В настоящее время во всем мире особенно остро стоит проблема обеспечения безопасности хвостохранилищ и удерживающих их дамб на горнодобывающих и горно-обогатительных предприятиях.
Напомним, что хвостохранилищем называют комплекс сооружений для хранения отходов (хвостов), остающихся при добыче или обогащении полезных ископаемых. Хвосты обычно представляют собой измельченную горную массу, по гранулометрическому составу близкую к мелкозернистым или пылеватым пескам, зачастую очень токсичную или радиоактивную.
Дешевые дамбы для удержания содержимого хвостохранилищ обычно насыпаются или намываются из самих хвостов или из другого рыхлого материала и уплотняются. По-хорошему, дамбы, борта и основания накопителей отходов должны дополнительно надежно укрепляться и гидроизолироваться. Но этого слишком часто не делают.
В удерживаемом дамбой резервуаре происходит постепенное оседание твердой фазы хвостов (иногда с помощью специально добавляемых реагентов). Остающаяся сверху вода обычно вторично используется предприятиями или после очистки сбрасывается в стоки.
Поскольку накопленные отходы являются потенциальным сырьем, после закрытия горнодобывающих или горно-обогатительных предприятий хвостохранилища часто сохраняют с расчетом на то, что с течением времени появятся технологии, которые позволят использовать их компоненты.
Сооружения для складирования и хранения хвостов должны строго соответствовать требованиям промышленной безопасности и требуют неукоснительного соблюдения стандартов во время инженерных изысканий, проектирования, строительства, эксплуатации и ликвидации или консервации при больших затратах. На всех этих этапах необходимо проводить тщательный мониторинг состояния дамб, бортов, грунтовых оснований хвостохранилищ и окружающей среды в целях своевременного выявления неблагоприятных деформационных и фильтрационных процессов и принятия мер по их устранению. Ни в коем случае нельзя ослаблять контроль таких сооружений даже после прекращения их заполнения или закрытия предприятий – они не должны оставаться бесхозными.
К сожалению, стремясь скорее получить прибыль при наименьших затратах, далеко не все владельцы горнодобывающих или горно-обогатительных компаний это понимают, и в мире практически каждый год происходят аварии на хвостохранилищах, последствия которых свидетельствуют о серьезной опасности подобных объектов для людей, имущества и окружающей среды.
![Абсолютное и кумулятивное количество катастрофических аварий на хвостохранилищах в мире по пятилетиям [34]](https://avatars.dzeninfra.ru/get-zen_doc/1653873/pub_5c738772a0219800b21ba5ce_5c7387d7513e0c00b37ff7ac/scale_1200)
Серьезные аварии на хвостохранилищах чаще всего происходят из-за прорыва или полного разрушения удерживающих их дамб с поступлением огромного количества токсичных отходов в окружающую среду. Большинство таких техногенных катастроф бывает связано с накопителями отходов, расположенными в горных долинах или на склонах. Их истинные причины – отсутствие должного управления рисками при строительстве, эксплуатации и консервации этих сооружений или несвоевременное реагирование на угрозу возникновения аварии.
Эти катастрофы каждый раз напоминают миру о необходимости быть бдительными и искать новые возможности для усовершенствования стандартов, методов проектирования, строительства, контроля стабильности дамб хвостохранилищ и мониторинга состояния окружающей их среды.
Примеры катастроф прошлых лет
Рассмотрим примеры катастроф, связанных с прорывами или разрушением дамб хвоостохранилищ, которые привели к наибольшему количеству человеческих жертв и максимальному материальному и экологическому ущербу.
28 марта 1965 года при землетрясении произошло разрушение дамб (высотой до 35 м) двух расположенных друг за другом хвостохранилищ на медном руднике «Эль-Кобра» в Чили. Возникший в результате селевой поток глубиной до 8 м за несколько минут преодолел 12 км и разрушил часть рабочего поселка горняков. Погибло более 300 человек.
8 февраля 1972 года после сильных дождей прорвало верхнюю дамбу каскада хвостохранилищ на углеобогатительной фабрике компании «Питстон Коул» в долине реки Буффало-Крик в штате Западная Виргиния США. Это вызвало переполнение двух нижних резервуаров с возникновением грязевого селя объемом 500 тыс. куб. м и глубиной до 30 м, который накрыл 16 населенных пунктов ниже по течению. При этом погибло 125, было ранено 1121, осталось без крова 4000 человек. Ущерб составил сотни миллионов долларов. И это притом что на разрушенной дамбе уже возникал прорыв в 1968 году, а 4 февраля 1972 года (т.е. всего за 4 дня до трагедии) федеральная инспекция шахт проверила ее и признала пригодной для дальнейшей эксплуатации. Следует отметить, что эта дамба изначально была построена неверно – не на прочном основании, а на накопившихся отходах производства.
19 июля 1985 года после сильных дождей и засорения дренажных труб прорвало земляные дамбы двух расположенных друг за другом хвостохранилищ шахты «Преставель» в Итальянских Альпах, где Приальпийская добывающая компания разрабатывала месторождение фторсодержащих минералов. В нижележащую долину Флемме со скоростью до 90 км/ч ринулось 350 тыс. куб. м разжиженных хвостовых масс. Поток прошел расстояние около 5 км и снес на своем пути деревни Става и Тесеро, детские лагеря, отели и мосты. Погибло 268 и было ранено 1000 человек. Причинами прорыва были названы неверный выбор места для строительства дамб хвостохранилищ (на геологически нестабильном участке), ошибочное проектирование, неприемлемо низкий запас прочности сооружений, отсутствие их правильного мониторинга и плохое техническое обслуживание.
5 ноября 2015 года в районе города Мариана в бразильском штате Минас-Жерайс после резкого увеличения объемов добычи железной руды и отходов прорвались насыпные дамбы на каскаде из двух хвостохранилищ горнопромышленного комплекса, находившегося в совместной собственности крупнейшей бразильской компании Vale и англо-австралийской компании BHP. «Спусковым крючком» разрушения, возможно, послужили сильные дожди и сейсмическая активность. Возникший мощный поток объемом 60 млн куб. м покрыл толстым слоем грязи деревню Бенто-Родригес, разрушил другие населенные пункты, мосты, дороги, заповедные леса, погубил 19 человек, покалечил более 250 человек и вызвал одну из самых серьезных экологических катастроф в истории Бразилии. Миллионы кубометров токсичной грязи, содержавшей ртуть, мышьяк, свинец, хром и другие тяжелые металлы, попали в реку Риу-Доси – крупнейший водоток на юго-востоке страны, который являлся основным источником пресной воды для сотен тысяч жителей региона, а также местом рыбного промысла. Загрязненными на долгие годы оказались территории на протяжении 500–600 км вплоть до побережья Атлантического океана. По мнению некоторых экологов, на полную очистку загрязненной местности и реки уйдет не менее 100 лет.
А ведь на проектные недостатки земляных дамб в районе Марианы инспекторы указывали еще до трагедии, в ответ на что хозяева комплекса просто увеличили высоту этих ненадежных земляных сооружений на 1 м по устаревшей технологии, но никак не укрепили.
После катастрофы на владельцев предприятия был наложен штраф в размере 261 млн долларов, но они не выплатили его полностью до сих пор. Да это все равно не смогло бы покрыть нанесенный стране урон. Надо отметить, что государство и ранее штрафовало компанию Vale на крупные суммы за нанесение вреда окружающей среде (в 2003 году – на 3,5 млн долларов, в 2008 году – на 3 млн долларов), но она все равно оставалась «на коне».
Специалисты заговорили о том, что правительство Бразилии должно изменить нормативно-правовую базу и принять строгие стандарты по обеспечению безопасности хвостохранилищ и удерживающих их плотин. Но этого не произошло. Вернее, законопроект, который должен был ужесточить национальную политику в этой сфере, был разработан, но его рассмотрение в конце 2018 года было отложено. А ведь всего через три года в том же штате Бразилии по вине той же компании произошла еще более страшная трагедия, о которой мы расскажем в следующем разделе.
Кстати сказать, в этой связи тем, кто считает, что в приведенных катастрофах виновата природа (землетрясения, ливневые дожди и пр.), хочется напомнить опубликованные в журнале ГеоИнфо» статьи Петра Космиади «Природа не виновата. Виноват инженер. Из зарубежной практики. Часть 1» и «Геологи и геотехники виноваты всегда. Из зарубежной практики. Часть 2». Стоит их почитать, чтобы убедиться – качественные инженерные изыскания и проектирование, в том числе, инженерной защиты, всегда должны учитывать вероятные опасные природные явления.
Если вам интересна эта тема, полный текст статьи со ссылками на источники и литературу можно прочитать в электронном журнале "ГеоИнфо". ЧИТАТЬ
Заглавное фото: https://quibbll.com/mir/tehnogennaya-katastrofa-toksichnaya-gryaz-v-brazilii/12874/