Основные характеристики и определения

Применение геотехнологических способов добычи полезных ископаемых позволит заметно снизить отрицательное воздействие на природную среду традиционных способов получения природных ресурсов. Геотехнологическая добыча не сопряжена со значительными нарушениями ландшафта и извлечением на поверхность огромных масс горных пород, а использование конечных продуктов разработки не связано с образованием вредных веществ и расходованием кислорода. Все это дало основание считать геотехнологическую добычу полезных ископаемых экологически относительно чистой.

Однако следует отметить, что при неправильном инженерном решении в геотехнологии технических вопросов добычи, очистки, транспортировки, преобразования и утилизации природных и искусственных реагентов природной среде может быть нанесен серьезный ущерб. Поэтому природоохранные мероприятия должны стать непременной составной частью геотехнологии.

Практически все геотехнологические способы разработки месторождений полезных ископаемых основаны на использовании многочисленных скважин, которые могут вскрывать несколько водоносных горизонтов. Концентрация химических соединений и минеральный солей в рабочих и технологических продуктивных растворах многократно превышает предельно допустимые нормы в природных водах. Соединение растворов с водоносными горизонтами или их любой излив на поверхность – грубое нарушение требований к чистоте окружающей среды.

Большую опасность представляют работы, связанные с кучным выщелачиванием урана из старых отвалов. Все забалансовые руды при разработке урановых месторождений следует складировать на гидроизолированные площадки, а истекающие урансодержащие растворы, сформировавшиеся под действием атмосферных осадков, анализировать и при высоких концентрациях урана утилизировать.

При неправильном оборудовании устья скважин и нарушении технологического режима возможно загрязнение воздушного бассейна газами связанными с испарением, выбросами из скважин газов и отработанного воздуха.

Качественное выполнение изоляции при сооружении скважин, т.е. правильная цементация затрубного пространства – важное мероприятие, предотвращающее перетекание рабочих и продуктивных растворов в смежные горизонты.

В целях предотвращения загрязнения земли технологическими растворами перед началом эксплуатации ряда скважин, ячейки или участка снимают поверхностный плодородный слой почвы по всей длине ряда скважин на ширину 4-5 м и глубиной 40-50 см. После отработки запасов на участке плодородный слой почвы укладывают на прежнее место.

При подземном растворении соли основная проблема предотвращения загрязнения окружающей среды связана со снижением и обезвреживанием отходов наземной переработки рассолов.

В процессе подземной выплавки серы (ПВС) массив выплавленных серосодержащих руд разрушается, при этом земная поверхность плавно прогибается или под влиянием температурного расширения пород и давления теплоносителя поднимается на высоту до 2,6 м.

Важнейшее значение при ПВС имеет защита от загрязнения атмосферы, подземных и поверхностных вод.

Наиболее радикальный путь защиты поверхностных вод от загрязнения при ПВС – максимальное использование откачиваемых вод в технологическом процессе выплавки серы.

Применение подземной газификации угля для разработки угольных месторождений, залегающих на небольшой глубине, связано с серьезными трудностями охраны воздушного бассейна. При газификации пластов на глубине до 50–70 м наблюдаются утечки газа под действием статического давления и высокой (более 1000 °С) температуры в очаге горения. Фильтруясь через толщу пород, газ выходит на поверхность.

Для уменьшения утечек необходимо поддерживать в подземном газогенераторе минимальное давление и рекультивировать земную поверхность, заполняя возникающие трещины глинистыми породами.

После окончания отработки участков все технологические скважины подлежат ликвидации. Для этого оборудование демонтируется, обсадные трубы и фильтр извлекаются и производится ликвидационный тампонаж скважин.

Он необходим для предотвращения загрязнения водоносных горизонтов выщелачивающими растворами и для предупреждения их излива на поверхность при значительных напорах продуктивного пласта.

Отработка месторождений геотехнологическими способами сопровождается оседанием, а иногда и обрушением земной поверхности. Поэтому камеры, образующиеся при ПГУ, СГД, ПРС и ПВС, должны быть заполнены закладочным материалом, после чего осуществляется ликвидационный тампонаж скважин. Закладка выработанного пространства полностью не исключает оседание земной поверхности, но существенно его уменьшает.