Реферат по теме выпускной работы

  1. Актуальность
  2. Цели и задачи работы
  3. Задачи работы
  4. Объект работы
  5. Научная новизна
  6. Содержание работы
  7. Выводы
  8. Литература

Актуальность

Угольная промышленность - одна из базовых отраслей экономики Украины, является неотъемлемой составляющей двух важнейших других: электроэнергетики и металлургии. Однако, будучи наиболее выгодной отраслью с точки зрения экономики, горнодобывающая промышленность лидирует среди источников негативного комплексного воздействия на все компоненты окружающей среды. Строительство и эксплуатация угледобывающих предприятий сопровождаются выдачей на поверхность пород, деформацией вмещающих горных массивов, выбросами пыли и вредных газов, откачкой кислых шахтных вод, загрязнением поверхностных, грунтовых и подземных вод, почвы и атмосферы[1].

Особое внимание, в качестве источника загрязнения, привлекают породные отвалы. На территории Донецкой и Луганской областей находится 1257 терриконов общим объемом 1056519,9 тыс. м3, которые занимают площадь 5526,3 га, что составляет 0,2% от общей площади.

Породные отвалы значительно влияют на изменение ландшафта и занимают большие площади земель, большая часть из которых – плодородные. Однако наибольший вред они представляют выделением в атмосферный воздух опасных летучих соединений в результате своего горения. На территории Донбасса около 30% породных отвалов являются горящими[2]. С терриконов в атмосферу выделяется около 4% всех выбросов в области, что составляет около 70 тыс. тонн в год, в том числе оксид углерода - 38 тыс. тонн, твердых частиц (в том числе пыли углепородной) - свыше 14 тыс. тонн, окислов азота - более 5 тыс. тонн. Так же в воздушный бассейн поступают сернистый ангидрид, сероводород, диоксид углерода и т.д.[3]


Рисунок 1 - Влияние горящего породного отвала на окружающую среду
(анимация:146 Кб, 5 кадров, задержка 1с, повтор кадров зациклен)

Данные соединения существенно влияют на здоровье человека, изменяют почвенный и растительный покров, животный мир, продуктивность лесных и сельскохозяйственных угодий. В связи с этим фактом вполне очевидна необходимость принятия мер по предупреждению и тушению горящих породных отвалов, а также проведение постоянного мониторинга их состояния.

Влияние горящего породного отвала на компоненты окружающей среды представлены на рисунке 1.

Цели и задачи работы

Цель работы: получить количественный химический состав выбросов загрязняющих веществ и рассчитать их валовые выбросы с использованием новой методики, предложенной НИИГД, используя только данные температурной съемки шахты, а так же разработать рекомендации по тушению отдельных очагов горения породного отвала.

Задачи работы

  • анализ влияния горящих породных отвалов на все компоненты окружающей среды;
  • изучение с помощью современных методов исследования теплового состояния породного отвала
  • обработка данных температурной съемки, изучение очагов горения с помощью данных замеров температурной съемки;
  • расчет валовых выбросов загрязняющих веществ по нескольким методикам, анализ и сравнение полученных результатов;
  • анализ существующих методов тушения породных отвалов;
  • разработка рекомендаций по тушению данного породного отвала.

Объект работы

Объектом работы был выбран действующий горящий породный отвал шахты «Трудовская».

Шахта «Трудовская»расположена в Петровском районе города Донецка. Ближайшая железнодорожная станция Мандрыкино в 11,7 км от шахты на магистрали Мариуполь - Ясиноватая Донецкой железнодорожной сети. Ближайшей соседней шахтой является шахта «Челюскинцев», которая находится на востоке от шахты «Трудовская» на расстоянии 4,5 км. На западе расположен свободный Георгиевская участок, на севере - свободный Новотрудовской участок.

Шахта сдана в эксплуатацию в 1952 году. Годовая производственная мощность шахты в настоящее время приблизительно равен 1000 тыс. т. Промышленные запасы находятся в размере 80 млн. т. Остаточный срок службы составляет 65 лет.

Согласно плану промышленной площадки шахты весь породный отвал занимает площадь, равную 28,4 га. При этом по ориентировочным расчетам терриконы (три конических отвала с высотами 99,6 м, 97,5 м и 75,2 м) располагаются на площади не более 10,3 га. Оставшаяся площадь, равная 18,1 га, приходится на плоский породный отвал (с высотой от 57,0 м до 60,8 м)[4].

Научная новизна

Расчет валовых выбросов вредных веществ с породного отвала шахты с помощью новой методики, которая позволяет получить значения концентраций веществ, используя только данные температурной съемки, без экспериментального определения их удельных газовыделений. А так же обоснована необходимость снижения выбросов загрязняющих веществ путем тушения горящего отвала с использованием предложенного метода.

Содержание работы

В первом разделе магистерской работы рассмотрено негативное влияние от загрязнения окружающей среды, как горнодобывающей промышленности, так и породных отвалов в частности, на все компоненты окружающей среды. Приведена геологическая характеристика породных отвалов[5,6]. А так же проанализированы причины самовозгорания породных отвалов, а так же представлен литературный обзор существующих методов их тушения[7,8].

Во втором разделе приведена методика определения количественного состава выбрасываемых загрязняющих веществ в атмосферу и проведения температурной съемки с целью обнаружения очагов горения и своевременного принятия мер по предупреждению и тушению горящего отвала[8].

В третьем разделе работы представлена новая методика расчета валовых выбросов вредных веществ с породного отвала, предложенная НИИГД. Проведен сравнительный анализ результатов со значениями, полученными в результате расчета в соответствии со стандартной формулой определения валовых выбросов («Методика определения выбросов в атмосферу загрязняющих веществ основными производствами и технологическими процессами предприятий угольной промышленности», утвержденная Министерством Топлива и Энергетики Украины 1996г.). Так же был проведен расчет рассеивания загрязняющих веществ и определение границ санитарно-защитной зоны[9].

В четвертом разделе работы представлены рекомендации по тушению горящего породного отвала, используя метод тушения с применением раствора бишофита MgCl2•6H2O[10].

Выводы

Проведенные исследования показали, что выбросы в результате горения породных отвалов непосредственно влияют как на все компоненты окружающей среды, так и на состояние здоровья человека, что в очередной раз подтверждает актуальность осуществления мониторинга состояния породных отвалов и своевременного выявления очагов горения с целью последующего принятия мер по тушению отвалов. В результате моей магистерской работы будет предложена методика расчета валовых выбросов загрязняющих веществ без экспериментального определения количественного химического состава выбрасываемых веществ непосредственно в зоне очагов горения. А так же будут проведены исследования, которые в дальнейшем могут быть успешно применены на практике с целью уменьшения негативного воздействия породных отвалов на окружающую природную среду.

Литература

  1. Красавин А.П. Защита окружающей среды в угольной промышленности.-М:Недра,1991.-221с.
  2. Разработка и внедрение новых техноглогий охраны окружающей среды в восточном Донбассе. Электронный ресурс. - Режим доступа: http://www.gold.dn.ua/catalog/17/7029/page8615.html
  3. Леонов П.А., Сурначев Б.А. Породные отвалы угольных шахт.-М.:Недра,1970.-112с.
  4. Инструкция по предупреждению самовозгорания, тушению и разборке породных отвалов. – Киев. НПАОП 10.0-5.37-04. №236. 2004.
  5. Проскурня Ю.А. Диссертационная работа на соискание степени кандидата геологических наук на тему: «Минералогия породных отвалов угольных шахт Донбасса (на примере Донецко-Макеевского промышленного района)». ДонГТУ, Донецк, 2000. 165 с.
  6. Алехин В.И., Проскурня Ю.А. Экологические аспекты геохимии породных отвалов шахт. Сб. мат. конф. «Актуальные проблемы геологии Украины». – Киев. – 1998. - С. 53.
  7. Зборщик М.П., Осокин В.В. Предотвращение самовозгорания горных пород. К.:Техника, 1990. - 176с.
  8. Зборщик М.П., Осокин В.В. Горение пород угольных месторождений и их тушение. – Донецк:ДонГТУ, 2000. – 180 с.
  9. Пашковский П.С., Греков С.П. Методика расчета предельно допустимых выбросов породных отвалов // Журнал "Уголь Украины", 2009. Вып 10.- С. 30-33.
  10. Методика определения вредных выбросов с горящих породных отвалов. -Киев:УкрНИИпроект. 1995