Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов/Сборник докладов II Международной научной конференции аспирантов и студентов. Т. 2 – Донецк: ДонНТУ, ДонНУ, 2003. С 124 – 125.
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ
ИЗМЕНЕНИЯ ОСНОВНЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ
ПОКАЗАТЕЛЕЙ ШАХТЫ «БУТОВСКАЯ»
Балакин
А.А., Кузык И.Н., Артамонов В.Н.
Донецкий Национальный Технический Университет
ГОАО «Шахта Бутовская» относится к промышленным источникам загрязнения атмосферы, обусловленным воздействием производственных процессов или взаимосвязанных с ними вспомогательных процессов, осуществляемых в территориально-ограниченных производственных комплексах.
Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха при добыче угля на шахте являются отвалы пустой породы – терриконы, угольные склады, главные вентиляционные стволы, котельные и вакуум-насосные (21 источник выбросов вредных веществ в атмосферу, расположенных на семи промплощадках предприятия).
Одним из наиболее перспективных методов предупреждения возникновения превышения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу является моделирование технологического процесса, непосредственно осуществляемого на предприятии, которое было проведено на примере шахты «Бутовская». В результате выполнения корреляционного анализа, выражающего степень связи между входной и выходной величинами, для опытных данных, приведенных в таблице 1, были определены два показателя, имеющие наибольший коэффициент корреляции, это - количество окислов азота – X и оксидов углерода –Y. По этим данным была построена однофакторная модель технологического процесса с помощью метода – интерполирование функции, предназначенного для точечного нахождения какой-либо величины по известным отдельным значениям этой же величины или других величин, связанных с ней.
Таблица 1. Фактические данные экологических показателей шахты.
| № | Наименование показателей |
Фактические выбросы по годам, т/год |
|||
| 1998 | 1999 | 2000 | 2001 | ||
| 1 | Пыль углеродная | 171,718 | 184 | 157,545 | 122,527 |
| 2 | Метан | 551,729 | 12,59 | 8,56 | 14,05 |
| 3 | Оксид углерода | 85,143 | 88,762 | 77,529 | 62,84 |
| 4 | Серистый ангидрид | 94,999 | 140,094 | 113,601 | 92,618 |
| 5 | Окислы азота | 24,986 | 28,974 | 22,138 | 18,677 |
Полученный полином является
вычислительной моделью технологического
процесса и выглядит следующим образом:
Ln(X) = - 0,9*10-3*X3 - 0,19*X2 + 13,1*X - 109,96.
Максимальная относительная погрешность этой модели равна 7,0205 · 10-6 %, что является непосредственным свидетельством достаточно высокой степени её адекватности реальному технологическому процессу.
На основании данной модели, графическое изображение которой представлено на рис.1, реализовано экстраполирование – прогнозирование изменения основных экологических показателей шахты «Бутовская».
Рис.1 Модель прогнозирования изменения основных экологических показателей шахты «Бутовская».
Результатом осуществлённого прогнозирования является снижение окислов азота в 2002 г. до 14 т/год, а в 2003г. – 10 т/год, а оксидов углерода в 2002 г.-32 т/год, в 2003 г.- практически до нуля.
На основании этого прогноза возникает возможность гипотетического определения динамики выбросов загрязняющих веществ в атмосферу в направлении их уменьшения, представляющих собой снижение воздействия породных отвалов на ОПС благодаря проведению шахтой ряда экологических мероприятий: тушение горящего породного отвала на промплощадке № 2, что поспособствовало снижению выбросов вредных веществ в атмосферу на 822,72 т/год; полное озеленение породного отвала, расположенного на промплощадке клетьевого ствола; эксплуатация действующего породного отвала в соответствии с проектом породного отвала, предусматривающее послойное его формирование с укладкой инертного материала и параллельное озеленение нижних ярусов отвала сеянцами белой акации, кустарником и многолетними травами.