ДонНТУ   Портал магістрів

Реферат за темою випускної роботи

Зміст

Вступ

Актуальність. Вугілля – перший вид мінерального палива, що використовується людиною. На думку світового енергетичного суспільства, вугілля – це паливо майбутнього. Прогнозні ресурси вугілля на Землі на сьгодні складають більше 14,8 трлн. т , а світові промислові запаси вугілля – понад 1 трлн. т, що значно перевершує запаси та ресурси всіх інших енергоносіїв.

Вугільна промисловість є однією з базових у народно-господарському комплексі України. Вона грає важливу роль у металургійному і паливно-енергетичному балансі країни. Основною проблемою промислового використання вугілля є їх якість.

За даними на 01.01.06 р. промислові запаси шахти “Холодна Балка” складали 50,012 млн. тонн вугілля, а пласту, що розробляється h10в, потужністю 0,8–1,00 м – 17,1 млн. тонн. Шахта видобуває вугілля марки П (пісне), яке використовується в електроенергетиці та комунально-побутовому секторі.

Застосування вугілля в якості палива для виробництва тепла та електроенергії на сьогоднішній день займає провідне місце за обсягами споживання. Майже вся електроенергія нашої області виробляється на теплових електростанціях, що працюють на місцевому паливі. Незважаючи на це, досить тривалий час наша держава не мала стратегічної програми національного енергетичного розвитку, що негативно позначалося на формуванні та реалізації вітчизняної як енергетичної, так і загальноекономічної політики. Національна “Енергетична стратегія на період до 2030 року” була прийнята 15 березня 2006 року з метою державного регулювання енергетичного сектора у середньо- і довгостроковій перспективі. Вона передбачає зростання споживання всіх паливно-енергетичних ресурсів: природний газ на 18,8%, вугілля на 33,4%, нафта на 11,2% та ін. Тому проблема вивчення якості вугілля та екологічних наслідків їх застосування є актуальною для нашого регіону і країни в цілому.

Розробка вугільних шахт з високими показниками якості корисних копалин і подальше промислове використання такого вугілля в якості енергетичного палива буде сприятливо впливати на поліпшення екологічного стану навколишнього середовища. Цьому сприятиме зменшення числа породних відвалів при видобутку вугілля, зниження забруднення поверхневої і підземної гідросфери кислими водами відстійників підприємств вуглезбагачення, накопичення меншої кількості золошлакових відходів ТЕС, зменшення пилегазових викидів в атмосферне повітря тощо.

Зв'язок роботи з науковими програмами, темами, планами. Магістерська робота пов'язана з національною “Енергетичною стратегією на період до 2030 року”, ухваленою Кабінетом Міністрів України 15 березня 2006 р., з “Державної цільової економічної програмою енергоефективності на 2010–2015 роки” № 243 від 01 березня 2010 р. і “Програмою розвитку вугільної галузі на 2012–2015 роки”, розробленої Міністерством енергетики та вугільної промисловості України.

Мета роботи: оцінка впливу якості вугілля пласта h10в шахти “Холодна Балка” на екологічний стан навколишнього середовища внаслідок його використання як енергетичної сировини.

Основні задачі дослідження.

  1. Проаналізувати сучасний стан проблеми якості вугілля за літературними даними та фондовим матеріалом (геологічні та екологічні виробничі звіти, картографічний матеріал).
  2. Вивчити основні показники якості вугілля пласта h10в шахти “Холодна Балка”
  3. Визначити просторові закономірності розподілу якісних характеристик вугілля.
  4. У межах досліджуваного шахтного поля виявити ділянки підвищеної екологічної небезпеки вугілля.
  5. Визначити вплив енергетичного використання вугілля досліджуваного пласта на навколишнє середовище.
  6. Розрахувати кількість викидів забруднюючих речовин від теплоелектростанцій, що працюють на вугіллі шахти “Холодна Балка”.
  7. Розрахувати збитки від забруднення території в межах зони впливу ТЕС.

Об'єкт наукового дослідження: вугілля пласта h10в шахти “Холодна Балка”.

Предмет дослідження: закономірності зміни якісних характеристик вугілля в межах досліджуваної території.

Методи досліджень.

  1. Системний аналіз інформації.
  2. Методи статистичної обробки експериментальних даних.
  3. Методи просторового аналізу даних.

Наукова новизна роботи полягає у визначенні комплексних характеристик якості вугілля, їх площадного розподілу та виявленні ділянок підвищеної екологічної небезпеки вугілля.

Практичне значення. Проведені дослідження дозволяють виділити ділянки підвищеної екологічної небезпеки вугілля. Розробка і промислове використання даного вугілля негативно впливає на стан навколишнього природного середовища в межах зон впливу вуглевидобувного підприємства та теплоелектростанцій, що використовують вугілля у якості енергетичної сировини.

Особистий внесок автора. Проведен збір та обробка даних якісних характеристик вугілля пласту h10в шахти “Холодна Балка”. Побудовані та проаналізовані карти розподілу вмісту сірки, зольності та метаморфізму досліджуваного вугілля на площі шахтного поля. На підставі проведених розрахунків встановлені закономірності зміни метаморфізму вугілля та їх теплотворної здатності в межах досліджуваної ділянки. Для попередньої оцінки вугілля у надрах з позиції можливої шкоди, яку може заподіяти спалювання товарної продукції, проведено нормування середнього вмісту сірки щодо теплотворної здатності вугілля. Виділені ділянки підвищеної екологічної небезпеки вугілля, що відрізняються високим вмістом сірки, золи та низькою теплотворною здатністю. Енергетичне використання вугілля даних ділянок негативно впливає на стан атмосферного повітря, гідросфери, ґрунту та навколишнього природного середовища в цілому.

Апробація результатів роботи. У квітні 2012 року доповідь на тему “Экологические последствия использования угля пласта h10в шахти “Холодна Балка” в качестве энергетического топлива” на XXIІ Всеукраїнської наукової конференції аспірантів і студентів “Охорона навколишнього середовища та раціональне використання природних ресурсів”, присвячена Дню довкілля.

Публікації. За темою магістерської роботи є 4 публікації.

  1. Стаття на тему “Влияние угледобывающих предприятий на состояние атмосферного воздуха Донецкой области” опублікована у збірнику статей Всеукраїнської науково-практичної конференції студентів та молодих вчених “Географічна освіта і національна самосвідомість: актуальні проблеми їх формування”, Донецьк: ДІСО, 2011. – 284 с.
  2. Стаття “Влияние качества углей пласта h10в шахты “Холодная Балка” на эффективность и экологические последствия их энергетического использования” опублікована у збірнику статей “Сучасні проблеми геології”, Донецьк: ДонНТУ, 2011. – 81 с.
  3. Тези “Оценка загрязнения атмосферного воздуха” опубліковані у збірнику наукових студентських робіт “Проблемы управления производственно-экономической деятельностью субъектов хозяйствования” том 1, Донецьк: ДонНТУ, 2011. – 186 с.
  4. Тези на тему “Экологические последствия использования угля пласта h10в шахты “Холодная Балка” опубліковані у збірнику доповідей “Охорона навколишнього природного середовища та раціональне використання природних ресурсів” том 1, Донецьк: ДонНТУ, 2012.

1. Зміст роботи

1.1 Аналіз стану вивченості питання

Основу економіки Донецької області складають численні підприємства важкої промисловості. Провідне місце в галузевій структурі промисловості займають чорна металургія, вугільна промисловість та електроенергетика, що працюють на місцевому паливі – кам'яному вугіллі. У зв'язку з цим проблема вивчення екологічних наслідків використання кам'яного вугілля є дуже актуальною для нашого регіону.

Вивченням цього питання почали займатися ще в кінці XIX століття і продовжують дотепер. За обраною темою написана велика кількість книг.

Історія вивчення  вугілля дуже багата. Основи вивчення вугільних басейнів були закладені в кінці XIX століття геологами Геологічного комітету Росії: Карпінським А.Н., Обручевим В.А., Степановим П.М., Лутугіним Л.І., Гапєєвим А.А. та Яворським В.І.

Питання розвитку видобутку вугілля та його вплив на стан навколишнього природного середовища, а також основи раціонального природокористування при видобутку вугілля відкритим і підземним способами описані у роботах таких вчених як Архіпов Н.А., Єльчанінов Е.А., Горбачов Д.Т. Крім того в них наведені деякі рекомендації щодо природоохоронних заходів під час використання комплексних мало- та безвідходних технологій розробки вугільних родовищ [1].

Вугілля різних видів значно відрізняються один від одного за характеристиками.

Якість вугілля визначається його фізичними та хімічними властивостями, зокрема зольністю, змістом сірки, виходом летючих речовин, питомою теплотою згоряння, вологістю. Експериментальними та теоретичними дослідженнями визначення показників якісних параметрів вугільних пластів займалися Гречухін В.В., Попов В.В., Черніков А.Г., Макаров А.Н., Мороз І.І., Уткін В.І., Воєвода М.І., Логінов М.І., Гриб М.М., Клімов А.О., Сясько А.А., Швець В.М.

Основні причини неоднакового складу вугілля вперше визначив Амосов І.І. На його думку до них належать: вихідний матеріал, умови накопичення, ступінь обводненості торфовищ, хімічний характер середовища та метаморфізм. Кожен з перелічених факторів впливає на властивість вугілля [2].

Серед якісних характеристик найбільшу зацікавленість становить вміст сірки, який визначає особливі вимоги до переробки та використання сировини, що відрізняється її високою концентрацією.

При спалюванні вугілля значна частина сірчаних сполук перетворюється на двоокис сірки, яка шкідливо діє на здоров'я людини, отруює атмосферу, викликає корозію металів. Підвищений вміст сірки у вугіллі погіршує його якість.

Довгий В.Я., Крівченко А.А., Довга В.А. під час розгляду якісних показників кам'яного вугілля, здобутих на шахтах України, зазначили, що основною проблемою якості вугілля що надходить на виробництво, є високий вміст сірки [3, 4].

Вивченню генезису, змісту та розподілу сірки присвячені роботи Кізільштейна Л.Я., Юдович Я.Е., Кетріса М.П., Зарицького П.В., Іванова Г.А., Савчука С.В., Тимофєєва П.П. та інших авторів.

Кізільштейн Л.Я. виділив наявність декількох груп елементів, у тому числі і сірки, які концентруються у різних частинах вугілля [5].

Окрім того, він займався виділенням геохімічних процесів концентрування елементів-домішок у вугіллі, їх розподілом за площею вугільних пластів, вивченням токсичної дії шкідливих речовин на стан навколишнього природного середовища, оцінкою екологічно небезпечних концентрацій елементів-домішок у вугіллі, запропонував заходи щодо зниження їх негативного впливу на навколишнє середовище при спалюванні вугілля на ТЕС [6].

Вивченням сірчаного колчедану (піритної сірки) займалися Клер В.Г., Дорофеєв А.П., Румянцева О.Г., Іносова К.І., Дворнікова А.Г. та ін.

Робота Юровського А.З. присвячена встановленню взаємозв'язку між існуючими різновидами сірки (загальної, органічної та колчеданної). Йому вдалося підтвердити, що у малосірчастому вугіллі кількість органічної сірки перевищує кількість колчеданої. Із збільшенням змісту піритної сірки підвищується і кількість органічної, але темпи зростання останньої більш повільні. В сірчастому та високосірчастому вугіллі колчедана сірка виразно домінує над органічної.

Юровський А.З. також встановив, що високий вміст сірки, як правило, збігається з присутністю в покрівлі пласта вапняку або піщанику. Глинистої складу покрівлі (аргіліти, алевроліти) відповідає різна, але у більшості випадків низька сірчистість [7].

У своїх роботах Юдович Я.Е. та Кетріс М.П. займалися вивченням вмісту у вугіллі токсичних і потенційно токсичних хімічних елементів, які становлять небезпеку для навколишнього середовища та здоров'я людей під час його промислового спалювання. Вони розглядали можливу поведінку цих елементів у процесі спалювання корисних копалин – їх розподіл між золошлаками, летючої золою та димовими газами. Окрім проблем вуглепаління Юдович Я.Е. і Кетріс М.П. розглядали екологічні аспекти, обумовленні складанням золошлакових відходів (отруєння поверхневих і грунтових вод, вплив на рослинність) [8].

Аналіз стану вивченості питання дає можливість зробити висновок про те, що проблемі екологічних наслідків використання вугілля у промислових цілях приділяється досить багато уваги. Окрім того багато дослідників намагаються встановити взаємозв'язок між основними характеристиками якості вугілля та екологічними показниками. Особливий екологічний інтерес представляє вміст сірки, оскільки саме вона надає найбільший негативний вплив на стан навколишнього природного середовища під час вуглепаління.

Піритна сірка розглядається авторами як найбільш небажана домішка у вугіллі і багато з них роблять акцент на необхідності її вилучення.

1.2 Вплив підприємств вугільної промисловості на стан навколишнього природного середовища

Вугільна галузь України – одна з потужних джерел техногенного забруднення природного середовища. Діяльність вуглевидобувних підприємств чинить негативний вплив на всі компоненти навколишнього середовища: атмосферне повітря, поверхневі і підземні води, ґрунти.

Основними напрямками негативного впливу підприємств галузі є:

Основними забруднюючими речовинами, утвореними вугледобувними підприємствами є метан (29,5%), окис вуглецю (29,0%), сполуки сірки (20,6%), пил (13,1%) і сполуки азоту (5,6%) (мал. 1.1).

Основні забруднюючі речовини вугледобувних підприємств

Малюнок 1.1 – Основні забруднюючі речовини вугледобувних підприємств

Значний обсяг утворення промислових відходів, вкрай низький рівень їх використання протягом багатьох років призвели до того, що більша частина відходів вуглевидобутку складується у межах міських територій. Накопичення на території великої кількості промислових відходів є однією з гострих проблем Донецької області. За офіційними даними на сьогоднішній день у області розташовано близько 1257 породних відвалів вугільних шахт і збагачувальних фабрик. Для 355 породних відвалів характерні процеси самозаймання вугілля. З поверхні 1 палаючого відвалу викидається в атмосферу у середньому – 314 т на рік сірчистого ангідриду, 3144 т на рік окису вуглецю, 31,4 т на рік окислів азоту та 157 т на рік сірководню.

Окрім того, терикони забруднюють атмосферне повітря пилом, випарами й іншими шкідливими речовинами [9].

Таким чином, видобуток вугілля порушує практично всі елементи ландшафту на земній поверхні, і лише в деяких випадках це відбувається тимчасово. Зміна форми землі часто призводить до розриву цілісності і суцільності цих ландшафтів. При вилученні вугілля з'являються нові структури, такі як породні відвали. Рослинний покрив віддаляється і перевантажується, або переміщається у сторону. 

1.3 Промислове використання вугілля як енергетичної сировини

Вугілля є однією з основних первинних енергоносіїв, займаючи в їх загальному світовому балансі другу позицію (24%) після нафти (39%) і домінуючи у виробництві електроенергії (37–40%). За даними за 2011 р. підприємствами Міністерства вугільної промисловості відвантажено споживачам порядку 10608,1 тис. тонн, у тому числі тепловим електростанціям понад 5549 тис. тонн, обласним державним адміністраціям – 2,2 тис. тонн, коксохімічним підприємствам – 1354,2 тис. тонн, вугільним підприємствам – 344,7 тис. тонн, іншим споживачам – 2610,9 тис. тонн, на експорт – 746,4 тис. тонн (мал. 1.2).

Структура та обсяги поставок товарної продукції, виробленої підприємствами Міністерства вугільної промисловості у 2011 р.

Малюнок 1.2 – Структура та обсяги поставок товарної продукції, виробленої підприємствами Міністерства вугільної промисловості у 2011 р.

Проблема застосування вугілля як джерела енергії та тепла дуже актуальна для нашого регіону і країни у цілому. Це обумовлено тим, що вугілля серед природних енергетичних ресурсів України становить 98%, а решта 2% – це нафта, газ та інше.

Головним природним багатством нашого регіону є родовища кам'яного вугілля. Його запаси лише у Донецькій області оцінюються в 25 млрд. т, що може задовольнити потреби Україну не на одне десятиліття вперед.

Необхідно відзначити, що майже вся електроенергія нашої області виробляється теплоелектростанціями (ТЕС), які працюють на місцевому паливі. Найбільшими виробниками електроенергії у нашій області є Вуглегірська, Старобешівська, Слов'янська, Курахівська, Зуївська, Миронівська і Краматорська ТЕС.

Згідно з останніми даними виробництво електроенергії за 2011 р. склало 28,6 млрд. кВт-годин, що більше попереднього року на 8,2%. Виробництво електроенергії за січень – лютий 2012 року склало в області 5,7 млрд. кВт-годин, що більше січня – лютого 2011 року на 1,1%.

1.4 Загальні відомості про об'єкт дослідження

Досліджувана ділянка шахти “Холодна Балка” розташована на площі Донецько-Макіївської геолого-промислового району.

За адміністративним поділом вона знаходиться на території Шахтарського і Ясинуватського районів Донецької області і займає площу близько 76 км2. У промислово-економічному відношенні надра ділянки належать ДП “Макіїввугілля”.

Територіально шахта “Холодна Балка” розташована в промзоні Гірницького району м. Макіївки (мал. 1.3), в його східній частині.

Карта розташування шахти Холодна Балка

Малюнок 1. 3 – Карта розташування шахти “Холодна Балка”

Шахта здана в експлуатацію у 1957 р. Встановлена на 2006 р. виробнича потужність підприємства – 450 тис. тонн вугілля. Відпрацювання пласта h10 Смолянинівський свити, розпочато у 1984 році.

Вугільні пласти g2 і на окремих площах h10в відносно витримані.

На сьогодні шахта веде відпрацювання вугілля пласта h10в, промислові запаси якого становлять 17,7 млн. тонн. Марка вугілля – пісне (П). Вугілля використовуються переважно в електроенергетиці та у комунально-побутовому секторі.

Шахта “Холодна Балка” є основним постачальником енергетичного палива на Слов'янську, Старобешівський, Вуглегірську й Узловську ТЕС.

У геологічній будові досліджуваної площі беруть участь кам'яновугільні відкладення світ С25, С24, С23 і верхньої частини світи С22, представлені комплексом осадових порід. Ці відкладення представлені породами переважно піщано-глинистого складу, з підлеглим значенням пісковиків, вапняків та вугілля. Вони в свою чергу майже повсюдно перекриті чохлом четвертинних відкладень потужністю від 0 до 30 м і місцями палеоген-неогенових опадів потужністю 10–30 м. Обводнені палеоген-неогенові піски можуть служити пливунами.

2.Експериментальна частина

2.1 Якісна характеристика вугілля досліджуваного пласта


Дослідження якості вугілля пласта h10в шахти “ХолоднаБалка” проводилися за даними отриманими в внаслідок вивчення 106 кернових проб, відібраних у розвідувальних свердловинах. Геологорозвідувальні роботи в межах ділянки проводились колишньої Ханженковской ГРП, Щегловською, Артемівською та Торезькою геологорозвідувальними експедиціями тресту “Артемгеологія”.

Наявний матеріал дозволяє з достатньою повнотою характеризувати якість вугілля пласту.

Основними якісними характеристиками вугілля є зольність (Ad), середній вміст сірки (Sобс), вологість (Wа) і вихід летючих речовин (Vr).

Зольність вугілля – маса золи, яка визначається у встановлених стандартом умовах і віднесена до одиниці маси вугілля. Вона визначає цінність вугільної продукції.

Відповідно до загальноприйнятої класифікації вугілля за зольністю, вихідні дані можна поділити на такі групи:

  1. малозольне вугілля (вміст золи менш 10%);
  2. середньозольне вугілля (10–30%);
  3. високозольне вугілля (вміст золи більше 30%).

Високозольне вугілля для досліджуваного пласта не характерно.

З урахуванням технологічної переробки для кам'яного вугілля Донбасу прийнято розподіл щодо сірчистості на 4 групи:

  1. малосірчисте вугілля (0,5–1,5%);
  2. середньосірчисте вугілля (1,6–2,5%);
  3. сірчисте вугілля (2,6–4,0%);
  4. високосірчисте вугілля (більше 4,0%).

Зі 106 досліджуваних проб мінімальний вміст сірки зафіксовано в пробах 4-х свердловин, а максимальне – 14 свердловин. До групи середньосірчисте вугілля відносяться проби 24 свердловин, а до сірчистого – 64 свердловин.

Вологість вугілля є баластом, здорожує його транспортування, ускладнює зберігання вугілля на складах, видачу зі сховищ і дозування. Вологе вугілля погано сортується і знепилюються, що веде до погіршення режиму збагачення.

Вихід летючих речовин – зміст летючих горючих речовин у відсотках щодо відношенню до горючої маси палива. Є показником якості твердих горючих корисних копалин, що враховується під час визначенні їх раціонального промислового використання. Летючі речовини – газоподібні і пароподібні продукти, що виділяються під час нагрівання горючих копалин в стандартних умовах при t=850±100С.

2.2 Екологічні наслідки енергетичного використання вугілля

Спалювання вугілля на ТЕС чинить значний негативний вплив на стан навколишнього природного середовища, оскільки воно супроводжується великою кількістю відходів, що викидаються в навколишнє середовище (мал. 2.1).

Схема впливу ТЕС на навколишнє середовище

Малюнок 2.1 – Схема впливу ТЕС на навколишнє середовище:
1 – кисень; 2 – паливо; 3 – літосфера; 4 – гідросфера; 5 – конденсатор; 6 – генератор; 7 – турбіна; 8 – H2O; 9 – CO2; 10 – SO2; 11 – NOx; 12 – зола, не вловлена фільтрами; 13 – зола; 14 – шлак; 15 – атмосферні опади; 16 – зливи; 17 – парогенератор; 18 – електрофільтр; 19 – теплота; 20 – тверді частинки; 21 – шум

При спалюванні палива вся його маса перетворюється в тверді, рідкі та газоподібні відходи: летюча зола, частинки незгорілого пилоподібного палива, сірчаний і сірчистий ангідрид, оксид азоту, газоподібні продукти неповного згоряння. У викидах ТЕС, що працюють на вугільному паливі, також присутні оксиди алюмінію і кремнію.

Електростанція потужністю 1000 МВт, яка працює на вугіллі, за умови нейтралізації 80% діоксиду сірки щорічно викидає в атмосферу 36 млрд. м3 газів, що відходять, 5000 т SO2, 10000 т NOx, 3000 т пиледимових часток, 100 млн. м3 пара, 360 тыс. т золи і 5 млн. м3 стічних вод з вмістом домішок від 0,2 до 2 г / л. В середньому в паливній теплоелектроенергетиці на 1 т умовного палива викидається близько 150 кг забруднюючих речовин. Всього стаціонарними теплоенергетичними джерелами світу викидається за рік близько 700 млн. т забруднювачів різних класів небезпеки, в тому числі близько 400 млн. т аерополлютантов [10].

Антропогенне забруднення навколишнього середовища сіркою в два рази перевершує природне. В присутності кисню відбувається окислення SO2 до SO3. При з'єднанні з водою ці оксиди утворюють сірчисту і сірчану кислоти, які осідають на землю у вигляді кислотних дощів. Кислотний дощ чинить негативний вплив на водойми, підвищуючи їх кислотність до такого рівня, що в них гине флора та фауна. Підвищена кислотність води сприяє більш високої розчинності таких небезпечних металів, як кадмій, ртуть і свинець з донних відкладень і ґрунтів. Ці токсичні метали становлять небезпеку для здоров'я людини.

Якісного палива для ТЕС не вистачає, і більшість станцій змушені працювати на паливі низької якості, при згорянні такого палива в атмосферу разом з димом потрапляє велика кількість шкідливих речовин, крім того, шкідливі речовини потрапляють у грунт із золою.

Унаслідок роботи вугільних ТЕС утворюється значна кількість золошлакових відходів, які займають величезні земельні площі. Вони є осередками скупчення важких металів і мають підвищену радіоактивність.

Окрім того, ТЕС забруднюють водойми, скидаючи в них теплу воду, в внаслідок чого відбувається ланцюгова реакція: водойми заростають водоростями, в них відбувається порушення кисневого балансу, що в свою чергу становить загрозу життю всім їх мешканцям.

Необхідно також зазначити, що землі поблизу водоймищ, що безпосередньо прилягають до теплових електростанцій, піддаються постійному потопленню зумовленого підвищенням рівня ґрунтових вод, у результаті відбувається заболочування значних площ території.

3. Методика проведення дослуджень

Для визначення закономірностей розподілу якісних показників вугілля пласта h10в шахты “Холодна Балка” використовувалися дані 106 кернових проб, відібраних у розвідувальних свердловинах, закладених вхрест простиранню порід в межах досліджуваної ділянки.

Статистична обробка експериментальних даних була виконана за допомогою програми SPSS. У результаті були отримані такі описові статистики як середнє, стандартне відхилення, мода, дисперсія, мінімальне і максимальне значення показника.

На підставі виконаних розрахунків був обчислений коефіцієнт варіації, згідно з яким, всі досліджувані якісні характеристики вугілля пласта h10в відносяться до групи з однорідним розподілом.

Просторовий аналіз досліджуваних даних виконувався за допомогою програми Surfer.

З метою визначення напрямку мінливості метаморфізму в межах досліджуваної ділянки було проведено тренд-аналіз щодо виходу летючих речовин. Для досягнення поставленої мети використовувався метод Polynomial Regression (Поліноміальної регресії). Цей метод дозволяє виділити основні тренди і структури, але він не є інтерполяційним, оскільки згенерована поверхня не проходить через експериментальні точки [11].

4. Результати досліджень

У результаті проведених досліджень із метою визначення просторових закономірностей розподілу якісних характеристик вугілля, були побудовані карти зольності і середнього вмісту сірки досліджуваного вугільного пласту. За даними щодо виходу летючих речовин був виконаний тренд-аналіз. При побудові поверхні тренда використовували поліном першого ступеня, який описав загальну для всієї досліджуваної ділянки тенденцію до зростання (спаданняї) досліджуваної ознаки в певному напрямку [12]. На підставі проведених розрахунків встановлені закономірності зміни метаморфізму вугілля в межах досліджуваної території. Виконано порівняння ділянок потенційної небезпеки вугілля різних пластів, що відрізняються високим вмістом сірки, золи і низькою теплотворною здатністю. Кінцевим результатом роботи є розрахунок кількості викидів забруднюючих речовин від ТЕС, що використовують у своєму промисловому циклі вугілля шахти “Холодна Балка”.

Перелік використаної літератури

  1. Архипов Н.А., Ельчанинов Е.А., Горбачев Д.Т. Добыча угля и рациональное природопользование. – М.: Недра, 1987. – 285 с.
  2. Аммосов И.И. Основные причины неодинакового состава и свойств ископаемых углей // Химия и генезис твердых горючих ископаемых: Сб. науч. тр. – М.: Изд-во АН СССР, 1953. – с. 26–37
  3. Долгий В.Я. Содержание общей серы в угольных пластах на шахтах Украины/ В.Я. Долгий, А.А. Кривченко, М.Д. Шамало – «Уголь Украины», 2000. – №1 – с.44–47
  4. Долгий В.Я. Показатели качества углей добытых на шахтах Украины/ В.Я. Долгий, А.А. Кривченко, М.Д. Шамало, В.А. Долгая – «Уголь Украины», 1999. – №8 – с.18–22
  5. Кизильштейн Л.Я. Генезис серы в углях. – Ростов-на-Дону: Изд-во Ростовского ун-та, 1975. – 200 с.
  6. Кизильштейн Л.Я. Методическое пособие по оценке экологически опасных концентраций элеметов-примесей в углях на стадии геологоразведочных работ. – Ростов-на-Дону: Изд-во Ростовского ун-та, 1975. – с. 33
  7. Юровский А.З. Сера каменных углей / А.З. Юровский. – М.: Изд-во наук СССР, 1960. – 295 с.
  8. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. Токсичные элементы-примеси в ископаемых углях. – Екатеринбург: УрО РАН, 2005. – 648 с.
  9. Программа охраны и оздоровления атмосферного воздуха г. Донецка – Донецк, 2008. – 113 с.
  10. Акимова Т.А., Кузьмин А.П., Хаскин В.В. Экология. Природа – Человек – Техника: Учебник для ВУЗов. – М.: ЮНИТИ–ДАНА, 2001. – 343 с.
  11. Силкин К.Ю. Геоинформационная система Golden Software Surfer 8: Учебно-методическое пособие. – Воронеж: Изд-во ВГУ, 2008. – 66 с.
  12. Каждан А.Б., Гуськов О.И., Шиманский А.А. Математическое моделирование в геологии и разведке полезных ископаемых. – М.: Недра, 1979. – 168 с.