Донецкий регион принадлежит к наиболее мощным индустриальным регионам Украины. Наиболее развитой промышленностью является горнодобывающая. Немалый вклад в валовые выбросы данной отрасли вносят породные отвалы, выделяя в результате своего горения в атмосферный воздух такие опасные летучие соединения, как двуокись азота, сернистый ангидрид, сероводород, двуокись углерода, окись углерода.

В настоящее время для определения выбросов вредных веществ в атмосферу из горящего породного отвала используется «Методика определения выбросов в атмосферу загрязняющих веществ основными производствами и технологическими процессами предприятий угольной промышленности», утвержденной Министерством Топлива и Энергетики Украины 1996г.

Расчет выбросов вредных веществ из очагов горения породного отвала по этой методике производится по формуле:

где Gi – количество i-го вещества, выбрасываемого породным отвалом, т/год;

n – количество очагов на породном отвале, шт.;

Fj(I),  Fj(II), Fj(III) – площадь, соответственно I, II и III зоны горения j-го очага, м2;

qij(I) qij(II)  qij(III) – удельное газовыделение i-го вещества соответственно для I, II и III зоны горения j-го очага горения, мг/м2с.

Значения площадей очагов горения и удельных газовыделений веществ являются результатами температурной съемки.

Экспериментальное определение данных параметров является сложным и небезопасным процессом, в связи с осуществлением его  в зоне повышенных температур.

Исследования, проведенные в НИИГД, позволили разработать расчетную методику нормативов предельно допустимых выбросов вредных веществ для каждого горящего породного отвала  с использованием экспериментальных данных только температурной съемки и геометрических параметров породного отвала и очагов горения. 

Для i-ой зоны горения рассчитывают максимальное значение приземной концентрации, мг/м3, всех вредных веществ по формуле:

где v – скорость потоков воздуха через очаг горения в период обследования породного отвала, м/с;

S – площадь опасной зоны около очага горения, м2, с температурой, которая превышает окружающую на 30 0С;

Н – высота породного отвала, м;

fi – параметр, определяющийся для каждого очага горения породного отвала  в зависимости от v, S, Н, и ∆Т;                                                                                 

T0 и T1 - температура окружающего воздуха и очага горения, К;               

qij – удельное газовыделение вредных веществ (мг/м2с).

В зависимости от температур ∆Т=Т1-Т0 удельные газовыделения вредных веществ определяются по формулам:

С использованием данной методики нами проведен расчет валовых выбросов загрязняющих веществ с горящего породного отвала шахты «Трудовская».

Действующий породный отвал шахты, занимающий площадь, равную 28,4 га, представлен одним плоским отвалом с высотой от 57,0 м до 60,8 м и тремя коническими отвалами (терриконами) с высотами 99,6 м, 97,5 м и 75,2 м.  

На породном отвале выделено 3 зоны очагов горения. Температуры пород, превышающие температуру воздуха на 30 °С до 120 °С относится к I  зоне очага горения, от 120 до 260 °С –ко II зоне и свыше 260 °С - к III зоне.

Результаты расчета валовых выбросов загрязняющих веществ по данной методике приведены в таблице.

№точек очагов горения	Темпера- тураочага горения, T, К	Удельное  газовыделение вредных веществ, мг/м2с				Валовые выбросы вредных веществ, т/год
		СО	SO2	H2S	NOx	СО	SO2	H2S	NOx
137	348	27,12	5,85	0,77	0,60	10,35	2,23	0,29	0,23
139	329	23,04	4,81	0,43	0,59	17,67	3,69	0,33	0,45
230	344	26,26	5,63	0,68	0,59	0,43	0,09	0,01	0,01
231	329	23,04	4,81	0,43	0,59	0,82	0,17	0,02	0,02
232	337	24,76	5,25	0,55	0,59	0,48	0,10	0,01	0,01
233	349	27,34	5,90	0,78	0,60	1,39	0,30	0,04	0,03
207	332	23,69	4,98	0,47	0,59	1,12	0,23	0,02	0,03
235	441	47,10	10,93	5,80	0,63	20,60	4,78	2,54	0,28
236	543	69,01	16,50	14,30	0,67	12,74	3,05	2,64	0,12
241	343	26,05	5,58	0,66	0,59	42,83	9,17	1,08	0,98

 В целом наблюдается соответствие расчетных результатов и данных экспериментальной съемки шахты «Трудовская», однако в некоторых точках имеются расхождения около 50 %, которые возможно связаны с неточностью экспериментального определения концентраций, колебаниями газовыделений и другими факторами.

Таким образом, нами показана принципиальная возможность применения на практике расчетной методики, используя только данные температурной съемки, без экспериментального определения количественного химического состава выбросов загрязняющих веществ.