Ecological and technological aspects of iron-ore underground mining

Abstract

Purpose. To substantiate drilling-and-blasting technologies allowing to reduce the amount of hazardous substances affecting the level of ecological safety during underground ore mining. Methods. The laboratory research of atmospheric air condition in the vicinity of mine were conducted by means of the physical-chemical analysis. The normative technique for calculation of harmful substances concentration in the atmospheric air was used for defining peculiarities of ecologically hazardous substances dispersion in the atmosphere from mine ventilation shafts. Findings. The research into ecological condition of the atmospheric air in the vicinity of iron-ore mine allowed to reveal the regularities of changing the ground level concentration of ecologically hazard substances depending on the distance to the ventilation shaft. Values of hazard indices were determined for different distances from the emission source in the cases of TNT-based and emulsion explosives application. Originality. Regularities of hazard index change depending on the ground level concentration of ecologically hazardous substances and the distance to emission sources were established. Practical implications. The new technology of drilling-and-blasting operations using eco-friendly emulsion explosives during ore deposits mining by means of square-chamber system is proposed. It will allow to lessen ecological hazard indices of harmful substances effect.

Цель. Обосновать технологии выполнения буровзрывных работ, позволяющих снизить количество опасных веществ, влияющих на уровень экологической безопасности при подземной разработке руд. Методика. Лабораторные исследования состояния атмосферного воздуха в районе расположения шахты выполнялись с помощью физико-химического анализа. Для определения особенностей рассеивания экологически от вентиляционных стволов шахты использовалась нормативная методика расчета концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе. Результаты. Исследование экологического состояния атмосферного воздуха вблизи железорудной шахты позволило выявить закономерности изменения приземной концентрации экологически опасных веществ от расстояния до вентиляционного ствола. Установлены значения индексов опасности при изменении расстояния от источника выброса при использовании тротилосодержащих и эмульсионных взрывчатых веществ. Научная новизна. Установление закономерностей изменения индекса опасности в зависимости от приземной концентрации экологически опасных веществ и расстояния до источников выброса. Практическая значимость. Предложена новая технология ведения буровзрывных работ, которая предполагает использование экологически чистых эмульсионных взрывчатых веществ при отработке рудных залежей с помощью камерных систем разработки, что позволит снизить индексы экологической опасности влияния вредных веществ.

Мета. Обґрунтувати технології виконання буропідривних робіт, які дозволили знизити кількість небезпечних речовин, що впливають на рівень екологічної безпеки при підземній розробці руд. Методика. Лабораторні дослідження стану атмосферного повітря в районі розташування шахти виконані за допомогою фізико-хімічного аналізу. Для визначення особливостей розсіювання екологічно небезпечних речовин від вентиляційних стволів шахт використана нормативна методика визначення концентрацій шкідливих речовин в атмосфері. Результати. Дослідження екологічного стану атмосферного повітря поблизу залізорудної шахти дозволили встановити закономірності зміни приземної концентрації екологічно небезпечних речовин від відстані до вентиляційного ствола. Встановлено значення індексів небезпеки при зміні відстані від джерела викиду при використанні тротиловмістких і емульсійних вибухових речовин. Наукова новизна. Встановлені закономірності зміни індексу небезпеки у залежності від приземної концентрації екологічно небезпечних речовин і відстані до джерел викиду. Практична значимість. Запропоновано нову технологію ведення буропідривних робіт, яка передбачає використання екологічно чистих емульсійних вибухових речовин при розробці рудних покладів за допомогою камерних систем розробки, що дозволило знизити індекси екологічної небезпеки впливу шкідливих речовин.