Согласно современным представлениям о природно-технических системах безопасность рассматривается не только как свойство промышленных объектов, но и как защищенность человека и окружающей среды от воздействия техносферы. Поэтому современное решение проблемы безопасности освоения недр наряду с традиционным определением условий разработки, при которых опасные техногенные события исключаются по плану, должно включать специальный анализ возможных случайных техногенных событий, которые могут иметь крайне неблагопрятные последствия для человека и окружающей среды, но исключаются из рассмотрения по причине очень малой вероятности. В анализе случайных опасных событий понятие “риск”, объединяющее вероятность события и возможный ущерб, является ключевым. Риск может быть количественным показателем степени возможной опасности при освоении месторождения.
Разработана методика исследований для количественной оценки риска опасных геомеханических техногенных событий. В ней используется статистический подход В.В.Болотина, основанный на решении детерминистических задач о напряженно-деформированном состоянии при вероятностном представлении определяющих параметров. Методика включает также экспертные оценки. Техногенный риск определяется как произведение вероятности опасного случайного геомеханического техногенного события на математическое ожидание ущерба при возможном наступлении события. Разработана схема расчета вероятности опасного события, когда оно может произойти в результате последовательности техногенных геомеханических процессов. Критерий опасного события в детерминистической задаче представляется условием предельно допустимой деформации, соответствующее значение которой берется из практики инженерных расчетов сдвижения горных пород. В вероятностной задаче для определения значения вероятности опасного события используется метод оценки вероятности разрушения А.Р.Ржаницына. Оценка возможного материального ущерба включает две операции:
(а) решение задачи о геомеханическом состоянии массива горных пород по окончании опасного геомеханического процесса (задача о конечном состоянии объекта);
(б) экспертную оценку материального ущерба в денежном выражении исходя из известного конечного состояния объекта.
Техногенный риск, имея количественное денежное выражение, включается в критерий экономической эффективности разработки в виде составной части затрат. Таким образом, проблема безопасности по фактору риска формализуется: выбор наименее рискованного варианта производится по известным экономическим критериям, например по величине максимального конечного экономического эффекта от разработки. В качестве примера сравниваются два возможных варианта отработки залежи рыхлых, сильно обводненных железных руд КМА. Отработка залежи может вызвать экологические осложнения, связанные с проникновением сильно минерализованной воды с горизонтов добычи в водоносные слои питьевой воды, а также с образованием в рудном массиве мощных плывунов. Показано, что учет фактора риска по разработанной методике вносит коррективы в экономический анализ разработки. Экономически целесообразным оказывается вариант, менее "рискованный" по последствиям отработки залежи, который при традиционном подходе (без учета фактора риска) явно уступает варианту, имеющему более высокие экономические показатели по технологии добычи.