Эксперимент «Кливаж» на шахте «Юный коммунар» Енакиево, Донецкая область

Шахты Донбасса опасны по внезапным выбросам угля и газа-метана

Одним из методов борьбы с этим явлением является проведение в шахтах «сотрясательных» взрывов

В конце 70-х годов был предложен способ предотвращения внезапных выбросов угля и газа в шахтах с помощью ядерных взрывов В конце 70-х годов был предложен способ предотвращения внезапных выбросов угля и газа в шахтах с помощью ядерных взрывов

Для реализации этого способа был разработан специальный проект осуществления ядерного взрыва на шахте «Юнный коммунар». Разработчики проекта: институт горного дела им. Скочинского (головная организация); ВНИПИпромтехнологии;Днепрогипрошахт; институт радия.

Взрыв мощностью 300 т осуществлен 16 сентября 1979 года на глубине 903 м на восточном крыле шахтного поля шахты «Юный коммунар»

Кливаж (франц. clivage – расслоение), расщепление горных пород густой сетью трещин на тонкие пластины и призмы Кливаж (франц. clivage – расслоение), расщепление горных пород густой сетью трещин на тонкие пластины и призмы

Мощность взрыва определена из условия обеспечения сейсмической безопасности шахтных стволов и основных выработок, а также промышленных и жилых зданий на поверхности в районе шахты и в г. Енакиево.

Исследования проводили: Исследования проводили: ГУ «Институт гигиены и медицинской экологии им. А.Н.Марзеева» АМН Украины ГУ «Институт гигиены и медицинской экологии им. А.Н.Марзеева» АМН Украины ) Национальный Научный Центр Харковский физико-технический институт (ННЦ ХФТИ) Донецкая областная СЭС Донецкая областная СЭС ВНИПИпромтехнологии ВНИПИпромтехнологии

В годах в зону взрыва с полевого штрека, пройденного на горизонте 826 м, пробурены две исследовательские скважины, с помощью которых установлено, что в очаге взрыва образовался остеклованный расплав силикатных пород диаметром около 10 м, в котором заключены радиоактивные продукты ядерного взрыва. Диаметр зоны разгрузки по горному давлению составляет 120…150 м.

В результате бурения было определено, что вокруг остеклованного тела находятся зоны: дробления с радиусом около 15 м; интенсивной трещиноватости с радиусом около 35 м; подновления естественных трещин с радиусом около 60 м

Масса расплава составляет около 150 т Масса расплава составляет около 150 т с площадью поверхности 1400 м 2. с площадью поверхности 1400 м 2.

Извлечь образцы расплава, включающие в себя радиоактивные продукты ядерного взрыва, не представилось возможным, так как они находятся под обломками обрушившейся породы. Извлечь образцы расплава, включающие в себя радиоактивные продукты ядерного взрыва, не представилось возможным, так как они находятся под обломками обрушившейся породы.

В 2001 году Министерство топлива и энергетики Украины приняло решение о ликвидации шахты в связи с тем, что продолжение эксплуатации шахты признано экономически нецелесообразным. Из трех вариантов ликвидации шахты принят вариант сухой консервации с переведением ее в режим постоянного водоотлива, который должен быть сохранен до позитивного решения вопроса о ликвидации шахты с затоплением, как экономически более выгодного.

В 2006 году был выполнен проект ликвидации шахты в двух вариантах: В 2006 году был выполнен проект ликвидации шахты в двух вариантах: - I вариант - ликвидация шахты с сохранением в работе ее водоотливного комплекса; - I вариант - ликвидация шахты с сохранением в работе ее водоотливного комплекса; - II вариант - ликвидация шахты с передачей всего водопритока на водоотливной комплекс шахты «Красный Октябрь». - II вариант - ликвидация шахты с передачей всего водопритока на водоотливной комплекс шахты «Красный Октябрь».. При разработки вариантов особое внимание было уделено вопросам радиоэкологической безопасности и мониторингу окружающей среды в районе шахты «Юный коммунар» и шахты «Красный Октябрь» и их соответствии современным нормативным документам по радиационной безопасности(НРБУ-97/Д-2000, НРБУ-97, ОСПУ-2005).

Единственным фактором радиационной опасности может являться попадание в шахтную воду радионуклидов – радиоактивных веществ, являющихся продуктами ядерного взрыва, и непрореагировавшего ядерного горючего.

По данным ХФТИ, активность, заключенная в полости объекта Кливаж, по состоянию на данное время определяется радионуклидами 137 Cs, 90 Sr и не прореагировавшим ядерным горючим: 235 U, в случае, если заряд урановый, или 239 Pu, в случае плутониевого заряда. Численные значения активности Q следующие: Q Cs = 28,1 Ки, Q Sr = 28,3 Ки, Q U = 0,032 Ки, Q Pu = 310,5 Ки.

Референтный состав радионуклидов на Радионуклид Общая активность, Бк Удельная активность, Бккг -1 Уровень изъятия, Бккг -1 Sr-90 1, , ,010 3 Cs-137 1, , ,010 3 U-235 1, , ,010 3 Pu-239 1, , , ,110 3

Радиационный контроль производился сразу же после взрыва и до 1993 года профессиональными специалистами института ВНИПИпромтехнологии. Измерения проводились как на промплощадке шахты, так и в горных выработках. Результаты измерений в атмосфере горных выработок, в частности, свидетельствовали о незначительном повышении естественного радиационного фона сразу же после взрыва, которое к концу дня г. снизилось до уровня 15…30 мкР/ч, имевшего место в этих выработках до проведения эксперимента

В 1996 году Минэкобезопасности была создана комиссия по изучению воздействия эксперимента «Кливаж» на территорию промплощадки шахты «Юный коммунар», поселка Юнокоммунарск и город Енакоево. В 1996 году Минэкобезопасности была создана комиссия по изучению воздействия эксперимента «Кливаж» на территорию промплощадки шахты «Юный коммунар», поселка Юнокоммунарск и город Енакоево. Выводы комиссии - ядерный взрыв не оказал влияния на окружающую среду. Выводы комиссии - ядерный взрыв не оказал влияния на окружающую среду.

«Многолетние наблюдения, которые проводились Донецкой областной санэпидемстанцией, Госуправлением экологической безопасности по Донецкой области, научными институтами, геологическими экспедициями, а также данные специалистов и экспертов комиссии Минэкобезопасности, которая была создана по поручению Первого вице-премьера В.Дурдинца с целью изучения влияния «Кливажа» на окружающую среду, свидетельствуют о том, что взрыв на шахте «Юнком» не привел к радиационному загрязнению прилегающей территории и окружающей среды. Рост онкологических заболеваний связан с синергетическим фактором общего неблагоприятного экологического состояния в данном регионе».

Результаты анализов воды, выполненные в разное время различными организациями, свидетельствуют об отсутствии в шахтных водах радиоактивных продуктов деления

Активность искусственных радионуклидов в водных пробах Место отбора проб Удельная активность, Бк/л H-3Sr-90Cs-137 Полость взрыва, ,610,3 Вост.квершлаг, ,010,2 Сбросной коллектор ,010, ,00020,01 Водоемы вблизи шахты, 1991 Р. Булавин 10000,0270,011 Пруд-отстойник у д.Дашковка 30000,0030,023 НРБ 76/ ,8555 НРБУ

Для определения скорости поступления радионуклидов в подземную среду ХФТИ изготовлены имитаторы образованного ядерным взрывом стеклокерамического расплава на основе песчаника, взятого на горизонте 936 м в забое промквершлага с полевого штрека «Восток» на пласт «Девятка», с добавлением определенного количества урана, цезия и стронция, и исследована их химическая устойчивость (растворимость) методом выщелачивания нуклидов. Для определения скорости поступления радионуклидов в подземную среду ХФТИ изготовлены имитаторы образованного ядерным взрывом стеклокерамического расплава на основе песчаника, взятого на горизонте 936 м в забое промквершлага с полевого штрека «Восток» на пласт «Девятка», с добавлением определенного количества урана, цезия и стронция, и исследована их химическая устойчивость (растворимость) методом выщелачивания нуклидов.

Схема проведения испытаний образцов на выщелачивание

Концентрация К радионуклидов в омываемой полость взрыва воде Полученные данные положены в основу расчета радиационной безопасности ликвидации шахты «Юный коммунар» Полученные данные положены в основу расчета радиационной безопасности ликвидации шахты «Юный коммунар»

Регулирующий контроль применительно к ликвидируемой шахте «Юный коммунар» Ликвидация шахты «Юный коммунар» с передачей воды на водоотливный комплекс шахты «Красный Октябрь» требует проведения постоянного мониторинга окружающей среды: Ликвидация шахты «Юный коммунар» с передачей воды на водоотливный комплекс шахты «Красный Октябрь» требует проведения постоянного мониторинга окружающей среды: концентрации радионуклидов в отходах на момент освобождения выше уровней изъятия, поэтому для объекта «Кливаж» не может быть применено «полное освобождение». концентрации радионуклидов в отходах на момент освобождения выше уровней изъятия, поэтому для объекта «Кливаж» не может быть применено «полное освобождение». так как дозы потенциального облучения не превышают 10 мк Зв·год -1, а риск потенциального облучения, равный 1,8·10 -9 значительно ниже уровня, определенного в нормативных документах как пренебрежимый риск, то объекту «Кливаж» должно быть предоставлено «ограниченное освобождение». так как дозы потенциального облучения не превышают 10 мк Зв·год -1, а риск потенциального облучения, равный 1,8·10 -9 значительно ниже уровня, определенного в нормативных документах как пренебрежимый риск, то объекту «Кливаж» должно быть предоставлено «ограниченное освобождение».

Мониторинг источника и окружающей среды при ликвидации шахты «Юный коммунар» Ежегодные затраты на проведение радиоэкологического мониторинга в районе шахты «Красный Октябрь» определены в 54031,12 грн в год без НДС. Контролируемая среда Контролируемые параметры Место контроля и количество проб в год До установки по обеззараживанию шахтных вод Пруд- осветлитель Район шахты «Красный Октябрь» (р. Булавин) Ил Суммарная α-активность 661 Суммарная β-активность 661 Концентрация изотопов урана, 137 Cs, 90 Sr, 239 Pu, 241 Am 441 Подземные (шахтные) воды Концентрация 3 H, 235 U, 137 Cs, 90 Sr, 239 Pu, 241 Am 6 Суммарная α-активность 12 Суммарная β-активность 12 Поверхностные воды Концентрация 3 H, 235 U, 137 Cs, 90 Sr, 239 Pu, 241 Am 61 Суммарная α-активность 124 Суммарная β-активность 124