CC BY
99
УДК 622.85:622.838(571.17) © В.И. Ефимов, Р.Р. Минибаев, Т.В. Корчагина, Я.А. Новикова, 2017
К вопросу минимизации
негативного воздействия
горного производства на окружающую среду
DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2017-1-66-68
ЕФИМОВ Виктор Иванович
Доктор техн. наук, профессор НИТУ «МИСиС», 119049, г. Москва, Россия, e-mail-.v.efimov@sds-ugol.ru
МИНИБАЕВ Руслан Рашидович
Директор ООО «Сибирский Институт Горного Дела», 653066, г. Кемерово, Россия, e-mail: r.minibaev@sds-ugol.ru
КОРЧАГИНА Татьяна Викторовна
Канд. техн. наук, заместитель директора ООО «Сибирский Институт Горного Дела», 653066, г. Кемерово, Россия, e-mail: t.korchagina@sds-ugol.ru
НОВИКОВА Яна Анатольевна
Заместитель начальника отдела экологии и охраны природы ООО «Сибирский Институт Горного Дела», 653066, г. Кемерово, Россия, e-mail: ya.popova@pk-ugol.ru
В качестве основных направлений решения актуальной в современных условиях проблемы снижения негативного воздействия на окружающую среду угледобывающими предприятиями предложено внедрение системы экологических и экономических мероприятий, направленных на рациональное природопользование непосредственно на этапе добычи и переработки угля.
Ключевые слова: охрана окружающей среды, рациональное использование природных ресурсов, использование отходов угледобычи и углеобогащения, переработка и утилизация угольных отходов, наилучшие доступные технологии.
Топливно-энергетический потенциал России представлен всеми видами энергетических ресурсов. В недрах нашей страны имеются значительные запасы природного газа, нефти, угля, горючих сланцев и торфа. Хозяйственная деятельность предприятий по добыче этих полезных ископаемых сопровождается негативным воздействием на окружающую среду (рис. 1).
□ Угледобыча □ Газодобыча
□ Добыча руды и химсырья □ Нефтедобыча
Рис. 1. Вклад
добывающих
отраслей
топливно-
энергетического
комплекса
в загрязнение
окружающей
среды
Как видно из рис. 1, угольная отрасль вносит существенный вклад в загрязнение экосистемы. Снижение уровня негативного воздействия зависит от реализации природоохранных мероприятий конкретными предприятиями и угольными регионами в целом. Важное значение среди них отводится мероприятиям по созданию передовых технологических процессов по переработке отходов угледобывающей промышленности, обеспечивающих комплексное использование природных ресурсов и, как следствие, охрану окружающей среды [1].
Принцип переработки твердых отходов угледобычи и обогащения составляет основу экологической стратегии горнодобывающих предприятий на современном этапе научно-технического развития. Для полноценной реализации экологической стратегии предприятия на этапе проектирования угледобывающего комплекса требуется проведение комплексной оценки воздействия угледобывающих предприятий на окружающую среду [2].
При проведении комплексной оценки воздействия угледобывающих предприятий на окружающую среду следует испол ьзовать единый системн ы й подход, учитывающий требования природоохранного законодательства Российской Федерации. При этом природную среду и промышленные комплексы по добыче угля следует рассматривать как единый целостный механизм, состоящий из взаимосвязанных систем (атмосфера, недра, водные ресурсы и биоресурсы), способных к саморегулированию и самовосстановлению.
Главным направлением при разработке экологической стратегии является использование наилучших доступных технологий (НДТ) в области охраны окружающей среды. Основу НДТ должны составлять экологически чистые технологии и комплексы предприятий, ориентированные на без-
отходное производство на всех стадиях добычи, обогащения и реализации угля, что соответствует основным принципам государственной политики в области обращения с отходами (п.1, ст. 3 ФЗ «Об отходах производства и потребления»):
- использование наилучших доступных технологий при обращении с отходами;
- комплексная переработка материально-сырьевых ресурсов в целях уменьшения количества отходов;
- использование методов экономического регулирования деятельности в области обращения с отходами в целях уменьшения количества отходов и вовлечения их в хозяйственный оборот [1].
К настоящему времени в угольной промышленности накоплен определенный положительный опыт по защите окружающей среды от техногенных загрязнений, но общераспространенные технологии, направленные на охрану окружающей среды, используемые на предприятиях топливно-энергетического комплекса (пылегазоулавли-вающие установки, водоочистные сооружения, газовые нейтрализаторы), несовершенны и требуют доработки [3].
Основанная на научных принципах организация технологического процесса добычи угля обеспечивает рациональное и комплексное использование отходов угледобывающих и углеперерабатывающих предприятий с получением товарной продукции, сокращение площадей, используемых под отвалообразование, применение замкнутых топливно-энергетических структур, которые являются основой современного предприятия, ориентированного на охрану окружающей среды.
Основными задачами предприятий, ориентированных на охрану окружающей среды являются:
- применение безотходных технологий добычи угля в целях снижения вредного воздействия на водные и земельные ресурсы;
- использование энергосберегающих технологий и технологий очистки и пылеулавливания для минимизации воздействия на биоресурсы.
Для решения вышеперечисленных задач необходимо внедрение системы экологических и экономических мероприятий, направленных на рациональное природопользование непосредственно на этапе добычи и переработки угля. Данные мероприятия схематично представлены на рис. 2.
В современных условиях предприятия по добыче и переработке угля уже на этапе проектирования должны рассматриваться в составе комплекса производств, расположенных на одной промышленной площадке, включающих в себя объекты по переработке сопутствующих добыче угля отходов и выпуск экологически чистой товарной продукции.
Для максимального снижения нагрузки на окружающую среду необходимо создавать оборудование для утилизации сопутствующих отходов угледобычи.
Согласно [1] «Утилизация отходов - использование отходов для производства товаров (продукции), выполнения работ, оказания услуг, включая повторное применение отходов, в том числе повторное применение отходов по прямому назначению (рециклинг), их возврат в производственный цикл после соответствующей
подготовки (регенерация), а также извлечение полезных компонентов для их повторного применения (рекуперация)».
Для достижения данной цели необходимо принятие следующих технических и технологических решений:
- создание и применение линий брикетирования отходов углеобогащения с последующим использованием брикетов для собственного теплоэнергетического хозяйства, обеспечивающего потребности предприятия собственным теплом и электроэнергией;
- создание и применение систем подземных объектов для размещения части оборудования поверхностного комплекса, обеспечивающих снижение шума и вибрации;
- создание и применение комплекса оборудования для откачки избытка чистых шахтных и карьерных вод и использование их в коммунальном хозяйстве смежных отраслей;
- применение технологии снижения фильтрационных свойств пород водоносных горизонтов введением гелео-бразующих растворов;
- рациональное ориентирование линии очистного забоя относительно трещиноватости пород;
- применение водохозяйственного комплекса, исключающего сброс неочищенных карьерных вод в поверхностные водоемы;
- использование рациональной компоновки зданий и сооружений поверхности, транспортных коммуникаций;
- создание и использование автоматизированной системы экологического мониторинга для получения достоверной информации о состоянии окружающей среды, позволяющей оперативно принимать решения в отношении технологического процесса и регулировать воздействие на природную среду [4].
Создание таких промышленных комплексов с течением времени обеспечит:
- сокращение отчуждаемых земель под объекты размещения отходов;
- восполнение нужд тепла и электроэнергии за счет собственных источников энергии;
- возможность полностью перейти на внутреннее отвалообразование невостребованных отходов, тем самым снижая экономическую нагрузку на природопользовате-ля за счет уменьшения платежей за размещение отходов V класса опасности;
Сокращение площадей отчуждаемых земель для объектов размещения отходов на поверхности путем создания комплексов по переработке твердых отходов
Размещение вскрышных пород и пород углеобогащения в выработанных пространствах, снижая объемы складирования на поверхности
Создание замкнутых систем оборотных водохозяйственных комплексов, обеспечивающих использование карьерных вод для технологического водоснабжения без увеличения объемов изъятия водных ресурсов
С
Внедрение системы рециклинга отходов углеобогащения с выпуском экологически чистой товарной продукции
Создание комплексных экотехнологий для отработки запасов на экологически чувствительных участках, вблизи особо охраняемых природных территорий
и водоохранных зон, исключающих загрязнение атмосферы, водных ресурсов и почвы, обеспечивающих сохранение биоразнообразия
С
Использование отходов угледобычи для закладки выработанного пространства в целях сохранения подрабатываемого массива
Рис. 2. Мероприятия, обеспечивающие рациональное природопользование
- сокращение дальности транспортирования отходов угледобычи и углеобогащения как следствие снижение пылевидных выбросов в атмосферу;
- полное использование очищенных сточных вод для технологического водоснабжения;
- оптимизацию технологического процесса и создание дополнительных рабочих мест для обеспечения бесперебойной работы комплексов оборудования [5, 6, 7].
Для комплексной оценки негативного воздействия на окружающую среду существующих объектов размещения отходов необходимо провести инвентаризацию и паспортизацию накопителей отходов угледобывающих и угле-перерабатывающих предприятий страны. На основании полученных данных возможна разработка экологических и социально-экономических принципов управления отходами, что стимулирует эколого-экономическое развитие угольной отрасли [8, 9].
Таким образом, вопросы экологического регулирования деятельности по добыче, переработке и использованию угля являются принципиальными в современных условиях. Государственная политика в области охраны окружающей среды должна быть ориентирована на обновление нормативно-методической базы с учетом применения наилучших доступных технологий и требований природоохранного законодательства. Только совместными усилиями при государственной поддержке природопользователя и государственного регулирования в области природоохранного законодательства возможно обеспечить комплексный подход к сохранности недр и природной среды.
Список литературы
1. ФЗ № 89 от 24.06.1998. (ред. от 03.07.2016) «Об отходах производства и потребления».
2. Красноштейн А.Е. Энергетические и экологические проблемы развития угольной промышленности (Электронный ресурс) URL: http://lipinet.ru/forum/viewtopic.php (дата обращения: 14.12.2016).
3. Минибаев Р.Р., Корчагина Т.В., Новикова Я.А. К вопросу переработки отходов горного производства предприятиями Кузбасса // Уголь. 2016. № 8. С.121-123. doi: 10.18796/0041-5790-2016-08-121-123.
4. Перспективы экологически безопасного использования отходов производства на территориях горнодобывающих регионов / Н.М. Качурин, В.И. Ефимов, Е.К. Мосина, В.В. Факторович // Безопасность труда в промышленности. 2014. № 9. С. 81-84.
5. Шевченко Т.В., Новикова Я.А. Снижение негативного воздействия на окружающую среду с помощью применения технологии брикетирования отходов угледобывающей промышленности / Сборник материалов Международной научно-практической конференции «Современные тенденции развития науки и производства». 2016. Т.3. С. 144-148.
6. Корчагина Т.В., Рыбак В.Л., Рыбак Л.Л. Образование отходов производства и потребления на территории Кемеровской области // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2013. Вып.1. С.15-19.
7. Ефимов В.И., Попов С.М., Харченко В.А. Экономическая оценка использования отходов гидродобычи угля. М., 2012.
8. Обеспечение экологической безопасности при комплексном освоении угольных и техногенных месторождений / В.И. Ефимов, В.Л. Рыбак, Е.К. Мосина и др. // Экономика XXI века: инновации, инвестиции, образование. 2016. Т.4. № 1. С. 46-53.
9. Ефимов В.И., Рыбак Л.В. Производство и окружающая среда. М., 2012.
ECOLOGY
UDC 622.85:622.838(571.17) © V.I. Efimov, R.R. Minibaev, T.V. Korchagina, Ya.A. Novikova, 2017 ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Ugol' - Russian Coal Journal, 2017, № 1, pp. 66-68
Title
ON MINING NEGATIVE ENVIRONMENTAL IMPACT DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2017-1-66-68 Authors
Efimov V.I.1, Minibaev R.R.2, Korchagina T.V.2, Novikova Ya.A.2
1 National University of Science and Technology "MISiS" (NÜST "MISiS"), Moscow, 119049, Russian Federation
2 "Mining Engineering Institute of Siberia", LLC, Kemerovo, 653066, Russian Federation
Authors' Information
Efimov V.I., Doctor of Engineering Sciences, Professor of the Mining Institute, e-mail: v.efimov@sds-ugol.ru Minibaev R.R., Director, e-mail: r.minibaev@sds-ugol.ru
Korchagina T.V., PhD (Engineering), Deputy Director, e-mail: t.korchagina@sds-ugol.ru
Novikova Ya.A., Engineer, Assistant Department Head of Ecology and Conservation, e-mail: ya.popova@pk-ugol.ru
Abstract
Implementation of the system of environmental and economical activities, aimed at environmental management immediately during coal mining and processing stage, was offered as the key solution for the negative environmental impact minimization problem.
Keywords
Environment protection, Sound environmental management, Coal production and beneficiation wastes utilization, Coal wastes recycling and utilization, the best available practices.
References
1. FZ no.89 dated 24.06.1998. (revised on 03.07.2016) Ob othodah proizvodstva i potrebleniya [On industrial and consumer wastes].
2. Krasnoshtein A.E. Energeticheskie i ekologicheskie problemy razvitiya ugol'noy promyshlennosti [Energy and environmental issues of coal industry development]. Available at: http://lipinet.ru/forum/viewtopic.php (accessed 14.12.16).
3. Minibaev R.R., Korchagina T.V. & Novikova Ya.A. K voprosu pererabotki ot-hodov gornogo proizvodstva predpriyatiyami Kuzbassa [On mining wastes recycling by Kuzbass enterprises]. Ugol' - Russian Coal Journal, 2016, no. 8, pp.121-123. doi: 10.18796/0041-5790-2016-8-121-123
4. Kachurin N.M., Efimov V.l., Mosina E.K. & Faktorovich V.V. Perspektivy eko-logicheski bezopasnogo ispol'zovaniya othodov proizvodstva na territoriyah gornodobyvayushchih regionov [Prospects of safe environmental production
wastes utilization in the mining regions areas]. Bezopasnost' truda v promyshlennosti - Occupational Safety in Industry Journal, 2014, no. 9, pp. 81-84.
5. Shevchenko T.V. & Novikova Ya.A. Snizhenie negativnogo vozdeystviya na okruzhayushchuyu sredu s pomoshch'yu primeneniya tekhnologii briketirovaniya othodovugledobyvayushcheypromyshlennosti [Negative environmental impact mitigation due to coal mining wastes briquetting technology application]. International scientific and practical conference "Current trends of science and production development" information package, 2016, Vol. 3, pp. 144-148.
6. Korchagina T.V., Rybak V.L. & Rybak L.L. Obrazovanie othodov proizvodstva i potrebleniya na territorii Kemerovskoy oblasti [Production and consumer wastes generation in the Kemerovo region]. Newsletter of Tula State University. Nauki o Zemle - Earth Sciences Journal, 2013, issue 1, pp. 15-19.
7. Efimov V.I., Popov S.M. & Kharchenko V.A. Ekonomicheskaya otsenka ispol'zovaniya othodovgidrodobychi uglya [Economical evaluation of coal hydraulicking wastes utilization]. Moscow, 2012.
8. Efimov V.I., Rybak V.L., Mosina E.K., et al. Obespechenie ekologicheskoy bezo-pasnosti pri kompleksnom osvoenii ugol'nyh i tekhnogennyh mestorozhdeniy [Environmental safety assurance during integrated coal and technogenic deposits development]. Ekonomika XXI veka: innovatsii, investitsii, obrazovanie -Economics of XXI Century: Innovations, Investments, Education Journal, 2016, Vol. 4, no. 1, pp. 46-53.
9. Efimov V.I. & Rybak L.V. Proizvodstvo i okruzhayushchaya sreda [Production and environment]. Moscow, 2012.
