Аннотация

Лебеденко Е.Э., Артамонов В.Н. Породные отвалы шахт как техногенные месторождения.В статье рассмотрен количественный и качественный состав техногенного месторождения и пути его рационального использования.

В настоящее время состояние топливно-энергетического комплекса Украины требует рационального использования добываемых природных ресурсов и уже имеющихся техногенных месторождений. На территории Донбасса насчитывается более 1,2 тыс. отвалов угольных шахт. Существует множество направлений использования породы угольных шахт. Её можно использовать как в сельском хозяйстве, так и в строительстве, химической промышленности. Но для комплексного использования, породный отвал необходимо рассматривать как техногенное месторождение. Техногенные месторождения - это скопления минеральных веществ на поверхности Земли или в горных выработках, представляющие собой отходы горного, обогатительного, металлургического и других производств и пригодные по количеству и качеству для промышленного использования, которое становится возможным по мере развития технологии его переработки и изменения экономических условий. В этом аспекте интерес представляют не горящие отвалы. Для этого необходимо определить химический и фракционный состав пород находящихся в породном отвале.

По данным И.А. Галушки, в 1т породы отвалов Донбасса содержится: углерода – 16-32 кг; азота – 0,2-12,1; фосфора – 0,4-19; калия – 4,7-37; кальция – 4,8-11 , 4; меди – 0,5-20; серы – 0,1-85: цинка – 0,1-20; молибдена – до 1; галлия – до 5, кремния – 35,7-740; алюминия – 54-343 ; титана – 2,0-21,4; никеля – 0,1-2; кобальта – 0,1-0,3; бария – 0,3-8; бериллия – 0,5-1; скандия – до 3; свинца – до 0,3; олова – до 0,3, хрома – 0,2-3; ванадия – 0,4 - 1; циркония – 0,1-3; стронция – 0,1-6; магния – 2 - 22,4; лантана – 0,1-0,5, железа – 14,5 -156,8; натрия – 4-95 и др. [1]. Шахтные породы и отходы углеобогащения загрязняют окружающую природную среду вредными (токсичными) элементами, газами и другими продуктами. Исследование более 850 действующих отвалов шахт Донбасса показали, что в отвальной массе содержится от 1,5% до 5% серы.

К примеру, характеристика породы пролежавшей на отвале 8 месяцев шахты Южнодонбасская №3 по крупности имеет следующий вид :

0…1 мм-2,1 %;
1…3мм-12,9 %;
3…6 мм-11,5 %;
6…13 мм - 33,5 %;
13 ... 25мм - 33,9 %;
25…50 мм - 6,1 %.

Чтобы определить химический состав пород в отвале, необходимо проанализировать породы, попутно добываемые при выемке угля. А на данном предприятии это алевролиты, аргиллиты и линзовидно-слоистые песчаники. Таким образом, можно сделать вывод, что в породном отвале содержаться такие компоненты как кварц, полевой шпат, глинистые минералы, карбонаты и содержится 25-35% А12О3. Имея, большое содержание А12О3 породные отвалы являются, потенциальным месторождением для алюминиевой промышленности, так как из них можно получать металлургический глинозем. Так же к вариантам использования компонентов техногенного месторождения относится изготовление керамики, вяжущих материалов, пористых заполнителей, каменное литье, производство цемента, кирпича, песка, использование пород определенной крупности при строительстве дорог.

Направлений использования породы множество, и в нашей стране существуют, почти все, технологии для этого. Добыча ископаемых из отвала позволяет избежать таких опасных процессов как при подземной добыче, среди которых: отбойка угля, крепление призабойного пространства, управление горным давлением.

Таким образом, если комплексно подходить к использованию техногенных месторождений, то это позволит нам упростить технологическую схему добычи ископаемого, предоставит возможность получить существенный экономический эффект, и естественно, решит ряд экологических проблем.