Не удалось избежать проблем и североамериканским производителям калия. На соединенных между собой рудниках К-1 и К-2 близ канадского города Эстерхази компания Mosaic в течение нескольких лет добывает калий в условиях притока рассола. В конце января 2007 года приток рассолов в шахту Mosaic резко возрос – до 25 тысяч галлонов в минуту (американский галлон составляет 3,79 литра). Руководство компании заявило, что если поступление рассола не уменьшится, то оно рассмотрит вопрос о консервации рудника. Однако уже в начале марта Mosaic заявила о том, что приток стабилизировался на уровне 5 тысяч галлонов в минуту, что позволяет дальше эксплуатировать рудник.
Затопление может длиться от нескольких дней до нескольких лет. Примером катастрофического затопления стал рудник французско-конголезской компании «Компани де потас дю Конго», которая разрабатывала месторождение в Конго. Построенный ею калийный рудник не проработал и нескольких лет. В 1977 году в течение трех дней приток рассолов в шахту увеличился с 17 до 10 000 куб. м/час.
Первый случай затопления рудника у нас в стране приходится на 1986 год. Тогда авария произошла недалеко от Березников на рудоуправлении №3 «Уралкалия». Небольшая струйка воды за несколько недель превратилась в мощный поток. Вскоре рудник пришлось закрыть, а спустя несколько месяцев в месте прорыва воды в шахту образовалась воронка глубиной около ста метров – грунтовые воды размыли соляную толщу, в недрах образовалась пустота, в которую обрушились вышележащие слои.
Следующая авария случилась через 9 лет в северной части Верхнекамского месторождения, которую осваивает компания «Сильвинит». 5 января 1995 года в результате землетрясения силой 5 баллов по шкале Рихтера на руднике второго рудоуправления ОАО «Сильвинит» в течение нескольких секунд на площади 950 на 750 м образовался провал глубиной более четырех метров. Под угрозой затопления оказались сразу два рудника, которые в свое время для того, чтобы облегчить задачу шахтостроителям, были соединены выработкой. Кроме того, появился риск для жилой застройки Соликамска, под которой расположен рудник. От масштабной катастрофы город тогда спас счастливый случай. С вышележащих пластов опустился 20-метровый слой пластичной глины, который «запечатал» водоносный горизонт, не позволив воде проникнуть в рудник.
Тогда власти Пермской области и промышленные предприятия всерьез обеспокоились возможностью новых аварий. Верхнекамское месторождение начало активно разрабатываться в 30–50-е годы прошлого века. В те годы страна остро нуждалась в сырье для цветной металлургии и удобрениях, и об опасностях, к которым может привести не слишком вдумчивое освоение месторождения, думать было некогда. Когда же риски подземной разработки солей были изучены более детально, над рудниками уже были построены города Березники и Соликамск.
Наиболее эффективной мерой защиты от возможного оседания поверхности в результате разработки месторождений ученые считают закладку пустот отходами калийного производства – каменной солью. С начала освоения месторождения в 1930-х годах до приказа Минхимпрома СССР 1971 года закладка не велась в принципе. За это время под городами накопились миллионы кубометров пустот. Но и после приказа закладочные работы финансировались государством по остаточному принципу. Лишь в 2002 году законодательное собрание Пермской области приняло программы закладки пустот под Березниками и Соликамском. Завершить выполнение обеих программ предполагалось к 2008 году. Более 70 процентов финансирования взяли на себя компании «Уралкалий» и «Сильвинит», остальное – бюджет области и местные бюджеты.
В Березниках программа выполнялась с опережением графика. К середине 2006 года она была выполнена более чем на 90 процентов. В результате в городе практически прекратились оседания поверхности. Полностью завершить закладочные работы помешала авария.
В октябре 2006 года в рудник первого рудоуправления «Уралкалия» стали поступать воды рассольного горизонта. Спустя 10 дней рассолоприток резко активизировался до 1200 кубометров в час. Насосное оборудование перестало справляться с ним, и рудник пришлось закрыть.
В причинах происшедшего на первом калийном в Березниках разбиралась государственная комиссия, сформированная Ростехнадзором. Как следует из ее итогового протокола, главной причиной аварии стали особенности геологического строения данного участка Верхнекамского месторождения. «Здесь имела место очень сложная и редкая геологическая аномалия, – пояснил руководитель Пермского межрегионального управления Ростехнадзора Станислав Южанин. – Над рассольным горизонтом обычно находится глина. В этом месте она отсутствует и замещена легкорастворимой породой. Часть ее была вымыта грунтовыми водами, в результате чего возникла ослабленная зона». Еще одним фактором, повлиявшим на ситуацию, стала добыча калийной руды на аварийном участке сразу на двух пластах, расположенных друг под другом. Добыча руды производилась еще в 60-х годах прошлого века по нормативным документам того времени. Запрет на отработку двух пластов под городской территорией был введен только в 1970-х. Но под влиянием усиленного оседания пород в ослабленной зоне водозащитная толща рудника дала трещину, и в него полились воды рассольного горизонта.
Для жизни Березников авария не имела драматических последствий из-за практически завершенных закладочных работ, однако повлияла на городскую инфраструктуру, находящуюся в зоне аварии. Прорыв водозащитной толщи случился в районе железной дороги и газопровода, ведущего на местную ТЭЦ, а значит, и провал с большой долей вероятности должен произойти именно там. В течение двух недель после аварии ТГК-9 построила новый газопровод. Движение пассажирских поездов на опасном участке было остановлено, и в короткие сроки был построен обводной путь.
Авария на первом руднике «Уралкалия» – одна из самых сложных в истории калийной промышленности. Хотя бы потому, что в мире не отмечено случаев, когда аварийный рудник находился бы непосредственно под промышленным городом с населением 180 тысяч человек. Но ситуации, когда на поверхности были расположены более мелкие населенные пункты, все же встречались.
Больше всего случаев затоплений приходится на долю Германии. Только в окрестностях Штаcфурта и Ашерслебена расположены около 30 рудников, большинство которых затоплены еще в конце XIX – начале XX века.
Последствия затопления шахты в Ронненберге (пригород Ганновера) оказались весьма драматичными. Когда летом 1975 года в течение двух недель в калийный рудник поступило более 7 миллионов кубометров воды, опускания поверхности достигли 25 см в день, а по домам пошли трещины, часть жителей Ронненберга даже пришлось эвакуировать. Правда, уже через несколько дней они вернулись в свои дома. Теперь в этом городе трудно отыскать даже намек на следы былых разрушений – все дома давно отремонтированы и приведены в порядок, а о калийном прошлом города напоминает только солеотвал на окраине.
1. Англ., т. 3, М., 1966; Быховер Н.А., Экономика минерального сырья, М., 1969; Волков К.И., 3агибалов П.Н., Мецик М.С., Свойства, добыча и переработка слюды, [Иркутск], 1971.
2. Калий, в кн.: Краткая химическая энциклопедия, т. 2, М., 1963; Некрасов Б.В., Основы общей химии, т. 3, М., 1970; Реми Г., Курс неорганической химии, пер. с нем., т. 1, М., 1963.
3. Дир У.А., Хауи Р.А., 3усман Л ж., Породообразующие минералы, пер. с англ., т. 4, М., 1966; Марфунин А.С., Полевые шпаты – фазовые взаимоотношения, оптические свойства, геологическое распределение, М., 1962.
4. Капланский С.Я., Минеральный обмен, М. – Л., 1938; Вишняков С.И., Обмен макроэлементов у сельскохозяйственных животных, М., 1967; Сатклифф Дж.-Ф., Поглощение минеральных солей растениями, пер. с англ., М., 1964.