Чи є хвостосховища накопичувачами рідких відходів

Чим насправді є хвостосховища збагачувальних фабрик з позиції їхньої небезпеки для народного господарства та природного середовища?

У статті 3 цього закону «Основні поняття» зазначено, що до гідротехнічних споруд, серед гребель, каналів, тунелів та інших, віднесено «споруди (дамби), що огороджують сховища рідких відходів промислових та сільськогосподарських організацій» [1]. Слід зазначити, що у законі № 117-ФЗ не дано визначення поняття «рідкі відходи».

При проектуванні далі слід керуватися рядом супутніх документів, що стосуються безпеки гідротехнічних споруд, з обов'язковою згадкою хвостосховищ. Це:

- «Методичні вказівки щодо проведення аналізу ризику небезпечних виробничих об'єктів» РД 03-418-01 [3];

- «Інструкція про порядок визначення критеріїв безпеки та оцінки стану гідротехнічних споруд накопичувачів рідких промислових відходів на піднаглядових Держгіртехнагляду України виробництвах, об'єктах та організаціях» РД 03-443-02 [4];

- «Методичні рекомендації щодо розрахунку розвитку гідродинамічних аварій на накопичувачах рідких промислових відходів» РД 03-607-03 [5];

У всіх перерахованих документах хвостосховища розглядаються як накопичувачі рідких відходів, схильних до прориву дамб, що огороджують, до розмиву проранів і пляжної зони. Чим вище дамба, що захищає, тим вище клас гідротехнічної споруди і тим жорсткіші вимоги до нього. Так, згідно з СНіП 33-01-2003 «Гідротехнічні споруди. Основні положення», водосховища з греблями із ґрунтових матеріалів віднесені до менш високих класів, ніж хвостосховища з такою самою висотою ґрунтових огороджувальних споруд (табл., див. виписку з даного СНіП 33-01-2003 [7]).

Клас основнихгідротехнічних споруд залежно від їхньої висоти та типу ґрунтів основ (виписка зі СНиП 33-01-2003, таблиця Б.1, [7])

Споруди

Тип грунтів основи

Висота споруд (м) при їх класі

I

II

III

IV

Греблі з ґрунтових матеріалів

Огороджувальні споруди сховищ рідких відходів (золошлакосховищ, хвостосховищ та ін.)

Примітка. Ґрунти: А - скельні; Б — піщані, крупноуламкові та глинисті у твердому та напівтвердому стані;

В - глинисті водонасичені в пластичному стані

Чим же насправді є хвостосховища збагачувальних фабрик з позиції їхньої небезпеки для народного господарства та природного середовища? На рис. 1 представлені типові схеми стану хвостосховища з пляжною ділянкою (А) та без нього (Б). Хвостосховища з пляжем зазвичай експлуатуються в теплому і помірному кліматі, де відсутня небезпека наморожування хвостів, що випускаються на лід. У варіанті Б представлено стан хвостосховища в осінній період для зон з холодним кліматом під час випуску хвостів під лід по всій її площі. Так, при висоті дамби 20-25 м глибина ставка-відстійника у варіанті А становить 3-4 м, а глибина підтоплення для складування хвостів під лід (варіант Б) - 5-6 м. Решта об'єму хвостосховища зайнята консолідованими хвостами з щільністю 4-1,6 т/м 3 [10], що близьке за властивостями до природного супіску.

Таким чином, у хвостосховищі в рідкому вигляді знаходиться або деякий об'єм води у ставку-відстійнику (варіант А), або шар води глибиною 3-4 м при складуванні хвостів під лід (варіант Б). У варіанті Б можливе руйнування дамби фільтраційними потоками та догляд води. Автори знайомі із такими фактами. нарис.2 і 3 показані наслідки догляду води на двох хвостосховищах, що сталося через порушення технології будівництва дамб. На представлених фотографіях добре видно, що по проранах практично пішла тільки вода, а хвости, що злежалися, завдяки їхній хорошій консолідації, не зазнали жодних переміщень.

У роботах [10, 11] наведено аналіз випадків руйнування дамб хвостосховищ. При цьому зазначено, що в СРСР, незважаючи на велику кількість побудованих, законсервованих та експлуатованих хвостосховищ, золошлаківсховищ і ґрунтосховищ (гідровідвалів), катастрофічних руйнувань не було, хоча були випадки руйнування із розтіканням ґрунтосховищ та хвостосховищ. Найчастіше відзначаються місцеві виходи на низовий укіс фільтраційного потоку, що супроводжується опливами укосу. Були випадки руйнування дамб через перелив води ставка-відстійника через гребінь греблі. Причина цих руйнувань - неправильна експлуатація, яка допустила перелив води через греблю. У всіх випадках руйнування дамб з хвостосховища йде оборотна вода і невелика частина хвостів, що захоплюються водою, що рухається. Переважна більшість консолідованих хвостів залишається дома.

Висновки

З вищевикладеного можна зробити такі выводы.

1. Хвостосховища збагачувальних фабрик не є «накопичувачами рідких промислових відходів» з двох причин. По-перше, основний об'єм чаші хвостосховища на 80-90% заповнений твердими консолідованими хвостами, не схильними до розтікання у разі руйнування дамби, що захищає. Крім того, хвости є потенційною сировиною і все частіше залучаються до повторної переробки або для доотримання за новими технологіями основної корисної копалини, або для вилучення попутного, раніше не затребуваного компонента. З цієї причинине можна вважати хвости відходами. По-друге, рідка фаза представлена ​​оборотною водою, яка є відходами.

2. При визначенні класу хвостосховища, розрахунку розвитку гідродинамічних аварій та розміру шкоди внаслідок аварії на хвостосховищі слід виходити не з висоти дамби, а з висоти напору оборотної води та її об'єму в чаші.

3. Рекомендується виключити з переліку «накопичувачів рідких промислових відходів» нормативних документів, що належать до проектування гідротехнічних споруд, хвостосховища та шламосховища збагачувальних фабрик та подібні сховища, що містять консолідований матеріал, що не розтікається.

4. Необхідне коригування існуючих нормативних документів або розробка нових для проектування хвостосховищ та їм подібних накопичувачів.

Література

6. «Методика визначення розміру шкоди, яка може бути заподіяна життю, здоров'ю фізичних осіб, майну фізичних та юридичних осіб внаслідок аварії гідротехнічних споруд» РД 03-626-03 (Затверджено постановою МНС РФ/Держміськтехнагляду України від 15.08.03 № 4 175а)

7. СНиП 33-01-2003 Гідротехнічні споруди. Основні положення

10. Євдокимов П.Д., Сазонов Г.Т. Проектування та експлуатація хвостових господарств збагачувальних фабрик, М.: Надра, 1978

11. Гузенков С.Н., Стефанишин Д.В., та ін. Надійність хвостових господарств збагачувальних фабрик, Бєлгород, «Везеліця», 2007

---