Чудновец В.Л.,
Артамонов В.Н.

Источник: Охорона навколишнього середовища та раціональне використання природних ресурсів/ Збірка доповідей VII Міжнародної наукової конференції аспірантів і студентів. Т. 2 – Донецьк: ДонНТУ, 2009. – C.144-146

В основных направлениях экономического и социального развития Украины указывается на необходимость широко использовать комплексную переработку сырья, ресурсосберегающую технику, малоотходную, безотходную и энергосберегающую технологии. Эти задачи имеют особенно важное значение для угольной промышленности, поскольку попутно с углем добывается большое количество породы, которая в основном своем объеме выдается на поверхность и складируется в отвалах.

Транспортирование породы по горным выработкам, выдача ее на поверхность и складирование, как известно, связаны со значительными затратами материальных и трудовых ресурсов.

В составе отвальной породы угольных шахт есть запасы некоторых металлов, соизмеримые по объему с природными месторождениями полезных ископаемых, получение которых для Украины будет экономически выгодным, тем более что в настоящее время многие из минеральных ресурсов уже почти исчерпаны, что является одной из глобальных экологических проблем.

В то же время полное использование отходов, полученных при добыче угля, не только способствуют сохранению окружающей среды, но и создает предпосылки для повышения эффективности работы угольных предприятий.

Наиболее важным потребителем должна стать сама шахта, техническую политику которой нужно основывать на использовании породы для возведения различного рода опор с целью удержания боковых пород и для решения задачи предотвращения нежелательных проявлений горного давления. В то же время ухудшающаяся горногеологическая база угольных месторождений и состояния шахтного фонда требуют решения ряда фундаментальных задач инженерного и производственного характера, которые могут быть наиболее эффективно осуществлены путем закладки выработанного пространства шахтной породой.

Так применение породы в шахте для закладки выработанного пространства или возведения охранных полос позволяет решить сложные технические вопросы, как предотвращение завалов и эндогенных пожаров, снижение выбросоопасности и температуры шахтного воздуха, уменьшение затрат на ремонт подготовительных выработок и создания условий для их безремонтного поддержания.

Положительный опыт закладки выработанного пространства породой имеется на ГП «Шахта им.М.Горького». 3десь осуществляется выемка законсервированных запасов угля под центральным районом г. Донецка. Закладка выработанного пространства осуществлялась дробленой породой пневматическим способом. Выемка законсервированных запасов угля из охранного целика позволила получить экономический эффект в размере нескольких сотен тысяч гривен.

На шахте также порода используется для охраны горных выработок Согласно паспорта разрабатываемых лав на ГП «Шахта имени М.Горького» используются бутовые полосы для охраны конвейерного и вентиляционного штреков.

Охрана вентиляционного штрека осуществляется бутовой полосой длиной 15 м породой, используемой от подрывки почвы вентиляционного штрека. Охрана конвейерного штрека осуществляется бутовой полосой длиной 22 м.

Оставление породы в шахте приносит не только экологический эффект, но и экономический, так как нет необходимости доставлять породу на поверхность, складировать в отвал.

На поверхности шахтная порода может быть использована в различных народнохозяйственных целях.

Отходы горного производства не теряют народнохозяйственную значимость и могут быть использованы в качестве сырья для производства продукции. Из отвальной массы, например, можно получать строительные материалы и углеудобрения. По данным И.Ф.Галушки, в 1 тонне складированной в терриконики Донбасса породы содержится (в кг): углерода – 16-62; азота – 0,2-21,1; фосфора – 0,4-19,0; калия – 4,7-37,0; кальция – 4,8-11,4; меди – 0,5-20,0; серы – 0,1-85,0; цинка – 0,1-20,0; молибдена – до 1,0; галлия – до 5,0; кремния – 35,7- 740; алюминия – 54,0-343,0; титана – 2,0-21,4; никеля – 0,1-2,0; кобальта – 0,1-0,3; бария – 0,3-8,0; бериллия – 0,5-1,0; скандия – до 3,0; свинца – до 3,0; олова – до 0,3; хрома – 0,2-3,0; ванадия – 0,4-4,0; циркония – 0,1-3,0; стронция – 0,1- 6,0; магния – 2,0-22,4.

Шахтная порода может быть использована как сырье для металлургии, так как в отвалах в повышенных концентрациях имеются галлий, германий, висмут (0,002, 0,002, 0,007% соответственно).

Отвальная порода может служить также сырьем для получения алюминия. Алюминий – потенциальный источник сырья для алюминиевой промышленности, т.к. возможно получение из него «вторичного» глинозема, а глинозем широко используется для получения технической керамики.

В других отраслях народного хозяйства породы отвалов могут быть использованы для устройства полотна шоссейных дорог, балластного слоя под подъездные пути для промышленного транспорта, при производстве строительных материалов, в качестве сельскохозяйственных удобрений.

Наибольшую ценность при сооружении дорог и для производства стройматериалов имеют горелые породные отходы. Горелые породы используют для строительства автодорог с асфальтобетонным покрытием.

Особое место в производстве изделий из горелых пород занимают крепежные бетониты, т. е. блоки разной формы, величины и массы, применяющиеся в угольной промышленности для крепления подземных горных выработок.

Основным технико-экономическим преимуществом развития производства строительных материалов на основе утилизации породных отходов как одного из направлений комплексного использования месторождений является: расширение сырьевой базы путем замены дефицитного привозного сырья дешевым местным; приближение мест производства строительных материалов к местам их потребления и, как следствие, снижение транспортных расходов на перевозку сырья; концентрация добычи различных видов минерального сырья на одном предприятии; уменьшение затрат на добычу, дробление и помол исходного сырья.

Таким образом, в горной промышленности необходимо: внедрять разработанные технологии по полной утилизации отходов; шире применять геотехнологические методы разработки месторождений полезных ископаемых, стремясь при этом к извлечению на земную поверхность только целевых компонентов; использовать безотходные методы обогащения и переработки природного сырья на месте его добычи.