В журнале «Радиоактивные отходы» опубликована статья с анализом передового международного опыта проектирования и строительства пунктов глубинного захоронения радиоактивных отходов (ПГЗРО) и предшествующих им подземных исследовательских лабораторий (ПИЛ). В числе соавторов – Сергей Уткин, член Общественного совета Росатома, заместитель директора по информационно-аналитическому обеспечению комплексных проблем ядерной и радиационной безопасности ИБРАЭ РАН.
Авторы указывают, что проектирование и строительство ПГЗРО и предшествующих им ПИЛ осуществляется в большинстве стран с развитой атомной энергетикой. Анализ зарубежного опыта показывает, что для обеспечения доступа на целевые глубины в проектах ПИЛ и ПГЗРО широко применяются различные варианты горных выработок: вертикальные и наклонные стволы, их комбинации, а также спиральные съезды.
В мировой практике наклонные стволы и спиральные съезды начали активно использоваться во второй половине ХХ века на добывающих предприятиях по мере развития методов проходки механизированными способами в различных типах горных пород. Протяженность наклонных горных выработок может быть в 6–8 раз больше по сравнению с вертикальными стволами, что автоматически повышает стоимость их проходки. Тем не менее в определенных случаях более протяженная наклонная выработка и транспортировка грузов по ней с помощью автомобильного транспорта дает настолько существенные преимущества, что гораздо более целесообразным является ее строительство, чем сооружение вертикального ствола с клетьевым подъемом.
Решение о создании спирального съезда или наклонного ствола может приниматься как при сооружении подземного объекта, так и в процессе его эксплуатации. Как правило, при принятии такого решения учитывается достаточно широкий перечень факторов, включающий экономическую эффективность, горно-геологические условия и необходимость повышения безопасности отдельных технологических процессов. В частности, применительно к объектам захоронения РАО наклонная горная выработка дает возможность упростить систему доставки грузов к глубинам захоронения, снижая риски и возможные последствия аварийных ситуаций и инцидентов, связанных с отказами технологического оборудования. Ее преимуществом на стадии ПИЛ является упрощение и повышение детальности процесса характеризации массива.
Применительно к российскому объекту ПИЛ на участке «Енисейский» авторы видят вариант устройства горной выработки с проходкой спирального съезда в соответствии с мировыми трендами в части строительства ПИЛ и ПГЗРО в скальных массивах. Для этих целей возможно применить метод БВР и механизированный способ c использованием ТПК. Предварительная оценка возможности проходки спирального съезда и затрат, включая применение ТПК для проходки наклонной горной выработки, могут быть сформированы по итогам соответствующего технико-экономического исследования. Протяженность спирального съезда будет определяться
- способом проходки выработки (БВР или ТПК);
- допустимым уклоном;
- положением портальной части съезда на площадке строительства и участков его сбойки с горизонтальными выработками;
- типом применяемого транспортного оборудования в период строительства и эксплуатации комплекса подземных сооружений;
- параметрами поперечного сечения горной выработки;
- задействованием данной выработки в вентиляционной схеме комплекса подземных сооружений.
Основные предпосылки и преимущества создания наклонного (спирального) съезда для ПИЛ/ПГЗРО на участке «Енисейский», на которые указывают авторы:
- больше возможностей для варьирования решений по доставке упаковок с РАО на целевые интервалы глубин, в т. ч. параметров транспортного и технологического оборудования, которые будут уточняться в процессе эксплуатации ПИЛ;
- меньшие ограничения по габаритам и весу контейнеров, упаковок, пеналов, что может оказать помощь в принятии окончательного решения по их конструкции и технологическим схемам захоронения различных РАО;
- независимость от ограничений вертикального подъема (уборка породы, доставка материалов и оборудования), что предоставит больше автономности различным подразделениям в составе ПИЛ и ПГЗРО на стадии строительства, развития и эксплуатации;
- возможность использования наклонной горной выработки на стадии ПИЛ в качестве дополнительного источника горно-геологических данных о вмещающем массиве горных пород и сопряженных территориях в силу того, что она позволяет проще и доступней производить их характеризацию, а также отрабатывать технологические решения для создания ПГЗРО [15];
- реализуемость автоматизированной координации процессами доставки РАО, включая применение дистанционно управляемой техники.
Фото: ФГУП «НО РАО»