Автореферат

Обоснование темы и ее актуальность

   Разработка мероприятий для улучшения параметров атмосферы на рабочих местах, является чрезвычайно актуальной и важной на сегодняшний момент.

   При открытых разработках выделяется отдельный перечень неблагоприятных воздействий на окружающую природную среду: o воздействия и влияния на литосферу путем создания новых физических тел и других процессов; o нарушение поверхности земли отвалами и карьерами; o загрязнение атмосферы пылью и различными вредными соединениями; o загрязнение почв вблизи горных предприятий; o гидрологическое и гидрогеологическое загрязнения и влияния в локальных и региональных масштабах; o непосредственное и косвенное влияние на живую природу.

   Для исследуемого предприятия назрела необходимость разработки мероприятий, полезных с точки зрения экологического, экономического, социального и технологического аспектов, с одновременным повышением производственной мощности компании по добыче огнеупорных и тугоплавких глин, которая помогла бы укрепить не только положение предприятия на уровне осуществляемой деятельности, но и, главное, - поддержать его в условиях постоянно выдвигающихся и совершенствующихся экологических требований.

Цель и задачи.

Цель:

    Изучить особенности технологических процессов горного предприятия с целью снижения его вредного влияния на окружающую природную среду за счет обоснованных экономико-экологических мероприятий.

Объект исследования:

    Стыльский карьер по добыче известняка и доломита Докучаевский флюсо-доломитный комбинат. Доломит и известняк является ценным минералогическим сырьем. Подавляющая часть сырья используется в металлургической отрасли в качестве специальных добавок, а также в строительной промышленности и изготовление инертной пыли для шахт.

   Главной задачей исследования является исследование состояния и разработка мероприятий для улучшения параметров атмосферы на рабочих местах.

Проблемами исследования являются:

   Загрязнение атмосферного воздуха. В последние годы наметилась тенденция к увеличению объёма выбросов загрязняющих веществ. Основным источником загрязнения воздушного бассейна является Докучаевский флюсо-доломитный комбинат. Предприятие дает очень много пыли, окислов азота, железа, кальция, магния, кремния. Эти соединения не столь токсичны, однако снижают прозрачность атмосферы, дают на 50% больше туманов, на 10% больше осадков, на 30% сокращают солнечную радиацию. В целом на 1 человека приходится 46 кг вредных веществ в год. В общем, выбросы в атмосферу составляют 48,38 тысяч тонн в год.

   Проблема отходов производства в городе относится к числу наиболееактуальных и наименее решённых. Одна из острейших проблем - это размещение промышленных и бытовых отходов. Сейчас площадь земель, занятых под отвалами приближается к 1% территории города. Не решены вопросы обезвреживания пестицидов. Санитарная очистка города от ТБО и их безопасное складирование превратилось в значительную экологическую проблему. Интенсивная разработка полезных ископаемых, их переработка оказывает негативное воздействие на геологическую и окружающую природную среду, способствует активизации экзогенных геологических процессов, изменению физико-механических свойств и состава почв, подземных и поверхностных вод.

   Основными источниками загрязнения атмосферы города являются такие процессы:буро-взрывные работы; выемочно-погрузочные работы; погрузочные и разгрузочные работы; сдувание пыли с бортов и площади карьера и отвалов; транспортировка полезного ископаемого с карьера для переработки; дробление, сортировка и усреднение полезного ископаемого; отвалообразование.

   Рисунок 1 - Анимированная схема выделения пыли и газа в атмосферу.

   На рисунке видно, что при работе машины и экскаватора в атмосферу выделяется ядовитые газы. А при зачерпании ковшом экскаватора полезное ископаемое преобладает запыленность на рабочем месте.

Задачи работы:

   1. Сбор данных относительно деятельности исследуемого предприятия. Анализ деятельности предприятия, выявление недоработок в экологической сфере на основе изучения производственной документации предприятия и обработка литературных источников по сформировавшимся вопросам.

   2. Динамика пылевыделения при различных технологических процессах и изменение запыленности воздуха на рабочих местах.

   3. Динамика газовыделения в атмосферу карьера при БВР, добыче и транспортировке ископаемого и изменения содержания вредных газов на рабочих местах.

   4. Сравнение фактических и допустимых выбросов пыли и вредных веществ в атмосферу.

   5. Проанализировать проветривание карьера и климатические условия в районе расположения Стыльского карьера и на рабочих местах горняков.

   6. Разработка мероприятий по повышению эффективности проветривания горных работ в карьере.

   7. Разработка мероприятий по повышению эффективности борьбы с рудничной пылью в карьере и снижения ее поступления в окружающую среду.

   8. Разработка мероприятий по снижению поступления ядовитых газов в атмосферу карьера и окружающую среду при взрывных работах и работе дизельных машин.

Идея работы:

   Состоит в разработке новых приемов пылеподавления для снижения загрязнения пылью и ядовитыми газами атмосферного воздуха на территории карьера и прилегающих площадях.

Методы исследования:

   При выполнении работы предполагается использовать аналитические методы, методы технико-экономических расчетов, инженерного анализа, системного и структурного анализа данных, статистические методы - корреляционного и регрессионного анализа, методы экспертной оценки, статистической обработки данных, статистического анализа распределения данных, сравнения, выбора вариантов, математического моделирования и прогнозирования, имитационного моделирования, использования промышленных экспериментов, эмпирический и решения ситуационных задач.

Научная новизна и практическая значимость работы

   На основе анализа мирового опыта, экспериментальных данных и моделирования впервые разработаны и научно обоснованы мероприятия по обеспечению нормальных условий работы на карьерах.

   В 2004 году начато опытное производство ожелезненного доломитового флюса (ОДФ), который предназначен для использования в качестве флюса в черной металлургии в конвертерном и доменном производстве. Исходным сырьем для получения флюса являются доломит и железосодержащий материал. С марта 2005 года начато промышленное производство. Всего произведено 125 тыс. т.

   Особое внимание уделено новым приемам пылеподавления, не применяющимся ранее на исследуемом предприятии.

   Практическое значение работы заключается в доказанной возможности и эффективности использования разработанных мероприятий для технических решений экологических проблем возникающих при разработке месторождений известняков и доломитов.

   Изучены и исследованы закономерности состава и объемов образования пыли и газов на рабочих местах Стыльского карьера.

   Уменьшение количества новых карьеров, путем комплексной переработки отходов на уже разрабатываемых карьерах, что ведет к снижению потребности в отводе земель под новые карьеры.

Обзорная информаци.

    Использование минерального сырья, в том числе строительных материалов и других неметаллических полезных ископаемых, является важнейшим признаком и неотъемлемым атрибутом человеческой цивилизации. Даже этимология этого слова, происходящего от латинского “civitas: - “гражданская община, город”, подчеркивает это. Фрески Тассилин - Аджера, нарисованные с помощью минеральных красок, мегалиты Стоунхенджа, возведенные из блоков меловых пород, зиккураты Месопотамии и пирамиды Египта, на сооружение которых пошли миллионы кубометров известняков Вади Хаммамата и гранитов Ассуана - вот лишь немногие примеры первых (и непревзойденных на сегодняшний день) архитектурных опытов человечества. В последующие тысячелетия и особенно в наше время в связи с бурным ростом численности жителей планеты в промышленно развитых странах возникла и развилась мощная строительная индустрия. Ее продукция - города и дороги, ракетное топливо и удобрения, стекло и керамика, ее база - месторождения нерудного сырья. В этой связи в структуре промышленности ведущих стран мира добыча и использование неметаллических полезных ископаемых (и в первую очередь строительных материалов) играет огромную роль, иногда, например в США, лидирующих в мире по производству нерудных строительных материалов, в 1,5 -2 раза превышая по стоимости добычу металлических полезных ископаемых. Строительная промышленность Докучаевска опирается на мощную минерально-сырьевую базу в виде сотен месторождений и проявлений нерудных полезных ископаемых. Ее создание стало возможным в первую очередь благодаря самоотверженному труду геологов, которые с начала 54-х годов проводят планомерное изучение запасов. За это время выявлено и разведано 5 месторождений нерудного сырья, сконцентрированных преимущественно в наиболее промышленно развитых районах . Это месторождения ту известняко и доломитов, песков, флюс. Смело можно говорить, что существующая сырьевая база в состоянии не только обеспечить нынешние объемы производства строительных материалов на долгие годы.

Перечень нерешенных проблем и вопросов.

   1.Снижение пылевыделения и уровня шума в карьерах предприятия.

   2.При открытой добыче разрушаются и уничтожаются почвенный и растительный покровы, изменяется водный режим, загрязняются воздух вода и почва (особенно при буровзрывных работах); уходят с территории животные и птицы исключаются из сельскохозяйственного производства большие площади земли, используемые непосредственно под карьеры, подъездные пути к ним и под отвалы вскрышной породы. Крупные карьеры минерального строительного сырья уничтожают почвы на значительных площадях и вызывают эффект гидрогеологической депрессионной воронки, в результате чего понижается уровень подземных вод на территориях в 10 - 15 раз превышающих площадь открытых разработок.

   В условиях формирования рыночных отношений предприятия отрасли начали самостоятельно вести производственную политику. Проблемы локального уровня решаются на месте. В разрешении более обобщенных вопросов требуется помощь ученых. Такие проблемы существуют и на данный момент

Текущие и планируемые результаты по теме.

   Для повышения эффективности мер запыленности и загазованности предлагается способы снижения выбросов в атмосферу:

   - Обезвреживание выбросов путем перевода токсичных примесей, содержащихся в газовом потоке в менее токсичные или даже безвредные вещества - это химический способ;

   - Поглощение вредных газов и частиц всей массой специального вещества, называемого абсорбентом. Обычно газы поглощаются жидкостью, большей частью водой или соответствующими растворами. Для этого используем прогонку через пылеуловитель, действующий по принципу мокрой очистки, или применяем распыление воды на мелкие капли в так называемых скрубберах, где вода, распыляясь на капли и, осаждаясь, поглощает газы.

   - Очистка газов адсорбентами - телами с большой внутренней или наружной поверхностью. К ним относятся различные марки активных углей, силикагель, алюмогель. Принцип очистки - молекулярное притяжение молекул газообразных веществ к внутренней или внешней поверхности адсорбента при принудительной прогонке загрязненного газа через адсорбент. Иногда совмещают адсорбцию с абсорбцией. Это повышает эффективность очистки.

   - Для очистки газового потока применяются окислительные процессы, а также процессы каталитического превращения.

   - Для очистки газов и воздуха от пыли применяются электрофильтры. Они представляют собой полую камеру, внутри которой расположены системы электродов. Электрическим полем притягиваются мелкие частицы пыли и сажи, а также ионы, загрязняющего вещества. Оптимальное сочетание различных способов очистки воздуха от загрязнений позволит достигнуть значительного эффекта очистки промышленных газообразных и твердых выбросов.

   - Провести реконструкцию систем мокрого пылеудаления на дробильно-обогатительных фабриках.

   - Осуществлять очистку карьерных вод перед сбросом в р. Сухая Волноваха.Максимально использовать карьерные воды для внутренних целей предприятия.

   - Проводить постоянный контроль качества подземных, поверхностных вод иатмосферного воздуха.

Выводы:

   На основе обобщения результатов экспериментальных и теоретических исследований выполненных в области разработки и устранения запыленности и загазованности при добыче известняков и доломитов на Стыльском карьере, в заключении по магистерской работе могут быть сформулированы следующие выводы:

   1. Отработанные карьеры известняков и доломитов представляют собой источник загрязнения окружающей среды, непосредственно воздействующей на атмосферный воздух, прилегающие территории, изменяя их почвенный и растительный покров, гидрологический и гидрогеологический режимы.

   2. Технологические процессы разработки месторождений открытым способомсопровождаются образованием значительного количества пылегазовых выбросов,содержащих вредные компоненты (пыль, сажа, оксиды азота, углерода, диоксидсеры и т. д.) и загрязняющих атмосферу прилегающей территории. Пылегазовоезагрязнение происходит при буровзрывных работах, экскавации, погрузке втранспортные средства и транспортировании горной массы, внутреннем ивнешнем отвалообразование, а также при работе энергетических установок, наоткрытых складах.

   3. Естественное проветривание карьера происходит при использовании ветровпо прямоточной схеме, при которой скорость ветра возрастает с высотой.

   4.Рост загрязнения атмосферного воздуха вследствие выбросов вредных веществ карьером. Анализ показал, что основной причиной увеличения объёмавыбросов является моральный и физический износ основного оборудования,эксплуатация его не в проектном режиме,

   5.Значительные объёмы накопленных промышленных и бытовых отходов. Основная масса отходов образуется в результате разработки известняков и доломитов открытым способом и включает в основном вскрышные породы, отходы известняка и доломита.

Список источников.

2. Разработка мероприятий по снижению загазованности и запыленности воздуха на рабочих местах в Стыльском карьере Докучаевского флюсо-доломитного комбината.

Авторы: Нарижная С.В. профессор Стукало В.А. Донецкий национальный технический университет

   3. П.В. Бересневич, В.А. Михайлов, С.С. Филатов Аэрология карьеров: Справочник. - М.: Недра,1990.- 280с.:ил.

   4. Дубинина Г. С. Охрана окружающей среды // Горный журнал, спецвыпуск, Цветные металлы. - 2005. № 5, май. - С. 30-33.

   6. План горных работ Стыльского карьера на 2007 г. Пояснительная записка. - Докучаевск, 2006.

   7. Проект нормативов предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух от стационарных источников Стыльского карьера. - Докучаевск, 2002.

   8. Шапарь А. Г. Экологические проблемы горнодобывающей отрасли и некоторые пути их решения // Горный журнал. - 2005. № 5, май. - С. 20-23.

   9. Никитин В.С., Битколов Н.З. Проветривание карьеров. Изд. второе, перераб. и доп. М., "Недра", 1999. 256с.

   10.Программа охорони навколишнього природного середовища та забезпеченняекологічної безпеки м. Докучаєвська на 2001-2005 роки

   11.Проект нормативов предельно допустимых выбросов в атмосферу ОАО"Докучаевский флюсо-доломитный комбинат"

---

---

---

ДонНТУ | Портал магистров ДонНТУ | Автобиография | Библиотека | Ссылки | Индивидуальное задание | Отчет о поиске| Реферат

---