Научный журнал
Научное обозрение. Педагогические науки
ISSN 2500-3402
ПИ №ФС77-57475

УГОЛЬНЫЙ РАЗРЕЗ «КАНГАЛАССКИЙ» КАК ИСТОЧНИК ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА (ЦЕНТРАЛЬНАЯ ЯКУТИЯ)

Егорова З.Н. 1
1 ФГАОУ ВО «Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова»
В статье представлен анализ загрязнения атмосферного воздуха пылегазовыми выбросами на объектах открытой разработки месторождений полезных ископаемых и мероприятия по их снижению на примере Кангаласского буроугольного месторождения (Центральная Якутия). «Разрез Кангаласский» – одно из старейших угледобывающих предприятий Республики Саха (Якутия). При открытой разработке угольных месторождений происходит значительное загрязнение атмосферы пылегазовыми выбросами. Пылевыделение зависит от многих факторов, основными из которых являются пылеобразующая способность угольных пластов и вмещающих горных пород, микроклимат в районе ведения работ (температура и влажность воздуха, скорость движения воздушного потока), способ разработки месторождения, технология ведения горных работ и т.д. Таким образом влияние горных работ на природную среду не ограничивается границами горного отвода. Пылегазовое облако, образующееся при буровзрывных работах и при транспортировании горной массы может распространиться на значительные расстояния. Загрязнение атмосферы наносит существенный ущерб качеству окружающей среды и оказывает негативное влияние на здоровье работников и на население, проживающих вблизи. Чтобы этого не допустить необходимы мероприятия по предотвращению или сокращению процессов данного производства.
угольный разрез
атмосферный воздух
пылегазовые выбросы
1. Мишина В.В. Проблемы открытой добычи угля и пути их решения в г. Нерюнгри [Электронный ресурс]. – URL: http://econf.rae.ru/article/5727 (дата обращения: 29.01.2019).
2. Иванов В.В. Экологические аспекты разработки угольных месторождений Северо-Востока России / Под ред. Ю.В. Шумилова. – М:. ООО «Недра-Бизнесцентр», 2007. – 116 с.
3. Угольная база России. Том V. Книга 2. Угольные бассейны и месторождения Дальнего Востока России (Республика Саха, Северо-Восток, о. Сахалин, п-ов Камчатка). – М.: ЗАО «Геоинформмарк», 1999. – 638 с.
4. Оценка влияния Кангаласского угольного комплекса на окружающую среду: Препринт. – Якутск: изд. ЯНЦ СО СССР, 1992 – 40 с.
5. Осодоев М.Т. Борьба с пылью на угольных разрезах Якутии. – Якутск: изд. ЯФ СО АН СССР, 1987. – 116 с.

«Разрез Кангаласский» – одно из старейших угледобывающих предприятий Республики Саха (Якутия) разрабатывает Кангаласское буроугольное месторождение (Ленский бассейн) в сложных природно-климатических и горнотехнических условиях Крайнего Севера и расположено в 45 км. к северу от г. Якутска. Рядом с разрезом имеется поселок Кангалассы. Как и по всей Якутии на этом участке повсеместно распространена устойчивая многолетняя мерзлая порода, мощность которой составляет более 400 метров. Климат района резко-континентальный с продолжительной зимой (до 7 месяцев) и коротким, но жарким летом. Режим работы разреза делится на 2 этапа: первый на добыче (сентябрь-апрель) – второй на вскрыше (апрель-август).

При открытой разработке угольных месторождений происходит значительное загрязнение атмосферы пылегазовыми выбросами. Загрязнение атмосферы наносит существенный ущерб качеству окружающей среды и оказывает негативное влияние на здоровье работников и на население, проживающих вблизи.

Влияние горных работ на природную среду не ограничивается границами горного отвода. Пылегазовое облако, образующееся при буровзрывных работах и при транспортировании горной массы может распространиться на значительные расстояния. Например, при открытой разработке угля 40–50 % пыли образуется при взрывных работах, 20–25 % выделяется при погрузке отбитой горной массы и 25–40 % при транспортировке по внутрикарьерным дорогам. От 5–15 % (при транспортировке) до 70–75 % (массовые взрывы) пыли выносится за пределы карьера. Составляющие смеси при этом, осаждаясь и накапливаясь в почвенно-растительном покрове за длительное время, изменяют его химический состав. Продукты разрушения и дезинтеграции горных пород попадают и на поверхность водных объектов. Весенними талыми водами, накопившийся за зимний период осадок мельчайших частиц с горных предприятий, привносится в речную сеть и вносит свое отрицательное влияние на изменение геохимического состава воды и донных осадков [1].

Пылевыделение зависит от многих факторов, основными из которых являются пылеобразующая способность угольных пластов и вмещающих горных пород, микроклимат в районе ведения работ (температура и влажность воздуха, скорость движения воздушного потока), способ разработки месторождения, технология ведения горных работ, применяемая техника, ее оснащение пылеулавливающими и пылеподавляющими устройствами, принятая схема проветривания горных выработок, эффективность мероприятий по борьбе с пылью и т.д. [2, с. 25].

Угольный разрез «Кангаласский» принадлежит месторождениям, где содержание свободного SiO2 во вмещающих породах достигает 30–40 % и превышает допустимую норму по селикозоопасности. В элементном составе взвешенной угольной пыли обнаруживаются компоненты, которые могут отрицательно воздействовать на организм человека (Be, V, Cr, Ba, Pb и др.). Угольная пыль может быть причиной распространения профессиональных заболеваний (органов дыхания, кожи, подкожной клетчатки и пищеварения). Кроме того, угольная пыль имеет повышенную взрывоопасность (IV группа) [3, с. 157].

Источники загрязнения атмосферного воздуха разреза размещаются на следующих промплощадках:

1. Промплощадка разреза расположена в пос. Кангалассы по ул. Карла Маркса,8. На территории площадки размещены: гараж, склады запчастей, РСХ, АБК. Выделение загрязняющих веществ будет происходить при выполнении сварочных работ, деревообработке, металлообработке, зарядке аккумуляторов, шиномонтажных работах, мойке деталей узлов и агрегатов, при работе автомашин и др.техники;

2. Склад угля расположен в 2км от п. Кангалассы на берегу р. Лена. Выбросы загрязняющих веществ будут наблюдаться при складировании угля и сдувании с открытой поверхности;

3. Угольный разрез. На разрезе «Кангаласский» в настоящее время отрабатываются запасы первоочередного участка. Выбросы загрязняющих веществ на разрезе будут происходить при буровзрывных, погрузочных, вскрышных работах, транспортировке угля и вскрыши, отвалообразовании и сдувании с открытой поверхности отвала.

Перечень загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферный воздух источниками загрязнения угольного разреза представлены в таблице.

Загрязняющие вещества, выбрасываемые в атмосферный воздух источниками загрязнения угольного разреза

Наименование

Используемый критерий

Значение критерия, мг/м3

Класс опасности

1

Азота диоксид

ПДК м/р

0,2

5

2

Азота оксид

ПДК м/р

0,4

3

3

Сажа

ПДК м/р

0,15

3

4

Ангидрид сернистый

ПДК м/р

0,50000

3

5

Углерод оксид

ПДК м/р

5,0

3

6

Бенз/а/пирен (3,4Бензпирен)

ПДК с/с

1,00E-06

4

7

Формальдегид

ПДК м/р

0,03500

1

8

Керосин

ОБУВ

1,2

2

9

Взвешенные вещества

ПДК м/р

0,5

0

10

Пыль неорганическая: 70–20 % SiO2

ПДК м/р

0,30000

3

11

Пыль неорганическая: до 20 % SiO2

ПДК м/р

0,50000

3

Таким образом, при разработке угольных месторождений негативному воздействию подвергаются практически все составляющие экосистемы рельеф, атмосфера, поверхностные и подземные воды, почвенно-растительный покров, животный мир и, конечно же, человек. Чтобы этого не допустить необходимы мероприятия по предотвращению или сокращению процессов данного производства.

Для снижения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу предприятием используется и предлагаются такие мероприятия:

1. Применение экскаваторов с электродвигателями, отпуск угля непосредственно в машины потребителей (без промежуточного склада) также ведет к значительному уменьшению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу;

2. При взрывных работах предусматриваются следующие мероприятия по пылеподавлению:

• взрывание угольного массива в режиме рыхления на встряхивание;

• применение короткозамедленного взрывания, при котором повышается интенсивность дробления, уменьшается нарушение сплошности массива вне зоны дробления, обеспечивается компактный развал горной массы и снижается сейсмическое действие взрыва, что в конечном итоге ведет к уменьшению расхода ВВ и уменьшению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу;

• применение гидрогелевой забойки уменьшает выброс пыли на 50 %, выброс газов на 85 %;

3. При эксплуатации машин и механизмов предусматривается:

• обеспечение качественного технического обслуживания машин и механизмов для поддержания эффективного сжигания топлива, контроль содержания вредных веществ в отработанных газах;

• использование сортов топлива, удовлетворяющих требованиям ГОСТ;

• регулировка топливной аппаратуры ДВС.

4. Применение экскаваторов с элетродвигателями, отпуск угля непосредственно в машины потребителей (без промежуточного склада) также ведет к значительному уменьшению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу;

5. На этапе эксплуатации для минимизации негативного воздействия на атмосферный воздух разрабатывается проект нормативов предельно допустимых выбросов (ПДВ). На основании данного проекта выдается разрешение на выброс вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух.

Тем не менее разработка Кангаласского месторождения сопровождается большими объемами пылевых выбросов и приводит к характерным изменениям химического состава снежного покрова в поле техногенного воздействия. Снеговой покров является исключительно благоприятным объектом при изучении загрязнения природной среды. Обладая высокой сорбционной способностью снег способен захватывать во время снегопада существенную часть продуктов техногенеза и откладывать их на поверхность земли. В снеговом покрове аккумулируется также пыль, оседающая в периоды между снегопадами. Наблюдаются следующие закономерности: возрастает объем твердой фазы в снежном покрове, величина минерализации и градиент изменения концентраций большинства компонентов уменьшаются с удалением от карьера. Геохимическое поле, создаваемое разработкой месторождения, охватывает всю территорию карьера и поселка и тянется к югу по направлению преобладающих ветров [4, с. 17].

Итак уровень запыленности воздуха в карьерах на всех технологических процессах зимой значительно выше летних показателей [2, с. 26], что доказывает, как указано выше пылеобразующая способность угольных пластов зависит от температуры месторождения. Так как добыча угля производится в основном в зимний период и пылеподавление в разрезе и на отвалах происходит естественным путем за счет снега. Что является недостаточно эффективным методом. Поэтому в условиях севера для пылеподавления искусственным снегом рекомендуем применять снегогенераторные установки, разработанные ИГДС СО РАН, основным достоинством которого является работоспособность при очень низких температурах (до -45 оС). Так же исследованиями установлено, что на угольных карьерах Севера может быть рекомендовано применение сухой уборки пыли с полотна автодороги, покрытие его искусственным снегом, орошение подогретым водным раствором ПАВ, обработка полотна дороги отработанными маслами [5].


Библиографическая ссылка

Егорова З.Н. УГОЛЬНЫЙ РАЗРЕЗ «КАНГАЛАССКИЙ» КАК ИСТОЧНИК ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА (ЦЕНТРАЛЬНАЯ ЯКУТИЯ) // Научное обозрение. Педагогические науки. – 2019. – № 5-2. – С. 100-102;
URL: https://science-pedagogy.ru/ru/article/view?id=2178 (дата обращения: 26.10.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074