Статья на тему Возможности применения отвальных пород на горнодобывающих предприятиях

Введение:

Добыча полезных ископаемых – по сути, является вторжением в недра планеты и влечёт за собой соответствующие последствия. Чаще всего результатом мероприятий по добыче являются большие скопления различной породы и шлаков на земной поверхности, по объемам гораздо существенно превышающие количество добытых ископаемых. Вот почему местам разработки угольных и иных месторождений сопутствуют так называемые породные отвалы, которые влекут негативное влияние на окружающую среду.

Заключение:

Говоря о каждом негативном явлении, связанном с возникновением отвала, необходимо рассматривать все мероприятия в комплексе и своевременно. Так грамотные планировочные работы могут решить сразу несколько проблем. Учитывая физико-механические свойства пород, при проектировке можно заложить достаточную устойчивость и пожарную безопасность техногенного массива, кроме этого подготовить поверхность отвала для орошения обеспыливающими растворами до момента начала биологической рекультивации. Тушению эндогенные пожары поддаются сложно и с большими затратами, поэтому обеспечение пожарной безопасности необходимо закладывать на момент строительства отвала. Биологическая рекультивация, как завершающий этап, не только возвращает изъятые земли в использование, но и предотвращает водную и ветровую эрозию поверхности, снижает пылевые выбросы. Применяя данные мероприятия, возможно, снизить вредное техногенное воздействие на окружающую природную среду .

Фрагмент текста работы:

Основная часть. Отвалообразование – это совокупность процессов горного производства по приему и размещению вскрышных пород. Оно включает: разгрузку и укладку пород в отвале, планировку отвальных уступов и перемещение транспортных коммуникаций. В зависимости от месторасположения различают: внутренние (в выработанном пространстве карьера), внешние ( за контуром карьера) и комбинированные отвалы. Для образования внешних отвалов используют склоны возвышенностей, овраги, рвы, выработанное пространство других карьеров Возведение отвала на косогоре начинают с создания горизонтальной площадки для размещения транспортных коммуникаций .

При возведении отвала на равнине сооружают первоначальную насыпь, а ширина поверху составляет 5 – 10 м для нормального размещения транспортных коммуникаций: отсыпку отвалов ведут в один или несколько уступов-ярусов. Высота уступа зависит от горно-технологических свойств пород, несущей способности основания и способа механизации отвальных работ. На устойчивых грунтах основания наибольшая высота уступа на равнине составляет: при отсыпке скальной вскрыши – 30 – 60 м, рыхлых песчаных пород – 15 – 30 м, рыхлых глинистых грунтов – 10 – 20 м. На косогоре высота отвала может составлять 150 – 270 м. Увеличение высоты уступа способствует снижению себестоимости отвалообразования. Углы откоса отвальных уступов практически равны углу естественного откоса размещаемых в отвале пород.

В зависимости от места расположения отвала по отношению к конечному контуру карьера различают внутренние отвалы, располагаемые в выработанном пространстве, и внешние отвалы, располагаемые за конечным контуром карьера. Использование внутренних отвалов позволяет сократить расстояние перемещения вскрыши и не отчуждать дополнительные площади под отвалы, сокращая тем самым объемы рекультивации земель. Однако создание внутренних отвалов возможно, когда разрабатываемое месторождение представлено горизонтальной или пологой залежью, вынимаемой на всю мощность.

Внешние отвалы создаются, как правило, при разработке наклонных и крутых месторождений, когда конечное положение подошвы карьера формируется только в конце его отработки. В начальный период разработки горизонтальной или пологой залежи, когда создается выработанное пространство карьера, вскрышные породы также вывозят на внешние отвалы.

В случае разработки горизонтальных или пологих месторождений, имеющих значительную мощность (40-50 и более м), одновременно создаются как внутренние, так и внешние отвалы. Вскрышу нижних уступов складируют на внутренних отвалах, а вскрышу верхних – на внешних .

Породный отвал представляет собой техногенную насыпь из пустых пород, получаемых при разработке месторождений. Они формируются на определённой территории и могут достигать довольно внушительных размеров, как по площади своего основания, так и по высоте.

Участок под отвал должен удовлетворять многим факторам. Вблизи участка не должно быть жилых строений, охраняемых территорий, борт отвала должен располагаться за границей охранных зон других предприятий. Отвал должен располагаться на безрудных площадях. Отвал должен находиться на минимальном расстоянии от мест погрузки породы, в идеальном случае внутри карьера.

Желательно занимать под отвалы непригодные для сельского хозяйства и промышленности земельные площади: косогоры, овраги, балки и ущелья; старые карьеры и выработки; заболоченные площади и пустоши .

При выборе местоположения участка обращают внимание на такие параметры как: суммарные затраты по перевозке пород, затраты на рекультивацию, ущерб от изъятия земель.

Рассмотрим негативное влияние отвалов на окружающую среду.

Породные отвалы (терриконы) значительно влияют на изменение ландшафта и занимают большие площади плодородных земель . Однако наибольший вред они наносят, выделяя в атмосферный воздух опасные летучие соединения в результате своего горения, например такие вещества, как сероводород, угарный газ, оксиды серы, оксиды азота и пр. Отвалы также являются источником пыли, содержащей вредные примеси свинца, марганца, меди, цинка, никеля и др. Данные соединения оказывают существенное влияние на здоровье человека, меняют состав почвенного и растительного покрова, животный мир, продуктивность лесных и сельскохозяйственных угодий. Зачастую вблизи отвалов наблюдается повышенный радиационный фон из-за незначительного содержания радиоактивных элементов в породе, сопутствующей угледобыче. Кроме того, предприятия угледобывающей отрасли несут большие потери в результате взимания с них платы за негативное воздействие на окружающую среду . В связи с перечисленными факторами вполне очевидна необходимость принятия мер по предупреждению горения и тушению породных отвалов, а также проведение постоянного мониторинга их состояния.

Фактически отвалы пустой породы — это полигоны с отходами горнодобывающего производства. Только вот выглядят они как естественный и эстетичный элемент природного ландшафта. Оттого терриконы (отвалы) в народе называют рукотворными горами, холмами, степными исполинами, пирамидами. В общем, как угодно, только не объектами техногенной опасности .

Чаще всего терриконы остаются после разработки угольных, реже рудных месторождений. Учитывая масштабы данной отрасли, можно представить, сколько искусственных гор скопилось по всему миру.

В местах разработки крупных карьеров и шахт нередко образуется целый каскад отвалов.

Породные отвалы могут тлеть, гореть, разрушаться, а в редких случаях и взрываться. Дело в том, что в горной массе остаются сера, тяжёлые металлы и другие примеси. Находятся здесь и включения угля, содержащие главный элемент «бомбы замедленного действия» — пирит. Этот минерал имеет свойство самовоспламеняться. Температура горения внутри террикона может достигать 1000-1500 °С.