Введение к работе
Актуальность работы. Образование в большом количестве отходов при добыче и переработке полезных ископаемых приводит к широкомасштабному загрязнению окружающей среды в регионах с развитой горнодобывающей промышленностью. При добыче медных руд в ряде случаев отходы обогащения составляют более 80 % от всего объема отходов горно-обогатительного производства. Они негативно воздействуют на окружающую среду и обусловливают существенные затраты, связанные с содержанием хвостохранилищ, а также увеличение площади земельных отводов, необходимых для ведения горных работ. Отходы обогащения руд цветных металлов нецелесообразно вторично использоваться в качестве строительных материалов, поскольку они содержат металлы и сернистые соединения, со временем ослабляющие прочность конструкций.
Ряд технологий, применяемых при добыче полезных ископаемых, обусловливает образование выработанного пространства, которое в дальнейшем может обрушаться под действием силы тяжести или принудительно. Вследствие этого происходит нарушение структуры недр, дестабилизация гидрологического режима поверхностных водоемов и подземных водных горизонтов, а также снижение ценности земель. Выработанное пространство в некоторых случаях располагается под урбанизированными территориями, что влечет за собой угрозу поверхностной инфраструктуре, населению и городской среде.
Обозначенные проблемы возможно решить путем закладки отходов обогащения в выработанное пространство. Данные отходы выходят из технологического цикла в виде пульпы, что дает возможность их эффективного транспортирования. В настоящее время накоплен существенный опыт в области закладки выработанного пространства, в том числе отходами обогащения. Предлагаемые мероприятия, с одной стороны, требуют значительных затрат, с другой - снижают негативное воздействие на окружающую среду. В этой связи их выбор следует осуществлять на основе комплексной оценки, учитывающей
экологические, экономические, социальные аспекты взаимовлияния отходов обогащения, выработанного пространства и урбанизированных территории.
Существующие подходы к эколого-экономической оценке хозяйственных решений не позволяют в полной мере оценить мероприятия по размещению отходов обогащения в выработанном пространстве с учетом особенностей влияния данных процессов на урбанизированные территории. Это обусловливает актуальность исследований, направленных на эколого-экономическое обоснование эффективности размещения отходов обогащения в выработанном пространстве под урбанизированной территорией.
Целью диссертационной работы является разработка эколого-экономического механизма оценки и выбора вариантов размещения отходов обогащения медных руд в выработанном пространстве под урбанизированной территорией, позволяющего повысить экономическую эффективность добычи полезных ископаемых и уменьшить негативное влияние данных процессов на окружающую среду.
Идея диссертационной работы Состоит в учете экономических, экологических, социальных факторов влияния процессов размещения отходов обогащения медных руд в выработанном пространстве на состояние урбанизированных территорий в горнодобывающем регионе.
Объект исследования - горное предприятие, реализующее меры по улучшению состояния окружающей среды урбанизированных территорий путем размещения отходов обогащения медных руд в выработанном пространстве.
Предметом исследования являются экономические, экологические и социальные закономерности изменения состояния урбанизированных территорий в горнопромышленном регионе при размещении отходов обогащения медных руд в выработанном пространстве.
Научные положения, выносимые на защиту:
1. Выбор участков урбанизированных территорий для размещения отходов обогащения медных руд в выработанном пространстве необходимо
осуществлять на основе предложенного критерия и классификации, учитывающих соотношение ценности земли и затрат на закладку отходов в выработанное пространство.
-
Экологические, экономические и социальные эффекты и издержки, возникающие при размещении отходов обогащения медных руд в выработанном пространстве под урбанизированной территорией, следует определять с учетом выявленных в работе зависимостей данных показателей от влияющих факторов.
-
Эколого-экономическую оценку и выбор вариантов размещения отходов обогащения медных руд в выработанном пространстве под урбанизированной территорией необходимо осуществлять с использованием предложенного механизма, базирующегося на экономико-математической модели оценки, с учетом эффектов и интересов лиц-участников, возникающих на различных стадиях данных процессов.
Научная новизна исследований:
предложен критерий целесообразности размещения отходов обогащения в выработанном пространстве, основанный на сопоставлении ценности сохраняемых земель и затрат на закладку;
выявлены зависимости, отличающиеся учетом влияния условий размещения отходов обогащения медных руд в выработанном пространстве под урбанизированной территорией на экономические, экологические и социальные эффекты и издержки от проведения данных мероприятий;
разработана экономико-математическая модель эколого-экономической оценки вариантов размещения отходов обогащения медных руд в выработанном пространстве под урбанизированной территорией, учитывающая экономические, экологические и социальные показатели, характеризующие состояние отходов обогащения, выработанного пространства и урбанизированной территории.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:
обобщением и анализом представительного объема данных;
применением современных научных методов, включающих научное обобщение, статистические методы, факторный анализ, экономико-математическое моделирование;
высокой сходимостью расчетных показателей с фактическими;
положительными результатами реализации исследований при оценке вариантов размещения отходов обогащения в выработанном пространстве под поселком.
Научное значение работы состоит в обосновании методического подхода к эколого-экономической оценке мероприятий по размещению отходов обогащения медных руд в выработанном пространстве под урбанизированной территорией, с учетом влияния данных процессов на эффективность производства и состояние окружающей среды.
Практическое значение работы заключается в применении разработанного механизма для оценки и выбора вариантов размещения отходов обогащения в выработанном пространстве под урбанизированными территориями, позволяющего повышать эффективность горнодобывающего производства, а также формировать безопасную и благоприятную среду в горнодобывающем регионе.
Реализация выводов и рекомендаций. Разработанная методика оценки мероприятий по размещению отходов обогащения в выработанном пространстве под урбанизированной территорией была использована ТОО «Корпорация Казахмыс» для сравнения и выбора вариантов размещения отходов обогащения Сатпаевской обогатительной фабрики №3 в выработанном пространстве под поселком Жезказган, что позволило получить положительный экономический эффект.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на научных симпозиумах «Неделя горняка» (Москва, МГТУ, 2010-2011 гг.); заседаниях и семинарах кафедр «Экономика природопользования» и «Безопасность жизнедеятельности и гражданская
оборона» МГГУ (2008 - 2012 гг.); совещании «Анализ геомеханической ситуации на Жезказганском месторождении» (ТОО «Корпорация Казахмыс», г. Жезказган,2010г).
Публикации. По теме диссертации опубликованы 6 статей.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и списка литературы из 114 наименований, содержит 7 рисунков и 16 таблиц.