Библиотека

Прогнозування зміни параметрів породних відвалів вугільних шахт

Козир Д.О.,
Кузик І.М.


Источник: V Міжнародної наукової конференції студентів, магістрів та аспірантів «Сучасні проблеми екології та геотехнології». – м. Житомир, 19–22 березня 2008 р. – С. 24-25





Основними джерелами комплексного забруднення навколишнього природного середовища є місця складування промислових відходів, у тому числі і породні відвали.

Загальна кількість породних відвалів в Донецькій області наближається до 600. В теперішній час приблизно 120 породних відвалів експлуатуються, але тільки 80 породних відвалів мають всі передбачені законодавством України дозвільні документи [1].

В результаті газовиділення і пилоутворення породного відвалу забруднюється атмосферне повітря, ґрунт і водоймища, розташовані поблизу породного відвалу, також у разі горіння породного відвалу відбувається додаткове забруднення навколишнього природного середовища продуктами горіння. Виникає необхідність вирішувати проблеми поліпшення екологічної обстановки, зниження шкідливої дії породних відвалів на навколишнє природне середовище і людину. Для зниження шкідливої дії породних відвалів на навколишнє природне середовище в Донецькому регіоні були проаналізовані основні параметри конічних породних відвалів, встановлені закономірності, розроблені прогнозні моделі, які описують динаміку змін, вдосконалена облікова документація породних відвалів.

В ході досліджень на основі моделювання досліджені зміни основних параметрів конічного породного відвалу при його формуванні: площа основи відвалу, площа бічної поверхні відвалу, об'єм породного відвала. Лабораторні дослідження включали формування породного відвалу від мінімальної висоти (10 м) до максимальної (70 м). При кожному кроці визначалися параметри відвалу. В результаті моделювання одержані залежності:

Sпор.відв = -0,0588Н3 + 26,177Н2 - 463,02Н + 5397,9

Sосн. відв. = -0,036Н3 + 13,121Н2 - 260,03Н + 2881,7

Sбічн.пов. відв. = -0,0228Н3 + 13,059Н2 - 203,1Н + 2517,7

Vпор. відв. = 2,0986Н3 + 62,179Н2 – 2806Н + 28200
(1)

(2)

(3)

(4)

де Sпор.відв – площа породного відвалу, м2;
Sосн. відв. – площа основи породного відвалу, м2;
Sбічн.пов. відв. – площа бічної поверхні породного відвалу, м2;
Vпор. відв. – об'єм породного відвалу, м3.

Встановлені залежності дозволяють з достатнім ступенем точності прогнозувати ці параметри при подальшому використанні відвалів і своєчасно вживати заходи по мінімізації шкідливого впливу на навколишнє середовище.

Для отримання повної інформації про вплив породного відвалу на навколишнє середовище слід ввести в паспорт кожного породного відвалу такі показники як площу бічної поверхні породного відвалу і сумарну площу поверхні з урахуванням площі основи, і проводити моніторинг їх змін в часі.

Достатня кількість визначення параметрів дозволила розробити номограму, по якій можна визначити площу конічного породного відвалу, площу бічної поверхні і основи відвалу, об'єм породного відвалу залежно від його висоти (рис. 1).

Використовуючи одержані вирази можна прогнозувати надалі вплив породних відвалів на навколишнє природне середовище, газовиділення та пилоутворення в атмосферу виходячи із збільшення параметрів відвалу.

Паспортизація породних відвалів шахт вимагає проведення великого об'єму робіт по їх опису, оцінці впливу на навколишнє природне середовище і розробці необхідних технологічних рішень по безпечній їх експлуатації і можливого використання породи, як в шахті, так і на поверхні. Рішення цих проблем дозволить знизити шкідливу дію породного відвалу на навколишнє природне середовище і дасть певний економічний ефект.



Бібліографічний список

  1. Козир Д.О. Розробка і обґрунтування параметрів технології по зниженню шкідливого впливу породних відвалів Донецького регіону на навколишнє природне середовище: Кваліфікаційна робота магістра: 25.12.07 / ДонНТУ. – Донецьк, 2007. – 159 с.

  2. Камуз А.М., Артамонов В.М. Проблема забруднення рік Північного Донбасу поверхнево-активними речовинами// Известия Донецкого горного института. – № 3. – Донецк: ДонНТУ, 2008. – С. 7-13