CC BY
262
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ НАГРУЗКА МУГУНСКОГО УГОЛЬНОГО РАЗРЕЗА НА АТМОСФЕРНЫЙ ВОЗДУХ
Светлана Семеновна Тимофеева
Национальный Исследовательский Иркутский государственный технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83, профессор, зав. кафедрой промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности, (3952)405671, e-mail: timofeeva@istu.edu
Ирина Александровна Карпова
Национальный Исследовательский Иркутский государственный технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83, старший преподаватель кафедры маркшейдерского дела и геодезии, тел. (914) 8992136, e-mail: bgtc@irk.ru
В статье рассматриваются вопросы по оценке современного состояния пылегазового загрязнения атмосферного воздуха на объектах открытой разработки месторождений полезных ископаемых, на примере Мугунского буроугольного месторождения.
Ключевые слова: Угольный разрез, атмосферный воздух, пылегазовые выбросы.
ENVIRONMENTAL LOAD COAL MINE MUGUNSKY ON THE AIR
Svetlana S. Timofeeva
National Research Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov, Irkutsk, 664074, Russia, Head. Chair, Department of Industrial Ecology and Life Safety, (3952) 405671, e-mail: timofeeva@istu.edu
Irina А. Karpova
National Research Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov, Irkutsk, 664074, Russia, senior teacher, department of Mine surveying and Geodesy, tel. (914) 8992136, e-mail: bgtc@irk.ru
The questions to assess the current state of dust and gas air pollution at the sites of open-pit mining, the example Mugunskogo lignite deposits.
Key words: coal mine, air, dust and gas emissions.
При открытой разработке месторождений полезных ископаемых происходит значительное загрязнение атмосферы пылегазовыми выбросами, как в рабочей зоне, так и на прилегающей территории горнорудных поселений. Пылегазовые выбросы представляют собой совокупность тонко дисперсных частиц (SiO2 от долей мкм до 100 мкм) и газов: оксида углерода (СО), диоксид азота (NO2), серы диоксид (SO2) и др. Загрязнение атмосферы наносит существенный ущерб качеству окружающей среды, оказывает негативное влияние на здоровье работающего персонала и население, проживающее вблизи горнорудных поселений. Интенсивность пылегазовых загрязнений атмосферного воздуха зависит от совокупности следующих факторов: от используемых технологических и технических процессов, применяемого оборудования на подготовитель-
ных, вскрышных и добычных работах; природно-климатических условий района ведения открытых горных работ.
За десятилетия в Иркутской области накоплен ценнейший опыт разработки угольных месторождений открытым способом. Успешно внедряются в производство новейшая техника, применяются передовые высокопроизводительные технологии горно-подготовительных и добычных работ.
Вместе с тем, разрабатываются экологические аспекты угледобывающего производства, вопросы охраны окружающей природной среды, оценки экологических последствий деятельности угледобывающих предприятий, а также экологические риски в целом связанные с угледобычей, как для природной среды, так и для здоровья людей.
Обострение экологических проблем в Иркутской области, в том числе связанных с добычей угля на разрезе «Мугунский», требует постоянного мониторинга состояния природной среды. Предприятия угольной промышленности оказывают существенное отрицательное влияние на здоровье человека. Не секрет, что открытая добыча угля, ее перегрузка и транспортировка вызывают загрязнения атмосферы. В общей доле выбросов в атмосферу разреза «Мугун-ский» основную массу занимают взвешенные вещества, диоксид азота, оксид углерода.
В настоящей работе предпринята попытка оценить влияние Мугунского угольного разреза на атмосферный воздух.
Мугунское буроугольное месторождение разведано в 1965 году. Его до-разведка производилась в периоды с 1983 по 1991 год, а так же с 2000 по 2006 годы. Месторождение характеризуется простым геологическим строением, имеет неправильную форму с извилистым контуром. Длина месторождения достигает 30 км, ширина, колеблется от 3 до 15 км (средняя - 9 км), площадь распространения составляет 270 км2.
До 2010 года горные работы на ПУ "Мугунский" велись по бестранспортной системе разработки. В 2010 году ОАО "Востсибгипрошахт" выполнил проектную документацию "Технические решения по организации передового транспортного уступа на Западном блоке ПУ "Мугунский" филиала "Разрез "Тулунуголь" ООО "Компания "Востсибуголь". В результате, на Западном эксплуатационном блоке был организован передовой транспортный уступ высотой 10 м по слабым четвертичным породам. Породы передового уступа автосамосвалами транспортируются на внутренний и внешний бульдозерные отвалы. В ближайшие 5-10 лет передовые транспортные уступы предусматривается организовать и на Восточном и Центральном эксплуатационных блоках.
Отработка карьерного поля ПУ "Мугунский" производится тремя эксплуатационными блоками: Западным, Центральным и Восточным.
Отработка Западного эксплуатационного блока осуществляется по комбинированной системе разработки. Передовой транспортный уступ на Западном блоке до 2016 года предусматривается отрабатывать оборудованием ПУ "Мугунский" и подрядной организации. С 2016 года ведение вскрышных работ по транспортной схеме намечается только оборудованием ПУ "Мугунский".
По мере дальнейшей отработки карьерного поля ПУ "Мугунский", с ростом мощности вскрышной толщи, передовые транспортные уступы предусматривается организовать кроме Западного блока, также на Центральном и Восточном эксплуатационных блоках. Мощность вскрышной толщи, отрабатываемой по транспортной схеме, также по мере подвигания горных работ увеличивается с 10 до 20^25 м
Вскрышные породы транспортируются на внешние и внутренние отвалы.
Вывозимые по транспортной схеме автосамосвалами вскрышные породы, представлены в основном четвертичными отложениями (относятся к потенциально-плодородным породам) и размещаются в верхней части отвалов, что будет способствовать произрастанию древесных культур при проведении биологической рекультивации нарушенных земель для лесного хозяйства.
По состоянию на 01.01.2011 г. балансовые запасы чистого угля в границах карьерного поля ПУ "Мугунский" составляли 302464 тыс. т., в т.ч. категорий А - 132676 тыс. т., В - 109471 тыс. т., С1 - 60317 тыс. т.
ПУ "Мугунский", как и каждое горнодобывающее предприятие, осуществляющее открытую разработку месторождения полезных ископаемых, оказывает неблагоприятное воздействие на окружающую среду.
Неблагоприятное воздействие угольного разреза на атмосферу связано с особенностью технологического процесса: вскрытием естественного почвенного покрова, изъятием и перемещением вскрышных пород, добычей угля и отгрузкой его потребителю. Главная особенность угледобывающего предприятия - наличие большого числа передвижных и неорганизованных источников.
Основными источниками образования и поступления мелкодисперсной пыли в приземный атмосферный воздух служат:
- буро-взрывные, добычные, погрузочно-разгрузочные работы;
- пылящие поверхности породных, угольных уступов и свежеотсыпанных отвалов по мере высыхания естественной влаги;
- планировочные работы при горнотехнической рекультивации;
- сдувание частиц пыли с поверхности груженого углем состава при движении.
При работе карьерной техники, автотранспорта, тепловозов, а также от вспомогательного транспорта, выполняющего перевозку материалов и оборудования, будет происходить загрязнение воздуха окислами азота и углерода, углеводородами, сажей [1-3].
Распределение выбросов пыли на анализируемом предприятий при добыче угля, транспортировке горной массы, формировании отвалов, от действующих и недействующих отвалов приведено на рис. 1-3.
Таким образом, расчетами и экспериментальными замерами установлено, что экологическая нагрузка на атмосферу при штатном режиме работы предприятия составляет 28,4; 38,2 и 18,3 тонн/год при отработке на западном, центральном и восточном блоках. Для минимизации экологической нагрузки при выполнении основных технологических операций необходимо применять ме-
тоды пылеподавления, среди которых можно рекомендовать обработку специальными реагентами.
16,000
14.000
12.000
10,000
8,000
6,000
4.000
2.000 0,000
Количество пыли, выбрасываемой в атмосферу, т/год, Площадка №9-Западный блок
Рис. 1. Количество пыли, выбрасываемой в атмосферу, на площадке № 9-Западный блок
■ Добыча угля
■ Породные отвалы
■ Транспортировка угля
22,000
20,000
18,000
16,000
14.000
12.000
10,000
8,000
6,000
4.000
2.000 0,000
Количество пыли, выбрасываемой в атмосферу, т/год, Площадка №10-Центральный блок
Рис. 2. Количество пыли, выбрасываемой в атмосферу, на площадке № 10-Центральный блок
10,000
8,000
6,000
4,000
2,000
0,000
Количество пыли, выбрасываемой в атмосферу, т/год, Площадка №11-Восточный блок
Добыча угля Породные отвалы Транспортировка угля
Рис. 3. Количество пыли, выбрасываемой в атмосферу, на площадке № 11-Восточный блок
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Программа "Горные работы", реализующая "Методику расчета выбросов (сбросов) для комплекса оборудования открытых горных работ (на основе удельных показателей)", Люберцы, 1999 г.
2. "Методическое пособие по расчету, нормированию и контролю выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух (Дополненное и переработанное)", НИИ Атмосфера, Санкт-Петербург, 2005 год.
3. "Отраслевая методика расчета количества отходящих, уловленных и выбрасываемых в атмосферу вредных веществ предприятиями по добыче и переработке угля", Пермь, 2003 г.
© С.С. Тимофеева, И.А. Карпова, 2013
