Рекультивация объектов добычи и переработки урановых руд

УДК 621.039.7:504
ББК 26.2
 
К21

Книга соответствует «Гигиеническим требованиям к изданиям книжным для взрослых» СанПиН 1.2.1253–03, утвержденным Главным государственным санитарным 
врачом России 30 марта 2003 г. (ОСТ 29.124–94). Санитарно-эпидемиологическое 
заключение Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей 
и благополучия человека № 77.99.60.953.Д.014367.12.13

© В.П. Карамушка, Е.Н. Камнев, 
 
Р.Е. Кузин, 2014
© Издательство «Горная книга», 2014
© Дизайн книги.  
 
Издательство «Горная книга», 2014

ISBN 978-5-98672-372-3 
УДК 621.039.7:504
ББК 26.2

Карамушка В.П., Камнев Е.Н., Кузин Р.Е.
К21  
Рекультивация объектов добычи и переработки урановых 
руд. — М.: Издательство «Горная книга», 2014. — 183 с.: ил. 
(АТОМНАЯ ЭНЕРГЕТИКА)

ISBN 978-5-98672-372-3

В книге изложены результаты оценок влияния уранодобывающих 
предприятий на объекты окружающей среды. Основное внимание 
уделено постэксплуатационному периоду. Рассмотрен зарубежный и 
отечественный опыт рекультивации территорий, нарушенных при добыче и переработке урановых руд. Даются авторские методики оценки 
эффективности рекультивационных работ и рекомендации по разработке проектной документации и ведению инженерных изысканий, а 
также для специалистов, работающих в области добычи и переработки 
урановых руд.
Для аспирантов, студентов вузов горного и технологического профиля.

9 785986 723723

ВВЕДЕНИЕ

Открытие деления урана угрожает 
цивилизации не более, чем изобретение 
спички. Дальнейшее развитие человечества зависит от его моральных устоев, а 
не от уровня технических достижений.

Альберт Эйнштейн

Время показало, что «дальнейшее развитие человечества» 
не всегда свидетельствовало о его высоких моральных устоях. 
И одно из подтверждений этому — создание оружия массового уничтожения чудовищной силы, атомного и водородного, 
которое, по мнению его первых создателей, должно было укрепить власть ограниченной кучки людей, одного государства 
над остальным миром.
Советский Союз был втянут в гонку по созданию атомного 
оружия для обеспечения собственной безопасности. В СССР 
был развёрнут так называемый «Атомный проект».
В 1943 году И.В. Сталин пригласил к себе академика 
В.И. Вернадского, основателя нового научного направления — радиогеологии, и спросил: «У нас в стране есть уран?» 
Академик ответил: «Не знаю. Никто не искал. Но будем искать, 
если надо». Сталин сказал: «Очень надо!» Вернадский повторил: 
«Будем искать».
Вождь не сказал, для чего нужен уран. А вопросы задавать 
вождю не было принято. Но академик, наверняка, и так понял, 
для чего это нужно.
Так это было на самом деле или не так, но этот разговор 
положил начало развёртыванию колоссальных работ по многим 
направлениям науки, поиску и созданию уранодобывающих 
и перерабатывающих предприятий, целых комбинатов. В эти 
работы были вовлечены огромные трудовые ресурсы, денежные 
массы, и т.д. Измотанная войной, обессиленная, обескровленная, страна выделяла на реализацию «Уранового проекта» все 
необходимые силы и средства.

Официальной датой начала Советского Атомного Проекта 
считается 28 сентября 1942 года, когда Председатель Государственного комитета обороны СССР И.В. Сталин подписал распоряжение «Об организации работ по урану». Из распоряжения 
ГКО: «Обязать Академию наук СССР (акад. Иоффе) возобновить работы по исследованию осуществимости использования 
атомной энергии путем расщепления ядра урана и представить 
Государственному комитету обороны к 1 апреля 1943 года доклад о возможности создания урановой бомбы или уранового 
топлива».

Гл а в а  1

ЛЮДИ, КОТОРЫЕ ИСКАЛИ 
И ДОБЫВАЛИ УРАН

Пусть я странник и пусть геолог,
Друг от друга нам не уйти.
…………………………….
Ты прости мне, что я геолог,
За разлуки меня прости!

Ю.В. Шарков-Соллертинский. 
Книга стихов «Долгое мгновение», 1948 г.

Проблемы экологии в современном мире стоят очень остро. 
Человечество наконец-то поняло, что без сохранения своей 
окружающей среды оно не может давать зеленый свет ни одной 
самой современной технологии.
Не является исключением и уранодобывающая и перерабатывающая отрасль.
Золотой капитал уранодобывающей отрасли, да и в целом — 
всего «Атомного проекта» — это люди, высококлассные специалисты, геологи и горные инженеры, обогатители, технологи, 
строители, энтузиасты, бескорыстно преданные делу.
Поисками, разработкой технологий добычи и переработки 
урановых руд занимались большие коллективы специалистов. 
Всех перечислять невозможно. Упомянем некоторых, стоявших 
наиболее близко к проблеме, которая будет рассматриваться в 
данной книге.
Среди тех, кого хотелось бы отметить прежде всего, это, конечно, легендарный Ефим Павлович Славский, министр среднего машиностроения, великий организатор всей атомной отрасли 
в целом и, в частности, сырьевой отрасли Минсредмаша.
У истоков урановой геологии в Советском Союзе стояли 
такие корифеи, как академик Д.И. Щербаков, П.Я. Антропов, 
Д.Я. Суражский, Ю.А. Арапов.

В современной России их дело успешно продолжают признанные ветераны-геологи В.М. Шумилин, А.В. Тарханов, 
Г.А. Машковцев, С.С. Наумов.
В решении проблем реабилитации загрязненных радионуклидами шахтных полей, оставшихся после разведки и добычи урановых руд многое в свое время сделали В.В. Кротков, 
О.Л. Кедровский, В.В. Лопатин, В.В. Шаталов, С.Н. Брыкин.

Гл а в а  2

ЦЕНА УСПЕХОВ БУРНОГО РАЗВИТИЯ 
УРАНОДОБЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Бросая в воду камешки, смотри на 
круги, ими образуемые, иначе такое 
бросание будет пустою забавою.

Козьма Прутков

Цивилизация, олицетворением которой в наше время является бурное развитие науки, техники, промышленности, энергетики, медицины и др., всё то, что несёт с собой блага для людей, 
имеет и оборотную сторону: ухудшение экологии, истощение 
естественных источников энергии, превращение среды обитания 
в неудобную и некомфортную для жизни сферу.
В полной мере это относится к деятельности уранодобывающих предприятий, отличительной особенностью которых 
является практически неизбежное загрязнение окружающей 
среды твёрдыми, жидкими и газообразными радиоактивными 
отходами в процессе добычи и переработки урановых руд. По 
своим объёмам данные отходы являются наиболее значительными в ядерно-топливном цикле и, несмотря на свою сравнительно 
низкую активность, вносят основной вклад в формирование 
радиационно-опасных факторов для населения и объектов 
окружающей среды.
Отходы уранодобывающих предприятий (так называемые 
«хвосты») направляются, как правило, в специально создаваемые 
«хвостохранилища», которые представляют собой, по существу, 
гидротехнические сооружения с ограждающими плотинами, 
дамбами, с открытой поверхностью хранимых отходов («хвостов»). Пример такого «хвостохранилища» показан на рис. 2.1.
Капитальные затраты на создание таких хранилищ соизмеримы с затратами на строительство самого обогатительного производства. Практика показывает, что недостаточно обоснованные 

проектные решения, нарушение режимов эксплуатации этих 
накопителей отходов может приводить к серьёзным последствиям, связанным с прорывом ограждающих дамб, загрязнением окружающей среды и другим, часто тяжелым, последствиям. 
Изоляция радиоактивных отходов в хвостохранилище (рис. 2.1) 
обеспечивается системой инженерных и природных барьеров.
К инженерным барьерам относятся:
дамбы;
−

Рис. 2.1. Типы хвостохранилищ по способу возведения:

а — наливное; б — намывное. I — упорная призма; II — переходная зона; III — центральная зона; 1 — ограждающая дамба; 2 — разводящий пульпопровод; 3 — экран 
из полимерных материалов или глинистых грунтов; 4 — прудок; 5 — плавучая 
насосная станция оборотного водоснабжения; 6 — водовод оборотной воды; 
7 — отложения хвостового материала; 8 — варианты наращивания ограждающей 
дамбы; 9 — пионерная дамба из карьерных грунтов; 10 — дренаж; 11 — ярус намыва; 12 — слой намыва

покрышка;
система перехвата и отвода от хвостохранилища грунтовых 
вод разгрузки выше хвостохранилища и ливневых вод;
дренажная система инфильтрационных вод из хвостохранилища и система оборотного водоснабжения;
химическая форма отходов.
Главным естественным барьером изоляции является природный массив.
Дамба обеспечивает локализацию радионуклидов в ограниченном объёме и предотвращает разнос радионуклидов с 
жидкой фазой.
Покрышка выполняет ряд защитных функций:
предотвращение или ограничение эксхаляции радона;
снижение уровней гамма-излучения над поверхностью 
хвостохранилища;
предотвращение поступления атмосферной влаги в хвостохранилище и инфильтрацию ее через тело хвостохранилища и вынос в геосферу и биосферу;
предотвращение ветрового переноса радионуклидов.
Система перехвата грунтовых и ливневых вод предотвращает 
поступление воды в хранилище этих вод.
Дренажная система инфильтрационных вод служит дополнительной защитой в случае выхода радионуклидов из хвостохранилища.
Химическая форма отходов определяет их доступность к 
выщелачиванию и переходу радионуклидов в раствор и последующую миграцию с грунтовыми водами.
Природный геологический массив является барьером, препятствующим выходу радионуклидов в биосферу через дно и 
борта хвостохранилища.
Важнейшей характеристикой барьеров является проектный 
срок их службы, в течение которого барьеры обеспечивают выполнение своих защитных функций, и соотношение проектного 
срока со сроком существования опасности отходов.
К основным природным факторам, которые могут вызывать 
аварии с прорывом дамб хвостохранилищ, относятся: землетрясения, обвалы, ураганы, бури, ливни, высокие уровни воды.

−
−

−

−

−
−

−

−

Техногенные факторы: взрывы, внезапное обрушение сооружений, прорывы плотин водохранилищ, диверсионные 
действия.
Сказанное выше позволяет представить масштабы и важность проблемы обеспечения безопасности «хвостохранилищ» 
в период эксплуатации и в послеэксплуатационный период. 
Подтверждением этого служат случаи аварий на действующих 
«хвостохранилищах».
Так, примером является авария плотины «хвостохранилища» 
шахты «Преставель» на севере Италии, происшедшая 19 июля 
1985 года. В результате прорыва плотины разжиженная «хвостовая» масса объёмом около 350 тыс. м3 вышла за пределы 
хвостохранилища в долину реки и снесла на своём пути деревни 
Става и Тесеро. Число жертв составило 950 человек.
В СССР в практике эксплуатации объектов Минатома выделяется одна весьма серьёзная авария, происшедшая на уранодобывающем предприятии в Киргизии в 1964 году на хвостохранилище намывного типа ГМЗ в пос. Карабалты. В данном 
случае причиной аварии явилось нарушение проектного режима 
эксплуатации, приведшее к переполнению прудка отстойника 
и прорыву упорной призмы. Тонкодисперсный материал прудковой зоны плотностью 0,4–0,7 г/см3 не был вынесен и удерживался в чаше хвостохранилища, образовав уступы высотой 
до 10 м. Имелись человеческие жертвы.
Под аварией на хвостохранилище понимается любое событие, которое приводит к нарушению нормальной работы обогатительного производства и необходимости дополнительных 
сверхэксплуатационных затрат на ремонт разрушенных дамб, 
пульпопроводов, коллекторов и т.п. Изучение случаев аварий 
на хвостохранилищах различных отраслей промышленности показывает, что основными видами разрушений хвостохранилищ 
являются общее обрушение откоса дамбы и вытекание грязевого потока, вызванное либо переливом через гребень дамбы, 
либо различными деформациями откоса (просадки, оплывание, 
оползание и др.), образование трещин, просадок, каверн на 
гребне и низовом откосе дамбы. Эти данные позволяют провести 
наиболее общую классификацию аварийных ситуаций на хвос

тохранилищах по размерам ущерба, наносимого хозяйственной 
деятельностью окружающей среде.
В этом случае аварии применительно к законченным эксплуатацией хранилищам могут быть разделены на три категории:
I категория (катастрофические), связанные с частичным 
или полным разрушением хвостохранилища с движением 
мощного селевого потока, смывающего на своём пути 
строения, приводящие к гибели людей и химическому 
(радиоактивному) загрязнению местности на большой 
территории;
II категория (местные аварии), приводящие к временной 
остановке обогатительного производства, не связанные с 
разрушением сооружений и гибелью людей;
III категория (локальные) — аварии отдельных элементов 
хвостового хозяйства.
Учитывая специфические особенности складируемых хвостов 
уранодобывающих предприятий, аварии I категории следует 
разделить на группы с учётом выходящих в окружающую среду химических веществ. Министерством охраны окружающей 
среды и природных ресурсов РФ в 1992 году были утверждены 
критерии оценки экологической обстановки территории для 
выделения зон чрезвычайной экологической ситуации и зон 
экологического бедствия. Этими критериями возможно воспользоваться и в данном случае.
По данному документу экологическая обстановка классифицируется по степени возрастания экологического неблагополучия:
относительно удовлетворительная;
напряжённая;
критическая;
кризисная (или зона чрезвычайной экологической ситуации);
катастрофическая (или зона экологического бедствия).
За основной критерий при оценке потенциальной опасности 
хвостохранилищ принимается их расположение относительно населённых пунктов и промобъектов. Однако, разделение 
хвостохранилищ по какому-либо одному признаку не даёт воз
−

−

−

−
−
−
−

−