Анализ рисков и меры по предотвращению нагревания и горения в отвалах угольных отходов

Добыча угля с 1830 года привела к образованию значительных объемов горных отходов. При складировании в отвалах эти отходы иногда могут нагреваться, а затем воспламеняться. Это может приводить к потенциально опасным явлениям, представляющим угрозу для человека и окружающей среды, включая ожоги, загрязнение, пожары, взрывы и потерю устойчивости. Нагревание и его переход к горению могут быть обусловлены внутренними причинами, такими как самонагревание, связанное с экзотермическими процессами окисления и гидратации угля и/или сульфидных минералов, либо внешними причинами, такими как природные или случайные пожары, удары молнии и короткие замыкания. Для количественной оценки типов рисков, связанных с нагреванием и горением, был проведен обзор литературы. Сначала оценивалось общее число угольных отвалов, созданных во всем мире, а затем определялась доля отвалов, в которых происходят или происходили нагревание либо горение. Анализ выявил 180 000 угольных отвалов, созданных с начала добычи угля; согласно международному обзору современного состояния исследований и результатам анкетирования, направленного более чем ста респондентам, примерно в одной трети из них происходят или происходили нагревание либо горение. Представлены основные механизмы инициирования этих процессов, опасные события, к которым они приводят, и связанные с ними потенциально опасные явления для человека и окружающей среды. К ним относятся проблемы безопасности (ожоги, взрывы и потеря устойчивости), проблемы здоровья (загрязнение воздуха и воды, а также неприятные запахи) и/или экологические проблемы (выделение экотоксичных соединений, кислотных туманов или парниковых газов). Затем проведен анализ рисков на основе этих данных и составлен перечень основных методов снижения рисков (укрытие, выемка, мониторинг и т. д.), позволяющих эффективно обрабатывать такие отвалы. Эти данные проиллюстрированы несколькими примерами из двух европейских стран — производителей угля, Польши и Чешской Республики, которые недавно посетили авторы.