Бразильская горнодобывающая компания Vale продолжает разбираться с последствиями прорыва дамбы на руднике возле Брумадиньо, который унес жизни 165 местных жителей. К огромным штрафам и компенсациям прибавились подозрения в том, что у компании есть большие проблемы с безопасностью других хвостохранилищ. Так, на прошлой неделе из района, прилегающего к плотине шахты Гонго Соко, были эвакуированы около 500 человек. По данным СМИ, Vale не получила сертификат об устойчивости этой дамбы. Затем последовал запрет использовать еще восемь хвостохранилищ, которыми управляет компания.
Мы попросили Ивана Хулапа, ведущего инженера одного из проектных институтов Украины, который занимается разработкой проектов хвостохранилищ для горнодобывающих компаний, рассказать, что могло стать причиной аварии в Бразилии, а также объяснить, как следят за безопасностью на таких объектах в Украине.
Расследование трагедии на руднике Vale пока не окончено, потому точная причина прорыва дамбы не известна. Из открытых источников мы знаем, что слабым местом хвостохранилища была его конструкция. Дамба, которая удерживала отходы добычи руды, отсыпалась из хвостов, то есть из отходов обогащения полезных ископаемых. Они похожи на песок. Такая конструкция более дешевая, подвержена размыву и менее устойчива при наращивании хвостохранилища. Дамбы из такого материала требуют тщательного уплотнения и дополнительного крепления, чтобы предотвратить их эрозию.
Проблемы на хвостохранилище начались еще летом. Работники рудника говорили о том, что в июле прошлого года дамба дала течь у основания, а ее ликвидация не решила проблему безопасности сооружения. Если опираться на слова рабочих, выходит, что причину протечки не устранили. Вода продолжала размывать накопленные хвосты, пока дамба не потеряла устойчивость и в слабом месте ее прорвало. Но без понимания конструкции дамбы сложно что-то сказать наверняка.
Стоп-кадр из видео прорыва дамбы. На склоне видны вертикальные борозды, по которым и началось разрушение. Это могла быть эрозия от воздействия воды.
В Украине такую ситуацию представить сложно. Проектирование и строительство хвостохранилищ, правила их эксплуатации, контроль за безопасностью отрабатывались десятилетиями. За это время сформировалась надежная система, благодаря которой серьезных аварий не было.
Конструкция дамб на хвостохранилищах в Украине более надежная. Они, как правило, строятся с использованием горной массы, что придает сооружению необходимую устойчивость. Из хвостов делают только те конструкции, которые не несут никакой нагрузки.
Схема намыва хвостохранилища
1) первичная дамба; 2) вторичные дамбы, возводимые поярусно; 3) упорная призма, состоящая из наиболее крупнозернистых фракций намываемого грунта; 4) намывной пульповод; 5) пляж (делится на карты); 6) промежуточная зона; 7) прудок (прудок-отстойник), обеспечивающий водоосветление и водоснабжение; 8) водосбросный (водозаборный) колодец; 9) ядро (центральная зона); 10) водосбросная труба. Источник иллюстрации
Для создания упорной призмы хвостохранилище разбивается на карты – это своего рода ячейки. Наружные и внутренние дамбы этих ячеек отсыпаются из горной массы, а вот разделительные дамбы между картами уже могут отсыпаться из хвостов. Если с этим элементом что-то случится, то худшее, что может произойти – вода перетечет в соседнюю карту. На каждом хвостохранилище также предусмотрена система дренажей. С ее помощью можно предупредить попадание технической воды в грунт и подземные воды. Такая конструкция типична для большинства украинских хранилищ отходов производства.
Избежать аварийных ситуаций помогает специальная система мониторинга за состоянием дамбы. Служба эксплуатации, которая есть на каждом добывающем комбинате, проводит визуальные наблюдения, а также проверяет показатели контрольно-измерительной аппаратуры, установленной при строительстве на каждом ярусе и по всему периметру хвостохранилища. Это марки горизонтального смещения, которые показывают устойчивость дамбы, глубинные плиты-марки, которые служат для определения деформаций или осадки, и пьезометры, которые показывают уровень воды. При этом надо понимать, что контрольно-измерительная аппаратура не может выйти из строя от удара или подобного воздействия в силу своей конструкции. Например, пьезометр – это полая труба, забуренная в землю на глубину 20 метров.
Ряд параметров проверяется ежедневно, благодаря чему можно оперативно заметить любые отклонения от нормы. Например, если в пьезометрах уровень воды понижается, специалисты начнут искать, где может быть утечка, и предпримут необходимые меры. По меткам и аппаратуре можно увидеть, что теряется устойчивость и в таком случае пригрузить слабое место дополнительным слоем горной массы. Такие ситуации решаются оперативно. В зависимости от сложности и срочности работы могут занимать от одного-двух дней до недели.
записала Ольга Кравченко