I Kina er de vigtigste olieskiferreserver koncentreret i provinserne i den nordøstlige del af landet og i et af de største industricentre - Fushun, som ligger i umiddelbar nærhed af grænsen til Korea.

Også blandt de lande, der med succes er involveret i udvinding af olieskifer, kan følgende skelnes:

• Israel (som bliver det vigtigste center for olieskiferproduktion i Mellemøsten),
• Jordan,
• Marokko,
• Australien,
• Argentina,
• Estland,
• Brasilien.

Hvordan udvindes skiferolie

1. Dagbrud eller minedrift med videreforarbejdning på reaktoranlæg, hvor olieskifer udsættes for pyrolyse uden luftadgang, hvilket fører til frigivelse af tjære fra bjergarten. Denne metode blev aktivt brugt i USSR, den bruges i Brasilien og Kina. Dens største ulempe er dens høje omkostninger, hvilket fører til en høj pris på det endelige produkt. Når man bruger denne mulighed til olieproduktion, opstår der desuden problemet med frigivelse af en stor mængde kuldioxid under udvindingen af ​​skifertjære fra klippen. Udslip af store dele af kuldioxid i atmosfæren truer med en betydelig forringelse af miljøsituationen, og spørgsmålet om dets udnyttelse er endnu ikke løst;
2. Udvinding af olie direkte fra reservoiret. Dette sker ved at bore vandrette brønde, hvilket fører til talrige hydrauliske fraktureringer af formationen. Det er ofte nødvendigt at udføre termisk eller kemisk opvarmning af formationen. Dette fører til en betydelig stigning i omkostningerne ved at producere denne type olie sammenlignet med traditionel, uanset udvikling og forbedring af de anvendte teknologier. Et vigtigt problem, der opstår ved brug af denne metode, er den hurtige nedgang i mængden af ​​det ekstraherede produkt (i 400 dages drift kan volumenet falde med 80%). For at løse dette problem indføres brønde i felterne i etaper.

Mineteknologien har en række nuancer, der skal tages i betragtning:

• feltet bør placeres tæt på forbrugerne, da skifergas ikke transporteres gennem højtryksgasrørledninger;
• det er muligt at udvikle skiferaflejringer i tæt befolkede områder;
• under udvinding af skifer sker der ikke tab af drivhusgas, men metan går tabt, hvilket i sidste ende alligevel fører til en forøgelse af drivhuseffekten;
• brugen af ​​den hydrauliske fraktureringsmetode indebærer tilstedeværelsen af ​​en stor mængde vand nær markerne. For at gennemføre én hydraulisk frakturering fremstilles en blanding af vand, sand og kemikalier, der vejer 7.500 tons. Efter at arbejdet er afsluttet, akkumuleres alt spildevand i aflejringsområdet og medfører betydelig skade på miljøet;
• skiferbrønde har en kort levetid;
• brugen af ​​kemikalier til fremstilling af fraktureringsblandinger har alvorlige miljømæssige konsekvenser;
• udvindingen af ​​dette råmateriale vil kun være rentabelt i forhold til efterspørgsel efter produkter, hvis verdensolieprisen er på et tilstrækkeligt højt niveau.

Forskelle fra traditionel minedrift

Traditionel olie infiltrerer klipper, der er porøse. Porerne og revnerne i klipperne hænger sammen. Nogle gange spildes denne type olie på jordens overflade eller bevæger sig frit gennem dens reservoir i dybden. Det tryk, som en anden sten udøver ovenfra på den olieførende formation, får olien til at blive presset ud til overfladen, når den strømmer frit til brønden gennem formationen. Ca. 20 % af oliereserven indvindes fra reservoiret på denne måde. Når oliestrømmen falder, tages der forskellige tiltag for at øge produktionen. For eksempel hydraulisk frakturering, hvor injektion af vand i en brønd skaber pres på formationen omkring brøndboringen.

Skiferolie er placeret i klippen forud for den olieførende formation. Den manglende forbindelse mellem hulrummene forhindrer olien i at bevæge sig frit. Efter at have boret en brønd er det umuligt straks at opnå de nødvendige mængder olie fra den. Brugen af ​​forskellige teknologier og processer, såsom opvarmning af sten eller brug af retningsbestemt sprængning, fører til en betydelig stigning i omkostningerne ved minedriftsprocessen, hvilket afspejles i de endelige omkostninger for dette produkt.

Derudover er der et konstant behov for at bore nye brønde, da brønden kun producerer det volumen, der blev påvirket af de foranstaltninger, der blev truffet, vil resten af ​​olien forblive intakt, indtil den næste brønd er boret og det samme sæt procedurer udføres ud. Én boring har fungeret med god produktion i højst et år, mens olieproduktionen falder hver måned.

Udviklingen af ​​skiferaflejringer fører til en række miljøproblemer:

1. stort vandforbrug(ved produktion af en tønde olie bruges der fra 2 til 7 tønder vand). Dette er den største ulempe for miljøet og den mest åbenlyse ulempe ved udviklingen af ​​denne metode til olieproduktion. Så når vand fordampes fra klippen ud fra et økologisk synspunkt, er der et uigenkaldeligt tab af ressourcer;
2. høj energiintensitet i processen udvinding af olieskifer. Dette problem løses delvist ved indførelsen af ​​systemer med konstant cirkulation af kølevæsken og brugen af ​​egne reserver af aflejringer;
3. drivhusgas udledning. Reduktionen i emissionsniveauet skyldes effektiv anvendelse af kuliltegasser i form af varmebærere og installation af sodfælder.

klassekammerater

2 kommentarer

Selvfølgelig er skiferolie en god indtægtskilde, især i lande, hvor den traditionelle energiproduktion er begrænset. Men før der udføres arbejde med udvinding af olieskifer, er det nødvendigt at tage sig af planetens økologi og vores fremtid overalt. Det er nok at investere en del af overskuddet i udviklingen af ​​et projekt, der vil gøre olieskiferudvinding meget mere human.

Jeg ser kun ulemper ved denne metode til olieproduktion. Høje vandomkostninger, luft- og vandforurening. Hvilket fører vores planet til ødelæggelse. Efterhånden vil fisk, marine mikroorganismer dø ud og drivhuseffekten kommer.. Derudover koster skiferolie meget mere end normalt at sælge den til eksport. Hvad mig angår, er det værd at opgive sådan en farlig type minedrift af nyttige mineraler helt.

Barm

Tarmene er den øverste del af jordskorpen, inden for hvilken det er muligt at udvinde mineraler. Undergrunden indeholder mineralressourcer - grundlaget for de førende sektorer i verdensøkonomien.

Helheden af ​​mineraler indeholdt i undergrunden udgør begrebet "mineralressourcer", som er grundlaget for udviklingen af ​​de vigtigste industrier (energi, jernholdig og ikke-jernholdig metallurgi, kemisk industri, byggeri).

Flere tusinde aflejringer af brændstof- og energikomplekset, ikke-metalliske råmaterialer og grundvand er kendt på Ruslands territorium. På samme tid, efter Sovjetunionens sammenbrud, opstod problemet med at skabe sin egen råmaterialebase af mangan, chromit, phosphoritmalm, kaolin, hvis store forekomster praktisk talt mangler på landets territorium. Hvis der er en råvarebase, udvindes titanium og kviksølv ikke. En betydelig del af bly, zink, antimon, niobium, sjældne jordarter og andre råmaterialer blev tidligere forarbejdet i de tidligere sovjetrepublikker. Derfra blev jernkoncentrat, aluminiumoxid, molybdæn, fosfat, svovlsyre, kaliumråmaterialer, mellemprodukter af nogle ikke-jernholdige og sjældne metaller leveret til Rusland.

Forecast ressourcer næsten alle typer mineralske råstoffer i hele landet meget betydningsfuld, men deres implementering kræver systematisk investering i den geologiske undersøgelse af undergrunden.

Ifølge estimater er ressourcen af ​​russisk undergrund, såvel som hvad der er på overfladen af ​​vores land, 140 billioner i monetære termer. dollars. Til sammenligning: det er mere end 2000 moderne nationale årlige budgetter. Mineralressourcer er blevet udforsket indtil videre for 29 billioner. dollars.

De seneste års reduktion i bevillinger til geologisk efterforskningsarbejde har ført til næsten ophør af efterforskning efter mineraler, der er fraværende i Rusland, samt arbejde for at kompensere for udtømte reserver, udvide og forbedre landets mineralressourcebase. Som følge heraf viste stigningen i reserver for næsten alle typer mineraler sig at være lavere end nødvendigt for at kompensere for absorberede reserver, selv med nedsat produktion.

Fordeling indskud på Ruslands territorium meget jævnt. Fjernøsten og Primorye (forekomster af ikke-jernholdige, sjældne, ædle metaller, bor) har det største. På trods af den relativt lave andel af udforskede reserver af det samlede potentiale (mineralressourcer (3%), udvindes næsten alt i regionen: tin, antimon, diamanter, bor, mere end halvdelen af ​​guld, bly, flusspat og en tredjedel af wolfram fra al produktion i Rusland.

Jernmalmsforekomster af Kursk Magnetic Anomaly, Volga-olie, wolfram og molybdæn i Nordkaukasus spiller en vigtig rolle i den samlede russiske produktionsbalance.

Det menes, at de centrale og Volgo-Vyatka-regionerne er fattige på mineralressourcer. Det betyder dog ikke, at der ikke er nok mineraler, de kan simpelthen findes i dybe horisonter.

I Pechenga-regionen nær byen Nikkel, hvor store reserver af nikkelmalm er koncentreret. Før det blev der boret over en million meter efterforskningsbrønde her, men de gik ikke i store dybder. Man mente, at nikkelmalmaflejringer er placeret tæt på overfladen - i en dybde på 100 m. Kolaboringen 12262 m i en dybde på 1600-1800 m afslørede en malmlegeme med kommercielt indhold af kobber og nikkel. Dette alene retfærdiggjorde alle omkostningerne ved dens oprettelse. Under yderligere boringer blev der indhentet nye data. I en dybde af 10-10,25 km på Kolas superdyb blev der opdaget nye elementer af granitlaget, hvor der er nikkel, kobber, guld og med et industrielt indhold. Siden 1998 har brønden fungeret som et geologisk laboratorium i verdensklasse.

Helt rå mineralsk base dækker dybder op til 4 km. Disse reserver tømmes hurtigt. Dyb boring giver dig mulighed for at overvåge jordens dybder og bedre forstå, hvordan mineralreserver dannes.

Indtrængen i undergrunden kan nogle gange have en meget håndgribelig effekt på naturen. I en række tilfælde tages landbrugsarealer ud af brug, skove beskadiges, regionernes hydrogeologiske regime, terrænet og luftstrømmenes bevægelse ændres, jordens overflade, luft- og vandbassiner forurenes med industriaffald .

På stedet for åbne miner ødelægges dyr og jord, de vender, til en dybde af hundreder af meter, århundreder gamle geologiske lag. giftig for planter og dyr. Store territorier bliver til livløse rum - industrielle ørkener. Sådanne lande bliver, der ikke bruges økonomisk, farlige arnesteder for forurening.

Betydelige ændringer foretaget i naturlige landskaber af industrien er ofte ikke kan genoprettes af naturen selv på overskuelig kort tid, især i områder med ekstreme forhold (permafrost og tørre områder).

Ved forarbejdning af mineraler går den overvældende del af den udvundne stenmasse til lossepladser.

I mange år har tabene i undergrunden holdt sig på et højt niveau under den underjordiske udvinding af kul (23,5 %), herunder koks (20,9 %), krommalm (27,7 %), kaliumsalte (62,5 %).

Betydelige skader påføres staten ved tab af værdifulde komponenter og ufuldstændig behandling allerede udvundet mineralske råstoffer. Altså i gang med malmdressing er tabt mere end en tredjedel af tin og omkring en fjerdedel af jern, wolfram, molybdæn, kaliumoxider, phosphorpentoxid fra phosphoritmalm.

Det er utilfredsstillende brugt til udvinding af petroleumsgas, som i Rusland (hovedsageligt i Tyumen-regionen) først i 1991 blev brændt i blus på over 10 milliarder kubikmeter).

I øjeblikket minekompleks er blevet en af ​​de mest væsentlige kilder til forstyrrelse og forurening miljø. Påvirkningsområdet af forurenende stoffer, der genereres af minevirksomheders aktiviteter på biosfæren, er så bredt, at det i en række regioner forårsager uforudsigelige virkninger, der har en skadelig indvirkning på flora og faunas tilstand.

I mange tilfælde bruges de udvundne mineralske råvarer ufuldstændigt, gennemgår ikke dyb bearbejdning... Dette gælder især for værdifulde tilknyttede komponenter, hvis reserver slukkes fra undergrunden i forhold til udvindingen af ​​reserverne af hovedmineralerne, men deres udvinding fra malmens indvolde halter langt efter udvindingen af ​​hovedmineralerne. Tab opstår hovedsageligt på stadiet af malmbearbejdning og metallurgisk forarbejdning pga ufuldkommenheder anvendt eller mangel på nødvendige teknologier.

Under indflydelse af minedrift sker der betydelige ændringer i naturlige landskaber. I mineområder der dannes en specifik relief præsenteret af stenbrud, affaldsdynger, lossepladser, tailings og andre teknogene formationer. Med den underjordiske minedriftsmetode aftager stenmassen mod det genererede rum, der dannes revner, brud, dyk, kratere og nedsynkning af jordoverfladen, stenbuler, emissioner og stråling af sten opstår på store dybder i minedriften, frigivelse af metan, svovlbrinte og andre giftige gasser , pludselige gennembrud af grundvand, især farlige i karstområder og i zoner med store forkastninger. På åben vej udvikling af mineralforekomster er under udvikling jordskred, affald, jordskred, mudderstrømme og andre eksogene geologiske processer.

Affald fra minevirksomheder forurener jorden, underjordisk overfladevand, atmosfæren, påvirker flora og fauna negativt, udelukker betydelige arealer fra landbrugsbrug, byggeri og andre former for økonomiske aktiviteter. Samtidig indeholder en væsentlig del af mineaffaldet værdifulde komponenter i koncentrationer, der er tilstrækkelige til industriel udvinding, og fungerer som et godt råmateriale til fremstilling af forskellige byggematerialer. Deres brug til dette formål overstiger dog ikke 6-7%. Øget brug af affald fra mine- og metalindustrien kan have stor økonomisk effekt.

Ved minedrift værker ændrer territoriets hydrogeologiske regime. I de fleste tilfælde falder niveauet af grundvand, ikke kun de steder, hvor minedrift udføres, men også de områder, der støder op til dem, tørrer op. Den såkaldte "Depression" dræntragt, hvis diameter er flere gange størrelsen af ​​mineområdet. I nogle tilfælde (når overfladeafløb er blokeret eller jordens overflade sænker sig efter yderligere arbejde), er vandlidning og (oversvømmelse) af territoriet også muligt. Udtørringen af ​​arbejdsområderne forårsager lavvanding og endda forsvinden af ​​små floder.

Hundreder af millioner af kubikmeter utilstrækkeligt behandlet eller fuldstændig ubehandlet vand fra minerne i koncentrationsfabrikker og stenbrud, for ikke at nævne andre industrivirksomheder, udledes hvert år i floder. Disse farvande bærer millioner af tons suspenderede stoffer. Som følge heraf mange floder vender faktisk i kloakker, hvori der ikke længere løber vand, men kulstofholdig suspension.

En direkte konsekvens af underjordisk minedrift er udtørring af skove i områder undermineret af miner. Gamle træer kan ikke tilpasse sig et tørrere vandforsyningsregime. Desuden fører de forskydninger af jordlagene, der sker under tagsætningen, til brud på rødderne.

Forurening af atmosfæriske og vandbassiner i kulmineområder dels også forbundet med forstyrrelser og udyrkede jorder, selvom de vigtigste kilder til forurening er teknologiske processer med kulminedrift og berigelse, kemikalier.

Atmosfæren er forurenet med støv under boring og sprængning, overbelastning, transport og lastning, fra vinderosion af klippeaffald. Det er tilstrækkeligt at sige, at med kun én eksplosion af gennemsnitseffekt, bliver hundredvis af kubikmeter støv- og gasskyer, der indeholder titusvis af tons støv, kastet op i luften. I nogle tilfælde bliver op til 200 tons støv fra 1 hektar blæst af vinden fra stenaffald, der ikke er fastgjort af vegetation.

Mineværker forårsager en reel "kædereaktion" af negative ændringer i miljøet. Jorddækket ødelægges, flora og fauna forsvinder, de hydrologiske og temperaturregimer forstyrres ikke kun på udvindingsstederne, men også i de tilstødende territorier, vandet er forurenet med erosionsprodukter, og luftbassinet er forurenet med støv og gasser . Dette forværrer markant de økologiske forhold i miljøet eller, som det gælder for mennesker, de sanitære og hygiejniske forhold i livet.

Specifikke ændringer i miljøet sker under den økonomiske udvikling i de nordlige regioner. Overtrædelse af varmeoverførselsbetingelserne fører til udvikling af kryogene fysiske og geologiske processer, såsom termokarst, kryogen hævning, termisk erosion osv.

Ind i tarmene kryolithozoner står for størstedelen (over 60%) af vores kulbrintereserver. De er koncentreret i flere gigantiske felter, blandt hvilke Medvezhye, Urengoyskoye, Yamburgskoye, Zapolyarnoye, såvel som felterne på Yamal-halvøen, skelnes.

Hele komplekset af naturforhold er udsat for menneskeskabte påvirkninger under konstruktion og drift af gasindustrianlæg: permafrostlandskab, klippelag, jordlag, snedække, grundvand, atmosfærisk luft samt flora og fauna.

Den mest mærkbare skade opleves af det geologiske miljø og først og fremmest den øvre horisont af permafrostzonen. Forstyrrelser af vegetation, jord og snedække over et stort område skaber gunstige betingelser for intensiv udvikling af erosionsprocesser.

Intensiveringen af ​​menneskelig økonomisk aktivitet i den vestsibiriske tundra fører til en acceleration af den naturlige tilbagetrækningsproces af skovenes nordlige grænse som følge af sump af flade områder. Som et resultat vokser tundralignende territorier, klimaet bliver mere alvorligt. Under anlæg af veje, elledninger og andre genstande i nærheden af ​​boligbebyggelser fældes skove.

Stor skade på det naturlige miljø er forårsaget af brug i den varme årstid af tunge bæltekøretøjer. Larver fra traktorer og terrængående køretøjer river spadestik, hvilket fører til optøning af permafrostlaget, udvikling af erosion og termokarst. I visse områder af tundraen det er nok at rydde et ikke-asfalteret område, så det om nogle år bliver til en sø... Til arbejde i det fjerne nord anvendes derfor nye typer køretøjer med lavt specifikt tryk på jorden, høj trafik og bæreevne, som ikke krænker jord- og vegetationsdækket. Det er kendt, at spor af tungt udstyr forbliver i tundraen i 30-40 år.

Intensiv udvikling af olie- og gasfelter i Tyumen nord har en betydelig indvirkning på det naturlige miljø i regionen. Olie- og gasproduktion fører til en mærkbar krænkelse af den økologiske balance , forurening af miljøet. Det gælder luft- og vandbassiner, tarme, flora og fauna.

Den naturlige balance bliver især let forstyrret i det fjerne nord. Ødelagt af en bil lav kommer sig først efter et par årtier, bliver traktorsporet på permafrosten gradvist til en dyb kløft. Udviklingen af ​​det rigeste gaskondensatfelt, udforskningen af ​​nye kulbrinteforekomster, konstruktionen af ​​rørledninger, udseendet af skifte- og rutebebyggelser har forvandlet Yamal-halvøen til et område med intensiv industrialisering.

Minekompleks er en af ​​de største kilder til forstyrret jord og miljøforurening i Rusland. I 7 ud af 15 regioner med en ekstremt ugunstig miljøsituation er storskala minedrift koncentreret, og i 5 - kombineres minedrift med forarbejdning af mineralske råstoffer. I nogle områder af Ural og Kuzbass har høj forurening og forringelse af det naturlige miljø nået kritiske værdier. Årsagerne til krænkelsen af ​​den økologiske balance i halvdelen af ​​de områder, der blev taget til industriel brug, var minedrift og til dels geologisk udforskning. Under dem store arealer med agerjord fremmedgøres og økologisk følsomme tundra- og taiga-lande... Fremkomsten af ​​stenbrudsfordybninger, synkehuller og fordybninger i områder med underjordisk minedrift, samt lossepladser og sedimentationstanke, fører til irreversible landskabsændringer, og en krænkelse af det hydrogeologiske regime fører til dannelsen af ​​depressionskratere i nærheden af ​​store åbne områder. gruber, miner og miner.

Generelt forårsager minedriftsteknologier følgende typer af miljøforstyrrelser:

geomekanisk- revner i sten som følge af eksplosioner, ændringer i terrænet, skovrydning, deformation af jordens overflade;

hydrologisk- ændringer i reserver, trafiksystem, kvalitet og niveau af grundvand, fjernelse af skadelige stoffer fra jordens overflade og indvolde til vandområder;

kemisk- ændringer i atmosfærens og hydrosfærens sammensætning og egenskaber (forsuring, tilsaltning, vand- og luftforurening);

fysisk og mekanisk- forurening af miljøet med støv, ændringer i jorddækkets egenskaber mv.

Støjforurening og jordvibrationer.

Årsagerne til hydrologiske forstyrrelser er:

Forskrifter, som en form for overtrædelse, manifesteres i form af reservoirer og vandkanaler. Forårsaget af behovet for at dræne overfladen over marken,

Sumpning observeres omkring lossepladser med et areal på mere end 200 hektar,

Oversvømmelse er typisk for tilfælde, hvor produktionen har et overskud af vand og ikke bruger det fuldstændigt i vandcirkulationen. Vand udledes til jorden, i vandløb og reservoirer, og yderligere områder af jorden oversvømmes. Andre steder i denne henseende kan der forekomme udmattelse,

Dræning - sker gennem dræning af grundvand ved arbejde og brønde. I hvert stenbrud når synkehullet af grundvand en diameter på 35 - 50 km,

Vandoversvømmelser opstår, når flydende affald fra produktionen nedgraves.

Virkningen af ​​minedrift i åbne brud

Skovrydning, forstyrrelse af vegetation og tilbagetrækning fra brug af store arealer med landbrugsjord som følge af overbelastningsoperationer og oplagring af sten på jordens overflade finder sted i åbne mineområder. Således er mængden af ​​stripning af overbelastning (fjernelse af sten, der dækker og omslutter kroppen af ​​et mineral) i kulindustriens åbne miner 848 millioner m3 / år, jernmalm - 380, byggematerialer - 450. Dybden af ​​malmåbninger har nået 450-500 m, kul 550-600 m (ved Krivoy Rog jernmalmforekomst - 800 m). Påvirkningen af ​​minedrift i åbne brud på miljøet er afbildet i figur 4.4.

Ris. 4.4. Indvirkning af minedrift i åbne brud på miljøet

Stenbrud når ofte en dybde på 400 - 600 m, og følgelig transporteres en stor mængde sten til overfladen. Området optaget af lossepladserne er flere gange større end stenbruddets areal. Dybe, for det meste giftige, stenlag udledes til overfladen af ​​lossepladserne. Dette hæmmer væksten af ​​planter, og efter regnen forgiftede vandet, der strømmer fra lossepladserne, floder og jord. Groft kan det antages, at der til minedrift i åbne brud af 1 million tons/år mineraler kræves omkring 100 hektar jord. For eksempel, på jordtildelingerne af 5 GOK'er af Kryvbas med et samlet areal på mere end 20 tusinde hektar, lagres næsten 84 millioner m3 overbelastning og mere end 70 millioner tons tailings fra koncentrationsanlæg årligt. Der er ikke kun en krænkelse af jord- og vegetationsdækningen i store territorier, men også jordens overflade er forstyrret af både minedrift og lossepladser. I Ukraine fandt den største forstyrrelse af det naturlige miljø sted i Krivoy Rog-regionen, hvor mere end 18 tusind hektar jord blev ødelagt (fig. 4.5).

Ris. 4.5. Rumbillede af Krivoy Rog jernmalmbrud

Ændringer forårsaget af forstyrrelse af overfladen påvirker negativt dens biologiske, erosionelle og æstetiske egenskaber. Minedriftens geotoksikologiske indflydelse på mennesker kommer til udtryk i åben brud af aflejringer. Produktiviteten af ​​landbrugsjord er faldende. I området af Kursk Magnetic Anomaly nær åbne gruber inden for en radius på 1,5-2 km faldt udbyttet af marker således med 30-50% på grund af alkalisering af jord til pH = 8, vækst af skadelige metalurenheder i dem og et fald i vandforsyningen.

I processen med åbne minedrift omfatter de vigtigste kilder til forurening udførelsen af ​​massive eksplosioner, driften af ​​mineudstyr og køretøjer. Masseeksplosioner i et stenbrud er periodiske kilder til forurening, da de normalt udføres hver 2. uge. Sprængladningen når op på 800 - 1200 tons, og mængden af ​​stenmasse, der sprænges af den, er 6 millioner tons. Omkring 200 - 400 tons støv udledes i atmosfæren. Det regnes for 1 ton. Det eksploderede sprængstof giver 40m3 CO2, derudover udledes nitrogenoxider.

Næsten alle minedrift er ledsaget af støvdannelse. Så i færd med at flytte stenen med en gravemaskine er intensiteten af ​​støvfrigivelse 6,9 ​​g / s, i færd med at læsse kul med en skovlhjulsgraver - 8,5 g / s. Motorveje er permanente kilder til støvdannelse. I nogle stenbrud står de for 70 - 90 % af alt støv. Betydelige mængder støv frigives til atmosfæren under lastning og losning. Intensiteten af ​​støvemission i processen med kuludgravning med en gravemaskine er 11,65 g / s, og i færd med at læsse i jernbanevogne - 1,15 g / s. På grund af brugen af ​​et stort antal køretøjer, store områder under de åbne miner, samt kraftige massive eksplosioner, er atmosfærisk forurening under betingelse af åben pit minedrift meget større end med den underjordiske metode.

Hydromekaniseret minedrift af mineraler forårsager et betydeligt omfang af forurening af hydrosfæren, da alle hydromekaniserede teknologier er forbundet med brugen af ​​vand, dets forurening og tilbageføring af forurenet vand til det generelle hydrologiske netværk. Som følge heraf er der forurening af floder og reservoirer med grumsete vande, som dannes i processen med hydromekaniseret minedrift af mineraler, fisk efterlader reservoirer og betydelige områder af reservoirer er udelukket fra gydepladser, og flodsletten går tabt. De tabte områder genoprettes til gydning cirka 10 til 15 år efter afslutningen af ​​udviklingen. Men i betragtning af, at langt størstedelen af ​​forekomsterne udvindes inden for 25-50 år, er områderne i det forurenede opland udelukket fra reproduktion af fiskebestande i 45-70 år. Til minedrift og vaskesand og andre bjergarter bruges forskellige mængder vand, og det er forurenet i ulige grad, hvilket i varierende grad påvirker mængden af ​​fortynding og tab af mineraler, især hvis de fortyndes med bjergarter indeholdende fint dispergeret ler, som er vanskeligt at isolere og udfælde fra grumset vand, der udledes fra vaskeanlæg.

E.I. Panfilov, prof., doktor i tekniske videnskaber, chefforsker for IPKON RAS

Den stadige vækst i verdens befolkning fører til en stigning i forbruget af naturressourcer, blandt hvilke den ledende rolle tilhører mineralressourcer. Rusland besidder betydelige reserver af mineraler, på grund af udvindingen af ​​hvilke mere end halvdelen af ​​indtægterne på statsbudgettet dannes. Den planlagte reduktion af det på grund af den intensive innovative udvikling af andre industrier i de næste 10-15 år vil ikke føre til et fald i omfanget og tempoet i udviklingen af ​​landets mineralressourcebase. Samtidig er udvindingen af ​​faste mineraler ledsaget af udvinding af millioner af tons stenmasse fra tarmene, placeret i form af overbelastning og affald på Jordens overflade, hvilket medfører ekstremt negative konsekvenser ikke kun for miljøet og mennesker, men også for selve tarmene.

Vurdering af påvirkninger af undergrunden sidestilles eller forveksles ofte med konsekvenserne af disse påvirkninger på miljøet, herunder infrastruktur og mennesker, især ved fastlæggelse af de skader, der opstår og forårsages heraf. Faktisk har disse processer betydelige forskelle, selvom de er tæt forbundne. Eksempelvis var nedsynkningen af ​​overfladen ved kaliforekomsten i Bereznyaki, som førte til betydelige miljømæssige, økonomiske og sociale skader på regionen og landet, en konsekvens af de skader, der var forårsaget af teknogenese på det geologiske miljø, dvs. vi har at gøre med væsensforskellige fænomener. Da de kan, og allerede har, en væsentlig indflydelse på hele vores liv, er der behov for en mere dybdegående og omfattende undersøgelse, definition og vurdering af de igangværende processer. Arbejdet tager ikke hensyn til påvirkningen af ​​undergrunden forårsaget af naturfænomener, katastrofer og andre negative naturfænomener, hvis involvering ikke er bevist menneskelig aktivitet.

Det første begreb vedrører konsekvenserne af menneskeskabte påvirkninger af det geologiske miljø, som med en vis grad af konvention kan identificeres med begrebet "undergrund". Vi vil udpege de resulterende konsekvenser ved udtrykket "geologiske skader", dvs. skader forårsaget af det geologiske miljø (GS) af menneskelige aktiviteter.

Et andet koncept inkluderer et sæt konsekvenser forårsaget af GS'ens (undergrundens) reaktion på virkningen af ​​teknogenese, derfor kan de kaldes "geoteknogene konsekvenser". Hvis de har en negativ karakter, hvilket som regel sker i praksis, så er det legitimt at betragte dem som "geoteknologiske skader". Dens bestanddele er miljømæssige, økonomiske, sociale og andre konsekvenser, der har en negativ indvirkning på menneskelivet og dets miljø, inkl. naturlig.

Det mest efterspurgte område for minedrift er udviklingen af ​​aflejringer, hvis hovedmål er at fjerne en del af undergrundsstoffet - mineralformationer fra undergrundens tarme, nyttigt for samfundet. I dette tilfælde forårsages geologisk skade (GD) på undergrunden,
opstår på forskellige stadier og stadier af udviklingen af ​​mineralforekomster.

Samtidig kan mulige påvirkninger på horisontale brønde, ved hjælp af VVM-systemets hovedbestemmelser, opdeles i 4 grupper i henhold til et objektivt klassificeringskriterium, der afspejler arten (særpræget egenskab, træk) af påvirkningen på undergrunden:

Gruppe I. Adskillelse (tilbagetrækning) af undergrundsstoffet, hvilket fører til et fald i dets mængde.

Gruppe II. Transformation eller forstyrrelse af det geologiske miljø. Det kan manifestere sig i form af skabelsen af ​​underjordiske hulrum, stenbrud, gruber, udgravninger, skyttegrave, fordybninger; omfordeling af stressfelter i stenmassen i mineområdet; krænkelser af akviferer, gas, væske, energi og andre strømme, der cirkulerer i tarmene; ændringer i minedrift og geologiske, strukturelle karakteristika og egenskaber af det geologiske miljø, der indeholder mineralformationer; ændringer i landskabet på territoriet besat af geologiske og bjergtildelinger mv.

III gruppe. Forurening af det geologiske miljø (geomekanisk, hydrogeologisk, geokemisk, stråling, geotermisk, geobakteriologisk).

IV gruppe. Kompleks (synergetisk) påvirkning af undergrunden, manifesteret under forskellige kombinationer af påvirkningerne fra de tre ovennævnte grupper.

I overensstemmelse med den eksisterende praksis for udnyttelse af mineralforekomster overvejes mulige påvirkninger af vandrette brønde i tre hovedfaser:

Etape 1 - Undersøgelse af det geologiske miljø, inkl. deres bestanddele - mineralformationer (mineralaflejringer).

Fase 2 - Udvikling (udnyttelse) af mineralforekomster.

Fase 3 - Færdiggørelse af udvikling (udvikling) af mineralforekomster - afvikling (bevaring) af mineanlæg.

På stadiet med at studere undergrunden, udført for at detektere (søg) efter mineralformationer, kan påvirkningen af ​​det geologiske miljø, med en vis grad af konvention, opdeles efter et objektivt kriterium - graden af ​​fysisk integritet af HW'en - i to grupper: påvirkninger uden væsentlig skade på HS'ens integritet (1. gruppe) og påvirkning med krænkelse af HS'ens integritet og egenskaber.

Den 1. gruppe af påvirkninger omfatter prospektering og seismisk efterforskning, som praktisk talt ikke påvirker tilstanden af ​​bjergmassivet.

Den 2. gruppe af påvirkninger skyldes geologisk efterforskningsarbejde (geologisk efterforskning) udført ved brug af brønde, minearbejde og andre arbejder, der fører til en ændring i den fysiske integritet af horisontale brønde. I dette tilfælde er alle 4 af de ovennævnte typer påvirkninger på horisontale brønde mulige - fjernelse af undergrundsmateriale (ved kørsel af geologiske efterforskningsarbejder og i mindre grad ved udboring af brønde); krænkelse af det geologiske miljø (ved kørsel af minedrift ved hjælp af sprængstoffer); forurening (opstår kun i nogle tilfælde - ved boring af olie-, gas- og andre efterforskningsbrønde, ved krydsning af underjordiske termiske, saltholdige vande) og kompleks påvirkning (opstår sjældent - f.eks. når geologiske efterforskningsarbejder krydser saltvand, gasførende horisonter, væske strømme).

Det kan således konstateres, at påvirkningerne af horisontale brønde på studiet af undergrunden er ubetydelige, hovedsageligt under efterforskning og yderligere efterforskning af mineralforekomster produceret ved brug af minedrift og til dels ved boring af efterforskningsbrønde efter flydende og gasformige kulbrinter. .

På udviklingsstadiet af en prospekteret mineralforekomst spiller den anvendte metode (teknologi) til dens udvikling en afgørende rolle for påvirkningerne af vandrette brønde, mere præcist metoden (tekniske midler) til at fjerne en del af det fra det geologiske miljø - en mineraldannelse, der tages som det vigtigste klassificeringskriterium for at systematisere mulige påvirkninger.

I overensstemmelse med dette tegn er påvirkningerne opdelt i fire grupper:

Gruppe 1 - Mekanisk metode. Det er typisk for udvinding af overvejende faste mineraler og udføres med kendte tekniske midler (kulminearbejdere, skrabere, hammerhammere, save, gravemaskiner, skovle og slæbelinjer osv.).

Gruppe 2 - Eksplosiv metode. Mest typisk for udviklingen af ​​faste mineraler i nærværelse af sten, der ikke er modtagelige for mekanisk belastning.

Gruppe 3 - Hydrodynamisk metode, når hydromonitorer bruges som et teknisk middel til at adskille mineraler fra massivet.

Gruppe 4 - Downhole geoteknologi i dens forskellige modifikationer. Dette er den vigtigste metode til at udvinde flydende, gasformige mineraler og deres blandinger fra jordens dybder. Det omfatter også in situ-udvaskningsteknikker, som i stigende grad bliver brugt.

I hver af de navngivne grupper skelnes der mellem undergrupper, klasser, typer, underarter og andre mindre inddelinger.

Ved at analysere disse metoder til fjernelse af mineralformationer fra HM fra synspunktet om at bestemme mulige påvirkninger, skal det bemærkes, at ud over hovedmålet, som de blev skabt til og konstant forbedres, dvs. minedrift, er disse metoder iboende i alle andre typer påvirkninger, manifesteret i forskellige skalaer, kraft og intensitet. De har deres egne specifikke funktioner, i overensstemmelse med hvilke det er tilrådeligt at differentiere grupper.

På sidste fase af feltudviklingen, dvs. under afvikling eller bevarelse af en minevirksomhed
accept, når processen med minedrift (tilbagetrækning fra undergrunden) af mineralet er afsluttet, er der ingen direkte, direkte påvirkninger af den horisontale brøndboring, men i denne periode kan konsekvenserne af de tidligere udviklingsstadier af feltet forekomme. mere aktivt og bredt, og ikke umiddelbart, men efter tid - nogle gange betydelige (måneder, år).

Kvantificering og vurdering af virkningen af ​​teknogenese på det geologiske miljø, og dermed geologiske skader, er et meget vanskeligt, i de fleste tilfælde vanskeligt og nogle gange simpelthen uløseligt problem. En af hovedårsagerne er, at der indtil nu ikke har været udviklet en ensartet tilgang til kriterierne for vurdering af teknologiske påvirkninger af horisontale brønde, mere præcist til kriterierne for opfattelsen af ​​vores påvirkninger fra det geologiske miljø.

For eksempel, hvis en mineraldannelse trækkes tilbage fra undergrunden, er dens mængde let at bestemme, men det er meget vanskeligt at fastslå kvantitativt konsekvenserne af en sådan tilbagetrækning, fordi det er nogle gange muligt pålideligt at forestille sig, hvordan HW vil opføre sig, men i øjeblikket, i et givet lokalområde, med pålideligt etablerede initiale indikatorer. Det er dog praktisk talt umuligt at forudsige HM's reaktion i en lang periode og rumligt på en storstilet tilgængelige metoder og midler.

Opgaven bliver endnu sværere, når vi beskæftiger os med forstyrrelsen af ​​naturlige processer, der forekommer i undergrunden, for eksempel når minedrift krydser grundvandsmagasiner eller væskestrømme. Som et resultat af nukleare eksplosioner udført fra 1974 til 1987 i provinserne Lena-Tun-gusskaya og Khatangsko-Vilyui i dybder fra 100 til 1560 m, blev plutonium, cæsium, strontium fundet i bundsedimenter af floder, i jord, planter og dyr (i doser, der overstiger standarderne med tiere og hundredvis af gange (!)).

Eller som et resultat af likvideringen af ​​miner i kulbassinet i Moskva-regionen, blev nogle områder oversvømmet og oversvømmet. Endnu et eksempel. På planeten har der ifølge skøn fra forskellige eksperter i dag været omkring 70 jordskælv med en styrke på mere end 5 på Richter-skalaen, initieret af menneskelig aktivitet i tarmene. Ovenstående eksempler bekræfter vores tese om, at på nuværende tidspunkt ikke kun for at vurdere, men også for at kvantificere geologiske skader, dvs. skader på undergrunden af ​​menneskelig aktivitet er praktisk talt umulig. Denne udtalelse forklares ikke så meget af vanskeligheden ved at identificere årsag-og-virkning-forholdet mellem teknogenese og jordens indvolde, som ved tilstedeværelsen af ​​enorme påvirkninger på planeten Jorden af ​​det omgivende rummiljø. Konsekvenserne af geologiske skader er dog negative, dvs. "Geoteknogen skade" at forudse,
at definere og vurdere er en fuldstændig løselig opgave.

I dette tilfælde kan "geoteknogen skade" opdeles i følgende klasser:

I. Naturlig og økologisk.

II. Økonomisk.

III. Social.

Naturlige og økologiske skader

Opdeling af gruppen i typer mv. det er muligt at udføre ved hjælp af et klassificeringskriterium - en specifik kilde (årsag) til den indrømmede skade. Blandt sådanne årsager:

Utilstrækkelig fuldstændighed, pålidelighed og pålidelighed af minedrift og geologisk information om mineralreserver, kvantitative og kvalitative karakteristika og egenskaber af undergrundsområder og mineralformationer, der er fremlagt til licens. Forsinket modtagelse og hensættelse, inkl. ved genberegning af reserver;

Mangel på operationel (ekspres) og permanent (på stationære enheder og installationer) kvantitative og kvalitative regnskaber og kontrol af inddrivelige (inklusive dem, der sendes til lagre og lossepladser), samt efterladt i tarmene af reserverne af de vigtigste og sammen med dem underliggende mineraler og de nyttige komponenter, de indeholder;

Overskud (i sammenligning med de etablerede standarder) af mængden af ​​genvindelige mineralreserver fra de bedste med hensyn til kvalitet eller driftsforhold for mineområder og tidspunktet for deres udvinding;

Overtrædelse af de etablerede ordninger, procedure, operationer og vilkår for udvikling af individuelle udvindingsområder af aflejringer;

Ubegrundet ændring i teknologier og teknologiske ordninger til udvikling af aflejringer og deres områder, der sikrer et fald i fuldstændigheden og kvaliteten af ​​udvindingen fra dybet af de vigtigste og fælles forekommende mineraler under udvindingen og tilhørende komponenter under primær forarbejdning (berigelse);

Overtrædelse af de ordninger, der er etableret af projektet eller lovgivningsmæssige retsakter, rækkefølgen og rettidigheden af ​​bevarelsen og afviklingen af ​​en minevirksomhed og tilhørende mineejendomme;

Uautoriseret udvikling af områder med forekomst af mineraler og/eller manglende overholdelse af den accepterede procedure og vilkår for at bruge disse områder til andre formål;

Bortskaffelse og ophobning af industriaffald og andet affald i afvandingsområderne og på de steder, hvor underjordisk vand anvendes til drikkevand og industriel vandforsyning;

Mangel på legaliserede aftaler eller inkonsistens i handlinger fra undergrundsbrugere, der driver forekomster i samme eller tilhørende licenserede undergrundsparceller.

Gruppe 2. Skader på det naturlige miljø i forbindelse med omdannelsen (forstyrrelsen) af en del af jordens overflade, bjerge eller geologiske tildelinger, landskab og naturressourcer beliggende på dette område, som kan vise sig at være uegnet til brug, ødelagt eller forstyrret . Ved identifikation af arter i en gruppe er det tilrådeligt at bruge de økosystemer, der er en del af det godkendte undergrundsområde, som hovedtræk. Gruppe 3. Skader på miljø og mennesker forårsaget af forurenende stoffer (forureningsskader) opstået under udvikling og anvendelse af mineraler og frigivet til atmosfæren, vandområder, jordbund, flora, fauna, dvs. påvirker bio, phyto og zoocenose. Identifikationen af ​​typer (underarter) af skader i denne gruppe afhænger af de klimatiske og geografiske karakteristika for individuelle regioner og arten af ​​de påvirkninger, der genereres af brugen af ​​undergrunden. Generelt kan du bruge VVM-kriterierne og indikatorerne (nu er det IS019011).

Gruppe 4. Samlede (synergetiske) skader på det naturlige miljø og mennesker. Det er en kombination af de ovennævnte tre grupper, baseret på de specifikke driftsbetingelser for en enkelt forekomst eller et sæt af relaterede minedrift og geologiske og teknologiske betingelser for udvikling af aflejringsområder.

Som en mulig og specifik metodisk tilgang til en omfattende vurdering af naturlige og økologiske skader, som en integreret del af geoteknologiske skader, er det tilrådeligt at bruge den metode, som Dr. Sc. I OG. Pa-pichev. Heri overvejer forfatteren de fleste typer naturressourcer, der kan være genstand for menneskeskabte påvirkninger af minedrift, baseret på graden af ​​direkte (direkte) og indirekte (indirekte) udvinding af naturressourcer, og foreslår at overveje en kvantitativ indikator for indvirkningen af ​​produktion på hver naturressource "... afvigelser af faktiske værdier af mængden af ​​en ressource fra dens oprindelige (naturlige) værdier, som kan skyldes både direkte og indirekte forbrug af ressourcen."

Udviklet af V.I. Papichevs teknik gør det muligt at beregne belastningen på hovedkomponenterne i det naturlige miljø for et bestemt tidsinterval af eksponering, inkl. belastning på undergrunden. Især foreslås et udtryk for beregning af belastningen på hovedkomponenterne i det naturlige miljø:

Ved at udføre beregninger på specifikke eksempler beviste forfatteren muligheden og hensigtsmæssigheden af ​​at bruge den af ​​ham foreslåede metode.

Økonomisk skade

Typerne af tab kan være:
- yderligere udgifter forårsaget af utilstrækkelige eller unøjagtige minedrift og geologiske oplysninger om den licenserede forekomst eller dens del (egenskaber, karakteristika osv.);

For store tab af mineralreserver, inkl. afskrevet eller overført til kategorien af ​​ubalancerede (urentable) reserver, dannet på grund af irrationel selektiv minedrift af de bedste i kvalitet eller driftsforhold for felternes felter;

Tab eller skade på mineejendomme;

Uforudsete udgifter forbundet med behovet for at opretholde det geologiske miljø forstyrret af minedrift i en tilstand, der er egnet til videre brug;

Udgifter til midler og ressourcer, der er nødvendige for at eliminere miljøskader i alle dens manifestationer.

Gruppe 2. Tabt fortjeneste (tabt indkomst).

Tabt fortjeneste betragtes fra 2 positioner: staten som ejer af undergrunden og undergrundsbrugeren, og disse positioner er som udgangspunkt ikke sammenfaldende, dvs. statens tabte fortjeneste kan vurderes som uberettiget berigelse af undergrundsbrugere, hvilket fx sker ved irrationel selektiv udvinding af reserver, samt når staten har forsynet undergrundsbrugeren med utilstrækkelig fuldstændig og højkvalitets geologisk oplysninger om pantet eller dets del, der er udbudt. Følgelig kan gruppen repræsenteres af to typer skader: staten og undergrundsbrugeren.

Social skade

Det er tilrådeligt at betragte menneskers helbredstilstand som hovedtegnet på dets differentiering under hensyntagen til den moralske komponent. Opdelingen af ​​sociale skader i grupper, typer og mindre segmenter er et ret komplekst, multifaktorielt problem, hvis løsning er genstand for en særlig undersøgelse. Som en første tilnærmelse kan differentieringen af ​​klassen "social skade" udføres på grundlag af de vigtigste faktorer, der påvirker den fysiologiske og mentale tilstand af en person, hans grupper, samfund. For eksempel kan man skelne mellem grupper karakteriseret ved: kvaliteten af ​​det naturlige miljø (Kuzbass, Kursk Magnetic Anomaly, Ural og andre bjergprovinser, regioner og industricentre), infrastruktur, hvilket betyder transport, kommunikation (regioner i det fjerne nord, Fjernøsten, andre tyndt befolkede områder), sociale, nationale, kulturelle og andre levevilkår, befolkningskoncentration og andre væsentlige faktorer.

Vanskeligheden ved at isolere sociale skader fra brug af undergrunden forklares med, at minedrift ikke altid og ikke alle steder er det vigtigste på steder, hvor mennesker bor. Vanskeligheden ved at vurdere stiger markant i områder med en udviklet industri, infrastruktur, hvor udvinding af mineraler ikke spiller en førende rolle i den samfundsøkonomiske udvikling, eller når den socioøkonomiske betydning af mineralressourcekomplekset er sammenlignelig med andre industrier, der opererer. i det pågældende område eller i det udpegede økosystem. Derfor bør fastlæggelsen og vurderingen af ​​sociale skader ved brug af undergrunden udføres særskilt i hvert enkelt tilfælde på baggrund af dybdegående forskning. Denne bestemmelse gælder også for den generelle (sammenfattende) vurdering af de resulterende skader, både for individuelle mineanlæg og for regioner og forskellige administrative enheder.

Som et eksempel, der illustrerer en specifik tilgang til bestemmelse og vurdering af skader under brug af undergrunden, kan man nævne Republikken Tatarstan, hvis ministerium for økologi og naturressourcer godkendte "Proceduren for beregning af skade i tilfælde af lovovertrædelser inden for området undergrundsanvendelse i Republikken Tatarstan" (ordre nr. 322 dateret 9. april 2002) ...

Ifølge denne bekendtgørelse består den samlede mængde af skader på staten i tilfælde af overtrædelse af lovgivningen inden for undergrundsbrug af følgende komponenter:

Skader forårsaget af undergrunden ved uopretteligt tab af mineralressourcer;

Tab af budgetter på forskellige niveauer på grund af manglende betaling af skatter (betalinger) for brug af undergrund;

Skader på jord og planters ressourcer som følge af ødelæggelse (nedbrydning) af jordlaget og vegetationen på stedet for uautoriseret brug af undergrunden i det tilstødende territorium;

Omkostningerne ved at udføre arbejde med at vurdere omfanget af skader på undergrunden og skadevirkninger på miljøet (herunder opgørelse af tab og udførelse af de relevante dokumenter).

Ovenstående dokument indeholder proceduren for fastsættelse af skade i tilfælde af overtrædelse af loven, en vurdering af det samlede skadesbeløb er givet med eksempler på beregning af en specifik mængde af skader forårsaget af undergrunden og budgetter på forskellige niveauer, i forhold til udvikling af udbredte mineraler. Så for eksempel er skaden forårsaget af undergrunden (Ун) af det uoprettelige tab af mineralreserver bestemt af produktet af mængden af ​​den udvundne mineralressource (V) ved standarden for omkostningerne ved mineralressourcen (Nn) , ved prisen på en enhed af den udvundne mineralressource (S) og ved koefficienten for pålidelighed af reserverne efter kategorier (D).

Mineralomkostningsstandarder etableret i Republikken Tatarstan er vist i tabellen.

De vigtigste bestemmelser i den metodiske tilgang, der anvendes i republikken, kan tages i betragtning, når der udvikles andre typer mineraler.

Den samlede geoteknologiske skade vurderes i hvert enkelt tilfælde for individuelle objekter, i vores tilfælde mineralforekomster studeret og udviklet af både individuelle iværksættere og juridiske enheder (deres gruppe), afhængigt af indflydelseszonen for den udviklede forekomst (dets del) på miljøet, herunder infrastruktur og befolkning. Bestemmelse af indflydelseszonen er et selvstændigt forskningsproblem. Når du udfører det, er det vigtigt at tage højde for graden af ​​modtagelighed af det geologiske og miljø for mulige påvirkninger.

Kendskab til kilderne og årsagerne til geologiske og geoteknologiske skader gør det muligt at finde rationelle foranstaltninger til at forhindre dem eller eliminere negative konsekvenser, ud fra tesen om, at enhver geologisk skade forårsager geoteknologiske skader, dvs. den teknogene påvirkning af HW genererer både geologiske og geoteknologiske skader på samme tid. Af denne afhandling følger det, at før man bestemmer, evaluerer og udvikler foranstaltninger, der sigter mod at eliminere geoteknologiske skader, bør man studere, identificere kilder og træffe foranstaltninger til at forhindre geologiske skader.

Organisering af et særligt statsligt organ for kontrol og tilsyn inden for undergrundsanvendelse;

Sammenhængen og indbyrdes afhængighed af alle projekter, programmer, regler, planer og beslutninger;

Hierarkisk rangering (lodret og vandret) i henhold til niveauerne for deres implementering;

Logisk bygget og konsekvent implementering af de planlagte foranstaltninger med indførelse af personligt ansvar, primært repræsentanter for statslige udøvende myndigheder for rettidig gennemførelse af disse foranstaltninger;

Vedtagelse af en forenet metodisk tilgang legaliseret på føderationsniveau til udvikling og implementering af metoder, midler og foranstaltninger til kontrol og overvågning af rationel brug af undergrunden.

I vid udstrækning, om end i en deklarativ form, er mulige foranstaltninger til at forhindre eller minimere disse skader fastsat i den føderale lov "On Subsoil" (kapitel 23) og mere specifikt i "Regler for beskyttelse af undergrunden" PB-07 -601-03.M. Den reelle og effektive brug af selv disse langt fra ideelle reguleringsdokumenter er imidlertid alvorligt og mærkbart begrænset af det eksisterende kontrol- og tilsynsapparat i statsforvaltningen, hvis funktioner er blevet "taget væk" af forskellige ministerier, tjenester og agenturer tilknyttet funktion af landets mineral- og industrikompleks.

Vi mener, at ovenstående overvejelser, der afslører essensen af ​​teknogenese på undergrunden i udviklingen af ​​mineralforekomster, vil være nyttige for specialister, der beskæftiger sig med problemerne med rationel udvikling af georessourcer og bevarelse af undergrunden.

LITTERATUR:

1. Panfilov E.I. "Russisk minelovgivning: stat og måder at udvikle den på." M. Ed. IPKON RAS. 2004. ca. 35.

2. Papichev V.I. Metode til en omfattende vurdering af minedriftens teknologiske indvirkning på miljøet (resumé af doktorafhandling). M. Ed. IPKON RAS. 2004. c.41.

Introduktion

Skifergas er et alternativt brændstof til naturgas. Det udvindes fra aflejringer med lav kulbrintemætning placeret i skifersedimentære bjergarter i jordskorpen.

Nogle anser skifergas for at være graveren af ​​olie- og gassektoren i den russiske økonomi, mens andre betragter det som en storslået fidus af planetarisk skala.

Med hensyn til dens fysiske egenskaber adskiller renset skifergas sig ikke fundamentalt fra traditionel naturgas. Imidlertid indebærer teknologien til udvinding og rensning meget højere omkostninger sammenlignet med traditionel gas.

Skifergas og olie er groft sagt ufærdige olie og gas. Ved hjælp af "hydraulisk frakturering" kan en person udvinde brændstof fra jorden, før det opsamles i normale aflejringer. Sådan gas og olie indeholder en enorm mængde urenheder, der ikke kun øger produktionsomkostningerne, men også komplicerer forarbejdningsprocessen. Det vil sige, at det er dyrere at komprimere og fortætte skifergas end den, der produceres ved traditionelle metoder. Skifersten kan indeholde fra 30 % til 70 % metan. Desuden er skiferolie meget eksplosiv.

Rentabiliteten af ​​feltudvikling er karakteriseret ved EROEI-indikatoren, som viser, hvor meget energi der skal bruges for at opnå en brændstofenhed. Ved begyndelsen af ​​olieæraen i det tidlige 20. århundrede var EROEI for olie 100:1. Det betød, at for at producere hundrede tønder olie skulle en tønde brændes. Nu er EROEI faldet til 18:1.

Over hele verden udvikles mindre og mindre rentable indskud. Tidligere, hvis olien ikke fossede, så var et sådant felt ikke interessant for nogen, nu er det mere og oftere nødvendigt at udvinde olie til overfladen ved hjælp af pumper.

1. Historie

Den første kommercielle skifergasbrønd blev boret i USA i 1821 af William Hart i Fredonia, New York, betragtet som "naturgassens fader" i USA. Storstilet skifergasproduktion i USA er pioneret af George Mitchell og Tom Ward

Storstilet kommerciel produktion af skifergas blev startet af Devon Energy i USA i begyndelsen af ​​2000'erne, som ligger i Barnett-feltet. i Texas i 2002 for første gang anvendt en kombination af horisontal boring og flertrins hydraulisk frakturering. Takket være en kraftig stigning i sin produktion, kaldet i medierne "en gasrevolution", blev USA i 2009 verdens førende inden for gasproduktion (745,3 milliarder kubikmeter), med mere end 40% fra ukonventionelle kilder (kulleje) metan og skifergas).

I første halvdel af 2010 brugte verdens største brændstofselskaber 21 milliarder dollars på aktiver relateret til produktion af skifergas. På det tidspunkt foreslog nogle kommentatorer, at skifergasrushet, kaldet skiferrevolutionen, var resultatet af en reklamekampagne inspireret af en række energiselskaber, der har investeret kraftigt i skifergasprojekter og har brug for yderligere strømme. Hvorom alting er, efter at skifergas dukkede op på verdensmarkedet, begyndte gaspriserne at falde.

I begyndelsen af ​​2012 var de amerikanske naturgaspriser faldet til et godt stykke under omkostningerne ved skifergasproduktion, hvilket fik den største skifergasaktør, Chesapeake Energy, til at annoncere en produktionsnedskæring på 8 % og en 70 % capex i boring. I første halvdel af 2012 var gas i USA, hvor der var en overproduktion af gas, billigere end i Rusland, som har verdens største påviste gasreserver. Lave priser tvang de førende gasproducenter til at skære i produktionen, hvorefter gaspriserne steg. I midten af ​​2012 begyndte en række store virksomheder at opleve økonomiske vanskeligheder, og Chesapeake Energy var på randen af ​​konkurs.

2. Problemer med skifergasproduktion i 70'erne og 80'erne og faktorer for industriel vækst og feltudvikling i USA i 90'erne

Olie- og gasindustrien anses for at være en af ​​de mest kapitalintensive. Høj konkurrence tvinger aktive aktører på markedet til at investere enorme summer i forskningsarbejde, og store investeringsselskaber til at opretholde en stab af analytikere med speciale i prognoser relateret til olie og gas. Det ser ud til, at alt her er så godt undersøgt, at vi næsten ikke har nogen chance for at gå glip af noget mere eller mindre væsentligt. Ikke desto mindre var ingen af ​​analytikerne i stand til at forudsige en kraftig stigning i skifergasproduktionen i Amerika - et reelt økonomisk og teknologisk fænomen, der i 2009 bragte USA i spidsen med hensyn til gasproduktion, ændrede radikalt den amerikanske gasforsyningspolitik. vendte det indenlandske gasmarked fra knap til selvforsynende og kan alvorligt påvirke magtbalancen i den globale energisektor.

Interessant nok kan fænomenet industriel skifergasproduktion kun kaldes en teknologisk revolution eller et videnskabeligt gennembrud med en meget stor strækning: videnskabsmænd har kendt til gasforekomster i skifer siden begyndelsen af ​​det 19. århundrede, den første kommercielle brønd i skiferformationer var boret i USA i 1821, længe før de første i olieboringsverdenen, og de teknologier, der bruges i dag, er blevet testet af specialister i flere årtier. Indtil for nylig blev kommerciel udvikling af de gigantiske skifergasreserver dog anset for at være økonomisk upraktisk.

Den største forskel og den største vanskelighed ved produktion af skifergas er den lave permeabilitet af gasholdige skiferformationer (knust sand omdannet til forstenet ler): kulbrinte siver praktisk talt ikke gennem tæt og meget hård sten, så en traditionel lodret brønd er udlignet. viser sig at være meget lille, og markudbygning bliver økonomisk urentabel.

I 70'erne af det sidste århundrede afslørede efterforskning fire enorme skiferstrukturer i USA indeholdende enorme reserver af gas (Barnett, Haynesville, Fayetteville og Marcellus), men industriel produktion blev anerkendt som urentabel, og forskning inden for skabelse af passende teknologier blev afbrudt efter faldet i olieprisen i 80'erne.

Naturgas i reservoirforhold (tilstande for forekomst i jordens indre) er i en gasformig tilstand - i form af separate akkumuleringer (gasaflejringer) eller i form af en gasdæksel af olie- og gasfelter eller i opløst tilstand i olie eller vand

Ideen om at udvinde gas fra skiferreservoirer i USA vendte først tilbage i 90'erne på baggrund af stigende gasforbrug og stigende energipriser. I stedet for adskillige urentable lodrette brønde brugte forskerne den såkaldte horisontale boring: Ved tilgangen til den gasførende formation afviger boret fra lodret med 90 grader og rejser hundredvis af meter langs formationen, hvilket øger kontaktzonen med stenen. Oftest opnås brøndboringsafvigelse ved at bruge en fleksibel borestreng eller specielle samlinger, der giver en afbøjningskraft på boret og asymmetrisk bundhulsfejl.

For at øge produktiviteten af ​​brønden bruges teknologien til multipel hydraulisk frakturering: en blanding af vand, sand og specielle kemiske reagenser pumpes ind i en vandret brønd under højt tryk (op til 70 MPa, det vil sige omkring 700 atmosfærer), som bryder formationen, ødelægger tæt sten og skillevægge af gaslommer og kombinerer gasreserver. Vandets tryk gør, at der opstår sprækker, og sandkornene, som tvinges ind i disse sprækker af væskestrømmen, forstyrrer det efterfølgende "kollaps" af klippen og gør skiferformationen permeabel for gas.

Den kommercielle udvikling af skifergas i USA er blevet rentabel på grund af flere yderligere faktorer. Den første er tilstedeværelsen af ​​state-of-the-art udstyr, materialer med den højeste slidstyrke og teknologier, der tillader meget præcis placering af brøndboringer og hydrauliske brud. Sådanne teknologier er blevet tilgængelige selv for små og mellemstore gasproducenter efter innovationsboomet i forbindelse med stigende energipriser og øget efterspørgsel (og dermed priser) på udstyr til olie- og gasindustrien.

Den anden faktor er de relativt tyndt befolkede områder, der støder op til skifergasfelter: producenter kan bore adskillige brønde i enorme områder uden kontinuerlig koordinering med myndighederne i nærliggende bosættelser.

Den tredje og vigtigste faktor er åben adgang til det udviklede amerikanske gasrørledningssystem. Denne adgang er lovreguleret, og selv små og mellemstore virksomheder, der har produceret gas, kan på gennemsigtige vilkår få adgang til røret og bringe gas til slutforbrugeren til en rimelig pris.

3. Teknologi for skifergasproduktion og miljøpåvirkning

Skifergasproduktion involverer horisontal boring og hydraulisk frakturering. En vandret brønd bores gennem et lag gasskifer. Derefter pumpes titusindvis af kubikmeter vand, sand og kemikalier ned i brønden under tryk. Som et resultat af formationsbruddet strømmer gas gennem sprækkerne ind i brønden og videre til overfladen.

Denne teknologi forårsager kolossal skade på miljøet. Uafhængige miljøforkæmpere har beregnet, at den specielle borevæske indeholder 596 typer kemikalier: korrosionsinhibitorer, fortykningsmidler, syrer, biocider, skiferkontrolhæmmere og geleringsmidler. Hver boring kræver op til 26 tusind kubikmeter mudder. Formål med nogle kemikalier:

saltsyre hjælper med at opløse mineraler;

ethylenglycol bekæmper dannelsen af ​​aflejringer på rørvæggene;

isopropylalkohol bruges til at øge væskens viskositet;

glutaraldehyd bekæmper korrosion;

lette oliefraktioner bruges til at minimere friktion;

guargummi øger viskositeten af ​​opløsningen;

ammoniumperoxodisulfat forhindrer nedbrydning af guargummi;

formamid forhindrer korrosion;

borsyre opretholder væskens viskositet ved høje temperaturer;

citronsyre bruges til at forhindre metaludfældning

kaliumchlorid forhindrer passage af kemiske reaktioner mellem jorden og væsken;

natrium- eller kaliumcarbonat bruges til at opretholde syrebalancen.

Titusvis af tons opløsning fra hundredvis af kemiske navne blandes med grundvandet og forårsager en lang række uforudsigelige negative konsekvenser. Samtidig bruger forskellige olieselskaber forskellige sammensætninger af løsningen. Faren er ikke kun selve løsningen, men også de forbindelser, der stiger op af jorden som følge af hydraulisk frakturering. På udvindingssteder er der en pest af dyr, fugle, fisk, kogende vandløb med metan. Kæledyr bliver syge, taber håret, dør. Giftige produkter kommer i drikkevandet og luften. Amerikanere, der ikke er så heldige at bo tæt på olieplatforme, oplever hovedpine, blackouts, neuropati, astma, forgiftning, kræftsygdomme og mange andre sygdomme.

Forgiftet drikkevand bliver udrikkeligt og kan være normalt til sort i farven. I USA er der en ny sjov at sætte ild til drikkevand, der strømmer fra hanen.

Dette er undtagelsen snarere end reglen. De fleste mennesker er virkelig bange i denne situation. Naturgas er lugtfri. Den lugt, vi lugter, kommer fra lugtstoffer, der er specielt blandet til at opdage lækager. Udsigten til at skabe en gnist i et hus fyldt med metan tvinger VVS til at lukke i sådan en situation. Boring af nye vandboringer er ved at blive farligt. Man kan løbe ind i metan, som leder efter et udløb til overfladen efter hydraulisk frakturering. Det skete for eksempel for denne landmand, som besluttede at lave sig en ny brønd i stedet for den forgiftede. Metanfontænen slog i tre dage. Ifølge eksperter blev 84 tusind kubikmeter gas frigivet til atmosfæren.

Amerikanske olie- og gasselskaber anvender følgende grove mønster på lokalbefolkningen.

Det første skridt: "Uafhængige" miljøforkæmpere laver en undersøgelse, ifølge hvilken alt er i orden med drikkevand. Det er her, det hele ender, hvis ofrene ikke anlægger sag.

Andet trin: Retten kan pålægge olieselskabet at forsyne beboerne med importeret drikkevand på livstid, eller at levere renseudstyr. Som praksis viser, sparer behandlingsudstyr ikke altid. For eksempel passerer ethylenglycol gennem filtre.

Tredje trin: Olieselskaber betaler erstatning til ofre. Erstatningsbeløb måles i titusindvis af dollars.

Fjerde trin: Der skal underskrives en fortrolighedsaftale med de skadelidte, der fik erstatning, så sandheden ikke kommer frem.

Ikke al den giftige opløsning er blandet med grundvand. Omkring halvdelen bliver "skrotet" af olieselskaber. Kemikalier hældes i gruber, og springvand tændes for at øge fordampningshastigheden.

4. Skifergasreserver rundt om i verden

Et vigtigt spørgsmål: truer den massive industrielle produktion af skifergas i USA Ruslands økonomiske sikkerhed? Ja, spændingen omkring skifergas har ændret magtbalancen på gasmarkedet, men det drejer sig primært om spotpriser, det vil sige udveksling, øjeblikkelige gaspriser. Hovedaktørerne på dette marked er producenter og leverandører af flydende gas, mens store russiske producenter trækker mod markedet for langsigtede kontrakter, som ikke bør miste stabilitet i den nærmeste fremtid.

Ifølge informations- og konsulentvirksomheden IHS CERA kan den globale produktion af skifergas i 2018 nå op på 180 milliarder kubikmeter om året.

Indtil videre er det veletablerede og pålidelige system med den såkaldte "pipeline pricing", som Gazprom opererer i henhold til (store reserver af konventionel gas - transportsystemet - en stor forbruger) at foretrække for Vesteuropa end det risikable og dyre udvikling af egne skifergasfelter. Men det er de primære omkostninger ved produktion af skifergas i Europa (dets reserver anslås til 12-15 billioner kubikmeter), der vil bestemme de europæiske gaspriser i de næste 10-15 år.

5. Problemer med produktion af skiferolie og -gas

Produktionen af ​​skiferolie og -gas står over for en række problemer, som i den nærmeste fremtid kan begynde at få en betydelig indvirkning på denne industri.

For det første er produktion kun rentabel, hvis både gas og olie produceres på samme tid. Det vil sige, at produktionen af ​​kun skifergas er for dyr. Det er nemmere at få det fra havet ved hjælp af japansk teknologi.

For det andet, hvis vi tager gasprisen i betragtning på de amerikanske hjemmemarkeder, kan vi konkludere, at udvindingen af ​​skifermineraler er subsidieret. Det skal huskes, at i andre lande vil skifergasproduktion være endnu mindre rentabel end i USA.

For det tredje blinker navnet på Dick Cheney, den tidligere amerikanske vicepræsident, alt for ofte på baggrund af al hysteriet om skifergas. Dick Cheney var oprindelsen til alle amerikanske krige i det første årti af det 21. århundrede i Mellemøsten, hvilket førte til stigningen i energipriserne. Dette får nogle eksperter til at tro, at de to processer var tæt forbundet.

For det fjerde kan produktionen af ​​skifergas og olie forårsage meget alvorlige miljøproblemer i produktionsområdet. Påvirkningen kan udøves ikke kun på grundvandet, men også på seismisk aktivitet. Et betydeligt antal lande og endda amerikanske stater har indført et moratorium for produktion af skiferolie og -gas på deres territorium. I april 2014 vandt en amerikansk familie fra Texas den første fracking-sag nogensinde mod skifergas. Familien vil modtage 2,92 millioner dollars fra olieselskabet Aruba Petroleum i kompensation for forureningen af ​​deres grund (inklusive en brønd med vand, der er blevet udrikkeligt) og sundhedsskader. I oktober 2014 blev det afsløret, at grundvandet på tværs af Californien var forurenet af milliarder af liter farligt affald fra skifergasminedrift (fra et brev sendt af statslige embedsmænd til US Environmental Protection Agency).

På grund af mulige skader på miljøet er produktion af skifergas forbudt i Frankrig og Bulgarien. Udvinding af skiferråmaterialer er også forbudt eller suspenderet i Tyskland, Holland og en række amerikanske stater.

Rentabiliteten af ​​industriel produktion af skifergas er klart forbundet med økonomien i den region, hvor den produceres. Skifergasforekomster er blevet fundet ikke kun i Nordamerika, men også i Europa (inklusive det østlige), Australien, Indien og Kina. Den kommercielle udvikling af disse forekomster kan dog være vanskelig på grund af den tætte befolkning (Indien, Kina), mangel på transportinfrastruktur (Australien) og strenge miljøstandarder (Europa). Der er udforskede skiferforekomster i Rusland, hvoraf den største er Leningradskoe, en del af det store baltiske bassin, men omkostningerne ved gasudvikling overstiger betydeligt omkostningerne ved at producere "traditionel" gas.

6. Prognoser

Det er for tidligt at bedømme, hvor stor en påvirkning udvikling af skifergas og olie kan have. Ifølge de mest optimistiske skøn vil det sænke olie- og gaspriserne lidt - til niveauet for nul rentabilitet af skifergasproduktion. Ifølge andre skøn vil den subsidierede udvikling af skifergas snart være overstået.

I 2014 udbrød en skandale i Californien – det viste sig, at Monterey-feltets skiferoliereserver var alvorligt overvurderet, og at de reelle reserver var omkring 25 gange lavere end tidligere forudsagt. Dette førte til et fald på 39 % i det samlede skøn over de amerikanske oliereserver. Denne hændelse kan udløse en massiv opskrivning af skiferreserver rundt om i verden.

I september 2014 blev det japanske selskab Sumitomo tvunget til helt at lukke et storstilet skiferolieprojekt i Texas med rekordstore tab på 1,6 milliarder dollars.“Opgaven med at udvinde olie og gas var meget vanskelig,” siger selskabet.

Skiferforekomster, hvorfra der kan udvindes skifergas, er meget store og ligger i en række lande: Australien, Indien, Kina, Canada.

Kina planlægger at producere 6,5 milliarder kubikmeter skifergas i 2015. Den samlede mængde naturgasproduktion i landet vil vokse med 6% fra det nuværende niveau. I 2020 planlægger Kina at nå produktionsniveauer i intervallet 60 milliarder til 100 milliarder kubikmeter skifergas årligt. I 2010 udstedte Ukraine licenser til efterforskning af skifergas til Exxon Mobil og Shell.

I maj 2012 blev vinderne af konkurrencen om udvikling af gasfelterne Yuzovskaya (Donetsk-regionen) og Olesskaya (Lvovskaya) kendt. Det var henholdsvis Shell og Chevron. Kommerciel produktion fra disse områder forventes at begynde i 2018-2019. Den 25. oktober 2012 begyndte Shell at bore den første efterforskningsbrønd efter komprimeret sandstensgas i Kharkiv-regionen. En aftale mellem Shell og Nadra Yuzovskaya om deling af produktion fra skifergasproduktion i Yuzovsky-blokken i Kharkiv- og Donetsk-regionerne blev underskrevet den 24. januar 2013 i Davos (Schweiz) med deltagelse af Ukraines præsident.

Næsten umiddelbart efter begyndte aktioner og strejker af miljøforkæmpere, kommunister og en række andre aktivister i Kharkiv- og Donetsk-regionerne, rettet mod udviklingen af ​​skifergas og i særdeleshed mod at give en sådan mulighed for udenlandske virksomheder. Rektor for Priazovsky Tekniske Universitet, professor Vyacheslav Voloshin, leder af Institut for Arbejds- og Miljøbeskyttelse, deler ikke deres radikale følelser og påpeger, at minedrift kan udføres uden skade på miljøet, men der er behov for yderligere forskning i den foreslåede minedrift. teknologi.

Konklusion

økologi i skifergasfeltet

I dette essay har vi set på produktionsmetoder, historie og miljøpåvirkning af skifergas. Skifergas er et alternativt brændstof. Denne energiressource kombinerer kvaliteten af ​​fossile brændstoffer og en vedvarende kilde og findes over hele verden, så næsten ethvert energiafhængigt land kan forsyne sig med denne energiressource. Imidlertid er udvindingen forbundet med store miljøproblemer og katastrofer. Personligt synes jeg, at udvinding af skifergas er en for farlig metode til at udvinde brændstof til dagen. Og indtil videre, på vores niveau af teknologiske fremskridt, er en person ikke i stand til at opretholde balancen i økosystemet ved at udvinde denne type brændstof ved en sådan radikal metode.

Liste over anvendte kilder

1. Skifergas [Elektronisk ressource]. - Adgangstilstand: # "justify">. Skifergas - revolutionen fandt ikke sted [Elektronisk ressource]. - Adgangstilstand: # "justify">. Skifergas [Elektronisk ressource]. Adgangstilstand: https://ru.wikipedia.org/wiki/Shale_gas#cite_note-72

Send en ansøgning med angivelse af emnet allerede nu for at høre om muligheden for at få en konsultation.