Рассмотрены технологические решения по рациональному использованию породы как ресурса в условиях шахты «им. М.И. Калинина». Использование породы для производства стройматериалов позволит получить экологический, экономический и социальный эффект.

Розглянуто технологічні рішення щодо раціонального використання породи як ресурсу в умовах шахти «ім. М.І. Калініна». Використання породи для виробництва будматеріалів дозволить отримати екологічний, економічний і соціальний ефект.

Considered technological solutions for the rational use of the breed as a resource in the conditions of mine "name M.I.Kalinina". The use of the breed for the production of building materials will allow to receive the ecological, economic and social effect.

Донецкая область является регионом Украины, где экологическая обстановка достигла кризисного состояния. Огромное количество предприятий коксохимической, металлургической, горной и других видов промышленности насыщают воздух, землю и воду Донбасса всевозможными отходами производства. При том, что область занимает всего лишь 5% территории страны, на ее долю приходится 40% вредных выбросов Украины. В атмосфере городов Донбасса присутствуют в высоких концентрациях окись углерода, фенолы, аммиак, соединения серы и другие опасные вещества, к которым добавляется также и повышенный радиоактивный фон. Ощутимый урон окружающей среде наносят отвалы угольной промышленности – терриконы, особенно горящие. В угольных отвалах Донбасса накопились тысячи тонн породы, которые занимают огромные территории. Большинство отвалов Донбасса являются горящими, но даже те терриконы, которые кажутся потухшими, на самом деле продолжают тлеть. В их недрах держится высокая температура, к тому же там в избытке накоплен мышьяк, ртуть, цианиды, сера и другие вредные вещества и их соединения. Огромное количество отвалов в Донбассе (1257) обусловлено как большой глубиной залегания угольных пластов, при которой велик объем горно-капитальных работ, так и преобладающей мощностью пластов в пределах 0,6-1,5м, при их отработке породы при проведении подготовительных, а также очистных горных выработок практически полностью выдаются на поверхность. Отвалы принимают породу от отдельной шахты, обогатительной фабрики или от группы угольных предприятий. Наибольший вред природному ландшафту наносится отсыпкой конических и хребтовых отвалов, высота которых в отдельных случаях достигает 110–120 м. Размер и форма отвалов влияют на интенсивность теплообмена в глубинных зонах, определяют фильтрующие свойства отвалов и способствуют или препятствуют генерации и аккумуляции тепла. Наиболее интенсивные процессы протекают на гребнях плоских и на вершинах конических отвалов, которые легко обдуваются потоками атмосферного воздуха. Вместе с тем, имеет место очаговое горение породы на поверхности отвалов различной конфигурации. Проведенные на территории Донбасса исследования показали, что отвалы с высотой менее 30 м практически не горят, с высотой до 50 м горят 60% отвалов, до 90 м – 87%, свыше 90 м – горят практически все отвалы.

В результате проведенного анализа влияния горно-перерабатывающего предприятия ОП «Шахта им. Калинина » на окружающую среду, можно сделать вывод, что экологическая ситуация на шахте неблагоприятна, так как вызвана загрязнением воздуха, воды и почвы производственными отходами. Поэтому необходимо как можно скорее внедрять новые технологии по предотвращению загрязнения окружающей среды. Основное негативное воздействие на атмосферу оказывает породный отвал шахты.

Отвал ОП «Шахта им. Калинина» имеет коническую форму. За период эксплуатации на отвале заскладирована порода в объеме 1282 тыс.м³. Поскольку породный отвал классифицируется как горящий, то он должен пройти стадию тушения в соответствии с «Инструкцией по предупреждению самовозгорания, тушению и разборке породных отвалов». В результате снизится негативное воздействие отвала на окружающую среду, произойдет общее улучшение микроклимата.

Исследованием МакНИИ установлено, что породы в отвале распределяются примерно в следующем порядке. В нижней зоне располагается преимущественно крупные куски породы (90%), в средней части террикона (средняя зона) доля крупных кусков уменьшается до 20-35%. Вершина же состоит в основном из мелкокусковой породы.

Из этих данных видно, что влажность породы с породного отвала составляет от 7,6% до 16,3%; зольность 88,9% - 98,1%. Породный отвал является одним из основных источников опасности в Калининском районе г. Донецка.

Направлений использования породы много. Промышленность строительных материалов является наиболее емкой отраслью по использованию промышленных отходов. Это обусловлено большими масштабами производства строительных материалов. Основная масса отходов в своем составе и по свойствам близка к природному сырью, используемому различными отраслями промышленности строительных материалов. Кроме того использование отходов горнодобывающей промышленности значительно дешевле, чем производство стройматериалов из природного сырья.

Горелые породы являются ценным минеральным сырьем для производства строительных материалов. Их химический состав полностью соответствует условиям использования твердых отходов угольной промышленности в производстве строительных материалов. Горелые породы являются специфическим видом отходов промышленности угледобывающих районов и могут служить сырьем для получения строительных материалов. Горелые породы, особенно их твердые разновидности, могут использоваться как материал для покрытия дорог, из них можно получить бут, щебень и песок, которые могут быть применены в качестве заполнителей для бетонов и растворов. Тонкомолотые горелые породы является активной гидравлической добавкой, что позволяет экономить тысячи тонн клинкерного цемента, а смесь тонкомолотых горелых пород с известью и с доменным шлаком является самостоятельным местным вязким материалом. Применение сверхтонкого помола на вибромельницах открывает возможности получения из горелых пород дешевых безклинкерних цементов высоких марок. При термической обработке материалов из смеси горелых пород с известью можно получить строительные материалы самого разного назначения в зависимости от их физико-химических свойств. Из горелых пород можно изготавливать стеновые блоки и кирпич (как сплошные так и пустотелые), панели для наружной облицовки зданий, различные архитектурные детали и украшения, термоизоляционный и конструктивный пиносиликат, мозаичные плиты, ступени и подоконники, черепицу для кровли, плитки для пола и т. д.

В нашем случае наиболее рентабельным и выгодным будет использование породы для строительства перегородок. Оборудованием для данного производства будет служить линия Рифей – Луч/Варяг. Это высокопроизводительная компактная механизированная линия для изготовления стеновых материалов и элементов благоустройства. Механизм основан на методе полусухого вибропрессования. Линия специально разработана для эксплуатации в условиях использования породы в качестве сырья.

Линия «Рифей Луч» выпускает полный набор материалов для возведения стен домов и современного благоустройства. Это и стеновые, опалубочные и облицовачные камни, бордюры, лотки, решетки для укрепления откосов, камни для забора, 20 видов тротуарной плитки, лестничные проступи. Создана уникальная и экономическая технология бетонирования колонн и ригелей без деревянной опалубки. Достигнута архитектурная выразительность за счет создания рельефов на стенах и углах дома. Отпадает необходимость штукатурки фасада.

Линия «Рифей Луч» — наиболее производительная из всех линий «Рифей», отличается улучшенным качеством изготавливаемых изделий.

На линии «Рифей Луч» изготавливаются стеновые камни, в том числе пустотелые, полнотелые и перегородочные, декоративные и облицовочные камни, элементы благоустройства, тротуарная плитка различной конфигурации, бордюрные камни и газонные решетки.

Одной из актуальных задач для Украины на сегодняшний день является строительство автомобильных дорог. При этом порода может использоваться в качестве дорожных оснований, для укрепления грунтов и накопителя асфальтобетона. Это строительство дает Украине уникальную возможность реализовать масштабную программу утилизации многих миллионов тонн промышленных отходов восточного промышленного пояса Украины, причем без существенных финансовых расходов [1].

Успешное решение задач по вопросам использования породы в условиях ОП «Шахта им. М.И.Калинина» приведёт к решению экологических проблем. Снизится загрязнение воздуха пылью, ядовитыми газами, стоками вод с отвала в водные объекты, уменьшится деформация поверхности (провалы почв, домов, появление оврагов). В результате этого произойдёт снижение уровня заболеваемости населения, таким образом, предлагаемые мероприятия дадут определенный социальный эффект. Кроме того, утилизация породы позволит получить значительный экономический эффект за счет уменьшения платы за загрязнение окружающей среды, а также за счёт освобождения земельного участка в центре г. Донецка.

 
Список литературы:

1. Краснянский М.Е. Утилизация и рекуперация отходов.-Донецк, 2004.–40 с.

2. Мочков В.С., Бронштейн Б.Е. Опыт использования отходов добычи и обогащения угля в дорожном строительстве: Обзор/ЦНИЭИуголь. - М., 1988. - 28 с.

3. Бурлака В. В. Шахты и экология/ В. В. Бурлака, В. Г. Назарчук // Экологические проблемы угольной промышленности Украины. – 2006. – №7. – С. 15 – 20

4. Иванцов О. Е. Влияние предприятий угледобывающей промышленности на окружающую среду/ О. Е. Иванцов, С. О. Лизун // Уголь Украины. - 2000. - № 7. - С. 27-32