu.au/publications/ financial-assurance-for-mine-closure-a-regulatory-perspective-from-the-argentine-context (дата обращения: 30.12.2020).

17. Ngole-Jeme V. M., Fantke P. Ecological and human health risks associated with abandoned gold mine tailings contaminated soil // PloS One. 2017, vol. 12, no. 2, pp. 1—24. DOI: 10.1371/journal.pone.0172517. https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal. pone.0172517 1. (дата обращения: 30.12.2020).

18. Kovlekov I. The dangerous gold mining tailing dumps / The Third European Conference on Earth Sciences». Proceedings of the Congress (August 25, 2015). «East West» Association for Advanced Studies and Higher Education GmbH. Vienna. 2015, pp. 15—20.

19. Ковлеков И. И. Мониторинг химического состава воды в зоне складирования хвостов гидрометаллургической переработки золотосодержащих руд / Совершенствование технологии горных работ и подготовка кадров для обеспечения техносферной безопасности в условиях Северо-Востока России. Сборник трудов Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 80-летию д.т.н., проф. Е.Н. Чемезова. — Якутск, 2018. — С. 234—240.

20. Ковлеков И. И., Константинов А. Ф., Альков С. П., Дмитриев А. А. Проблемы безопасности хвостохранилищ на бывших объектах золотодобычи // Горный журнал. — 2016. — № 9. — С. 76—80.

21. Ермаков Д. В., Воробьев-Десятовский Н. В. Основные проблемы обезвреживания цианидсодержащих растворов и пульп золотодобывающей промышленности в России. Ч. 1. Общие подходы к вопросам обезвреживания цианидных стоков в России и за рубежом // Цветные металлы. — 2014. — № 6 (858). — С. 42—47.

22. Петров С. В. Исследование и разработка технологии обезвреживания отходов кучного выщелачивания золота под действием природных факторов: Дис. канд. техн. наук. — Иркутск: ИрГТУ, 2003. — 199 с.

23. Craig A. J. The fate of cyanide in leach wastes at gold mines: an environmental perspective // Applied Geochemistry. 2015, vol. 57, pp. 194—205.

24. Каравайко Г. И., Кондратьева Т. Ф., Савари Е. Е., Седельникова Г. В., Григорьева Н. В. Патент РФ № 2245850, 31.12.2002. Способ очистки промышленных стоков от цианидов и тиоцианатов. 2005. Бюл. № 4.