Выбор направлений восстановления земель, нарушенных горными работами при добыче угля открытым способом тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Автореферат диссертации по теме "Выбор направлений восстановления земель, нарушенных горными работами при добыче угля открытым способом"

Государственный комитет Российской Федерации го высшему образованию

Московский государственный горный университет

РГВ од

^ На правах рукописи

ВИЛЬНАУЭР Ральф Хорст

УДК 622.88 (048)

ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЙ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЗЕМЕЛЬ, НАРУШЕННЫХ ГОРНЫМИ РАБОТАМИ ПРИ ДОБЫЧЕ УГЛЯ ОТКРЫТЫМ СПОСОБОМ

Специальность 08.00.19— Экономика природопользования и охраны окружающей среды

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук

Москва 1994

Работа выполнена в Московском государственном горном университете..

Научный руководитель докт. техн. наук, проф. ХАРЧЕВК.0 В. А.

Официальные оппоненты: докт. экон. наук, проф. РБВАЗОВ М. А., канд. экон. наук КАПЛУНОВ Ю. В.

Ведущая организация — «Центрогипрошахт».

Защита диссертации состоится 27 мая ¡1994 г. в 15.00 час.

на заседании специализированного совета К-053., 12.06 Московского торного университета по адресу: 117935, Москва, В-49, Ленинский пр., 6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан 27 апреля 1994 г.

Ученый секретарь специализированного совета

канд. экон. наук, с. н. с. СОКОЛОВСКАЯ М. Б.

ОБДАН ХАРАКТЕРИСТИКА. РАБОТЫ

Актуальность работы. Горнодобывающее производство, а особенно открытый способ добычи полезных ископаемых, оказывает значительное негативное влияние на окружающую среду. При открытом способе разработки, на долю которого приходится более 75% объема горного производства, происходит наибольшее нарушение земельных ресурсов, особенно заметное при добыче угля, на разрезах.

Воздействие открытой добычи угля на земельные ресурсы можно разделить на прямое и косвенное. Прямое воздействие на земельные ресурсы, связанное со строительством разрезов, возведением отвалов и хвостохранилищ и функционированием инфраструктуры, приводит к нарушению почвенного покрова, изменению обмена территории, сокращению площадей земельных угодий и, в итоге, к образованию нового техногенного ландшафта в зоне влияния горного производства. Косвенное воздействие может привести к полной деградации природного ландшафта за счет ухудшения плодородия земель, нарушения режима грунтовых и поверхностных вод и их загрязнения, осаждения пыли и химических веществ от выбросов в атмосферу, выноса и осаждения продуктов эрозии нарушенных земель.

Проблемы охраны земельных ресурсов остро стоят перед всеми странами, осуществляющими интенсивную добычу угля открытым способом. Особенно остро эта проблема встала перед странами Восточной Европы и, в частности, бывшей ГДР. Изменение политической и экономической ситуации приводит к сокращению производства в этих странах и отсутствию финансовых ресурсов для решения проблемы »осстановления земель, нарушенных при открытой добыче угля.

С переходом к неплановой экономике перед угольной про-мшиаенностью бывших социалистических стран встал ряд эколо-го-экономических проблем, таких как: необходимость проведения восстановительных работ, т.к. части старых отвалов и разрезов не были рекультивированы, или неправильно рекультивированы; в выработанном пространстве горнодобывающих предприятий

скопилось большое количество техногенных отходов; буроуголь-ная промышленность ввиду изменений в политике и экономике потеряла часть рынка сбыта, сворачивает производство и не в состоянии предоставлять достаточные объемы вскрышных пород для покрытия массового дефицита или проведения восстановительных работ; в период лл-и овой экономики горнодобывающие предприятия не имели возмокности откладывать средства из выручки за продукцию для проведения восстановигельянх работ, все реализованные средства направлялись в гесударственный бюджет, из него же поступали средства на восстановительные работы в значительно меньших объемах. В настоящее время данная схема перестала функционировать - в федеральных бюджетах нет средств для ведения восстановительных работ, необходим поиск источников их финансирования.

Складывающаяся ситуация свойственна не только пяти новым федеральным землям ФРГ, но и другим странам Восточной Европы, интенсивно развивающим открытую добычу угля. Несмотря на нужду в восстановительных работах, средств выделяется недостаточно. Поэтому необходимы разработка экологически и экономически эффективных природоохранных и восстановительных технологий и поиск источников их финансирования. В связи с этим эколого-экономическая оценка направлений и методов восстановления земель, нарушенных при открытой угледобыче, является актуальной научной задачей.

Цель работы - в разработке механизма выбора направлений и методов восстановления и использования земель, нарушенных при открытой добыче угля, и их эколого-эконоыической оценки, с обоснованием источников их финансирования.

Основная идея работы заключается в учете технического, экологического и социального аспектов при оценке и выборе направлений и методов восстаноЕ-?ния земель, нарушенных горными работами, путем оценки, помимо прямей прибыли получаемой производителем работ, эколого-экономическего эффекта у реципиентов и альтернативны* источников финансирования восстановительных работ.

Научные положения, разработанные лично соискателем:

выбар направленна и методов проведения восстановительных работ и иммо5нлизаци* техногенных отходов должен осуществляться

на основе разработанной . у матрицы выбора направлений предотвращения влияния техногенных отходов на окружающую среду при восстановительных работах;

расчет затрат на проведение восстановительных работ должен осуществляться на основании разработанных экономико-статистических моделей их зависимости от параметров восстанавливаемого объекта и вида применяемой технологии;

выбор оптимального направления восстановления и использования земель, нарушенных открытой угледобычей^и оценка его эко-лого-экономической эффективности должны осуществляться на основе разработанной экономико-математической модели, целевой функцией которой является максимизация р£М эффекта за вычетом затрат на проведение данных мероприятий.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:

исследованием статистического материала по нарушению земельных ресурсов и направлениям проведения восстановительных работ в 4РГ и на комбинате ШБРАГ;

достаточным уровнем надежности разработанных экономико-статистических зависимостей по определению влияния параметров восстанавливаемого объекта и применяемых технологий на стоимость восстановительных работ;

положительными результатамй внедрения методики эколого-экономического выбора направлений восстановления земель, нарушенных работами^ на комбинате ШБРАГ.

Значение работы. Научной значение работы заключается в разработке экономического механизма выбора и эколого-экономи-ческой оценки эффективности направлений и методов восстановления земель,нарушенных открытой угледобычей. Основой этой оценки является РЕЯ эффект, как совокупность собственных и привлеченных средств для финансирования данных работ. Привлеченными средствами являются средства реципиентов, получающих дополнительную прибыль в результате восстановительных работ.

Практическое значение результатов исследования состоит в разработке методики эколого-экономического выбора направлений восстановления и использования земель,нарушенных открытой угледобычей. Использование данной методики позволяет

улучшить экологическую ситуацию в горнодобывающих регионах и привлечь финансовые ресурсы реципиентов на проведение восстановительных работ.

Реализация выводов и рекомендаций работы. Разработанный механизм эколвгв-экономическвго выбора и оценки направлений восстановления и исполвэования земель, нарушенных горными работами использован для обоснования направлений восстановительных работ на объекте "Антоние" угледобывающего района Биттерфельд ФРГ. Экономический эффект составил 424161 ДМ.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на П-ом Международном симпозиуме, состаявшемся в г.Белгороде в 1993г.

Публикации.По результатам выполненных исследований опубликованы две научные работы, содержащие основные положения диссертации. .

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 118 страницах машинописного текста, содержит II рисунков, 13 таблиц, список литературы из 44 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ '

При традиционном подходе к проблемам окружающей среды взаимосвязь между экономикой и экологией часто представляют как противоречив. Однако отделение экологии от экономики уже сегодня оказывается позицией слишком недальновидной, так как таким образом мы согадая создаем проблемы завтрашнего дня. Такой потенциальный подход на ыонвт иметь будущего. Технология и экономика тесно связаны и давно зависят друг от друга прямым образом. Здесь можно говорить об урегулированной системе, которую анализирует и исследуют уже срчые 150 лет. Ограничивающие условия, возникающие на одной стороне системы, всегда и обязательно вызывают объективные реакции на другой стороне. Сложнее дело обстоит со сферой экологии. Здесь человечество не может полагаться на урегулированную систему, йсно только те, что система функционирует, однако размеры я направления взаимовлияния (особенно влияния этой

сферы на остальные) исслвдов.-1НЫ в недостаточной степени.

Взаимовлияния экологии, технологии и экономики похожи на взаимовлияния между технологией и экономикой: известны ограничивающие условия, задаваемые экономикой и технологией, значит человеком, для окружающей среды. В меньшей степени исследованы ограничивайте условия, заданные окружающей средой. Для нас ото значит, что нужно вовремя опознать исходящие от окружающей среди ограничивающие условия и отвечать этим требованиям. В противном случав получилось бы отложение результирующих и увеличивающихся проблем на белое поздний срок с гораздо более неблагоприятными послодствиями.

В практике природеполь.«вання существует огроиный набор направлений и методов восстановления земельных ресурсов и нейтрализации техногенных отходов, но возникает проблема выбора направления и конкретных параметров технологий восстановления. I

Как уже говорилось выше, нельзя разделить' экономику и экологию, что обуславливает поиск интегрального критерия оценки природоохранных мероприятий.

В научных кругах Запада по этому вопросу преобладает мнение о приоритетности экологической составляющей, т.е. приемлемым является только решение, которое приводит к минимальному воздействию на окружающую среду независимо от идущих на это материальных затрат. В связи с этим возникает проблема необходимости достаточно глубокой обоснованности минимизации воздействия и учета экономических проблем стран с низким промышленно-финансовыы потенциалом, к которым относятся и страны Восточней Европы, учеными которых в основном и разрабатываются критерии оптимизации. Данные критерии служат одновременно максимизации экологической надежности при минимизации.затрат на проводимые природоохранные мероприятия.

Основополагающие принципы оценки эффективности природоохранных мероприятий в горной промышленности разработали ученые: Вернадский В.И., Мельников Н.В., Агсшков М.И., Ха-чатуров Т.С., Фвдоренко Н.П., Арский D.M., Архипов H.A., Астахов A.C., Барский JI.A., Балацкий 0.0., Гофман К.Г., Красавин А.П., Кравчино О.П., Лемешев М.Я., Лобанов H.H., Лукьянчиков H.H., Меркулов В.А., Потокин И.О., Персиц В.З., Ревазов М.А., Трубецкой К.Н., Харченко В.А. и др.

В последние годы советские ученые провели исследования экономических проблем охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов. Значительно продвинулось вперед решение вопросов экономической оценки природных ресурсов и условий окружающей среды. Создана реальная основа для перехода к количественному определению экологических эффектов, что стало основой для определения эффективности природоохранных работ, как с народнохозяйственной, так и с точки зрения получения прибыли конкретным предприятием.

Оценка эффективности природоохранных нероприятий на основе учета народнохозяйственного ущерба была целесообразна в период планово-директивной системы хозяйствования. После перехода стран Восточной Европы на рыночную систему хозяйствования. в качестве основы оценки эколого-экономической эффективности природоохранной деятельности выступает прибыль предприятия. В целях учета в прибыли предприятия его негативного воздействия на окружающую среду введена система платежей за пользование природными ресурсами, сброс загрязняющих веществ в водный и воздушный бассейши изъятие земель. Данный подход более прогрессивен, но не учитывает эффектов от природоохранной деятельности у реципиентов.

Проведенный анализ научных исследований и существующих методов оценки и выбора направлений восстановления и использования земельных ресурсов позволил определить огромный научный потенциал,накопленный учеными бывшего СССР по этому вопросу. Используя методы оценки народнохозяйственного ущерба и системы платежей за пользование и загрязнение природных ресурсов иоашо построить- систему оценки природоохранных мероприятий с учетом концешди финансирования на всех уровнях рыночной экономики.

Выполненный в диссертации ■ ой работе анализ влияния открытой угледобычи на нарушение земельных ресурсов £РГ и в районе Ьиттерфельд указывает на необходимость повышения ®ф-фективности восстановительных работ,: разработки механизма эколого-экономического выбора и оценки эффективности направлений восстановления и использования земель,нарушенных горными работауц, основой которого является обоснование источников {а!С.чсироьання восстановительных работ. В результате про-вс*иного а также выявлено, что основной, проблемой является

иммобилизация техногенных отходов^накопленных в горных выработках открытой угледобычи.

Для принципиального выбора технологий предотвращения влияния техногенных отходов на окружающую среду при восстановительных работах на конкретном объекте, после первоначальной оценки его внутренних и внешних условий, разработана матрица, показанная на рис. Матрица выбора направлений восстановительных работ позволяет определять, насколько реально проведение восстановительных работ при применении той или иной технологии с учетом обеспечения требуемого уровня восстановительных работ.

Для матрицы выбрано пять различных технологий ликвидации очага техногенных отходов: инъекция горного воска (I); бетонная завеса (2); микробиологическая обработка "ин-ситу" Ст.е. в массиве техногенных отходов) (3); термическая обработка "он-сайт" (т.е. установкой термического реактора на поверхности объекта ) (4); выемка, вывоз и складирование отходов в упорядоченную, отвечающую требованиям законодательства, свалку (5).

Доказанные технологии (I) и являются изоляционными технологиями, а гак как изоляция осуществляется по контуру , массива отходов, их можно отнести к технологиям площадной обработки. Технологии (3), (4) и (5) относятся к технологиям объемной обработки техногенных отходов. Здесь отходы не изолируются, а либо перерабатываются, очищаются в массиве 13), без вывоза за пределы объекта (4) или с вывозом (5). При сравнении показанные технологий выявлено, что самую широкую применимость имеет технология выемки (5), а из площадных - технология инъекции горного воска. Однако для окончательного выбора .. необходима эколоро-экономическая оценка данных технологий для конкретного объекта с учетом требуемой результативности восстановительных работ.

В целях обоснованности выбора материала для изолирования техногенных отходов проведен сравнительный анализ изолирующих материалов но степени их надежности. Данные этого анализа представлены в таблице.

Условие

Применяемость технологии

1 инъекция ! бетонная I горного восЯ завеса !ка !

I микробиол. \ обработка I "ин-ситу"

!термическая I выемка,вы-1 обработка 1воз и скла-1"он-сайт" (дарование

1. Ьаличие воды в теле техногенных отходов X X X . X X

2. Наличие щелочей, солей, кислот X я X ■ 1

3. Наличие микроорганизмов X X 9 X X

4. Наличие органических растворителей (бензол, толуол) 0 X X ■ X

5. Наличие радиоактивного материала X я О » X

б. Наличие радиации X я ав X X

7. Повышенная температура 63 ... 88°С X X * X X

а. Повышенная температура 300°С 0 О О к -

9. Наличие осадки массива X О X X X

ю. Наличие резких тектонических движений ш О X ж X

п. Влияние ветровой/водной эрозии (для

поверхности; X X X X X

12. При необходимости непосредственного ко» такта изоляции с техногенными отходами * ш _ _ _

Гз. При необходимой простоте проведений

контрольных замеров X X ш X X

14. При требуемой простоте проведения ремонта поврежденной изоляции X О - - - '

СП

X -

ной

технология применима, - - технология условно применима, о-технология неприменима, -- в дан-

технологии изоляция не предусматривается.

Матрица выбора направлений предотвращения влияния техногенных отходов на окружающую среду при восстановительных работах

Таблица

Анализ изолирующих материалов по степени их экологической надежности

Ш 1 Требование к изолирующему I Материалы

ш I материалу [-

. ,горный!бенто-!геотекс- !полимер-

{воск |нит |тиль }силикаты

I. Природный продукт да Да нет нет

2. Возможность приспособления на месте Да нет нет Да

3. Долговечность более 50 лет да Да нет Да

4. Инь® цируеыость в слабопроницаемые грунты Да нет нет Да

5; Химическая стойкость Да нет нет Да

6. Пластичность и прочность Да нет нет Да

7: Требует дополнительных специальных строительных работ нет нет Да нет

Представленный анализ позволяет определить горный воск как наиболее приемлемый материал для изолирования техногенных отходов с учетом выбранных экологических требований.

С 1985г. технология горного воска (ТГВ) была развита как побочный продукт традиционной горной деятельности в области геологии предприятием МИБРАГ и его партнерами. Целью данной технологии является проведение гибких природоохранных мероприятий для решения проблем в следующих областях: изоляция и иммобилизация загрязняющих веществ (путем создания вертикальных, горизонтальных и комбинированных барьеров); сооружение свалок и рекультивация (покрытие); охрана грунтов и грунтовых вод; устойчивость грунтов и упрочнение; восстановление общезагряз-ненных территорий (например, нефтяной или газовой промышленности).

Поиск' такой технологии обоснован тем, что традиционные методы часто не дают желаемых результатов. Уникальными преимуществами ТГВ являются: экологйчность горного воска (ГВ) как природного, продукта; химическая устойчивость ГВ; возможность приготовления и перемешивания на месте применения; высокие изоляционные свойства при высокой степени пластичности;

возможность использования традиционной инъекционной техники; долговечность ГВ.

Горный воск извлекают из среднегерманского бурого угля, добытого открытым сиесоосм. Производство горного воска в Средней Германии составляет около 80 ... от мирового производства. Сы^ой герный воск «з угля экстрагируется пря помощя горячего органического растворителя. Из раствора путем дистилляции извлекают растворитель и с помощью горячего пара возвращают в цикл гкстракцин. После вставания горный воск упаковывается в твердом виде в кубиках или гранулах.

Основная составляющая горного воска - цапь длннноцзтшх кислот и спирта, как форма длиннецапных кислот. В основном ¿'В содержит три группы интервалов: смоли (пвлптермены) - 10...15%; восковой материал, содержащий 35% свободных восковых кислот и 65% восковых эфиров - 88...80%; затемняющий материал (зфары: лактоз, экстоллод - 2...5%).

Основными параметрами экологической надежности ТГВ являются воде- и газонепроницаемость. В результате проведенных исследований выявлена зависимость воденепр»ница.вмости от параметров состава ЭГВ и условий среди, которая может быть выражена следующим образом:

к*

где К - коэффициент праницаемостн по отношению к воде; Б - процентное содержание бетонита в ЭГВ; К в - исходный коэффициент фильтрации боды; Рд - давление веди, пар.

Аналогично определяется и стгпснь газгнгпреницыаыести

где Кг - исходный ксзффяцявнт фильтрации гаэл, Рг -давление 1&з&,

Преведенный в работе анализ применения ТГВ на различных объектах выявил в качестве определяющих следующие параметры технологии: расстояние между скважинами, производительность ведения работ, удельный расход ЭГВ и процентное содержание наполнителя. Выявлены характеристики объекта и применяемой эмульсии, оказывающие наибольаое влияние на рассматриваемые факторы.

На основе проведенного анализа была выявлена зависимость расстояния между скважинами ( L ) и параметрами объекта и эмульсии:

к,*-?(Ч; В; Й; С*; гв) ,

где V; - поровый объем грунтов; ^ - трещиноватость пород; - гранулометрический состав пород; Си -',..-содержание наполнителей в &ГВ; Гв - ; содержание ГВ в ЭГВ/ %).

Данные факторы выступают совокупностью и взаимнозляяют друг на друга. Расстояние между скважинами определяется на основании лабораторньах опытов и испытаний.

Производительность ведения работ ( Пр ) есть функция от следующих составляющих:

где К - коэффициент крепости горных пород; 0& - тип применяемого оборудования; Те ' - технология ведения инъекционных работ.

Производительность установки обратно пропорциональна крепости горных пород, также очень сильно влияние выбранной технологии инъекции: при совмещенном бурении и инъекции производительность более чем в 2 раза выше, чем при применении отдельной буровой и инъекционной установок.

Проведенный в работе анализ позволил определить зависимость удельного расхода ЭГВ ( Vjrg ) от следующих параметров объекта:

= (К; ,

где В - толщина сооружаемой завесы.

Удельный расход ЭГВ прямо пропорционален ппровому объему, а также толщине сооружаемой завесы: количество наполнителя и гранулометрический состав косвенно влияют на удельный расход ЭГВ.

Процентное содержание наполнителя (Сн) зависит от следующих параметров:

Vnl

где Lq - размеры пор в грунте.

При больших размерах пор для лучшего заполнения следует применять обычно ЭГВ с большим содержанием наполнителя, при очень мелких порах - с меньшим содержанием или вообще без наполнителя. Зернистость и распределение тоже влияют на вид и концентрацию наполнителя.

Конкретные значения параметров применяемой технологии определяются исходя из перечисленных влияющих факторов на основе лабораторных опытов и-натурных испытаний.

Проведенный в работе анализ позволяет сделать вывод, что в современных условиях, когда горные предприятия функционируют в системе рыночной экономики, как в ЙРГ, или в переходной экономике, как Россия и другие страны Восточной Европы, отсутствуют возможности централизованного финансирования восстановительных работ.

В этих условиях основой оценки природоохранных и восстановительных работ является максимизация привлечения собственных и чужих средств на эти цели. Данная оценка может быть выражена в виде FEH эффекта за вычетом затрат на проведение восстановительных работ. РЕМ - сокращенное немецкое выра-жение"рremdmiilei und ei$enrhiHeL которое дословно переводится, как "чужие и собственные средства1*.

Данный подход позволяет соединить в себе хорошо разра- , ботанную . народнохоаяйственную оценку и наиболее актуальную оценку по прибыли. Под собственными средствами подразумевается эффект, получаемый за счет реализации восстановленных ресурсов и снижения платежей за их пользование и загрязнение. Чужие средства складываются, во-первых, за счет эффекта у реципиентов от снижения антропогенной нагрузки на окружающую среду; данными реципиентами являются: водопользователи, получающие эффект от снижения затрат на водоочистку после прекращения сброса'загрязненных вод; землепользователи, получающие эффект за счет увеличения продуктивности сельхозугодий после прекращения выбросов в атмосферу и оседания пыли; землевладельцы, получающие эффект, за счет повышения балансовой стоиности земель после снижения антропогенной нагрузки на район; владельцы основных фондов, получающие' эффект за счет снижения их износа после прекращения загрязнения атмосферы;

система социального страхования за счет снижения затрат на поддержание здоровья населения после снижения антропогенной нагрузки в районе; работодатели за счет увеличения производительности труда работающих.

Привлечение средств владельцев основных фондов, водопользователей и землепользователей может производиться двумя способами. Первый, радикальный - путем изъятия части, или всей прибыли, полученной за счет улучшения экологической обстановки в регионе, в течение всего срока ее получения. При этом конкретный размер изъятия и срок, в течвние которого оно будет производиться, может быть определен местными законодательными актами,третейским или арбитражным судом. Такой подход может быть осуществлен в странах с развитым рыночным законодательством. Второй подход - реальный, путем перечисления предприятию восстановителю средств из бюджета за счет налога на прибыль в части ее увеличения от улучшения экологической ситуации.

Привлечение средств землевладельцев радикальным цутем невозможно. Наиболее реальным является привлечение средств бюджета в части налога на имущество (на землю) за счет увеличения ее балансовой стоимости в результате улучшения экологической ситуации в районе.

Расчет данной составляющей Р£М эффекта Оэв) может быть произведен следующим образом:

^36 = ^ 'л С • 36

где НС - ставка налога на собственность (землю); л С -изменение балансовой стоимости земель; - площадь земель в зоне вторичного влияния.

Привлечение средств системы социального страхования производится в размере снижения затрат на поддержание здоровья населения,обусловленных улучшением экологической ситуации в регионе. Привлечение данных средств возможно только при достижении достаточно высокого уровня экологической надежности восстановительных работ,обеспечивающих уровень'концентрации ингредиентов не вьше фонового^и может быть рассчитано по формуле: 4° г

% --ЧР'ЪП'С ,

где К* - коэффициент отношения количества нуждающихся во врачебной помощи в районе техногенной нагрузки к среднеобластному значению; $то - соответственно, площадь объекта и всех техногенных отходов в районе; ЧР - численность работающих в данном районе; ЪЦ - сренднегодовая заработная плата одного работающего; С^ - ставка отчисления от заработной платы ш социальное страхование.

Вторым источником "чужих" средств является привлечение средств населения и предпринимателей региона путем создания акционерных обществ и экологических фондов,* привлечение государственных средств по конкретным экологическим прог-■ раммам; привлечение средств международных организаций. Включение данных источников финансирования возможно при достижении полной экологической надежности восстанавливаеиого объекта.

При выборе и оценке направлений восстановительных работ помимо учета возможных финансовых результатов необходимо определение затрат на проведение этих мероприятий, которые могут быть выражены в виде эконошко-статиатических моделей, отражающих зависимость от параметров применяемых технологий и восстанавливаемого объекта.

На основе анализа статистических данных по восстановительным работам,проводимым на территории новых земель СРГ, были проведены расчеты корреляционных зависимостей между стоимостными показателями и параметрами объектов и технологий. Из рассмотренных параметров, с учетом, статистических характеристик)были выделены наиболее значительные. Расчеты данных моделей проводились по двум видам технологий восстановительных работ>описанных выше.

Оценка стоимости восстановительных работ при объемной переработке грунтов может быть произведена на основе следующей модели:

3 до - И5* и д £о * 56, ZЦ* 35/4 * + 2

где - площадь,занимаемая техногенными отходами, м^;

И - глубина залегания техногенных отходов, м; А - степень агрессииюсти техногенного отхода; £ - расстояние

перевозок, км.

Экономико-статистическая модель зависимости стоимости площадных восстановительных работ от параметров объекта и выбранной технологии мождт быть представлена в следующем ви-

где Р - периметр земель, занимаемых техногенными отходами, м.

Анализируя данные зависимости можно сделать вывод, что при выборе вариантов проведения восстановительных работ при объеме грунтов более 400 м3 наибольшее предпочтение может быть отдано площадной обработке.

В случаях использования восстанавливаемых земель в целях застройки территории, предотвращения выхода загрязняющих веществ проводится горизонтальная изоляция свалки. С использованием технологии выработки ЭГВ в поверхностный слой свалки возможно создание достаточной по условиям непроницаемости, прочности, долговечности и несущей способности поверхности. При этом на величину затрат по проведению данных материалов значительное влияние оказывают: ГВ - процентное содержание горного воска в изоляционном слое, л/м*2; % - объем изоляционного материала,' м3; В - процентное содержание бетонита, %; Г/с - процентное содержание песка в изоляционном слое, %', Ь - расстояние транспортирования материала.

На основе проведенного анализа разработана экономико-статистическая модель зависимости затрат по созданию горизонтальной изоляции с учетом транспортных расходов, которая может быть представлена в следующем виде: 'л

Ъги = +

При анализе технологий проведения восстановительных работ наибольшее предпочтешь., с точки зрения экологических требований,было отдано, помимо технологии ЭГВ, направлению, предусматривающему выемку техногенных отходов из тела свалки с целью захоронения о специально оборудованных местах или утилизации.

Данные затраты определяются как суша затрат по выемке техногенных отходов (), затрат по их складированию ( Зсо ) и транспортированию (Зг// ):

З&с ^ + Ъсо* 2>тх •

Для расчета затрат по выемке техногенных отходов предлагается применение следующей зависимости:

где £><? - площадь дна карьера,

м2; W - средняя глубина размещения техногенных отходов, м; Р - периметр карьера или свалки,, м; Y ~ усредн«ный угол откоса бортов ( 30°).

¿Затраты по захоронению в специально отведенных местах техногенных отходов определяются следующим образом:

Зс.=m % i-I * к.

где А - степень токсичности техногенных отходов.

Таким образом, эколого-экономическая модель оценки и выбора направлений восстановления и использования земельных ресурсов, нарушенных открытой угледобычей, основанная на максимизации FEM эффекта, за вычетом затрат на проведение восстановительных работ, имеет следующий вид:

при условиях : ¿

Jk. ¿ i,

к"*5

з; .

где с - индекс года проведения мероприятий или получения отчислений, ¿6 7"; ^ - ицдекс реципиента,получающего дополнительный эффект за счет проведения восстановительных работ, / У ; С - балансовая стоимость восстановленных земель, ден.ед; /2 - восстановленная площадь свалки , га;

¡И" - площадь земель первичного влияния вое стане» леннога объекта, га; - ставка налога на недвижимость (землю);

а. С - изменение балансовой стоимости земель в результате проведения восстановительных работ, ден.ед.; 3е- площадь земель, подвергавшихся вторичному влиянию восстановленного объекта, га; К* - показатель превышения нужды во врачебной помощи в регионе техногенной нагрузки, доли.ед.; 0Т/° общая площадь техногенных отходов в регионе, га; ЧР - численность работающих в регионе, чел.; ЗП - среднегодовая заработная плата одного работающего, дём$д/чел.; ¿Vй снижение степени загрязненных вод за счет проведения восстановительных работ, тыс.м3; 2>вв - затраты на водоочистку, ден.ед./тыс.м3; А/'3с - ставка платы за выбросы и сбросы, ден.ед/ус.ит.; л\/йс - снижение объемов выброеов и сброоов на восстановленном объекте, усл.т.; И" - налог на прибыль, доли.ед.; ^П - рост прибыли у реципиентов за счет проведения восстановительных работ, ден.ед; - дополнительная прибыль за счет использования воссталовленных ресурсов, ден.ед.;

Я3 - прочие источники поступления средств, ден.ед.; 2>1' -затраты на создание горизонтальной вр-менной изоляции, ден.ед; За - затраты на проведение вертикальной изоляции объекта, ден.ед.; Зг" - затраты на создание горизонтального изолирующего слоя, ден.ед.; Зио - затраты на выемку отходов, ден.

„„ . йго а с о

ед., ¿з - затраты на транспорт отходов, ден.ед.; а затраты на складирование отхолов, ден.ед.; 3 - затраты по возврату кредита, ден.ед.; оС - коэффициент дисконтирования, доли.ед.; X - булева переменна| 0,1 ; б индекс вида загрязняющего вещества,йоГ; К - концентрация загрязняющих веществ в выбросах восстановленного объекта,

у 3 I/ Ф

мг/м ; К - фоновая концентрация загрязняющего вещества,

мг/м3; 3 - общие затраты на проведение восстановительных работ, ден.ед; - величина РШэффекта,привлекаемого на

иомент начала проведения восстановительных работ, ден.ед.; Кб - кредит банка, ден.ед.; Э°еч - приведенный РГА^эффекг за весь срок его получения, ден.ед.; ¿¿Р - максимальная рыночная оценка земель, ден.ед.; Т - общий срок получения рШ эффекта.

Данная модель ограничена условиями, которые вытекают в данном случае из действующего в ФГР Федерального горного »акона, закона ЕС о горных предприятиях, требующих полного прекращения воздействия восстановленного объекта на окружающую среду или выбоосов^не превышающих по концентрации фонового значения, в том числе с учетом эффекта суммации$ ограничения экономического характера, обусловленными' достаточностью привлекаемых средств, с учетом кредитов, для начала ведения восстановительных работ. и: необходимой степенью эффективности инвестиций в предлагаемый проект с учетом норм, принятых для данной отрасли промышленности.

Таким образом, разработан механизм оценки и выбора направлений восстановительных работ на объектах;нарушенных открытой угледобычей и значительной техногенной нагрузкой. При данном подходе учитываются возможность финансирования работ с учетом привлечения собственных и чужих (реципиентов) средств, в зависимости от степени экологической надежности объекта, и затраты на проведение данных мероприятий. При этом модель позволяет не только выбрать конкретные направления проведения восстановительных работ, но и составить комбинацию из набора направлений, используемых на отдельных участках объекта, в зависимости от его параметров.

При помощи разработанного механизма были произведены выбор и оценка направлений восстановления земель, нарушенных открытой угледобычей;и складированием отходов на объекте "Антоние" района Биттерфельд. Данный.объект .-результат неорганизованного длительного складирования отходов разной степени токсичности в выработанном-пространстве отработанного разреза. В результате выполненных расчётов выбрано направление проведения восстановительных работ, включающее инъекцию эмульсии горного воска под высоким давлением и

создание таким образом изоляционной завеем. Применение данной технологии позволяет полутать приведенный эффект в размере 424161 ДМ за счет снижения затрат на проведение работ при наибольшей экологической надежности и максимальном размере '^М эффекта.

ЗАКЛШШИЕ

В результате выполненных исследований решена актуальная научная задача эколого-экономического обоснования выбора эффективного направления восстановления земель, нарушенных открытой угледобычей. Это позволяет на основе применения методов экономико-математического моделирования повысить эффективность принимаемых решений и улучшить экологическую ситуацию в угольных регионах при минимизации затрат на эти цели.

Основные выводы по работе заключаются в следующем:

1. Действующая система обоснования выбора направлений восстановления земель, нарушенных открытой угледобычей и последующим нерациональным использованием, не учитывает необходимости поиска источников финансирования этих работ, особенно в странах с переходной экономикой, и не увязывает их с уровнем экологической безопасности восстановленных объектов. В связи с этим необходимо создание механизма поиска и обоснования источников финансирования восстановительных работ во взаимосвязи

со степенью экологической надежности восстановления и затратами на их проведение.

2. Разработка вариантов направлений восстановительных работ должна базироваться на углубленном изучении параметров объекта и на соответствии принимаемых 1 зхнологий экологическим требованиям согласно разработанной матрице оценки экологической надежности принимаемых технологий.

3. Среди рассматриваемых направлений изолирования техногенных отходов от природной среды, с точки зрения экологической надеяюсти, наибольшее предпочтение должно быть отдано технологиям с использованием эмульсии горного воска, как природного продукта, отличиваюцегося стойкостью к внешним воздействиям, долговечностью, нетокси»ностью, эластичностью и упругостью.

4. Поиск и обоснование источников финансирования восстановления земель, нарушенных открытой угледобычей и нерациональным использованием, должны осуществляться на основе предложенного подхода по составляющим РЕМ эффекта.

5. Определение затрат на проведение восстановительных работ должно производиться на основе разработанных экономико-статистических моделей зависимости стоимости работ от горнотехнических характеристик объекта и вида отходов.

6. Выбор направлений проведения восстановительных работ должен осуществляться на основе разработанной эколого-эконо-мической модели, целевой функцией которой является максимизация эффекта за вычетом затрат на проведение восстановительных работ при ограничениях экологического и экономического характера.

7. Проведение восстановительных работ на объекте "Ан-тоние" района Биттерфельд ФРГ должно осуществляться путем предварительной изоляции поверхности, вертикальной инъекции с высокие давлением и создания горизонтального несущего изолирующего слоя.

Применение предлагаемой технологии восстановления земли с привлечением различных источников финансирования позволяет получить эффект в размере 424161 ДМ при наибольшей экологической надежности.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Кальдонацци 0., Вильнауэр Р.Х. и др. Применение горного воска и полимерных силикатов при технических мероприятиях для окружающей среды. Материалы 2-го Международного симпозиума "Освоение месторождений минеральных ресурсов и подземное строительстве в сложных гидрогеологических условиях. Вопросы осушения и экологии, специальные горные работы и геомеханика*'. .- Белгород, 1993» 217-225с.

2. Вильнауэр Р.Х. Эколого-экеномический подход к поиску путей использования земельных ресурсов, нарушенных горными работами в условиях перехода к рынку". В сб.: Проблемы и перспективы экономики горных предприятий в современных условиях. -М.:ЫГГУ, 1993.