Зведення штучних споруд при використанні шахтної породи, як вторинного природного ресурсу

Створення екологічно безпечних, безвідходних, а на початку маловідхідних виробництв є основним шляхом розв'язування проблеми раціонального використання природних ресурсів і охорони навколишнього середовища від промислових забруднень.

Під безвідходною технологією слід розуміти принцип функціонування виробництва регіону, галузі, при якому раціонально використовуються всі компоненти сировини і енергія в циклі "первинні сировинні ресурси – виробництво – споживання – вторинні сировинні ресурси – споживання" і не порушується екологічна рівновага.

Надзвичайно великою, важливою і актуальною проблемою є безвідходне і маловідхідне виробництво при підземному видобуванні вугілля та горючих сланців. Адже при видобуванні і переробці вугілля і сланців накопичується велика кількість супутніх продуктів виробництва (відходів) в районах розміщення шахт, розрізів та збагачувальних фабрик. 

Відходи виробництва на підприємствах вугільної промисловості класифікують так:

- тверді відходи (відходи вуглезбагачення, розривні і вміщуючи породи розрізів і шахт);

- рідкі відходи (кар'єрні та шахтні води, стічні води збагачувальних фабрик);

- пилогазоподібні викиди в атмосферу (попіл, пил, сажа, зола, сірчистий ангідрид, які утворюються при спалюванні палива в котельнях, горінні відвалів).

Характерною особливістю існуючих технологій видобування і переробки вугілля є її велика відхідність. В зв'язку з надлишковістю відходів та попутних продуктів виробництва в першу чергу має вирішуватись завдання оптимізації їх використання як вторинних матеріальних ресурсів.

Основними напрямками і способами створення мало- і безвідхідної технології вугільного виробництва на найближчу перспективу, стосовно твердих відходів, слід вважати – залишення породи в шахтах, закладка відпрацьованого простору шахт з використанням відвальних порід і відходів збагачення, рекультивація породних відвалів і скорочення обсягів порушення земель, використання відвальних порід на поверхні землі з різною метою.

Відповідно до норм технологічного проектування на шахтах, які будуються або реконструюються, має передбачатись залишення пустої породи у відпрацьованому просторі або використання її на поверхні землі для будівельних або інших потреб.

На даному етапі технічного розвитку та на найближчу перспективу визначені такі напрямки використання твердих відходів при підземному видобуванні вугілля: закладка відпрацьованого простору шахт; вирівнювання поверхні землі; виготовлення будівельних матеріалів; використання як фільтрувального завантаження; використання як низькогатункового палива; переробка для вилучення корисних компонентів; використання як сільськогосподарське добриво.

Найпоширенішим використанням пустих порід і відходів виробництва є закладання виробленого шахтного простору. Закладання може бути частковим або повним.

Використання шахтної породи, як вторинного природного ресурсу при закладці виробленого простору, також сприятливо для зменшення деформації земної поверхні.

Проаналізувавши гірничо-геологічні умови на шахті "Україна" м. Українська Донецької області, доходимо наступного висновку: в умовах шахти більш доцільною є повна закладка відпрацьованого простору для припинення деформації поверхні.

З існуючих способів закладки виробленого простору на пологих шарах тільки пневматична може мати вирішальне значення для механізації виїмки, підвищення продуктивності праці, збільшення підвигання очисних вибоїв, підвищення стійкості гірських виробіток, ліквідації втрат вугілля в охоронних ціликах, поліпшення кліматичних умов.

Використання системи із закладкою виробленого простору забезпечить зменшення або повне виключення зсування порід і збереження земної поверхні від зрушень. Оптимальним є при цьому використання як вторинний природний ресурс, закладний матеріал порід, які є відходами (пусті вміщуючи породи) і які мали складатись у відвал. Утилізація останніх також доцільна з метою скорочення земельної площі, яка відводиться під відвал. При цьому потрібно враховувати, що забруднення атмосфери і водного середовища прямо залежить від обсягу відвалу.