Автор: Лебеденко Е.Э., Артамонов В.Н.
Источник: Экологические проблемы топливно-энергетического комплекса/ Материалы III региональной научная конференции студентов и аспирантов. – Донецк, ДонНТУ – 2012.
Лебеденко Е.Э., Артамонов В.Н. Выбор и обоснование технологических решений при рациональном использование природных ресурсов в условиях шахты.В данной статье рассмотрены возможные пути использования природных ресурсов, обоснованы технологические решения по рациональному использованию природных ресурсов.
В настоящее время с ростом масштабов и интенсификацией производства увеличивается и влияние человека на окружающую природную среду. А наиболее комплексно влияет на окружающую среду горное производство. Ведь добыча угля, сопровождающаяся откачкой шахтных и карьерных вод, выдачей на поверхность пустых пород, выбросами метана и пыли, а также деформацией земной поверхности, что приводит к загрязнению водных ресурсов, атмосферы и почвы, существенно изменяет гидрогеологические, инженерно-геологические, атмосферные и почвенные условия в зонах подземных горных разработок. Указанные отходы отрицательно влияют на результаты хозяйственной деятельности предприятий, поскольку требуют затрат на их сбор, транспортирование, хранение, а также усложняют экологическую обстановку в районах размещения шахт. Поэтому необходимым является применение малоотходных или безотходных технологий, а соответственно рациональное использование природных ресурсов.
Комплексное воздействие шахты на окружающую среду требует и комплексного решения этого воздействия.
Каждая тысяча тонн подземной добычи сопровождается выдачей на поверхность 110-150 м3 пород, тысяча тонн обогащения угля – складированием 100-120 м3 пород. Для того чтобы избежать накопления породы и деформаций земной поверхности, а также получить дополнительный экологический эффект необходимо закладывать породу в выработанное пространство, которое образуется от очистной выемки угля. Шахтная порода является также природным материалом для строительства, сырьём для химической промышленности, материалом для приготовления сельскохозяйственных удобрений. Такое использование породы обеспечит экономию средств и позволит сохранить земли, которые были бы нарушены деятельностью специализированных предприятий по добыче минерального сырья для строительных материалов.
Разработан целый ряд технических решений, чтобы снизить вредное влияние на природную среду сброса откачиваемых вод из горных выработок (сброс в региональную гидрографическую сеть попутно-добываемых шахтных вод составляет около 0,9 млрд. м3 в год (10 м3 на тонну угля)). Это позволит изменить подход к откачиваемым водам и использовать их на питьевые и технические нужды предприятий и населения. Для этого необходимо произвести соответствующую обработку и очистку шахтных вод, после чего они могут не только сбрасываться в водоёмы, но и широко использоваться в отрасли для пылеподавления, отвода тепла для шахтных кондиционеров, гидротранспортирования закладочного материала и угля, гидродобычи и обогащения угля. А также для полива сельскохозяйственных земель, но только в том случае, если степень ее минерализации будет соответствовать установленным нормам.
Основную опасность и вредность представляет метан, который выделяется при добыче угля. Он является главным источником взрывов и пожаров на шахте, а также сильным парниковым газом, создавая парниковый эффект, удерживает тепло в земной атмосфере. Поэтому, по моему мнению, задача использования метана является приоритетной. Извлечение метана угольных месторождений позволит решить одновременно несколько задач: использовать извлеченный метан для выработки электроэнергии, тепла и т. д.; уменьшить выбросы метана в атмосферу, снизить объем выделения метана в горные выработки и тем самым повысить безопасность и эффективность добычи угля.
Основными направлениями утилизации метана являются:
Дегазация и использование метана позволят снизить опасность трудовой деятельности, сократить себестоимость конечной продукции, затраты на вентиляцию горных выработок, снизить загрязнение окружающей природной среды, уменьшить плату по экологическим платежам. Что в свою очередь является экономическим, технологическим, экологическим и социальным эффектами. Перспективным также является получение компенсации за ущерб, принесенный окружающей природной среде по Киотскому Протоколу.
Комплексное использование природных ресурсов и отходов угледобычи содействует повышению уровня обеспеченности стройиндустрии материалами и изделиями, рациональному размещению производственных сил, уменьшению затрат на геологоразведочные и поисковые работы, а также эффективности капитальных вложений в строительство. Использование попутных ресурсов и отходов позволяет покрывать расходы топлива на собственные нужды и потребности строительства в ресурсах от 20% до 40%.
Экономические преимущества комплексного использования отходов промышленного производства обусловливается, прежде всего, экономией капитальных вложений и снижением издержек производства как в отраслях, производящих строительные материалы, так и в отраслях, располагающих утильным сырьём.