CC BY
57
ПРОБЛЕМЫ АЭРОЛОГИИ : КАРЬЕРОВ :
^ Г.А. • Янченко, О.Г. Карпов, 2000 •
...............II
УДК 622.807
Г.А. Янченко, О.Г. Карпов
МИНЕРАЛЬНЫЙ СОСТАВ И ПЛОТНОСТЬ ЧАСТИЦ ПЫЛИ, ОСЕДАЮЩЕЙ ПОСЛЕ МАССОВЫХ ВЗРЫВОВ ЗА ПРЕДЕЛАМИ КАРЬЕРОВ МИХАЙЛОВСКОГО И СТОЙЛЕНСКОГО ГОКов
| / ак известно, пыль, попадающая в атмосферу в ходе ведения открытых горных работ, различается по минеральному, химическому и дисперсному составу. Согласно [1], минеральный состав образующейся в карьерах пыли близок к минеральному составу пород, особенно непосредственно около источника пылеобразования. Однако состав пыли, осаждающейся на значительном удалении от этого источника может уже отличаться от минерального состава разрабатываемых пород. Зависит это от прочности породообразующих минералов, крупности частиц пыли, их плотности, скорости витания в атмосфере и т. д. Поэтому на значительном удалении от источника пы-леобразования в осевшей пыли могут, например, преобладать частицы более лёгких породообразующих минералов.
Одним из основных источников загрязнения окружающей среды за пределами карьеров является пыль, оседающая из пылегазовых облаков после проведения массовых взрывов. Эта пыль, накапливаясь за пределами карьеров на поверхности земли в течение длительного времени, может привести к существенному изменению химического состава почвенного слоя, причём в основном в худшую
сторону, со всеми вытекающими отсюда последствиями. Ареал загрязнения окружающей среды за пределами карьеров во многом зависит от плотности частиц пыли.
Анализ минерального состава и плотности частиц пыли, оседающей из пылегазовых облаков за пределами карьеров Михайловского и Стойленского ГОКов (далее МГОК и СГОК), сделан на пробах полученных в ходе экспериментальных исследований, выполненных в феврале 1999 г. Расстояние от границы карьеров до мест взятия проб пыли L не превышало в экспериментах 1000 м.
Исследовались пробы пыли, полученные на обоих ГОКах после единичных массовых взрывов (единичные пробы) и пробы, характеризующие суммарное осаждение пыли после 11 массовых взрывов, проведённых на МГОКе с момента установления стабильного снежного покрова до момента взятия проб (суммарные пробы). В первом случае ловушки пыли устанавливались по направлению ветра в день проведения взрыва, а во втором - в приоритетном, за время накопления пыли, направлении ветра из снежного покрова вырезались столбики снега, которые затем растапливались и из полученной воды
отфильтровывалась пыль.
В обоих случаях массовые взрывы характеризуются следующими усреднёнными показателями: масса взрываемого ВВ на МГОКе - 100 т, а на СГОКе - 125 т; глубина расположения взрываемых блоков на МГОКе - 170 м, а на СГОКе - 145 м; расстояние от взрываемого блока до границы карьера по направлению ветра на МГОКе -1400 м, а на СГОКе - 1200 м.
Минеральный состав осаждённой пыли определялся рентгенографическим анализом по общепринятой стандартной схеме. Исследования проводились на дифрактометре ДРОН -2.0. Полученный дифракционный спектр обрабатывался на компьютере по программе «Фазан». Результаты анализа представлены ниже в таблице 1.
Анализ минерального состава осевшей из пылегазовых облаков пыли показывает, что преобладающим минералом в ней (60...90 %) является кварц. Рудные минералы в пыли имеют место при всех L, при этом даже при L = 1000 м содержание рудных минералов в осевшей пыли в первом приближении соизмеримо с таковым во взрываемых железистых кварцитах. Это указывает на то, что минеральные частицы в пылегазовом облаке распределены более-менее равномерно, т. е. даже в верхней части пылегазового облака содержание тяжелых и легких частиц пыли приблизительно одинаково. Приблизительно одинаковы у них и скорости витания. Таким образом предположение, что частицы пыли, образованные в основном рудными минералами, осядут либо в пределах границ карьеров, либо в непосредственной близости от них не подтвердилось. Однако не следует исключать возможности резкого уменьшения содержания рудных минералов в осевшей пыли при L > 1000 м.
Таблица
МИНЕРАЛЬНЫЙ СОСТАВ, % ПО ОБЪЁМУ, ВЫПАВШЕЙ ИЗ ПЫЛЕГАЗОВЫХ ОБЛАКОВ ЗА ПРЕДЕЛАМИ ГРАНИЦ КАРЬЕРОВ МГОКА И СГОКА
Расстояние- Содержание минералов
ГОК Проба от границы карьера L, м кварца магне- тита гема- тита гетита лепидо- кроита слюды кальцита глины
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
еди- 200 86 14 - - - следы следы -
СГОК нич- 500 79 21 - - - следы - -
ная 700 60 40 - - - следы - -
100 89 - 11 - - - - -
еди- 300 70 - 22 - - - - -
МГОК нич- 500 36 25 9 8 11 - - -
ная 800 94 - 6 19 - - - следы
1000 76 11 7 1 5 - следы -
100 58 24 13 5 - следы - -
МГОК суммар- 300 61 18 14 8 - следы - следы
ная 500 66 16 18 - - следы - -
800 61 26 13 - - следы - -
Полученные данные по минеральному составу осевшей пыли позволили оценить плотность её частиц рч. Для СГОКа характерно увеличение р ч с 3000 кг/м3 до 3650 кг/м3 с увеличением L. Для МГОКа и в единичной, и в суммарной пробах не выявлено чёткой взаимосвязи между рч и L. Для единичных проб характерен более широкий диапазон изменения рч (2900...4000 кг/м3 ), чем в суммарных
(3500...3700 кг/м3). Средняя же величина рч составила: на МГОКе в единичных пробах 3250 кг /м3, в суммарных - 3750 кг/м3; на СГОКе в единичных пробах - 3280 кг/м3. На СГОКе величина рч в принципе соответствует плотности разрабатываемых железистых кварцитов (3280... 3400 кг/м3). Величина рч в единичных пробах на МГОКе несколько ниже плотности разрабатываемых желе-
зистых кварцитов (3500...4000 кг/м ), а в суммарных соответствует ей.
Таким образом, результаты экспериментов показывают, что на обоих ГОКах минеральный состав и плотность пыли, оседающей из пылегазовых облаков за пределами карьеров на расстоянии не более 1000 м, в принципе аналогичны таковым у разрабатываемых железистых кварцитов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бересневич П.В., Михайлов В.А., Филатов С.С. Аэрология карьеров: Справочник. - М.: Недра, 1990. - 280 с.
/
Г
Янченко Геннадий Алексеевич доцеш, докіор технических наук, кафедра «Физика і орных пород и процессов», Московский і осударстенный і орный университет.
Карпов О.Г. — кандидат геолого-минералогических наук, ст. научный сотрудник, кафедра «Физика горных пород и процессов», Московский государственный горный университет.
у
