ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ РАБОТ ПО ЛЕСНОЙ РЕКУЛЬТИВАЦИИ НА УГОЛЬНЫХ РАЗРЕЗАХ В ИРКУТСКОЙ ОБЛАСТИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ

Оригинальная статья

УДК 622.882(571.53):550.814 © Коллектив авторов, 2021

Исследование динамики работ по лесной рекультивации на угольных разрезах в Иркутской области с использованием результатов дистанционного зондирования*

DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2021-9-51-54

В статье представлено исследование динамики производства работ по лесной рекультивации на породных отвалах, отсыпанных в ходе добычи угля открытым способом на территории Иркутской области. По данным дистанционного зондирования за 35-летний период установлена позитивная динамика в проведении лесной рекультивации. Весь объем работ по лесо-восстановительной экологии выполнен на породных отвалах, отсыпанных в ходе открытой разработки Черемховского, Азей-ского, Мугунского и Жеронского угольных месторождений. Ключевые слова: дистанционное зондирование,лесовос-становительная экология, Иркутская область,угольные карьеры, породные отвалы, лесная рекультивация, дистанционный мониторинг.

Для цитирования: Исследование динамики работ по лесной рекультивации на угольных разрезах в Иркутской области с использованием результатов дистанционного зондирования / И.В. Зеньков, Чинь Ле Хунг, И.А. Ганиева и др. // Уголь. 2021. № 9. С. 51-54. 001: 10.18796/0041-57902021-9-51-54.

ВВЕДЕНИЕ

Развитие восточных территорий бывшего СССР предполагало становление экономики, создание новых производств, в том числе потребляющих бурые и каменные угли. В начале 1920-х годов в Иркутской области было положено начало разработке Черемховского месторождения каменного угля. Более масштабная разработка угольных месторождений на территории области началась во второй половине 1940-х годов. Восстановление земель, нарушенных в ходе разработки открытым способом месторождений угля, в регионе проводилось в основном по одному направлению - лесо-восстановление (лесная рекультивация) на породных отвалах угольных карьеров.

С середины ХХ в. во всем мире начинаются работы по исследованию экологии в регионах с добычей твердых полезных ископаемых, в том числе и на территориях, где производится добыча угля открытым способом. Интерес

* Исследование проведено в рамках международного сотрудничества в области расширения сферы использования технологий дистанционного зондирования Земли и восстановительной экологии.

ЗЕНЬКОВ И.В.

Доктор техн. наук, профессор Сибирского федерального университета, профессор Сибирского государственного университета науки и технологий им. академика М.Ф. Решетнёва, 660037, г. Красноярск, Россия, e-mail:zenkoviv@mail.ru

ЧИНЬЛЕХУНГ

Канд. техн. наук, доцент

Технического университета им. Ле Куй Дон,

000084, г. Ханой, Вьетнам

ГАНИЕВА И.А.

Доктор экон. наук, главный научный сотрудник Федерального научного центра аграрной экономики и развития сельских территорий, 123007, г. Москва, Россия

ЛУКЬЯНОВА А.А.

Доктор экон. наук, профессор, проректор по образовательной деятельности Сибирского государственного университета науки и технологий им. академика М.Ф. Решетнёва, 660037, г. Красноярск, Россия

АНИЩЕНКО Ю.А.

Канд. экон. наук, доцент Сибирского государственного университета науки и технологий им. академика М.Ф. Решетнёва, 660037, г. Красноярск, Россия

ВОКИН В.Н.

Канд. техн. наук, профессор Сибирского федерального университета, 660041, г. Красноярск, Россия

КИРЮШИНА Е.В.

Канд. техн. наук, доцент

Сибирского федерального университета,

660041, г. Красноярск, Россия

ЛАТЫНЦЕВ А.А.

Канд. техн. наук, доцент

Сибирского федерального университета,

660041, г. Красноярск, Россия

ВЕРЕТЕНОВА Т.А.

Доцент Сибирского федерального университета, 660041, г. Красноярск, Россия

к повышению экологизации горного производства всегда находится на достаточно высоком уровне и со временем не снижается. Результаты исследования экологии горного производства, полученные как в ходе проведения полевых экспедиций, так и в ходе дистанционного мониторинга на разных континентах, кратко представлены в обзоре [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9].

АКТУАЛЬНОСТЬ НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

Добыча угля производится в регионе более 100 лет (в небольших объемах уголь добывали здесь в XIX в.). Из них на протяжении именно последних 50 лет производилась масштабная разработка угольных месторождений открытым способом, после чего угледобывающие предприятия обязаны проводить восстановление экологического баланса в ходе реализации природоохранных мероприятий. В этой связи исследование результатов этих видов работ является актуальным. Такие исследовательские работы на больших площадях, в кратчайшие сроки и с большой достоверностью выполняются с использованием информационных ресурсов дистанционного зондирования Земли.

РЕЗУЛЬТАТЫ ДИСТАНЦИОННОГО МОНИТОРИНГА

ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ ПО ЛЕСНОЙ РЕКУЛЬТИВАЦИИ

По данным дистанционного мониторинга и аналитических расчетов, на территории региона работают 11 угольных карьеров с производственной мощностью в широком диапазоне от 150 тыс. т до 6 млн т в год [10]. Основной объем бурого и каменного угля добывают на четырех месторождениях: Мугунском, Азейском, Черемховском и Жеронском, лицензии на разработку которых принадлежат угледобывающей компании «Востсибуголь». Разработка Мугунско-го месторождения открытым способом началась в 1990 г., а Жеронского - в 1994 г., после чего, спустя 13 лет (в 2007 г.) началась его масштабная разработка. Отметим, что мощность угольных пластов при горизонтальном залегании на месторождениях в Иркутской области редко достигает 10-12 м, поэтому при больших объемах добычи угля производится масштабное изъятие земель под нужды угольных разрезов.

По данным спутниковой съемки установлено, что работы по лесной рекультивации земель проведены на территории породных отвалов, отсыпанных в ходе открытой разработки этих месторождений. На территории области имеются два отработанных карьера по добыче угля, где рекультивация земель не проводилась. Эти карьеры общей площадью 220 га находятся в 57 км на запад от г. Ангарска [10]. Также в ходе дистанционного мониторинга выявлены результаты

производства работ по сельскохозяйственной рекультивации. На породных отвалах Азейского и Черемховского месторождений имеются небольшие по площади участки, используемые фермерскими хозяйствами в качестве сенокосных угодий.

Территории, на которых разрабатывают месторождения угля, в основном представлены лесостепной зоной с преобладанием берез с небольшим включением сосны. На севере области, где разрабатывают Жеронское месторождение угля, территории представлены таежными лесами. Основой этих лесов являются ель, пихта, кедр, лиственница с примесью осины и березы.

На предварительном этапе были выделены временные этапы, в рамках которых угольные разрезы проводили работы по лесной рекультивации. Впервые в Иркутской области работы по лесной рекультивации выполнялись в период с 1986 по 1988 г. Фрагмент космоснимка с изображением хорошо развитого соснового бора на породных отвалах, отсыпанных в ходе разработки Черемховского угольного месторождения, представлен на рисунке. Высота взрослых деревьев составляет 12-14 м. Высота саженцев сосны в пятилетнем возрасте на породных отвалах, отсыпанных при разработке Жеронского месторождения, составляет 0,8-1,2 м (см. рисунок). Площади участков с лесной рекультивацией для этого и других месторождений представлены в таблице.

Далее, с 1991 по 1993 г. на породных отвалах двух угольных разрезов были высажены сосны на участках общей площадью более 240 га. Деревья высажены на породных отвалах, отсыпанных при разработке Черемховского и Азейского месторождений угля. Взрослые сосны и пятилетние саженцы сосны с разницей в 28 лет фрагментарно представлены на рисунке. Расстояние между рядами высаживаемых деревьев составляет 4 м.

В период с 2000 по 2002 г. на отработанных участках Черемховского и Азейского месторождений угледобывающими предприятиями были продолжены работы по лесной рекультивации с высадкой саженцев сосны. С 2005 по 2006 г. проведены работы по лесовосстановлению на породных отвалах угольного разреза на Мугунском месторождении. С 2009 г. работы по лесной рекультивации начали проводиться на всех месторождениях угля, разрабатываемых предприятиями угледобывающей компании «Востсибуголь». В период с 2009 по 2017 г. суммарная площадь нарушенных земель, на которых проведена лесная рекультивация, была увеличена на 533,8 га.

По данным дистанционного мониторинга и аналитических расчетов, выявлены тренды в увеличении площади

Изменение площади участков породных отвалов с результатами лесной рекультивации

на угольных разрезах Иркутской области

Изменение площади породных отвалов с лесной рекультивацией по периодам производства работ по лесовосстановлению, га Итого,

1986-1988 гг. 1991-1993 гг. 2000-2002 гг. 2005-2006 гг. 2009-2010 гг. 2013-2017 гг. га

Наименование

Азейское месторождение угля - 102 212 90 211 110 725

Черемховское 70 130 4 - 12 82 298

месторождение угля

Мугунское месторождение угля - - - 21 42 36,5 99,5

Жеронское месторождение угля - 9,8 30,5 40,3

Изменение площади, га 70 232 216 111 274,8 259 1162,8

Площадь нарастающим итогом, га 70 302 518 629 903,8 1162,8 1162,8

6 * t

A

i

¡в™ ^ ж ' »

ч^нв^нь

Фрагменты космоснимков с хвойными деревьями на породных отвалах

расширения горных отводов на угольных месторождениях и в увеличении площади участков с лесной рекультивацией. Сопоставление этих трендов позволяет выявить значительную разницу в темпах систематического отставания работ по лесной рекультивации от изъятия природных ландшафтов под нужды добывающих предприятий в ходе разработки участков месторождений угля.

В период с 2013 по 2017 г. работы по лесной рекультивации были проведены на породных отвалах, отсыпанных при раз работке четы рех месторожден ий (см. таблицу). В настоящее время сформированный хвойный древостой, появившийся на породных отвалах в результате лесной рекультивации не позднее 2010 г., практически неотличим от сосновых боров, находящихся в естественном природном состоянии.

Площадь лесной рекультивации в период до 1990 г. составила 70 га, в то время как за период с начала 1990-х годов выполнены работы по лесовосстановлению на участках породных отвалов общей площадью 1092,8 га. Ситуация с проведением работ по лесной рекультивации в

период начиная с начала 1990-х годов кардинально изменилась с переходом прав собственности основных активов угольных разрезов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На территории Иркутской области с использованием разновременных информационных ресурсов дистанционного зондирования на отработанных открытым способом участках месторождений угля выявлены породные отвалы, на которых в период с 1989 по 2015 г. проводились работы по лесной рекультивации. Вся лесная рекультивация в объеме 100% проведена угольными разрезами, работающими на четырех месторождениях. К настоящему времени общая площадь хорошо развитого соснового леса на породных отвалах составляет 903,8 га. Молодые хвойные деревца на участках породных отвалов общей площадью 259 га находятся в стадии роста.

Список литературы - см. References.

ECOLOGY

Original Paper

UDC 622.882(571.53):550.814 © I.V. Zenkov, Trinh Le Hung, I.A. Ganieva, A.A. Lukyanova,

Yu.A. Anischenko, V.N. Vokin, E.V. Kiryushina, A.A. Latyncev, T.A. Veretenova, 2021

ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Ugol' - Russian Coal Journal, 2021, № 9, pp. 51-54

DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2021-9-51-54

Title

A STUDY OF THE FOREST RECLAMATION DYNAMICS AT OPEN-PIT COAL MINES IN THE IRKUTSK REGION USING REMOTE SENSING DATA

Authors

Zenkov I.V.1, 2, Trinh Le Hung3, Ganieva I.A.4, Lukyanova A.A.2, Anischenko Yu.A.2, Vokin V.N.1, Kiryushina E.V.', Latyncev A.A.1, Veretenova T.A.' ' Siberian Federal University, Krasnoyarsk, 660041, Russian Federation

2 Reshetnev Siberian State University of Science and Technology, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation

3 Le Quy Don Technical University (LQDTU), Hanoi, 11355, Vietnam

4 Federal Research Center of Agrarian Economy and Social Development of Rural Areas, Moscow, 123007, Russian Federation

Authors Information

Zenkov I.V., Doctor of Engineering Sciences, Professor, e-mail: zenkoviv@mail.ru

Trinh Le Hung, PhD (Engineering), Associate Professor Ganieva I.A., Doctor of Economic Sciences, Chief Scientific Officer Lukyanova A.A., Doctor of Economic Sciences, Professor, Vice-rector for Educational Activities Anischenko Yu.A., PhD (Economic), Associate Professor

Vokin V.N., PhD (Engineering), Professor Kiryushina E.V., PhD (Engineering), Associate Professor Latyncev A.A., PhD (Engineering), Associate Professor Veretenova T.A., Associate Professor

Abstract

The paper presents a study of the forest reclamation dynamics of the waste dumps that were created during surface coal mining on the terri-

tory of the Irkutsk region. Based on remote sensing data collected over a 35-year period, a positive dynamics has been established in execution of the forest reclamation. The entire scope of reforestation activities was performed on the waste dumps accumulated as the result of opencast mining of Cheremkhovsky, Azeysky, Mugunsky and Zheronsky coal deposits.

Keywords

Remote sensing, Reforestation, Irkutsk region, Coal open-pit mines, Waste dumps, Forest reclamation, Remote monitoring.

References

1. Legostaeva Y.B., Ksenofontova M.I. & Popov V.F. Geoecologic situation at site of drainage brine utilization during development of primary deposits in Yakutia. Eurasian Mining, 2019, (1), pp. 43-48.

2. Zenkov I.V., Vokin V.N., Kiryushina E.V. et al. Remote monitoring data on opencast mining and disturbed land ecology in the bakal iron ore field. Eurasian mining, 2018, (2), pp. 29-33.

3. Zenkov I.V., Morin A.S., Vokin V.N. et al. Justification of disturbed land reclamation after open pit mining of kimberlite pipes in the Republic of Sakha (Yakutia). Eurasian mining, 2020, (1), pp. 65-69.

4. Amalesh Dhar, Philip G. Comeau, Robert Vassov. Effects of cover soil stockpiling on plant community development following reclamation of oil sands sites in Alberta. Restoration Ecology, 2019, Vol. 27(2), pp. 352-360.

5. Stephen AJ. Bell. Translocation of threatened terrestrial orchids into non-mined and post-mined lands in the Hunter Valley of New South Wales, Australia. Restoration Ecology, 2020, Vol. 28(6), pp. 1396-1407.

6. Fuqiang Zhao, Yue Ma, Fengming Xi et al. Evaluating the sustainability of mine rehabilitation programs in China. Restoration Ecology, 2020, Vol. 28(5), pp. 1061-1066.

7. H. Li, M. Xie, H. Wang et al. Spatial Heterogeneity of Vegetation Response to Mining Activities in Resource Regions of Northwestern China. Remote Sens, 2020, Vol. 12, pp. 3247.

8. T. Martín-Crespo, D. Gómez-Ortiz, S. Martín-Velázquez et al. Abandoned Mine Tailings Affecting Riverbed Sediments in the Cartagena-La Union District, Mediterranean Coastal Area (Spain). Remote Sens, 2020, Vol. 12, pp. 2042.

9. F. Santos-Francés, A. Martinez-Graña, P. Alonso Rojo et al. Geochemical Background and Baseline Values Determination and Spatial Distribution of Heavy Metal Pollution in Soils of the Andes Mountain Range (Cajamarca-Huancavelica, Peru). International Journal of Environmental Research and Public Health, 2017, Vol. 14, pp. 859.

10. Google Earth. [Electronic resource]. Available at: https://www.google. com/earth/ (accessed 15.08.2021).

Acknowledgements

The study was performed within the framework of international cooperation in expanding the use of remote sensing technologies.

For citation

Zenkov I.V., Trinh Le Hung, Ganieva I.A., Lukyanova A.A., Anischenko Yu.A., Vokin V.N., Kiryushina E.V., Latyncev A.A. & Veretenova T.A. A study of the forest reclamation dynamics at open-pit coal mines in the Irkutsk region using remote sensing data. Ugol, 2021, (9), pp. 51-54. (In Russ.). DOI: 10.18796/00415790-2021-9-51-54.

Paper info

Received May 24,2021 Reviewed August 3,2021 Accepted August 17,2021

Команда СУЭК стала призером всероссийского инженерного кейс-чемпионата «Энергия угля - 2021»

Команда «Кузбасские горняки будущего» (КГБ), представляющая совет молодежи компании «СУЭК-Кузбасс» (входит в СУЭК Андрея Мельниченко), стала серебряным призером состоявшегося в Кузбассе в рамках празднования Дня шахтёра финала всероссийского инженерного кейс-чемпионата «Энергия угля - 2021».

В уникальном интеллектуальном соревновании, прошедшем в дистанционном формате, приняли участие лучшие молодые работники предприятий угольной промышленности России.

Минэнерго России в лице директора Департамента внешнеэкономического сотрудничества и развития топливных рынков СергеяМочальникова направило приветственное обращение организаторам и участникам чемпионата, подчеркнув: «Кейс-чемпионат «ЭНЕРГИЯ УГЛЯ - 2021» является эффективной площадкой для молодых специалистов отрасли, в рамках которой можно продемонстрировать и приложить весь свой инновационный и рационализаторский потенциал, что, несомненно, будет способствовать развитию предприятий отрасли и молодежного сообщества».

В решении и защите специально разработанного инженерно-стратегического кейса «Энергия угля» приняли участие 16 команд - представителей крупнейших угольных предприятий России, и более 20 экспертов. Задание кейса предусматривало разработку проекта по

внедрению современных и эффективных, наилучших доступных технологий в производственный процесс угольного ДЗЭД-РГЬ лет разреза «Перспективный» (специализация «Открытые горные работы»), шахты «Передовая» (специализация «Подземные горные работы») и угольного порта «Морской путь».

По результатам работы оценочной комиссии второе место в специализации «Подземные горные работы» завоевала команда «КГБ» (капитан Артем Молодых) компании «СУЭК-Кузбасс». «Основная задача кейса в рамках тренда «Чистый уголь - зеленый Кузбасс» состояла в том, чтобы найти новые технологические решения, сокращающие вредные выбросы работающих шахт, - говорит старший механик АО «СУЭК-Кузбасс» Вадим Кравец. - «Фишками» нашей команды стали предложения о переводе дизель-гидравлического шахтового транспорта на электрический и установке на стволах специальныхфильтров для очистки воздуха, подаваемого из выработок на поверхность. В мире такой опыт уже есть. Еще приятно было слышать, когда другие команды говорили об инновационных очистных сооружениях, ссылаясь на их эффективное применение в СУЭК».

Чемпионат «Энергия угля - 2021» организован АО ХК «СДС-Уголь» и ООО «Инновационные ресурсосберегающие технологии» (ИНРЕСТЕХ) при поддержке Минэнерго России и Правительства Кузбасса. АО «СУЭК-Кузбасс» -один из постоянных партнеров чемпионата.