В 2020 году весь мир облетели фотографии Владивостока, находящегося в ледяных оковах. На несколько дней дальневосточная столица прогрузилась в коммунальный коллапс. Толщина льда на проводах, ветвях деревьев, понтонах знаменитых мостов достигала двух см.

Как позже объяснили метеорологи, подобные осадки формируются, когда происходит инверсия температуры: на высотах одного-двух км воздух теплее 0℃, а у поверхности земли температура остается отрицательной -3...-5. Примерно это и случилось в конце ноября 2020 года. У берегов Приморья столкнулись южный циклон и отрог Сибирского антициклона.

Но если город, его жители достаточно быстро справились с последствиями аномального природного явления, то в лесах ледяной дождь оставил глубокий след и его влияние там ощущается до сих пор. А главная опасность, которую принесли с собой осадки три года назад – пожары, вероятность которых сейчас увеличилась в разы.

Группа дальневосточных учёных провела исследование воздействия ледяного дождя на леса острова Русский. Там, все территории, покрытые лесом, а их около девяти тыс. га, пострадали от этой природной аномалии.

«Цель нашей работы — не просто сказать, что после ледяного дождя много обломанных деревьев, а дать количественные, цифровые характеристики на уровне лесоводственной оценки, — говорит соавтор работы, научный сотрудник Института геологии и природопользования ДВО РАН Александр Иванов. — Мы определили запасы древесины обломанных частей деревьев, оценили, насколько сильно оказались повреждены кроны, посмотрели, как на повреждения влияли вид дерева и его размер».

Вместе с коллегами, главным научным сотрудником Центра по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН Дмитрием Замолодчиковым и студентами Приморского государственного аграрно-технологического университета, учёные выявили, казалось бы, парадоксальную взаимосвязь льда и участившихся пожаров: кроны не выдерживали слишком большой массы льда — ветви и стволы ломались, образуя большое количество валежника, который стал потенциальным топливом для пожаров.

Учёные работали экспресс-методом — в течение трех дней заложили десять пробных площадей по всей территории острова Русский, на которых описали древостой (растущие деревья) и валежник — то, что было обломано и упало. Затем был этап обработки данных, знакомства с исследованиями коллег из Северной Америки, где эти явления происходят чаще и с гораздо большим ущербом.

Авторы работы выяснили, что на Русском от облома ветвей в среднем пострадало 25% крон деревьев. Больше всего «досталось» липам и берёзам: у них раскидистые кроны. Меньше всего ледяной дождь зацепил низкорослые клены и грабы, которые укрылись под основным пологом древостоя.

«Мы также применили методы дистанционного зондирования, использовали так называемый "вегетационный индекс" (показатель, характеризующий состояние растительного покрова), — продолжает Александр Иванов. — Оказалось, что даже спустя два года средние значения этого индекса были ниже, чем до ледяного дождя. Основная древесная порода на Русском — дуб монгольский. Деревья восстанавливают кроны, но медленно. Важно, что такое нарушение структуры леса в целом снижает его устойчивость, делает его уязвимым к болезням и вредителям».

Учёный говорит, что к подобным явлениям погоды лесное хозяйство адаптировать сложно. Если от лесных пожаров может уберечь профилактика, постоянный контроль пожароопасных точек, то для защиты от ветровала и ледяных дождей таких инструментов нет.

«Мы не знаем, когда и где в следующий раз произойдет такое явление, — отмечает учёный. — И если, например, хвойные деревья лучше переносят ледяные дожди, то они же оказываются менее устойчивы к ветровалам. Есть зарубежные исследования, которые показывают, как структура леса влияет на устойчивость к ледяному дождю. То есть какими должны быть оптимальное расстояние между деревьями, размеры крон, видовой состав леса, чтобы ущерб оказался минимальным. Возможно, и нам скоро придётся всерьёз решать эти вопросы. В настоящее время важно вести качественный лесопатологический мониторинг состояния лесов на острове Русском».

После того как разрушительный ледяной дождь обрушился на Владивосток прошло уже более трех лет. Но учёные и по сей день не знают, какими будут его последствия.

«Необходимо устроить повторное обследование лесов и оценить, как изменилась ситуация, в каком состоянии находятся обломанные кроны и сами места сломов, сколов, обдиров коры — не поселились ли там патогены — грибы и насекомые, — говорит Александр Иванов. — Отличный принцип поведения человека по отношению к восстанавливающемуся лесу — "не мешать". Но у нас не получается, мы строим в лесу дороги и линии ЛЭП, делаем площадки, возводим дома, допускаем лесные пожары. А опыт восстановления лесов в Приморском крае очень небогатый и положительных примеров не так много».

Изучением проблем взаимодействия природных экосистем и климата занимается консорциум «Российские инновационные технологии мониторинга углерода" - "РИТМ углерода"», включающий ведущие научные организации страны. Проект курирует Минэкономразвития РФ. Одна из практических задач консорциума – разработать меры адаптации в природопользовании (и лесопользовании) к изменениям климата и его негативным последствиям.

Перспективная идея

Когда летом 2021 года на восточном борту на карьере №2 Нежданинского месторождения начались клиновидные обрушения, их остановили с помощью списанных буровых труб (это, собственно, и есть те самые трубчатые сваи). Ими с подачи отдела горного планирования в экспериментальном порядке укрепили откос, расположенный ниже места деформации. Уступы перестали осыпаться, и в ноябре прошлого года таким же образом был закреплен и горный массив карьера №1. Опять удачно.

– Когда в 2021-2022 годах проводили опытно-промышленные испытания методики, то основной целью было повысить безопасность горных работ, – рассказывает Никита Меркулов. – Но с масштабированием технологии мы можем говорить и об ее экономических составляющих. Сваями закрепляется массив породы, и уступы получится выставлять под более крутым углом. Это поможет экономить вскрышу (пустая порода, покрывающая залежи полезного ископаемого и вынимаемая при его добыче открытым способом - прим. ред.), и разрабатывать карьер эффективнее.

Задачу баланса безопасности и экономической эффективности горных работ решают горные инженеры во всем мире, ведь рентабельность требует больше руды и меньше вскрыши, а безопасность – наоборот. Поэтому на каждом месторождении выбирают свою технологию укрепления уступов бортов. Исходят из особенностей климата, географических особенностей, свойств горной породы. В том, что применение свай стало для Нежданинского правильным вариантом, в Якутии убедились на практике.

Увеличить масштаб

– У этого варианта, если сравнивать его с другими, есть неоспоримые преимущества. Во-первых, можно использовать подручные средства либо материалы, стоимость которых не сильно «бьет по карману». Во-вторых, сам процесс установки свай несложен. Работы мы можем проводить без привлечения сторонних подрядчиков, – отмечает главный специалист ОГП ЮВГК Андрей Решетов, который был наставником для молодых новаторов. – Ребята подошли к решению проблемы стратегически и комплексно.

По его словам, проект молодых специалистов позволит уменьшить размер карьера №4, расположенного на довольно крутых склонах горы. Добыча в таких условиях обычно осложняется наличием узких рабочих площадок на большой высоте. Но разработка ребят даст возможность этого избежать, дать больше пространства для дорог и отвалов, а главное – сохранить руду. Использование списанных буровых труб поможет достичь нормативных значений запаса устойчивости.

Предложение прошло хорошую апробацию и обещало отличный экономический эффект. Так, по рассказу Никиты, на австралийском руднике Канманту, где трубчатые сваи позволили «укрутить» участок борта с 42 до 55 градусов, удалось существенно сэкономить на объемах вскрыши. Стоимость всех работ составила около 5 миллионов долларов. А каждый градус снижения приносил 20 миллионов прибыли.

– Укрепление борта сваями начинается с геомеханического расчета, определения, сколько труб и в каких местах надо установить. Затем создают модель, основываясь на которой, бурят скважины. Их заполняют цементным раствором, в который и погружают сваи, – говорит инженер-геомеханик. – Существенный плюс проекта, который мы представили на НПК, в том, что это не оторванная от реальности теория, а работающий механизм. На нынешнем этапе, чтобы его развивать и масштабировать, нужна поддержка компании.

Как это работает

Традиционная встреча молодежи «Полиметалла» – это не только защита проектов, общение единомышленников и возможность работы в межфункциональных группах. Это путь к продвижению по карьерной лестнице. С успеха на научно-технических конференциях начинали многие руководители предприятия – и высшего, и среднего звена.

– Вне зависимости от финала конференции для вас это большой шанс, а для нас – большая возможность. На таких неравнодушных людях, как вы, держится многое, – сказал на церемонии открытия заместитель генерального директора «Полиметалла» по производству Виталий Савченко. – Все участники НПК уже попадают к нам в список. Мы наблюдаем за их карьерными успехами, предлагаем ротации между предприятиями, повышения по службе.

Молодые специалисты, уже доказавшие новизну, эффективность и востребованность своих ноу-хау на региональных площадках НПК, которые впервые прошли в очно-дистанционном формате, работали в трех секциях - «горно-геологической», «технологической» и «IT». К слову, в этом году появился третий – проектный – этап конференции. Самые перспективные идеи, озвученные участниками с трибуны, могут получить шанс на воплощение в рамках проекта «ПрогрессорЛаб».

Во время докладов видны энтузиасты и упорные расчетчики, ребята с «инженерной косточкой» и нестандартным мышлением, подающие надежды энергетики, маркшейдеры, программисты. Проведение конференции, которая стала неотъемлемой частью жизни компании, развивает профессиональные компетенции молодежи, повышает мотивацию в решении производственных задач. А способность молодых специалистов к новому видению, уникальные подходы позволяют «Полиметаллу» оставаться технологическим лидером горнодобывающей сферы.