Охорона навколишнього середовища

Під екологизаціею гірничої промисловості розуміється вдосконалювання планування розвитку галузі, проектування підприємств, організації виробництва й реалізації всіх технологічних операцій по розробці родовищ із метою досягнення оптимального співвідношення між економічними й екологічними інтересами суспільства. Цей процес вимагає значних витрат, однак необхідність його зрозуміла практично всім.

Використання різних систем для боротьби з пилом для зниження пилоутворення. Так, буріння шарошечним верстатом із застосуванням пиловловлювача циклонного типу скорочує викід пилу до 60-120 мг/с, а з використанням водо-воздушної і водоэмульсійної сумішей - до 3-5 мг/с; при пневмоударном бурінні з пиловловленням - до 30 смг/с. Удосконалювання буровибухових робіт, що значно зменшує пилогазове забруднення атмосфери, досяжне при реалізації цілого ряду заходів: висадження високих (30 і більше м) уступів - висота підйому пилогазової хмари знижується в 1,25-1,3 рази; розосередження заряду ВВ і використання багаторядного короткоуповільненого висадження - корисна частина енергії вибуху збільшується, відповідно зменшується вихід переподрібнених пилових фракцій, і досягається экономия ВВ супроводжується й меншим газоутворенням; використання ВВ із нульовим кисневим балансом (самі «чисті» ВВ: зерногрануліт, алюмотол, карботол, характеризуються газоутворенням не більше 40 л/кг); гідро або гідрогелева забойка (зовнішня, внутрішня, комбінована) - при витраті рідини від 0,0009 до 0,015 м³ на 1 м³ гірської маси, що підривають, концентрація пилу знижується на 20-50%, а концентрація окислів азоту - в 1,5-2 рази; зрошенням підготовлених до вибуху ділянок і прилягаючої до них зони (50-60 м від блоку, що підривають,) - при витраті води 8-10 л/м² досягається зниження пилоутворення на 10-15%; проведення масових вибухів доцільно пристосовувати до опадів і не робити під час штильного стану повітряних потоків і температурних інверсій; безпосередньо перед і після вибуху можливо штучне опадо- і туманоутворення.

Інтенсивність пиловиділення при машинній виїмці, розрихленні, навантаженні, перевалці, транспортуванні й дробленні порід і корисних копалин, здійснюваних як у гірничіх виробках, так і на поверхні (включаючи зовнішні відвали), знижується за допомогою зволоження масивів або розвалів порід і зрошення із застосуванням поверхнево-активних речовин. Локалізація очагів виділення пилу, зокрема з використанням повітряно-механічних пін, можлива при застосуванні пилоулавлюючіх пристроїв, наприклад на дробильно-сортувальних фабриках і конвеєрах.

Гідрообробка кар'єрних і відвальних автомобільних шляхів у більшості випадків недостатньо ефективно (короткочасність дії, застосовується тільки в теплу пору року, погіршує якість шляхів). Найбільш доцільним є зв'язування пилових фракцій продуктів зношення дорожніх гравійних покриттів і покришок автомобілів в'язкими речовинами: сульфідно-спиртова барда (ССБ), універсин, мазут і ін. утворюючими «килимок» на шляхах. У цьому випадку при різній питомій витраті цих речовин (і проте незначному) строк пилоподавлення в порівнянні із застосуванням води збільшується в 100-600 разів.

Покриття поверхонь неробочих бортів кар'єру й неексплуатованих площ відвалів і хвостосховищ розчином поліакриламіду (ПАА) або водно-бітумною емульсією приводить до утворення «килимка» і пилоподавленню на тривалий час (залежно від витрати - від місяця до декількох років). Зниження ерозії поверхні відвалів досягається також за рахунок додання їм ерозійно-стійкіх форм і рекультивації.

Заходи проти газовиділень з відвалів включають селективний порядок відсипання відвалів порід (знизу більше токсичні породи, зверху нетоксичні), ущільнення верхніх і бічних поверхонь, покриття їхнім шаром інертних порід і рекультивацію.

Кращим способом нейтралізації більшості токсичних компонентів вихлопних газів бензинових і дизельних двигунів є їхнє каталітичне окислювання. Як каталізатор використовується звичайно платина або її сплав з палладієм, що володіють здатністю «безполум’яного дожигу» (окислювання) чадного газу, різних вуглеводнів і альдегідів до вуглекислого газу й парів води; при цьому зниження концентрації цих газів відбувається на 70-90%. Для дизельних кар'єрних автосамоскидів розроблені каталізатори НКД-241,250. Рідинні нейтралізатори (10% розчин сульфату натрію й соди у воді) громіздкі й вимагають частої заміни рідини, однак дешеві й дозволяють на 40-60% знизити концентрацію окислів азоту й сірки у вихлопних газах. Крім того, зниженню загазованості кар'єрного повітря можуть сприяти: добавка різних присадок у паливо, регулювання двигунів, поліпшення дорожнього покриття й оптимізація кар'єрних і відвальних трас. Якщо говорити взагалі про транспорт, то самим екологічним з використовуваних на кар'єрах вважається трубопровідний: гідро- і пневмотранспорт.

При численних і різних джерелах пилоутворення в кар'єрах і на відвалах ефективне зниження забруднення атмосфери можливо тільки при комплексному рішенні проблеми.

При осушенні родовищ дренажні води після очищення можуть використовуватися в технологічних процесах відкритих гірничіх робіт, однак у переважній більшості випадків їхня кількість різко перевищує потреби гірничого підприємства. Для скорочення скидання дренажних вод у поверхневі водойми можливе їхнє накачування в водоносні горизонти, що реалізується в основному за допомогою проходки з поверхні землі або в кар'єрі з боку неробочих бортів нагнітальних або водопоглинаючіх свердловин. Цим же методом провадиться заповнення запасів прісних підземних вод.

Очищення промислових вод може здійснюватися всілякими способами: механічним (фізичним), фізико-хімічним, хімічним, біохімічним і ін. Механічне очищення або посвітління вод призначене для відділення нерозчинних зважених забруднювачів і здійснюються шляхом проціджування (ґрати, сита), відстоювання (відстійники різної конструкції), фільтрації (тканини, сітки, пісок, дроблений гравій, коксовий дріб'язок і т.п.), гідроциклони.

Зниження площ земель, що порушують, забезпечується раціональним розміщенням і проектуванням гірничих підприємств і може приводити до значної економії сільського або лісогосподарського використання земель. Кількість і потужність кар'єрів обумовлюють місцем розташування родовищ і запасами корисних копалин. При проектуванні кількості й виробничої потужності кар'єрів по видобутку загальнопоширених корисних копалин повинні враховуватися не тільки місце розташування споживачів мінеральної сировини й витрати на його транспортування, але й зниження екологічного збитку від порушення земної поверхні.

Розташування розкривних порід у внутрішніх відвалах є оптимальним з погляду зниження площі порушення земель. При розташуванні зовнішніх відвалів можуть бути виділені два варіанти, що характеризуються різним впливом на зміну якості й масштабів порушень земної поверхні: розташування відвалів на землях, непридатних для сільського або лісогосподарського виробництва й інших цілей (яри, балки, западини й провали, що утворилися внаслідок підземної розробки родовищ, пустища, заболочені землі й т.п.);розташування відвалів на землях, раніше використовуваних у сільському або лісовому господарстві або для інших цілей. Перший варіант переважніше другого також і з урахуванням того, що «непридатні землі» у багатьох випадках навіть забезпечує поліпшення ландшафту й біологічної продуктивності цих земель зі створенням нових сільськогосподарських або лісогосподарських угідь після рекультивації. Однак цей варіант доцільний у тих випадках, коли непродуктивні землі розташовуються на відносно невеликих відстанях і витрати на транспортування гірських порід не є надмірними.

Комплекс робіт, спрямованих на відновлення продуктивності й народногосподарської цінності порушених земель називається рекультивацією, що розділяється на два етапи: технічна (гірничотехнічна) і біологічна рекультивація. Технічна рекультивація, що зобов'язані здійснювати гірничі підприємства, полягає в підготовці земель для наступного цільового використання; біологічна (здійснюється звичайно наступними землекористувачами) - відновлення біологічних властивостей, зокрема родючості земель. Залежно від природних і соціальних умов району, у якому порушені землі, а також від виду й масштабів порушень напрямок робіт з рекультивації може бути всіляким. Відповідно до цього в технічній рекультивації виділяються наступні напрямки: сільськогосподарське, що полягає в підготовці порушених земель під наступне (природно після біологічної рекультивації) сільськогосподарське використання; лісогосподарське, що включає підготовку земель для створення на них лісових насаджень різного призначення;будівельне - підготовка порушених земель до промислового й цивільного будівництва; водогосподарче - створення на порушених землях водойм різного призначення; рекреаційне - підготовка порушених земель під об'єкти відпочинку; санітарно-гігієнічне, що зводиться до консервації порушених земель і ізоляції їх від прилягаючих непорушених територій (звичайно застосовується на землях, які у своєму природному стані до порушень і післяних не придатні для ефективного використання в народному господарстві, зокрема, окремі земельні ділянки, порушені при розробці деяких рідких і радіоактивних металів або хвостосховища).

Технічна рекультивація включає наступні основні технологічні процеси: зняття (розробка), транспортування, зберігання й нанесення надалі на поверхню ґрунтів що рекультивують і потенційно плодючих ґрунтів; виполажування укосів відвалів і бортів кар'єрів; планування порушеної поверхні; будівництво шляхів, гідротехнічних споруд. У такий спосіб гірничотехнічна рекультивація в основному полягає в переміщенні значних мас гірських порід (включаючи ґрунти) і вимагає звичайно досить великих витрат праці, часу й коштів. Здійснюватися гірничотехнічна рекультивація

повинна в процесі розробки родовища й завершуватися не пізніше року після завершення експлуатації родовища. Проектування гірничодобувних підприємств в обов'язковому порядку повинне супроводжуватися оцінкою екологічних наслідків розробки й проектуванням заходів по охороні навколишнього середовища, котрі необхідно реалізовувати у процесі розробки родовищ