Влияние горного производства на состояние недр.

В настоящее время месторождения твердых полезных ископаемых разрабатываются в основном тремя способами: открытым, подземным и геотехническим.

Различают следующие виды воздействия горного производства на недра:

- проведение горных выработок и извлечение полезных ископаемых,
вмещающих пород;

- осушение месторождений и обводнение участков месторождений;

- возгорание полезных ископаемых и вмещающих пород;

- захоронение вредных веществ и отходов производства;

- сброс сточных вод.

Результатами перечисленных видов воздействия являются:

- изменение напряженно-деформированного состояния массива горных пород;

- истощение запасов минеральных ресурсов;

- количественные и качественные потери полезных ископаемых;

- развитие карстовых процессов

 - загрязнение недр.

Изменение напряженно-деформированного состояния массива горных пород вызывает сдвижение массивов горных пород без разрыва их сплошности, с разрывом сплошности или комбинации этих видов сдвижения. Их следствием являются нарушения ландшафта земной поверхности (образование прогибов, провалов), а так же гидрогеологии подземных вод, их дренаж на нижерасположенные горизонты и истощение, образование огромных депрессивных воронок.

Истощение запасов минеральных ресурсов. В условиях научно-технической революции добыча и потребление минерального сырья растут быстрыми темпами. Многие промышленные месторождения полезных ископаемых, расположенные на небольших глубинах и в легкодоступных районах уже отработаны. Это указывает на истощение минеральных ресурсов и обуславливает необходимость извлечения полезных ископаемых, которые залегают на больших глубинах в сложных горно-­геологических условиях, отличаются пониженным содержанием полезных ископаемых, требуют дальних транспортировок добытого минерального сырья и т.д.

Потери полезного ископаемого в процессе его добычи и переработки. Они характеризуют полноту использования недр и способствуют ускоренной отработке минерального сырья.

Потери твердых ПИ при подземной разработке месторождений разделяют на:

- общешахтные (проектные),

- эксплуатационные (потери при добыче).

Карстовые процессы в массиве горных пород. Эти процессы развиваются и интенсифицируются вследствие осушения месторождения, которое возникает из-за нарушения гидрогеологических условий при подземной разработке полезных ископаемых. Выщелачивание легкорастворимых пород (карбонатов, сульфатов и др;) приводит к образованию пустот. В таких полостях накапливается большое количество подземных вод, представляющих опасность при разработке месторождений.

В результате карстовых процессов имеет место усложнение формы тел полезных ископаемых, уменьшение их запасов, возможно погружение угольных, соляных пластов, тем самым затрудняется эффективное использование механизированных средств добычи ископаемого. Кроме того, карстовые явления снижает несущую способность кровли подземных выработок.

Загрязнение недр происходит, в основном, при захоронении в них отходов промышленного производства. Для захоронения используются горные выработки шахт и рудников, специально образованные (искусственные) полости, гидрогеологические структуры (поглощающие водоносные горизонты), в которые через скважины глубиной 300 - 3000 м нагнетаются жидкие отходы и т.д. В поглощающие горизонты удаляют сточные воды нефтеперерабатывающей промышленности, жидкие отходы повышенной токсичности, а также радиоактивные отходы. При этом возникает проблема надежности захоронения отходов, которая осложняется выделением теплоты при хранении отходов, и невозможностью прямого наблюдения за состоянием хранилища.

Меры по охране недр.

Мероприятия можно разделить на 4 группы:

Технологические –

- выбор оптимальных способов отработки месторождения (открытого, подземного и др.), схем вскрытия и систем разработки, щадящей отбойки,

- механизации горных работ,

- совершенствование техники и технологии добычи и переработки руды

Защитно-профилактические

- упрочнение бортов карьеров, хвостохранилищ и откосов отвалов

- снижение размеров депрессионных воронок, сохранение качества грунтовых вод

- предотвращение возникновения пожаров

Экологические

- устройство зелёных санитарных зон вокруг предприятий,

- рекультивация нарушенных земель,

- очистка шахтных (рудничных) вод

Организационные

- планирование использования всего добываемого сырья в регионе, очистки отходов и вторичного их использования

- повышение квалификации специалистов,

- мониторинг состояния природной среды

 

1. Поиск и разведка месторождений:

- повышение качества разведки месторождений и технологических исследований сырья,

- правильность установления минерально-сырьевых запасов

- полное использование сопутствующих компонентов в составе вмещающих пород

- выполнение правил ведения геолого-геофизических, буровых, горно-проходческих работ

- предотвращающих загрязнение во­доносных горизонтов

2. Добыча полезных ископаемых:

- выбор рациональных систем разработки месторождения,

- снижение потерь сырья в недрах

- обеспечение комплексности отработки месторождений,

- использова­ние попутно добы­ваемого сырья путем его селективной выемки и складирования

- совершенствование техники и технологии добычи и переработки руды

- выбор рациональных систем разработки месторождений и отвалообразования,

- рекультивация нарушенных земель,

- очистка и нейтрализация шахт­ных вод

 

3. Транспортировка и переработка минеральных ресурсов

- Полное комплексное извлечение полезных компонен­тов из сырья (в т. ч. сопутствующих компонентов в комплексных производствах),

- сокращение потерь при транспортировке и переработке

- экономически оправданное извлечение из сырья сопутствующих компонентов,

- использование отходов первичной и вторичной переработки полезных ископаемых в других отраслях или возврата в качестве исходного сырья

- применение рациональных систем складирования и хранения отходов,

- снижение выбросов вредных веществ,

- вторичное использование оборотной воды, пород из отвалов, хвостохранилищ

- соз­дание водо- и газоочистных систем во избежание загрязнения водоемов, почв и атмосферы