Підвищення екологічної безпеки при видобутку залізних руд підземним способом

Abstract

Дисертація присвячена питанням підвищення екологічної безпеки видобутку залізних руд підземним способом для конкретних гірничо-геологічних умов Південно-Білозерського родовища. За результатами фізико-хімічного аналізу та біологічної оцінки стану атмосферного повітря на промисловому майданчику шахти та прилеглих до нього територій запропоновано розрахунок екологічної оцінки стану атмосферного повітря та технологічні рішення щодо технології відбивання запасів руди камер за допомогою емульсійних ВР. Надані технологічні рішення ведення очисних робіт при камерних системах розробки, впроваджені при видобуванні залізної руди на шахті «Експлуатаційна» ЗАТ «ЗЗРК». Ступінь екологічної небезпеки при впровадженні запропонованої технології знизиться в 2 рази, а собівартість видобутку 1 т руди зменшиться на 15%.

В диссертационной работе решена актуальная научная задача в установлении закономерностей формирования загрязнения атмосферного воздуха от воздействия шахтных источников выброса. На основе результатов измерения концентрации экологически опасных веществ в исходящей струе воздуха, установлены закономерности изменения концентрации оксидов углерода, азота и серы от годового удельного расхода ВВ. Определение приземной концентрации суммарного воздействия опасных веществ позволило установить, что на их приземную концентрацию влияет расстояние от источника выброса и удельный годовой расход ВВ, что позволило выявить закономерности изменения приземной концентрации суммарного воздействия экологически опасных веществ с увеличением расстояния от каждого вентиляционного ствола шахты. Оценка общей токсико-мутагенной активности атмосферного воздуха позволила установить корреляционную зависимость изменения УПП от величины приземной концентрации суммарного воздействия. Исследования изменения биологических признаков озимой пшеницы, произрастающей на разном удалении от источника выброса, позволили установить, что их линейные размеры вблизи источника выброса увеличиваются, а с удалением от него уменьшаются, а весовые показатели, наоборот, вблизи – уменьшаются, а с увеличением расстояния – увеличиваются. По результатам исследования установлено корреляционную зависимость изменения биологической урожайности озимой пшеницы от величины приземной концентрации суммарного воздействия и расстояния до источника выброса. Определение последствий техногенеза в первом поколении, позволило установить, что токсичные газы, исходящие из вентиляционных стволов шахты оказывают существенное влияние на культуры в первом поколении, и способствует увеличению техногенеза при приближении к нему. Результатами исследования уста- новлены корреляционные зависимости изменения фитотоксического эффекта от величины приземной концентрации суммарного воздействия. На основании полученных результатов исследования разработан алгоритм расчета экологической оценки состояния атмосферного воздуха на промышленной площадке шахты и территории, прилегающих к ней и составлена оценочная шкала, с помощью которой определяются параметры экологической опасности выбросов железорудной шахты. Предложена технология отбойки руды при ведении очистных работ по отработке запасов камер с применением эмульсионного ВВ украинит-ПМ-2Б позволяющая повысить безопасность ведения взрывных работ, а также снизить загрязнения рудничной атмосферы продуктами взрыва до 50%, ингибирующее воздействие на состояние индикаторов по сравнению с применением тротилосодержащих ВВ до 13% и соответственно экологический риск в 2 раза, рассчитанный с учетом прогнозируемых концентраций загрязнителей в атмосфере и связанных с ними показателей индикаторов.

The thesis is devoted to environmental safety improving of iron ore extraction by underground mining for specific geological conditions of South- Bilozerske field. As a result of physical and chemical analysis and biological assessment of air state in the mine industrial area and adjacent territories a calculation of the environmental assessment of air state and process solutions on the technology of reflection of ore cameras using emulsion explosives are proposed. Given technological solutions of extraction works in chamber system of mining are implemented in iron ore extraction of ”Ekspluatatsiina” mine of CJC “Zaporizhia Iron Ore Plant”. The degree of environmental hazards under the implementation of the proposed technology will decrease by 2 times, and the cost of production of 1 ton of ore will be reduced by 15%.