Утилізація твердих, рідких газоподібних відходів гірничого підприємства

На гірничих підприємствах разом з виробництвом основної продукції (вугіллям, вугільним концентратом) утворюється велика кількість газоподібних, твердих і рідких відходів (шахтний метан, порода, хвости збагачення, стічні води). Вказані відходи негативно впливають на результати господарської діяльності підприємств, оскільки вимагають витрат на їх збір, транспортування, зберігання, а також ускладнюють екологічну обстановку в районах розміщення шахт. Істотний вплив на природне навколишнє середовище робить видача і переробка гірничої маси і порід від проведення гірничих вироблень, які виявляються в занятті земель під відвали, порушенні природного ландшафту земної поверхні, забрудненні атмосфери твердими і газоподібними домішками, забрудненні водоймищ шламовими водами.

Утилізація відвальної породи – один з напрямків припинення шкідливої дії териконів на навколишнє середовище і відновлення ландшафтів. Окрім відомих способів використання породи з метою отримання будівельних матеріалів і добрив нові напрямки утилізації ще не розроблені. У відвалах вугільних шахт багато запасів деяких металів, сумірних за об'ємом з природними родовищами корисної копалини, отримання яких для України буде економічно вигідним, тим більше що багато з мінеральних ресурсів вже вичерпані. В найближчому майбутньому всі запаси благородних і кольорових металів, залоза будуть вичерпані. Тому саме зараз актуально розглядати відходи гірничого виробництва, як альтернативні варіант поповнення природних ресурсів.

Відходи породи можна використовувати в шахті для закладки виробленого простору або зведення охоронних смуг дозволяє вирішити складні технічні питання.

На шахті також порода використовується для зведення штучних споруд, які служать для охорони прилеглих вироблень або створення безпечних умов їх погашення.Тип штучної споруди його параметри залежать від властивостей порід і умов прояву гірничого тиску. Використовують наступні види штучних споруд: литі смуги, залізобетонні тумби, органну кріпь.

Відходи гірничого виробництва не втрачають народногосподарську значущість і можуть бути використані як сировина для виробництва продукції. З відвальної маси, наприклад, можна одержувати будівельні матеріали і вуглеудобрення. За даними в 1 тонні породи, може міститься (у кг): вуглецю – 16-62; азота – 0, 2-21, 1; фосфора – 0, 4-19, 0; калія – 4, 7-37, 0; кальцію – 4, 8-11, 4; меді – 0, 5-20, 0; сірки – 0, 1-85, 0; цинку – 0, 1-20, 0; молібдена – до 1, 0; галлія – до 5, 0; кремнію – 35, 7- 740; алюмінію – 54, 0-343, 0; титана – 2, 0-21, 4; никеля – 0, 1-2, 0; кобальта – 0, 1-0, 3; барія – 0, 3-8, 0; беріллія – 0, 5-1, 0; скандія – до 3, 0; свінца – до 3, 0; олова – до 0, 3; хрома - 0, 2-3, 0; ванадія - 0, 4- 4, 0; цирконію - 0, 1-3, 0; стронция - 0, 1- 6, 0; магнія - 2, 0-22, 4.

Шахтна порода може бути використана як сировина для металургії, оскільки у відвалах в підвищених концентраціях є галій, германій, вісмут (0, 002, 0, 002, 0, 007% відповідно).

Вісмут – це сріблясто-білий метал, крихкий, легкоплавкий. Розплав вісмуту – теплоносій в ядерних реакторах. З'єднання вісмуту – пігменти, флюси у виробництві кераміки, скла, терпких і антисептичних засобів в медицині.

Германій – матеріал, який використовують для електронних приладів, компонент сплавів, матеріал для лінз в інфрачервоних приладах, детекторів іонізуючого випромінювання.

Відвальна порода може служити також сировиною для отримання алюмінію. Al₂O₃– потенційне джерело сировини для алюмінієвої промисловості, оскільки можливе отримання з нього «вторинного» глинозему, а глинозем широко використовується для отримання технічної кераміки.

У інших галузях народного господарства породи відвалів можуть бути використані для пристрою полотна шосейних доріг, баластного шару під під'їзні шляхи для промислового транспорту, при виробництві будівельних матеріалів, як сільськогосподарські добрива.

3.3. Розрахунок поверхні зсування уступу:

Задача. Побудувати можливу поверхню зсування уступу висотою Н =31 м і кутом α = 45. Порода, якою складено уступ, має такі характеристики:

- Кут внутрішнього тертя φ =25

- Щеплення с =1, 2 т /

- Питома вага ɣ =1, 6 т /

Розв’язування:

Зміст

Вступ. Загальна характеристика впливу гірничого виробництва на природне навколишнє середовище.

Розділ 1. Характеристика об’єкта дослідження

1.1.Фізико-географічна характеристика району гірничого підприємства - Крошенське родовище граніту. Геологічна будова родовища.

1.2. Характеристика сировини та готової продукції

Розділ 2. Вплив підприємств гірничодобувного комплексу на природне навколишнє середовище

2.1. Вплив гірничих розробок на повітряний басейн.

- Джерела забруднення повітряного басейну при веденні відкритих гірничих робіт.

- Заходи боротьби із забрудненням атмосфери загального і спеціального характеру.

- Заходи протипожежної безпеки на кар’єрах.

- Заходи, направлені на зниження і попередження рівня забруднення в приземному шарі атмосфери при веденні відкритих гірничих розробок.

- Критерії якості атмосферного повітря.

- Контроль стану і методи визначення якісних змін атмосферного повітря в районах дії гірничих підприємств.

2.2. Вплив гірничих розробок на водний басейн.

- Характеристика і класифікація стічних вод підприємств гірничодобувного комплексу та їх вплив на компоненти природного середовища.

- Зміни гідрологічного режиму та гідрогеологічних умов території району гірничого підприємства та прилеглої території.

- Порушення режиму та складу поверхневих і підземних вод.

- Забруднення та засмічення природних вод при веденні відкритих гірничих розробок.

- Критерії якості стічних промислових водою.

- Основні вимоги до складу і властивостей промислових стічних вод.

2.3. Вплив гірничих розробок наземну поверхню і ландшафт.

- Класифікація факторів впливу гірничих розробок на земну поверхню.

- Класифікація форм ландшафтних порушень земної поверхні при веденні відкритих гірничих розробок.

- Оцінка ефективності використання та охорони земель при видобуванні корисних копалин.

- Заходи, направлені на зниження масштабів порушень земної поверхні при розробці родовищ корисних копалин відкритим способом.

2.4. Раціональне і комплексне використання корисних копалин, розкривних і вміщуючих порід. Охорона та раціональне використання надр.

- Характеристика мінеральних ресурсів гірничих підприємств.

- Комплексне використання мінеральних ресурсів гірничих підприємств.

- Раціональне використання та охорона надр.

- Економічні аспекти втрат корисних копалин.

- Поняття та класифікація відходів гірничих підприємств.

- Використання відходів гірничих підприємств.

- Утилізація твердих, рідких та газоподібних відходів гірничого підприємства.

2.5.Радіаційний вплив гірських порід на природне навколишнє середовище.

- Загальні відомості по радіоактивності будівельних гірських і вміщуючих порід

- Акцесорні мінерали і їх вплив на радіоактивність породи.

- Класифікація родовищ за природною радіоактивністю корисних копалин.

- Способи визначення радіоактивності гірських порід.

- Особливості розповсюдження радіонуклідів в породах, що приурочені до Українського кристалічного щита.

- Вимоги до оформлення документації з радіаційно-гігієнічної оцінки гірських порід.

- Характеристика фізіологічного впливу радіонуклідів на організм людини.

2.6. Електромагнітний, шумовий і вібраційний вплив технологічного, транспортного та енергетичного обладнання на природне середовище.

- Шум: поняття і характеристика

- Джерела шуму на підприємствах

- Розробка заходів по зменшенню рівня шуму

- Вібрація. Джерела вібрації.

- Джерела вібрації на підприємствах гірничодобувного комплексу.

- Допустимі рівні вібрації.

- Методи та засоби захисту від вібрації.

- Електромагнітні випромінювання: поняття і характеристика.

- Методи та засоби захисту від електромагнітних випромінювань.

2.7. Вплив гірничих розробок на рослинний та тваринний світ.

- Вплив підприємств гірничодобувного комплексу на рослинний та тваринний світ.

- Зміна видового різноманіття, територіального розміщення і характеру трофічних відносин.

- Основні засади охорони флори і фауни при веденні відкритих гірничих розробок.

Розділ 3. Спеціальна частина

3.1. Розрахунки основних викидів в атмосферу при веденні відкритих гірничих розробок.

3.2. Визначення розмірів зон негативного впливу гірничого підприємства на природне навколишнє середовище.

3.3. Розрахунок поверхні зсування уступу.

Висновки.

Література.

Графічна частина.

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту

Житомирський Державний Технологічний Університет

Кафедра геотехнологій

ім. проф. М.Т. Бакки