Горнодобывающая промышленность

Горнодобывающая
промышленность
Продукция горнодобывающей
промышленности
• Энергетическое сырье (угли, сланцы, торф,
уран) – 85 % от общего объема;
• Металлические руды (медные, железные и
др.) - 12 %;
• Неметаллические полезные ископаемые
(щебень, песок, глины и т.д.) - 3 %.
• В среднем за год в мире извлекается из недр
около 30 млрд. тонн горной массы.
• Конечная продукция составляет примерно 2
млрд. т (7%), остальное (93%) составляют
отвалы и отходы.
Экологические последствия
разработки недр
• Литосфера:
- изменение рельефа;
- активизация опасных геологических
процессов (карст, оползни, оседание);
- загрязнение и механическое нарушение
почв.
• Гидросфера:
- истощение водоносных горизонтов,
ухудшение качества подземных и
поверхностных вод;
- снижение расходов малых рек, осушение
болот и почв.
• Атмосфера:
- загрязнение воздуха выбросами метана,
окиси углерода из горных выработок;
- выбросы пыли при взрывах в карьерах.
• Растительный и животный мир:
- непосредственное разрушение растительного
покрова и уничтожение животных;
- гибель животных и растений при загрязнении
среды обитания.
• При добыче урановой руды происходит
радиоактивное загрязнение ландшафта.
• Концентрация урана в месторождениях в
500-50 000 раз выше фоновых значений.
• Самое крупное в России уранодобывающее
предприятие находится в Читинской области.
Загрязнение атмосферного воздуха
при разработке месторождений
Загрязнение атмосферы при
подземных работах
Источники загрязнения:
1. Газопылевые «выбросы» из подземных
выработок.
2. Газопылевые выделения из породных
отвалов и складов полезных ископаемых на
поверхности земли.
Газопылевые «выбросы» из подземных
выработок
• Рудничный воздух это смесь атмосферного
воздуха с газообразными примесями,
выделяемыми:
• из пород, полезных ископаемых или шахтных
вод (СН4, СО2, Н2S и др.);
• при взрывных работах и в ряде других
процессов (СО, SО2 и др.);
При значительной массе этого воздуха
концентрации в нем загрязняющих веществ
обычно невелики.
Газопылевые выделения из породных
отвалов и складов полезных ископаемых
• Образуются при эрозии, окислении и горении
породы в основном в отвалах угольных шахт.
• В этих отвалах содержится значительное
количество угля (5-20 %), пирита (до 10 %) и
серы (от 5 % и более).
• При самовозгорании (t = 800-1200°С)
выделяются газообразные продукты, в том
числе, ядовитые и дым.
Загрязнение атмосферы при открытой
разработке месторождений
Характеризуется большими масштабами по
сравнению с подземными разработками.
• Выделение пыли: взрывное и машинное
разрушение пород, погрузка,
транспортировка, выгрузка и эрозия.
• Газообразные продукты: двигатели
внутреннего сгорания, взрывные работы,
выделениях газов из горных пород и при
пожарах (особенно на угольных и серных
карьерах).
Мероприятия, снижающие
загрязнения воздушной среды
Снижение загрязнения атмосферы
газообразными продуктами
• Общие мероприятия по снижению
загрязнения воздушной среды двигателями
внутреннего сгорания.
• Использование «малогазовых» взрывчатых
веществ.
• Профилактика самовозгорания отвалов
(обработка антипирогенами, затрудняющими
доступ кислорода, придание отвалам плоской
формы, что снижает накопление тепла).
Снижение загрязнения атмосферы
пылью
• Увлажнение пород, орошение с применением
растворов поверхностно-активных веществ
(ПАВ).
• Трубопроводный транспорт угля в виде
водоугольной смеси.
• Применение вяжущих веществ на дорогах
снижает пылевыделение на 90% (хлорид
кальция, отходы бумажно-целлюлозной
промышленности).
Загрязнение вод при разработке
месторождений
Источники промышленных сточных вод
• Шахтные и карьерные воды.
• Стоки атмосферных вод с отвалов пустой
породы.
Шахтные и карьерные воды
• Основная часть (90%): сопутствующие
воды, поступающие из водоносных
горизонтов (подземное происхождение) и с
поверхности Земли (атмосферные воды).
• Меньшая часть (10%): технологические
воды, загрязненные химическими
растворами, используемыми при бурении
взрывных скважин и пылеподавлении.
• Степень загрязнения сточных вод зависит от
состава пород и особенностей
технологического процесса.
• Они могут характеризоваться повышенной
кислотностью, щелочностью, соленостью, а
также загрязнены различными химическими
соединениями, в том числе,
нефтепродуктами.
Мероприятия, снижающие загрязнение
вод
• Наиболее радикальные меры заключаются в
очистке сточных вод и их использовании в
замкнутом цикле горно-обогатительного
производства.
• Очищенные воды также можно направлять в
естественные водоемы.
Изменение распределения подземных
и поверхностных вод
• Самые существенные изменения
наблюдаются при строительстве карьеров и
открытой разработке месторождений.
• Для удобства эксплуатации осуществляют
мероприятия по осушению породных
массивов.
• С этой целью делаются водоотводные
каналы и водопонижающие скважины,
оборудуемые погружными насосами.
Ограничение изменения водных
режимов
• Изоляция карьерного поля от окружающих
водоносных горизонтов.
• При этом вокруг поля проводятся траншеи,
заполняемые водонепроницаемыми
материалами (ширина траншей 0,3-1,2 м,
глубина - до 100 м).
Нарушение земной поверхности
при разработке месторождений
• Включают карьеры, отвалы (при открытых
разработках), впадины и отвалы породы (при
подземных разработках).
• Открытые разработки характеризуются
наиболее обширными ландшафтными
нарушениями.
Экологические последствия
нарушения земной поверхности
• Гибель или деградации растительного
покрова.
• Ухудшение качества или потеря
плодородного почвенного слоя.
• Интенсивная водная и ветровая эрозия
вследствие потери растительного покрова.
• Необратимые изменения фауны.
Мероприятия, снижающие нарушения
земной поверхности
• Нарушения земной поверхности, как правило,
не исчезают и становятся устойчивыми
техногенными формированиями.
• Поэтому все нарушенные земли подлежат
искусственному восстановлению.
• Обычно рекультивация включает два этапа:
горнотехнический и биологический.
Горнотехнический этап
•
•
•
•
При открытой разработке:
снятие и складирование плодородного слоя
почвы;
устройство дренажной сети для
предотвращения заболачивания;
сглаживание и террасирование отвалов;
покрытие поверхности плодородным слоем
почвы на заключительном этапе.
Горнотехнический этап
При шахтной разработке:
• использование пород для заполнения
прогибов поверхности, при строительстве
дорог, изготовления строительных
материалов;
• обустройство терриконов под зоны отдыха и
лесопосадки.
Биологический этап
• Мелиорация (внесение песка, известкование
и др.).
• Внесение удобрений, микробных культур,
посадка растений.
• Продолжительность этапа – 4-10 лет.