Экологическая безопасность комплексного освоения угольных и техногенных месторождений

ЭКОЛОГИЯ

УДК 620.91

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ УГОЛЬНЫХ И ТЕХНОГЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

В.И. Ефимов, В.В. Факторович, В.Л. Рыбак, Е.К. Мосина

Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований обеспечения экологической безопасности эксплуатации угольных месторождений на различных технологических этапах. Уточнены геоэкологические и геотехнологические закономерности комплексного освоения угольных и техногенных месторождений. Приведены рекомендации по экологически рациональным геотехнологическим параметрам и совершенствованию системы экологической безопасности комплексного освоения месторождений. Даны системные предложения по снижению техногенной нагрузки на окружающую среду и обеспечению рационального использования вторичных минеральных ресурсов на территориях горнопромышленных регионов.

Ключевые слова: экологическая безопасность, угольное месторождение, отходы производства, техногенные массивы, подземная газификация, математическое моделирование.

В соответствии с долгосрочной программой развития угольной промышленности России осуществляется переход к инновационному социально ориентированному типу экономического угольной отрасли, при этом необходимо обеспечить высокий уровень экологической безопасности при комплексном освоении угольных и техногенных месторождений. Прогнозный диапазон рациональных объемов добычи угля в 2030 г. должен составить 380...430 млн т. Очевидно, что необходимо совершить настоящий рывок в повышении конкурентоспособности российской угольной промышленности. В результате осуществляемой реструктуризации угольной промышленности России и ликвидации нерентабельных угледобывающих предприятий произошла ликвидация шахт Подмосковного угольного бассейна, Восточного Донбасса и некоторых шахт Кузбасса [13]. Следует отметить, что при добыче и переработке угля масштабы воздействия на окружающую среду, а также техногенная активизация геохи-

мического переноса на территориях горнопромышленных регионов сопоставимы с геологическими процессами [4-6]. Особую остроту приобретают проблемы, связанные с экологическими последствиями, комплексного освоения угольных и техногенных месторождений, предусматривающих глубокую переработку энергетических углей и техногенных отходов. При этом предполагается широкое внедрение физико-химической геотехнологии отработки месторождений бурого угля как в Кузбассе, так и в Центральном Федеральном округе.

Существующие методы прогнозирования экологических последствий при добыче угля, его глубокой переработке, получении электроэнергии и различных стратегических материалов на территориях горнопромышленных регионов требуют более глубокого научного обоснование для реализации экологически рациональных методов природопользования. Это повысит эффективность создаваемых индустриальных парков на базе государственно-частного партнерства горно-перерабатывающих предприятий и обеспечит выполнение требований экологического императива [79].

Основой нового уровня экологической безопасности является комплексное освоение угольных и техногенных месторождений в различных регионах России. Уточнение геоэкологических и геотехнологических закономерностей комплексного освоения угольных и техногенных месторождений позволяет определить экологически рациональные геотехнологические параметры и усовершенствовать систему экологической безопасности комплексного освоения месторождений [10].

Результаты анализа существующей базы данных государственной статистической отчетности по Кемеровской и Тульской областям показали, что, во-первых, проблема разработки техногенных месторождений это экологическая задача регионального масштаба. Во-вторых, промышленные отходы характеризуются разнообразием состава и свойств, широким спектром направлений использования [11]. Информационная база данных по имеющимся и вновь образующимся отходам позволяет установить стоимость вторичного сырья, требования к хранению и вторичной переработке для оптимального решения проблем рационального природопользования. На территориях горнодобывающих регионов России имеются отходы, которые вследствие повышенной токсичности или ряда других причин не нашли широкого применения ни в одной отрасли народного хозяйства, в том числе и в производстве строительных материалов. К числу малоис-пользуемых отходов относятся феррованадиевые шламы, содержащие агрессивные кислоты (HF, HCl, H2SO4, H3PO4), отходы угледобычи, буро-угольные золы, шлам газоочистки доменных печей и другие отходы. Необходимость наращивания объемов добычи угля в Кузбассе приводит к образованию и складированию новых объемов твердых минеральных отходов. Одним из основных источников воздействия на окружающую среду угле-

добывающими предприятиями Кемеровской области являются техногенные массивы, представленные терриконами и породными отвалами (рис. 1).

Комплексное освоение угольных и техногенных месторождений Кузбасса осуществляют в соответствии с Федеральной программой развития территории Кемеровской области. При этом предлагаются экологически рациональные геотехнологии по нескольким инновационным направлениям. Технологический комплекс по глубокой переработке бурых углей на базе месторождения «Итатское» предполагает производство полукокса; бездымных топливных брикетов; сорбентов и углеродных материалов, стойких к коррозии. Подземная газификация каменного угля на полях шахты «Дальние горы» в Кузбассе предусматривает получение тепловой и электроэнергии в месте залегания угля и выработку синтез-газа, производство парафинов, аммиака, уксусной кислоты, олефинов и бензина. Особенностью российской угольной промышленности является концентрация основной доли запасов в восточных регионах, а основные потребители угольной продукции расположены в Европейской части России. Географическое положение Подмосковного бассейна уникально. Он расположен на территории Новгородской, Калининской, Смоленской, Калужской, Тульской и Рязанской областей. Общие геологические ресурсы угля составляют 11 млрд т, балансовые запасы - более 3,5 млрд т.

а

б

Рис. 1. Породные отвалы в Кузбассе (а) и в Подмосковном

угольном бассейне

В Тульской области главными полезными ископаемыми до недавнего времени являлись месторождения бурых углей Подмосковного бассейна, разработка которых началась в 1853 году. За это время в Тульской области добыто более 1 млрд 200 млн т угля. Суммарная площадь, в той или иной мере подверженная техногенному воздействию, связанному с

разработкой месторождений угля, составляет около 12 % от общей территории области. Закрытие шахт на территории Тульской области создало экологические проблемы. Продолжается отрицательное воздействие отвалов и выработанных пространств на все составляющие окружающей среды и в настоящее время. Техногенные месторождения Подмосковного угольного бассейна на горных отводах закрытых шахт напоминают техногенные массивы Кузбасса, но отличаются химическим составом и физико-механическими свойствами [12-14].

В Тульском государственном университете разработана технологическая схема получения электроэнергии путем подземной газификации угля и дальнейшего комплексного использования. Предлагаемая технологическая схема основывается на новом способе подземной газификации (рис. 2) [15].

Схема реализации способа подземной газификации тонких и средней мощности пластов бурого угля содержит вертикальные продуктивные скважины 1, с которыми соединены горизонтальные продуктивные скважины 2, расположенные на границах отрабатываемого участка пласта на расстоянии 50...60 м друг от друга. Между горизонтальными продуктивными скважинами 2 по центру отрабатываемого участка пласта расположен ряд нагнетательных скважин 4 с шагом 15.20 м друг от друга. Между вертикальными скважинами 1 на одной оси 6, перпендикулярной линии простирания угольного пласта 7, расположена первая нагнетательная скважина 5. Скважины 1 связаны с дымососом 11.

Рис. 2. Способ подземной газификации тонких и средней мощности пластов бурого угля

Для реализации предлагаемого способа подземной газификации тонких и средней мощности пластов бурого угля бурят две вертикальные продуктивные скважины 1 и соединенные с ними горизонтальные продуктивные скважины 2 на границах 3 отрабатываемого участка пласта на расстоянии 50...60 м друг от друга. Бурят ряд нагнетательных скважин 4 по центру отрабатываемого участка пласта с шагом 15 ... 20 м. При этом вертикальные продуктивные скважины 1 и первую нагнетательную скважину 5, через которую осуществляют розжиг угля, располагают на одной оси 6, перпендикулярной линии простирания угольного пласта 7. Горизонтальные продуктивные скважины 2 обсаживают перфорированными трубами. Окислитель 8 подают к огневому забою 9 через нагнетательные скважины 5, а затем 3 и 4, а газообразные продукты газификации угля 10 фильтруются через оконтуренный угольный целик к горизонтальным продуктивным скважинам 2, а затем их удаляют через вертикальные скважины 1, параллельно подключенные к дымососу 11. От дымососа 11 энергетический газ направляется потребителю.

Математическое описание процесса подземного горения угольного пласта можно представить в виде дифференциальных уравнений (1) и (2), а также начальных и граничных условий (3), (4) и (5):

Русу д"T ) = ХУ дТ T )-Е ХПг д~2 Tг (( Уг, t )|

дt

дх2

г=1

ду2

Уг =0

д

'Ра Сги дХТ );

РпСп д Туг, 0=4-,туг, г)+-д-1Т1 у„ г),

ду2 7 дх2

Т(х,0) = Т (хг, уг, 0) = Т0 = const т (х1, 0, t) = Т (х,);

1, 2;

д

-к у —Т (0 ^ ) = qKl

0.3 СК ехр

Е

ЯТ

где ру - плотность угля, кг/м3; су - теплоемкость термически подготовленного угля, Дж/кг-К; Т - температура угля, К; х, у - пространственные координаты с началом отсчета, совмещенным с огневым забоем, м; t - время, с; ку - теплопроводность термически подготовленного угля, Вт/м-К; к

Пг

теплопроводность вмещающих пород (индекс 1=1 относится к породам кровли, 1=2 к породам почвы), Вт/м-К; Т - температура вмещающих пород, К; х{, у{ - пространственные координаты для температурных полей во вмещающих породах, м; ра - плотность газообразных продуктов горения, кг/м ; са - теплоемкость газообразных продуктов горения, Дж/кг-К; и -продольная скорость фильтрации газообразных продуктов горения, м/с;

3

рт - плотность вмещающих пород, кг/м ; ет - теплоемкость вмещающих пород, Дж/кг-К; Т0 - начальная температура угля, К; q - удельная теплота сгорания угля, Дж/м ; К0 - константа скорости горения угля, 1/с; 1ОЗ -длина линии огневого забоя, м; СК - концентрация кислорода в огневом забое; Е - энергия активации процесса горения угля, Дж/моль; Я - молярная газовая постоянная, Дж/моль-К.

Численная реализация математической модели (1) - (5) позволила определить расстояние между рядами нагнетательных и всасывающих скважин, при котором обеспечиваются устойчивое подземное горение и газификация угля в огневом забое. Это расстояние составляет 25.30 м. Учитывая возможные отклонения, обусловленные принятыми допущениями, целесообразно принять расстояние между рядами нагнетательных и всасывающих скважин 20.25 м. Такое расстояние обеспечит эффективную работу газогенератора. Соответственно, расстояние между рядами и других скважин будет равно 20 ... 25 м.

Для определения количества скважин в одном ряду необходимо рассчитать модуль вектора фильтрации воздуха по формуле

V =

где V- модуль вектора фильтрации воздуха, м/с; Ух,У ,У2 - численные значения компонент модуля вектора фильтрации воздуха, м/с.

Численные значения компонент модуля вектора фильтрации воздуха определяют из следующих соотношений:

п N г

Р?. = -^ I [ х - 2а(п - 1)]Г(^ )-1 -(2. )-1

2П п=1

- 2-^2 п [ х - 2а(п -1)^[(53„ )-1 -(4. -

2П п=1 п N г

Р^у = - ^ I (У - Л )[(„, )-' п )"'

2п п=1 Ь

1

N

- q2 п (У + Л ) (^ ) -(^4 п -

2П п=1 Ь

-1

Р0К

q N

ql I

2п п=1

1 N

— I

2п п=1

q2 п

(-Н)(5щ) + Н)(^2п-

( - Н )(3п )-1 -( + Н )(Бп )-1

где р0 - плотность воздуха, кг/м ; q1, q2n - мощность стоков и источников,

на единицу длины скважины, Н/м-с; а - расстояние между рядами скважин, м; И - расстояние между скважинами в одном ряду, м; Н - глубина залегания разрабатываемого угольного пласта, м; N - число скважин;

= (X - 2а(п -1))2 + (у - к)2 + (2 - Н)2; ^ = (х - 2а(п -1))2 + (у - к)2 + (2 + Н)2; ^ =(х - 2а(п-1) +(у+к)2 +(2 - Н)2;

^ =( х - 2а(п -1))2 + (у + к )2 + (2 + Н )2.

Результаты вычислительных экспериментов позволили определить основные технологические параметры подземного теплогазогенератора. Расстояние между нагнетательными и всасывающими скважинами равно 25.30 м. Такое расстояние обеспечит эффективную работу газогенератора. Физические условия, обеспечивающие устойчивую реакцию горения угля в огневом забое, реализуются при расходе газообразных продуктов

3 0

горения от 20 до 50 тысяч м /ч и их температуре около 300 С. При этом средняя скорость фильтрации воздуха будет составлять 0,04 м/с . Температура огневого забоя должна поддерживаться на уровне 550.700 0С. Вычислительные эксперименты с использованием математическая модель фильтрации воздуха между нагнетательными и продуктивными скважинами позволили определить оптимальное количество нагнетательных сетка скважин равное 10.12 при расстоянии между ними 15.20 м. Следовательно, если нет ограничений геологического характера, то длина горизонтальных всасывающих скважин должна составлять 100.140 м.

Предлагаемая технологическая схема получения электроэнергии путем подземной газификации угля и дальнейшего комплексного использования при разработке техногенных месторождений и глубокой переработке отходов производства характеризуется следующими техническими параметрами:

глубина залегания угольного пласта, м 40 . 50 м, мощность угольного пласта, м 1,5 . 3 м, теплота сгорания угля, кдж/кг 13400 . 14700, зольность угля, % 25 . 35, влажность угля, % 30 . 35, диаметр скважины, мм 150 . 200,

3

теплота сгорания газа, кдж/м 3400 . 4200, химический кпд газификации, % 70 . 85, потеря угля в недрах, % 5 . 15,

3

выход газа на 1 кг угля, м 3,0 . 3,4,

33

расход дутья на получение 1 м газа, м 0,8 . 0,9, энергетический КПД, % 80 . 86.

Отходы угледобывающего комплекса как Кемеровской, так и Тульской областей предполагается использовать как в производстве строительных материалов, так и для получения редких металлов для машиностроительных заводов оборонного комплекса. Отходы в процессе хранения из-

меняют свои свойства, поэтому знание динамики этого процесса является основой системы комплексного мониторинга обращения с любым видами отходов [16]. В качестве эмерджентной характеристики состояния складируемой твердой смеси целесообразно использовать функцию распределения концентрации р1 /-го компонента. Такая функция может быть легко

идентифицирована. Для фазового пространства (t, т), где т - длительность сохранения концентрации 1-го компонента; получено следующее уравнение:

^ + ^ = -/Р/.

dt дт 11

Учитывая физические условия, которые характерны для отвалов угольных шахт и обогатительных фабрик, теплоэлектростанций и металлургических предприятий, краевые условия для уравнения (7) можно записать следующим образом: р1(0,т) = р10 = const, р1 (t,0) = р1с = const,, где p10, р1с - плотность распределения концентрации i-го компонента в начальный момент времени (то есть в момент его образования) и в момент времени, соответствующий началу хранения. Решение уравнения (7) для данных краевых условий имеет следующий вид:

/ ч [р i0exP(-V) пРи 0 ^t ^

Р/

р с exp(-1 .т) при t > т.

Результаты вычислительного эксперимента, представленные на рис. 3, где введены следующие обозначения: R1 = р1 / р10; 0 = t / т; показали, что распределение средних значений физико-химических и технологических свойств отходов при их складировании на поверхности Земли изменяется за время хранения до некоторого фиксированного значения.

Это фиксированное значение численно равно р1с exp(-1iт) . Решение (8) справедливо, пока время хранения отходов т не превосходит некоторого предельного значения ТПР . Определение относительного значения предельно допустимого времени хранения горной массы в техногенном массиве 0|ПдЗ , которое представляет собой отношение периода ТПР, соответствующего времени возникновения фиксированного значения предельно допустимой концентрации распределения 1-го компонента р1 |ПдЗ к длительности сохранения кондиционной концентрации, иллюстрируется на рис. 3. Следовательно, используя графики динамики распределения физико-химических и потребительских свойств отходов горного производства и промышленных отходов других отраслей, можно определить предельно допустимое время их складирования в отвалах.

Обобщение выполненных экспериментальных и теоретических исследований позволило разработать структурно-функциональную схему

обеспечения экологической безопасности при комплексном освоении угольных и техногенных месторождений (рис. 4).

К,

0.3 0.15 0.1

0.05

1

2 5

: Ч ^ / /

3 4 1 /

т \_^

1.5

2 .5

3.5

0

1ПДЗ

01

ПДЗ

Рис. 3. Динамика концентрации 1-го компонента в составе горной массы техногенного массива при отношении р, / р,0: 1 - 0,8; 2 - 0,5;

3 - 0,2; 4 - 0,1; 5 - предельно допустимое значение относительной плотности распределения ¿-го свойства

Предприятия по добыче и переработке угля, и техногенного сырья *..... -* Система территориального экологического мониторинга горнопромышленного региона 4--— Система территориального эпидемиологического и демографического мониторинга горнопромышленного региона

Ж + 1 1 1 1 ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^

Изменения и добавления к локальному экологическому законодательству угледобывающего региона

Геотехнологии добычи и переработки угля и техногенного сырья, а также экологической реабилитации территории

ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ТЕРРИТОРИИ И ПРОГНОЗ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПОСЛЕДСТВИЙ РАЗРАБОТКИ УГОЛЬНЫХ И ТЕХНОГЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Автоматизированная база данных

Комплекс программных средств

Математические модели динамики изменения свойств веществ, входящих комплексную группу отходов, представляющих техногенное месторождение

Математические модели динамики геотехнологических параметров и оптимизации воздействия на окружающую среду

Математические модели динамики экологических параметров и минимизации воздействия на окружающую среду

2

Рис. 4. Структурно-функциональная схема обеспечения экологической безопасности при комплексном освоении угольных и техногенных месторождений

Таким образом, разработаны новые геотехнологические подходы, обеспечивающие высокий уровень экологической безопасности при комплексном освоении угольных и техногенных месторождений. Это позволяет рационально использовать природные ресурсы за счет вовлечения в технологические циклы отходов горно-металлургических и химико-технологических предприятий, а также тепловых электростанций.

В целом, основные научные и практические результаты заключаются в следующем.

1. Экологически рациональные геотехнологические параметры и эффективная система экологической безопасности комплексного освоения угольных и техногенных месторождений, позволяющая снизить техногенную нагрузку на окружающую среду и обеспечить рациональное использование вторичных минеральных ресурсов, должны основываться на адекватных математических моделях, системах территориального экологического и эпидемиологического мониторинга и локальных экологических нормативах горнопромышленного региона.

2. Динамика распределения физико-химических и технологических свойств вещества техногенных месторождений удовлетворительно моделируется уравнением первого порядка в частных производных, решения которого позволяют прогнозировать качественное состояние и количественные показатели рассматриваемой горной массы. При этом физико-химические и технологические свойства складируемой горной массы изменяются до некоторых предельных значений.

3. Геотехнологии огневой отработки запасов угля с получением электрической и тепловой энергии при подземном сжигании бурых углей Кузбасса и Подмосковного бассейна могут быть использованы для решения проблем энергообеспечения геотехнологий глубокой переработки отходов производства и производства товаров импортозамещения с низкой себестоимостью и минимальным воздействием на окружающую среду.

Список литературы

1. Экологические последствия закрытия угольных шахт Кузбасса по газодинамическому фактору и опасности эндогенных пожаров на отвалах / Н.М. Качурин, С. А. Воробьев, Я.В. Чистяков, Л. Л. Рыбак // Экология и промышленность России, 2015. Т. 19. № 4. С. 54 - 58.

2. Распределение ресурсов на профилактику загрязнения атмосферы горнопромышленного района / Н.М. Качурин, Л. Л. Рыбак, В.И. Ефимов, С.А. Воробьев // Безопасность труда в промышленности. № 2. 2015.С. 2427.

3. Оценка предельно допустимых пылегазовых выбросов горных предприятий в атмосферу / Н.М. Качурин, Л. Л. Рыбак, В.И. Ефимов, С.А. Воробьев // 2015 № 3. С. 36-39.

4. Kachurin N., Vorobev S., Bogdanov S. Evaluating Polluting Atmosphere by Mining Enterprises and Optimizing Prophylactic Measures Resources // 5th International Symposium MINING AND ENVIRONMENTAL PROTECTION 10 - 13. June 2015. Vrdnik. Serbia P.135-140.

5. Kachurin N., Vorobev S., Shkuratckiy D., Bogdanov S. Environmental Danger of Worked and Liquidated Coal Mines Open Areas // 5th International Symposium MINING AND ENVIRONMENTAL PROTECTION 10 - 13. June 2015. Vrdnik, Serbia P.141-149

6. Качурин Н.М., Ефимов В.И., Воробьев С.А. Методика прогнозирования экологических последствий подземной добычи угля в России // Горный журнал. 2014. № 9. С. 67-69.

7. Scientific and practical results of monitoring of anthropogenic influence on mining-industrial territories environment / N.M. Kachurin, S.A. Vorobev, T.V. Korchagina, R.V. Sidorov // Eurasian Mining. 2014. №2. P. 43-47.

8. Evaluating of closed mines mining lease territories environmental safety by gas factor / N.M. Kachurin, V.I. Efimov, S.A. Vorobev, D.N. Shkuratckiy // Eurasian Mining. 2014. № 2. P. 48-51.

9. Kachurin N., ^mashchenko V., Morkun Vl. Environmental monitoring atmosphere of mining territories // Metallurgical and Mining Industry. 2015. № 6. P. 595-597.

10. Соколов Э.М., Качурин Н.М. Техносферная безопасность - важное направление деятельности Тульского регионального отделения Академии горных наук / Безопасность жизнедеятельности. 2012. № 12. С. 2-3.

11. Качурин Н.М., Воробьев С.А., Факторович В.В. Теоретические положения и модели воздействия на окружающую среду подземной добычи полезных ископаемых // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле // Тула: ТулГУ, 2013. Вып. 3. С. 3 - 17.

12. Методические принципы и системный подход к обращению отходами производства и потребления на территориях угледобывающих регионов / Н.М. Качурин, В.В. Факторович, Е.К. Мосина, Л.Л. Рыбак // Проблемы безопасности и эффективности освоения георесурсов в современных условиях // ФБГУН «Горный институт» УрОРАН. Пермь. 2014. С. 123 - 127.

13. Методические положения экологического мониторинга параметров окружающей среды при добыче полезных ископаемых / Н.М. Качурин, В.В. Факторович, Е.К. Мосина, Л.Л. Рыбак // Проблемы безопасности и эффективности освоения георесурсов в современных условиях // ФБГУН «Горный институт» УрОРАН. Пермь. 2014. С. 128 - 133.

14. Перспективы экологически безопасного использования отходов производства на территориях горнодобывающих регионов / Н.М. Качурин, В.И. Ефимов, В.В. Факторович, Е.К. Мосина // Безопасность труда в промышленности. 2014. № 9. С. 81-84.

15. Экологически безопасная геотехнология комплексного освоения месторождений бурого угля / Н.М. Качурин, В.И. Ефимов, В.В. Факто-рович, Е.К. Мосина // Безопасность труда в промышленности. 2014. №10. С. 65 - 70.

16. Оценка геоэкологических последствий подземной добычи полезных ископаемых // VI International Geomechanical Conference // Federation of the Scientific Engineering Unions in Bulgaria. Varna. 2014. P. 323 -331.

Ефимов Виктор Иванович, д-р тенх. наук, проф., директор по инновациям и науке, efimov@pk-ugol.ru Россия, Кемерово, ОАО ХК «СДС-Уголь»,

Факторович Вадим Владимирович, асп., galina_stas@mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,

Рыбак Владимир Львович, асп., galina_stas@,mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет

Мосина Екатерина Константиновна, асп., galina_stas@mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет

ENVIRONMENTAL PROTECTION OF INTEGRATED DEVELOPING COAL AND ANTHROPOGENIC DEPOSITS

V.I. Efimov, V.V. Faktorovich, V.L. Ribak, E.K. Mosina

Results of theoretical and experimental researches for providing environmental safety by coal deposits exploitation at different technological phases are submitted. Environmental and geotechnological dependences of integrated development for coal and anthropogenic deposits were improved. Recommendations by environmental rational geotechnological parameters and improving environmental safety system by integrated development of the deposits are proposed. Systemic proposals by reducing anthropogenic influence upon environment and providing rational using recyclable mineral materials in mining-industrial regions territories are proposed too.

Key words: environmental safety, coal deposit, industrial wastes, anthropogenic massif, underground gasification, mathematical modeling.

Efimov Viktor Ivanovich, Doctor of Technical Science, Professor, Director by Innovation and Science, efimov@pk-ugol.ru Russia, Kemerovo, JSC "Holding company" "SBU-Coal",

Faktorovich Vadim Vladimirovich, Post Graduate Student, galina_stas@,mail.ru, Russia, Tula City, Tula State University,

Ribak Vladimir Lvovich, Post Graduate Student, galina_stas@,mail.ru, Russia, Tula City, Tula State University,

Mosina Ekaterina Konstantinovna, Post Graduate Student, galina_stas@mail.ru, Russia, Tula City, Tula State University