Источники воздействия на природную среду в горнодобывающей промышленности

Воздействие производства на ОПС представляет собой процесс, который инициирует в ней изменения. Выявление источников воздействия на природную среду, определение показателей, которые их характеризуют, - одна из наиболее важных задач инженерно-экологических исследований, от правильного решения которой зависит успех планируемых природоохранных мероприятий.

Следует иметь в виду, что после окончания воздействия новые формы, возникшие в этот период, включаются в природно-промышленный процесс, который осуществляет воздействие на другие природные компоненты, а также на общество и средства труда. Поэтому при исследованиях иногда совершается методическая ошибка, заключающаяся в том, что за источник воздействия принимается результат (продукт труда) какого-то технологического процесса, т.е. рассматривается не исток процесса воздействия, а наиболее заметный промежуточный результат. На самом деле, источниками воздействия являются технологические процессы. Их целесообразно классифицировать по формам нарушения и загрязнения природных компонентов, разделяя их на источники нарушения и источники загрязнения, т. е. целесообразно на первой стадии исследований выделить технологические процессы по их воздействию на природные компоненты: литосферу, гидросферу, атмосферу, фито-, зоо- и микробоценоз, а затем классифицировать эти источники по типам нарушения и загрязнения этих компонентов.

Далее следует выделить активный источник нарушения (загрязнения), т. е. фрагмент технологического процесса, с которым связано воздействие на объекты ОПС. Для этого необходимо весь технологический процесс рассматривать, как состоящий из отдельных операций (отбойка угля, погрузка, транспортировка, крепление очистного забоя, управление горным давлением и др.)

В соответствии с разнообразием форм нарушений и загрязнений выделяют следующие технологические процессы горного производства при подземной добыче угля, являющиеся источниками образования этих форм, классифицированные Г.Г. Мирзаевым и Б.А. Ивановым.

Источники нарушений. Различают источники геомеханических, гидрогеологических, аэродинамических, а также биоморфологических нарушений.

К технологическим процессам, являющимся источниками геомеханических нарушений, относятся:

· устройство промплошадок под буровые и другие геологоразведочные работы;

· строительство дорог, коммуникаций промышленного и коммунального назначения, заданий и сооружений предприятий;

· проходка вскрывающих и подготовительных горных выработок:

· добыча полезных ископаемых;

· складирование на землях породы и отходов производства;

· засыпка естественных углублений рельефа (балок, оврагов, русел ручьев и т.д.);

· строительство опор, акведуков и других устройств для прокладки хвостопроводов и водоводов больших диаметров;

· рытье котлованов аварийного сброса хвостов при остановках пульпонасосов (вблизи насосных станций);

· оврагообразование при сбросе сточных вод из хвостохоранилищ.

Основными качественными характеристиками источников геомеханических нарушений на горнодобывающих предприятиях являются подвижность или стационарность; прерывность, периодичность или постоянство; расположение относительно земной поверхности (наземный или подземный); способ образования выемок или насыпей (буровзрывной, механический, гидравлический и т. д.), направление перемещения (ЮЮЗ -юго-юго-запад; ССВ и т. д.) и др.

Основные количественные характеристики источников геомеханических нарушений следующие:

· скорость подвигания фронта работ;

· длина или площадь фронта работ;

· глубина работ от поверхности;

· мощность выносимых пород, толщина нарушаемого слоя почвы;

· высота насыпки пород;

· мощность обрушающихся при подземных горных работах пород, высота сводов обрушения, параметры зон сдвижения пород над очистными и подготовительными выработками;

· объемы извлекаемых полезных ископаемых, пород, сопутствующих компонентов (суточные, годовые и др.);

· объемы, площади и скорости движения сточных вод по рельефу.

Различают гидрологические (поверхностные) и гидрогеологические (подземные) нарушения в зоне горного производства.

Большинство гидрологических нарушений связано с предварительной подготовкой поверхности месторождения к его эксплуатации:

· перенос русел водотоков, протекающих по поверхности над площадью залегания полезных ископаемых;

· предварительное осушение поверхностных водоемов путем перекачивания воды из них в понижения рельефа вне горного отвода;

· осушение площади земельного (горного) отвода путем откачивания воды из водоносного горизонта.

Гидрогеологические нарушения, обусловленные непосредственно процессом добычи и переработки полезных ископаемых:

· повышение или понижение уровня подземных вод при подработке водоносных горизонтов;

· истощение водоносных горизонтов над площадью отработки месторождения и за ее пределами путем поступления подземных вод в горные выработки с последующей откачкой в водоемы и водотоки;

· заводнение подземных горизонтов при закачке в них вод из поверхностных объектов (захоронение отходов, разупрочнение пород).

Основными качественными характеристиками источников гидрогеологических нарушений являются: подвижность или стационарность; периодичность или постоянство действия; расположение (поверхностное или подземное) и т. д. Количественные параметры характеризуют объемы притоков или оттоков, площади затопления или осушения, интенсивность изменения уровня подземных вод, их напора и другие характеристики, необходимые для оценки интенсивности и степени воздействия.

К источникам аэродинамических нарушений на промышленных предприятиях относятся:

· технологические процессы по строительству сооружений, объектов и установок, изменяющих скорость, направление и характер движения воздушных потоков над данной территорией;

· создание отвалов горных пород, часто имеющих большую высоту и протяженность;

· строительство надшахтных зданий («копров») большой высоты;

· создание больших полостей, углублений в рельефе;

· вентиляция промышленных и бытовых объектов;

· процессы образования и затопления хвостохранилищ;

· испарения с больших поверхностей хвостохранилищ и отстойных прудов, а также в результате тепло- и газовыделения отдельных технологических агрегатов и предприятия в целом;

· строительство высотных труб и вытяжек.

Качественными характеристиками источников этого типа нарушений является их расположение – взаимное и относительно «господствующего» направления ветра. Количественные параметры – геометрические размеры, неровность поверхности, температура и влажность – воздуха служат основой для расчета скорости движения воздушных потоков и параметров рассеивания вредных веществ в атмосфере.

К источникам биоморфологических нарушений относятся:

· прокладка новых транспортных и коммунальных коммуникаций (трубопроводов, линий электропередач и др.);

· расчистка площадок под строительство;

· снятие и складирования плодородного слоя почв;

· вырубка лесов для производства строительных материалов и конструкций.

Следует иметь в виду, что иногда технологические процессы не направлены непосредственно на нарушение элементов природной среды (например, транспортирование грузов по бездорожью и т. д.). Такие нарушения носят косвенный характер, однако учет и выявление их источников необходимы для создания полной картины воздействия производства на природную среду.

Источники загрязнений. Различают литосферные, гидросферные и атмосферные загрязнения.

К литосферным источникам загрязнений (земель, почв, недр) относятся:

· складирование сыпучих и растворимых материалов непосредственно на почвах;

· сброс сточных вод на земли (поля орошения), а не в водотоки и водоемы;

· профилактическое заливание при тушении подземных пожаров;

· складирование мусора, твердых отходов, металлолома и т. д.;

· захоронение отходов производства в недрах;

· пыление хвостохранилищ, породоотвалов и др.

Непосредственные источники загрязнения литосферы, как правило, характеризуются локальностью воздействия, однако в дальнейшем ареал их распространения может увеличиваться путем движения загрязняющих веществ в почвах, недрах с помощью поверхностных и подземных вод. Большое внимание необходимо уделять возможному загрязнению земель вследствие переноса загрязняющих веществ (например, пыли) через атмосферу с последующим осаждением на землю. Данный вид загрязнения носит масштабный характер и наносит большой ущерб сельскому хозяйству.

Гидросферные загрязнения подразделяют на загрязнения подземных и поверхностных вод. К ним относятся:

· водоотлив из шахты природных минерализованных и технических отработанных вод;

· водоотлив обогатительных фабрик;

· сброс сточных вод бытового, коммунального и промышленного хозяйства предприятий;

· смыв атмосферными осадками загрязняющих веществ с промплощадок;

· выпадение загрязненных осадков и пыли из атмосферы;

· захоронение отходов в водоносные горизонты.

Наиболее мощным источником загрязнения водного бассейна на горноперерабатывающих предприятиях является шахтный водоотлив. Из шахты на поверхность выдается воды в несколько раз больше, чем потребляется под землей. Основные потребители воды в шахтах - пылеподавляющие установки (орошение на комбайнах, промывка скважин при бурении, водяные завесы у погрузочных пунктов и т. д.). Однако эти объемы воды ничтожны по сравнению с поступающими в горные выработки объемами подземных и поверхностных вод. Двигаясь самотеком по почве горных выработок, естественные и технические воды перемешиваются, образуя шахтные воды, загрязненные взвешенными веществами, бактериальными примесями и минеральными солями.

Источниками атмосферных загрязнений являются:

· сжигание топлива в топках котлов промышленных и коммунальных котельных;

· дробление и смешивание полезных компонентов при их переработке;

· сушка промпродуктов на обогатительных и брикетных фабриках;

· аспирационные системы шахт, обогатительных фабрик и зданий поверхностного комплекса;

· горение и пыление породных отвалов;

· погрузочные и транспортные работы;

· взрывные работы;

· выделение газов из массива горных пород.

Основными веществами, загрязняющими атмосферу в зоне действия горных предприятий, являются пыль, зола, сажа, диоксид серы, оксиды азота, оксид углерода, углеводороды, оксиды тяжелых и легких металлов, цементная и известковая пыль, продукты взрывных работ и др.

К качественным индикаторам, характеризующим различные виды загрязнения атмосферы, относятся:

· агрегатное состояние выбрасываемого вещества (твердое, жидкое, газообразное, смешанное);

· токсичность выбрасываемых веществ;

· способность веществ, выбрасываемых в атмосферу, к повышению токсичности при вступлении их в фотохимические реакции.

Основными количественными показателями являются:

· количество выбрасываемого вещества в атмосферу;

· концентрация вредных примесей;

· скорость движения выбрасываемых веществ в месте выброса;

· температура выбрасываемых веществ;

· размеры выбрасываемых частиц;

· давление газовых потоков в трубах и на выходе;

· влажность газовых потоков.

С помощью количественных показателей осуществляется расчет распространения веществ в атмосфере, определяются концентрации веществ в приземном слое, оптимальная высота выброса, прогнозируется состояние атмосферы в зависимости от ее параметров.

К источникам биоценотических загрязнений окружающей среды необходимо в первую очередь, отнести транспортные операции по перевозке полезных ископаемых, промпродуктов, материалов и т. д. Именно в процессе этих операций возможно привнесение на территорию растений и организмов, ранее здесь не имевшихся, в результате чего могут возникнуть различные виды изменений в растительном и животном мире (болезни, эпидемии, т. д.).

Предприятие обязано проводить инвентаризацию источников нарушения и загрязнения ОПС путем паспортизации их параметров (высоты, диаметра и др.), а также параметров отходов (выбрасываемых веществ), т.е. их объемов, температуры, концентрации и др. Знание перечисленных параметров позволяет определить характер воздействия технологического процесса (интенсивность, степень и опасность) и использовать их для объективной оценки изменений в ОПС, прогноза ее состояния и планирования природоохранных мероприятий.

Дата добавления: 2015-07-14