Рабочая программа учебной дисциплины «Технология размещения промышленных отходов в подземных горных выработках»

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

а) общекультурных:

б) профессиональных:

№ п/п	Наименование раздела дисциплины	Содержание раздела
1	2	3
1	Недра как важный георесурс в системе научно-технологического потенциала страны	Тема 1. В решении проблем освоения недр особое место занимает комплексное освоение недр — полное и экономичное освоение всех видов ресурсов земных недр на основе сочетаний эффек­тивных горных технологий. Среди ресурсов недр следует выделить подземное пространство, образованное в результате деятельности человека или под воздействием природных про­цессов. В широком толковании под подземным пространством необходимо понимать часть окружающей природной среды ни­же земной поверхности, т.е. в целом недра земли, а не только их «незанятую» горными породами долю. Необходимость ис­пользования подземного пространства ставит вопрос о развитии нового научного на­правления, главным содержанием которого явля­ется определение условий надежной изоляции экологически вред­ных производств, веществ и технологий, размещаемых в недрах земли, с учетом техногенных воздействий и вызванных ими процессов, протекающих во времени и пространстве. Возможны два пути освоения подземного пространства — это приспособление и переустройство выработок, высвобождаю­щихся от горной и технологической деятельности (выработки от­работанных рудников и шахт, выведенных из эксплуатации под­земных сооружений различного назначения и т.п.), и строитель­ство специальных подземных объектов.
2	Характерные черты освоения недр и развития горных технологий	Тема 2. Ушедшее XX столетие, особенно его вторая половина, ха­рактеризовалось интенсивным развитием промышленных про­изводств, традиционных и новых технологий. Особенно эти из­менения заметны в горной и горно-строительной отраслях про­мышленности, которые от растущих потребностей топливно-энергетических и ресурсных отраслей перешли к комплексному освоению недр. Это положило начало развитию технологий в области освоения подземного пространства, которое в настоя­щее время и в будущем может рассматриваться в качестве мощ­ного ресурса, обеспечивающего устойчивое развитие потребно­стей общества и служащего мощной защитой от вредного влия­ния многих технологий на состояние окружающей природной сре­ды и здоровье населения.
3	Некоторые проблемы комплексного освоения недр	Тема 3. Проблемы ресурсов. Решение проблемы ресурсов должно основываться на дей­ствующих в Российской Федерации федеральных законах «О недрах» и «Об охране окружающей среды», в основу ко­торых положены принципы: - приоритета сохранения приемлемых для устойчивого раз­вития страны методов и средств при пользовании природными ресурсами и охраны среды для здорового развития населения; - принадлежности всех природных ресурсов, находящихся в недрах, государству. Эти положения являются основанием для разработки стра­тегии освоения недр и включают в себя: - определение обеспеченности Российской Федерации на перспективу природными ресурсами; - прогнозное планирование развития горно-добывающих от­раслей; - прогноз объемов инвестиций для достижения поставлен­ных задач, в том числе с учетом природоохранных мероприятий в подземном и наземном пространстве. Тема 4. Научно-технические проблемы. Влияние горных предприятий может распространяться за пре­делы отдельных, даже крупных территорий. Поэтому геомеха­нические вопросы должны решаться на основе прогнозов де­формаций во времени, прогнозов тектонической и сейсмической деятельности. Аналогичные вопросы предстоит решать и в отношении гид­рогеологических процессов, которые могут стать причиной де­градации или токсикации окружающей природной среды и вли­ять на здоровье человека. Указанные обстоятельства становятся более актуальными для подземных объектов, функционирующих на протяжении ис­торических времен (1000 лет), а в отдельных случаях, как при изоляции радиоактивных отходов — на протяжении геологиче­ских времен. Предполагая возможное изменение климата и сопровожда­ющее его изменение гидрогеологической ситуации, для многих подземных объектов может стать причиной загрязнения токси­кантами, накопленными в недрах от технологической деятель­ности, окружающей природной среды. Это, в свою очередь, оп­ределяет необходимость прогнозирования мер и средств, пре­пятствующих разгерметизации указанных объектов. Тема 5. Технологические проблемы. Технологические проблемы включают в себя следующие груп­пы вопросов. Повторное использование подземного пространства: - оценка состояния массива горных пород и горных выра­боток после завершения работы добывающих предприятий; - разработка требований к проектированию горных новых и про­мышленных предприятий в отработанных подземных выработках; - разработка методов, технологий и техники для восстанов­ления и реконструкции отработанных горных выработок; - разработка комплексных моделей среды для предприятий в отработанных горных выработках; - разработка методов оценки состояния массива пород при размещении новых производств в отработанных горных выработках; - выполнение комплексных оценок воздействий новых про­изводств в повторно использованных выработках и прогнозиро­вания развития ситуаций с учетом фактора времени; - разработка кадастра отработанных горных выработок на территории страны с оценкой их фактического состояния и воз­можностей повторного использования; - разработка классификации отработанных, снятых с экс­плуатации предприятий; - разработка предложений по созданию промышленных объектов в отработанных горных выработках, учитывающих со­стояние первичных объектов и характеристики новых произ­водств. Создание подземных сооружений для реализации специ­альных или нетрадиционных технологий, в том числе и эколо­гически опасных: - определение потребностей в разработке и строительстве подземных сооружений для специальных и нетрадиционных тех­нологий; - выработка основополагающих требований для выбора пло­щадок и геологических образований с целью строительства и эксплуатации подземных сооружений со специальными и нетра­диционными технологиями; - разработка моделей для оценки техногенного воздействия новых и нетрадиционных технологий на вмещающую и окру­жающую среду и на их основе выполнение упреждающих про­гнозов; - разработка мероприятий по защите специальных подзем­ных сооружений от природных и техногенных влияний. Формирование техногенных месторождений.
4	Требования к сохранности выработанных пространств рудников и шахт	Тема 6. Общие требования к сохранности поземных горных выработок. Этапы жизненных циклов хранилищ и могильников радиоактивных отходов Основными этапами жизненного цикла хранилищ и могиль­ников приповерхностного типа являются: выбор площадки для размещения сооружения; сооружение хранилища или могильника; ввод в эксплуатацию; эксплуатация сооружения (продолжительность эксплуата­ции до 50 лет); консервация после заполнения сооружения, после эксплуатационное контролируемое состояние хранилища или могиль­ника (продолжительность этапа до 100 лет). На этом этапе должны быть обеспечены: инструментальный контроль (мониторинг) состояния зо­ны потенциального влияния хранилища или могильника с по­мощью системы инструментальных средств и технических со­оружений подземной лаборатории или системы контрольно-на­блюдательных скважин; административный контроль зоны потенциального влия­ния хранилища или могильника; послеэксплуатационное частично контролируемое состо­яние с безусловным сохранением информации о местоположе­нии и характеристиках могильника, характеристиках потенци­альной опасности захороненных радиоактивных отходов (про­должительность этапа до 500 лет); послеэксплуатационное неконтролируемое состояние (про­должительность этапа до десятков тысяч и более лет).
5	Классификация возможного использования имеющихся горных выработок рудников и шахт для организации в них новых производств и размещения промышленных отходов	Тема 7. Требования к проектированию, строительству и вводу в эксплуатацию объектов пользования недрами. Образованный в результате добычи минерального сырья объ­ем горных выработок представляет собой внушительный резерв для удовлетворения растущих потребностей промышленности, особенно в условиях ограниченных земельных ресурсов и необ­ходимости резкого уменьшения влияния производственных пред­приятий на окружающую среду и человека. При размещении производственных предприятий в подзем­ных сооружениях резко уменьшается возможность его пораже­ния и разрушения от случайных техногенных или преднамерен­ных воздействий. Кроме того, при использовании в сооружениях подобного типа экологически вредных производств геологиче­ская среда будет служить надежным барьером, препятствующим распространению вредных веществ в биосферу. Как уже отмечалось, интерес к повторному использованию под­земных выработок вызывается следующими обстоятельствами: привлекательностью наличия готовых объектов; возможностью разгрузить зону обитания человека от тех­ногенных воздействий и инженерных сооружений; необходимостью включения в полезную деятельность уже осуществленных затрат, что при плановом их освоении удеше­вит и первичное, и вторичное производство; возможностью обеспечить безопасность технологий неко­торых производств, связанных с риском значительного загряз­нения зоны обитания человека. Тема 8. Планирование и проектирование развития горных работ. Вскрытие и подготовка месторождения. Добычные (очистные) работы. Тема 9. Ликвидация и консервация объектов, связанных с пользованием недрами. Тема 10. Отбор и подготовка подземных горных выработок для использования в народном хозяйстве. Тема 11. Отбор, учет и консервация подземных горных выработок и естественных полостей (пещер), перспективных для размещения объектов, не связанных с добычей полезных ископаемых

Основная

1. 
   Оценка экологической безопасности объектов подземного пространства. Шищиц И.Ю. Издательство Московского государственного университета, 2006 г.
   

3. 
   Горные науки. Освоение и сохранение недр Земли / РАН, АГН, РАЕН, МИА; Под ред. К.Н. Трубецкого. — М.: Изд-во АГН, 1997. — 478 с.
   
4. 
   Шищиц И.Ю. Основы инженерной георадиоэкологии: Учебное пособие для вузов. — М: Изд-во МГГУ, 2005. — 711 с.
   
5. 
   Дядькин Ю.Д. Проблемы комплексного освоения ресурсов недр и использования подземного пространства // Горный журнал. — 1990. — № 7.
   
6. 
   Шемякин Е.И. Проблемы освоения подземного пространства // Подземное и шахтное строительство. — 1990. — № 1.