CC BY
147
Оригинальная статья
УДК 622.85:622.235:622.33(571.17) © А.И. Копытов, Ю.А. Масаев, В.Ю. Масаев, 2020
Влияние технологии взрывных работ на состояние окружающей среды в Кузбассе
DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2020-5-57-62
КОПЫТОВ А.И.
Доктор техн. наук,
профессор кафедры «Строительство
подземных сооружений и шахт»
КузГТУим. Т.Ф. Горбачева,
руководитель СО АГН,
председатель Комиссии по экологии
и охране труда окружающей среды
Общественной палаты Кемеровской области,
650000, г. Кемерово, Россия,
e-mail: L01BDV@yandex.ru
МАСАЕВ Ю.А.
Канд. техн. наук,
профессор кафедры «Строительство подземных сооружений и шахт» КузГТУ им. Т.Ф. Горбачева, 650000, г. Кемерово, Россия, e-mail: masaev-62@mail.ru
МАСАЕВ В.Ю.
Канд. техн. наук,
доцент кафедры «Строительство подземных сооружений и шахт» КузГТУ им. Т.Ф. Горбачева, 650000, г. Кемерово, Россия, e-mail: L01BDV@yandex.ru
Приведены краткий анализ развития угольной отрасли Кузбасса и влияние технологии взрывныхработ на экологическую обстановку региона. Представлена динамика увеличения расхода взры>1вчатого вещества (ВВ) с ростом объемов добычи угля открытым способом. Дан анализ результатов исследований содержания токсичны>1х веществ в газообразных продуктах взры/ва при использовании взры>1вчато-го вещества с различны>/м кислородным балансом и предложены.I способы>/ снижения их влияния на организм человека и окружающую среду. Дана оценка влияния массовых взры1вов на количество образующихся ядовитых газообраз-ны>/х продуктов и тонкоизмельченны>1х пылевидных частиц в зависимости от физико-механических свойств горных пород и расхода ВВ. Предложены/ геотехнологические решения по снижению вредного воздействия ВВ на экологию и состояние окружающей среды при производстве взрывных работ на угольных разрезах.
Ключевые слова: добыча угля, открытый способ, окружающая среда, буровзрывные работы, взрывчатые вещества, газообразные продукты взрыва, ядовитые вещества, пылевидные частицы, угольный разрез, массовый взрыв, экология, эмульсионные ВВ. Для цитирования: Копытов А.И., Масаев Ю.А., Масаев В.Ю. Влияние технологии взрывных работ на состояние окружающей среды в Кузбассе // Уголь. 2020. № 5. С. 57-62. 001: 10.18796/0041-5790-2020-5-57-62.
ВВЕДЕНИЕ
Экологическая обстановка зависит от широкого комплекса социально-экономических, организационно-технических, медико-биологических и других вопросов, требующих научно обоснованного решения. Наиболее существенное влияние на состояние окружающей среды оказывает производственная деятельность различных субъектов экономики в зависимости от специфики регионов.
Кузбасс является одним из крупнейших угледобывающих регионов мира. За период разработки угольных месторождений из недр региона добыто более 8,5 млрд т угля [1, 2]. В результате активной техногенной деятельности по добыче угля, особенно за последние 10 лет, наметились очевидные тенденции к разрушению биосферы и формированию новой среды обитания - мощной промышленной техносферы.
Расширение угледобычи на участке с особо ценными экосистемами, которые находятся в разных природно-климатических зонах горно-котлованного рельефа Кемеровской области и характеризуются большим уникальным биоразнообразием, приводит к ухудшению экологической обстановки и росту социальной напряженности.
При этом за счет повышения интенсивности добычи угля открытым способом растет количество выделяемых вредных веществ в атмосферный воздух из организованных и неорганизованных источников. Следствиями воздействия экологических аспектов на окружающую среду являются запыление и загрязнение рабочей зоны горнодобывающего объекта и прилегающих территорий, загрязнение земель и водного бассейна, снижение продуктивности земель, рост заболеваемости живых организмов, отрицательное влияние на флору и фауну.
Наиболее ощутимое отрицательное влияние на состояние окружающей среды оказывают буровзрывные работы в карьерах.
Из исследований, проведенных в период применения, в основном, тротилосодержащих ВВ на открытых горных работах, установлено, что на расстоянии около 2 км от эпицентра взрыва максимальная нагрузка на атмосферу в момент прохождения пылегазового облака возрастает в тысячи раз: от 35 000% на расстоянии 500 м до 90% на расстоянии 5 км при объеме массового взрыва в 1 000 т ВВ, и 1 300% и 7% соответственно при объеме массового взрыва в 200 т. [3]. Отрицательное воздействие на атмосферу в момент проведения массовых взрывов возрастает с увеличением одновременно взрываемого ВВ. На расстоянии 5 км от эпицентра взрыва при увеличении одновременно взрываемого ВВ в 5 раз, нагрузка на атмосферу возрастает в 12 раз.
Рис. 1. Динамика добычи угля в Кузбассе за 2009-2019 гг. Fig. 1. Dynamics of coal mining in Kuzbass for 2009-2019
Рис. 2. Динамика расхода взрывчатых веществ в Кузбассе за 2015-2019 гг. Fig. 2. The dynamics of the consumption of explosives in the Kuzbass for 2015-2019.
Снижение негативного воздействия на окружающую среду в условиях возрастающей интенсивности добычи угля открытым способом в Кузбассе может быть достигнуто за счет применения ВВ, позволяющих сократить содержание окислов азота и углерода в выбрасываемых газообразующих продуктах взрыва, разработки и внедрения новейших современных технологий управление взрывным разрушением массива на основе электронных систем сверхточного взрывания, когда допустимый временной разброс в замедлении не превышает 1 мс.
ВЛИЯНИЕ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ
НА ГЕОЭКОЛОГИЮ УГЛЕДОБЫВАЮЩИХ РАЙОНОВ
В соответствии с новой стратегией социально-экономического развития Кузбасса до 2035 г. предусматривается дальнейшее динамичное развитие угольной отрасли, которая является важной составляющей в экономике не только региона, но и России.
Из анализа установлено, что за период с 2000 до 2019 г. объемы добычи угля в России выросли в 1,6 раза, в Кузбассе - в 2,2 раза. Если до 2014 г. ежегодный прирост объемов добычи угля составлял в среднем около 5 млн т, то с 2015 г. он увеличился более чем в 2 раза, за счет роста объемов угля, добываемого открытым способом (рис. 1).
С увеличением объемов угля, добываемого открытым способом, наблюдается пропорциональный рост количества ВВ при произ водстве взрывных работ (рис. 2).
Вполне вероятно, что при таких темпах к 2035 г. объемы добычи угля в Кузбассе могут превысить 400 млн т в год, причем открытым способом - достичь 300 млн т в год. При добыче полезных ископаемых, в частности угля, открытым способом основными источниками загрязнения воздушного бассейна являются ядовитые газы и пыль, образующиеся при бурении скважин, взрывной подготовке пород и их экскавации, транспортировании горной массы, а также за счет сдувания тонкодисперсных частиц пыли с поверхности горных разработок и отвалов горных пород.
При этом следует отметить, что количество мельчайшей пыли, поднятой с поверхности, пропорционально скорости ветра [4, 5]. Кроме того, с увеличением объема добычи угля открытым способом выводятся из пользования земли лесного фонда и сельскохозяйственного назначения. Установлено, что при добыче угля в пределах 1 млн т нарушается не менее 6 га земной поверхности [6].
Общеизвестно, что взрывчатые вещества представляют собой химические соединения или смеси веществ, способные к быстрой химической реакции, сопрово-
ждающейся выделением большого количества тепла и ядовитых газов.
Из ядовитых газов взрыва особую опасность представляют окислы азота и углерода. Любое взрывчатое вещество состоит из четырех основных химических элементов, но с разным числом атомов - С И, О N , и имею-
60
40
20
щийся в составе кислород должен окислить эти элементы до конечных продуктов (С02, И20, N0, N02 и др.). Детонация ВВ может проходить даже в безвоздушном пространстве. Но не всегда реакция окисления протекает одинаково, и это зависитотсодержания кислорода в составе ВВ (кислородного баланса). Кислорода может не хватать для полного окисления всех горючих компонентов (отрицательный кислородный баланс), и в этом случае недоокисленные компоненты, попадая в атмосферу воздуха, начинают доокисляться с выделением большого количества тепла - образуются вторичные реакции окисления, которые могут вызвать воспламенение (или взрыв) пылегазовой взрывоопасной атмосферы.
Во взрывчатых веществах с положительным кислородным балансом после окисления в процессе детонации входящих в состав ВВ компонентов остается лишний кислород, и вместе с газообразными продуктами взрыва он попадает в атмосферу. Но в атмосфере более 20,99% его не должно быть и кислород вступает в реакцию с азотом, образуя самые вредные для организма человека соединения N0 и N02.
При массовых взрывах на открытых работах образуется огромное облако пыли и газа. Пылевидные частицы при соответствующих условиях способны подняться на высоту до 300 м, а затем оседают на поверхность окружающей местности. Газовое облако способно подняться на высоту до 4 000 м, азотные соединения, попадая в зону дождевых облаков, образуют азотную кислоту и выпадают на большие площади окружающей местности в виде кислотных дождей, нанося ущерб сельскохозяйственным угодьям [7, 8].
Особую опасность из ядовитых газов взрыва, как уже было отмечено, представляют окислы углерода и азота. Содержание этих газов в продуктах взрыва у тротилосодержащих ВВ и простейших ВВ (без тротила) различно. Если содержание окислов азота у тех и других ВВ почти одинаково, то содержание окиси углерода после взрыва тротилосодержащих ВВ в 2-4 раза больше, чем у простейших (например, у игданита). При этом у тротилосодержа щих ВВ их содержа ние наименьшее, когда кислородный баланс близок к нулевому (рис. 3) [9].
\2_
1
Кислородный баланс, %
Рис. 3. Зависимость содержания окислов углерода (1) и азота (2) в продуктах взрыва тротилосодержащих ВВ от кислородного баланса Fig. 3. The dependence of the content of carbon oxides (1) and nitrogen (2) in the explosion products of TNT explosives on the oxygen balance
Рис. 4. Зависимость содержания окислов углерода (1) и азота (2) от количества жидкого топлива в составе простейших ВВ Fig. 4. The dependence of the content of carbon oxides (1) and nitrogen (2) on the amount of liquid fuel in the composition of the simplest explosives
При производстве взрывных работ с использованием простейших ВВ (например, игданита), в составе которых присутствует дизельное топливо, количество ядовитых газов будет зависеть от процентного содержания дизельного топлива в их составе (рис. 4).
Количество жидкого топлива в составе ВВ влияет и на такие показатели, как теплота взрыва, скорость детонации и чувствительность к внешним воздействиям ВВ.
Теплота взрыва и скорость детонации смеси аммиачной селитры и жидкого топлива достигают своих максимальных значений при его содержании около 6% общей массы, что соответствует приближенно нулевому кислородному балансу. Наибольшее количество ядовитых газов выделяется при взрывании тротила, из них только одной окиси углерода - 84,4 л/ кг ВВ. Общее количество окиси углерода при взрыве достигает 100 л/кг и азота - до 8 л/кг ВВ. Ядовитые газы после взрыва остаются и в разрушенной породе и в течение длительного времени продолжают из нее выделяться. Так, наиболее ядовитые окислы азота могут задерживаться в атмосфере до 15 дней и за это время способны переноситься ветром на расстояние более 1 000 км. При этом в воздушных массах, содержащих пары воды, окислы азота и серы, образуются кислотные дожди.
Кроме газообразных продуктов взрыва в атмосферу выбрасывается огромное количество тонкоизмель-ченных пылевидных частиц. Известно, что до 25% энергии ВВ затрачивается на дробление породы в ближней от зарядов ВВ зоне, и чем выше бри-зантность применяемых взрывчатых веществ, тем больше образуется тон-коизмельченных пылевидных частиц. Количество выбрасываемой при массовом взрыве пыли достигает 17 кг/м3 взорванной породы. В зависимости от физико-химических свойств горных пород при взрывании зарядов ВВ массой 1 т образуется от 70 до 400 кг пыли и 32-85 м3 ядовитых газообразных продуктов взрыва. Максимальные концентрации пыли превосходят в 3-4 раза предельно допустимые нормы, и их содержание зависит от целого ряда факторов, таких как масса и удельный расход используемых взрывчатых веществ, схема расположения скважин, минералогический состав горных пород и степень обводненности взрываемого массива.
В общем объеме пылеобразования значительная часть приходится на процесс бурения скважин для размещения зарядов ВВ, при котором до 30% всей выбуренной пород-
ной мелочи (буровой штыб) составляют мельчайшие частицы, и их количество зависит от физико-механических свойств горной породы. И, как правило, вся выбуренная пылевидная мелочь остается на поверхности взрываемого уступа и в момент взрыва скважинных зарядов ВВ поднимается в воздух вместе с взорванной породной массой, что и создает значительный прирост запыленности воздушного бассейна [10].
Образование пылевидных частиц с интенсивностью до десятков грамм в секунду происходит при выполнении всех основных технологических процессов, и в некоторых зонах содержание пыли превышает предельно допустимые нормы в 10-100 раз. При этом дисперсность образующейся пыли очень высокая - до 90% пылинок имеют диаметр 10 мкм и менее. Мелкие фракции (меньше 50 мкм) поднимаются вверх и уносятся воздушными потоками за пределы выемочного участка, загрязняя атмосферу, а более крупные остаются в пределах разреза и загрязняют рабочее пространство, что особенно важно учитывать при работе в угольных разрезах Кузбасса, глубина которых достигает 370 м, где скорость воздушного потока для проветривания снижается в 2-7 раз.
СНИЖЕНИЕ НЕГАТИВНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
ВЗРЫВНЫХ РАБОТ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
Одним из путей снижения вредных выбросов в атмосферу явилось производство эмульсионных взрывчатых веществ бинарного типа. Эмульсионные ВВ - ЭВВ (эмули-ты) - однородные смеси, в качестве окислителя, как правило, содержащие пересыщенный водный раствор нитрата аммония с добавкой нитрата натрия или кальция, реже - перхлоратов. Для повышения эффективности взрыва они могут содержать добавки бризантных ВВ (гексоген) или соли азотной (хлорной) кислоты и органических аминов (нитраты метиламина, этилендиамина и т.д.). Горючим служат различные синтетические масла, дизельное топливо, воск, парафин и т.д. Иногда используются синтетические полимеры и каучуки. Для повышения теплоты взрыва ЭВВ могут содержать до 15% алюминия. Содержание воды в готовой смеси составляет 5-20%. Плотность готовой смеси варьируется в пределах 0,9-1,35 г/см3. Кислородный баланс, как правило, нулевой или положительный [11].
Опыт применения эмульсионных взрывных веществ показал существенные их преимущества по сравнению с другими промышленными ВВ: отличная водоустойчивость, срок пребывания заряда в скважине - 10-30 суток даже в проточной воде, что позволяет вести заряжание скважин вслед за их бурением; возможность регулирования мощности в широких пределах - 3 570-5 880 кДж/м3 за счет изменения плотности ВВ или введения в его состав энергетических добавок; крайне низкая чувствительность к механическим и тепловым воздействиям и, следовательно, высокая безопасность в обращении; экологически чистое безотходное производство, полная механизация заряжания скважин и низкая газовая вредность (25-40 л/кг); доступная и сравнительно дешевая сырьевая база. Но главной особенностью использования эмульсионных ВВ является то, что они позволяют сократить содержание окислов азота и углерода в выбрасываемых газообразных продуктах взрыва и за счет этого существенно снизить экологическую нагрузку на окружающую среду.
Снижению негативного сейсмического и акустического воздействия на окружающую среду, значительному сокращению выбросов ядовитых газов и пыли способствует внедрение электронной системы инициирования зарядов ВВ при проведении массовых взрывов.
Электронная система инициирования, разработанная и выпускаемая АО «НМЗ «Искра» (г. Новосибирск), состоит из программируемого электродетонатора с электронным замедлением скважинного (ЭДЭЗ-С) и программно-взрывного комплекса, состоящего из портативного компьютера, адаптера взрывной линии, терминала сбора и программного обеспечения.
Электронный детонатор ЭДЭЗ-С инициирует с высокой точностью замедлен ие скважи нных за рядов ВВ, сохра няет работоспособность при температурах от -50°С до +50°С и имеет встроенную защиту от блуждающих токов и статического электричества. В отличие от пиротехнических систем инициирование в ЭДЭЗ-С вместо замедляющего состава с разбросом времени замедления ±7% от номинального значения, использован электронный микромодуль, обеспечивающий точность срабатывания ±1 мс с заданным замедлением в диапазоне от 0 до 7 000 мс и шагом программирования времени замедления 1 мс.
Необходимым условием для выбора времени замедления является:
Т < Ь/У ,
ср
где Ь - линия наименьшего сопротивления (ЛНС) от рассматриваемой скважины до ближайшей взорванной; Ур - среднее значение скорости волны разрушения. Оценки по значениям средней скорости для скважин диаметром 0,3 м и сетки 7x7 м дают значение Т = 20 мс для упругой среды, а для среды с трением - значение Т = 40 мс. По стандартам Американской ассоциации взрывников, где на 1 м ЛНС устанавливается замедление 8 мс, Т = 50 мс. По шведской технологии ведения взрывных работ, на 1 м ЛНС в упругой среде 15 мс, позволяют задержку 100 мс.
Электронное инициирование активно внедряется на открытых горных работах угольными компаниями Кузбасса. По данным Ростехнадзора, в 2019 г. к уровню 2016 г. количество электронных детонаторов, использованных при проведении массовых взрывов, увеличилось более чем в 3 раза и составило 163 373 шт.
Массовые взрывы, проведенные с использованием обычной технологии и электронной системы инициирования зарядов эмульсионных ВВ на разрезах «Кедров-ский» (АО «УК «Кузбассразрезуголь») и «Черниговский» (АО ХК «СДС-Уголь»), показали, что благодаря возможности программировать время инициирования увеличивается управляемость взрывом, существенно снижаются сейсмическое воздействие и ударная воздушная волна, а главное - уменьшаются выбросы продуктов взрыва и пыли в атмосферу (рис. 5, 6).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Преимущественное применение эмульсионных ВВ при проведении массовых взрывов на угольных разрезах, благодаря нулевому или положительному кислородному балансу и отсутствию термохимических и термодинамических условий образования токсичных хлорорганических и диоксидных веществ в продуктах взрывчатого превра-
щения позволяет существенно снизить вредные выбросы продуктов взрыва в атмосферу. Для исключения образования окислов азота и минимизации содержания окисла углерода в составе продуктов взрыва кислородный баланс ВВ должен быть в пределах от -0,2% до -2%, содержание энергетических добавок, в качестве которых рекомендуется использовать продукты, полученные при глубокой переработке твердого ракетного топлива (ТРТ) (полимерная матрица, содержащая алюминиевый порошок и пластифицированный бутилкаучук или полибутадиеновый каучук), не должно превышать 10% [12].
Таким образом, применение современных взрывных веществ, рациональных конструкций скважинных зарядов, электронной системы инициирования с программируемыми электродетонаторами в сочетании с неэлектрическими средствами взрывания позволяет спроектировать и сделать каждый массовый взрыв на открытых горных работах уникальным, с учетом конкретных горно-геологических условий и свойств горных пород за счет четкой системы контроля и гарантированного срабатывания каждой скважины в определенной последовательности, уменьшить выход негабарита, повысить устойчивость бортов карьеров, сократить расходы на экскавацию, транспортировку и переработку взорванной горной массы, снизить негативное влияние взрывных работ на экологическую ситуацию в угледобывающих районах Кузбасса.
Рис. 5. Результат массового взрыва без использования электронной системы инициирования зарядов
Fig. 5. The result of a mass explosion without using an electronic charge initiation system
Рис. 6. Массовый взрыв с применением электронной системы инициирования зарядов
Fig. 6. Mass explosion using electronic charge initiation system
Список литературы
1. Копытов А.И. Оптимизация стратегии развития угольной отрасли - гарантия эффективности, безопасности и стабильности промышленного потенциала экономики Кузбасса // Вестник КузГТУ. 2018. № 2. С. 5-11.
2. Копытов А.И., Куприянов А.Н. Новая стратегия развития угольной отрасли Кузбасса и решение экологических проблем // Уголь. 2019. № 11. С. 89-93. DOI: 10.18796/0041-57902019-11 -89-93. URL: http://www.ugolinfo.ru/Free/112019.pdf (дата обращения: 15.04.2020).
3. Папичев В.И. Нагрузка горного предприятия на основные компоненты природной среды / Физические проблемы разрушения горных пород. Сборник трудов Третьей международной конференции, 9-14 сентября 2002, г. Аба-за (Хакасия). Новосибирск: Наука, 2003. С. 235-237.
4. Масаев Ю.А., Паначев И.А. Анализ загрязнения атмосферы при производстве буровзрывных работ на угольных разрезах / Вопросы безопасности взрывных работ на угольных предприятиях // Сборник научных трудов Вост-НИИ, 1993. № 2. С. 39-43.
5. Масаев Ю.А., Паначев И.А. Основные причины загрязнения воздушного бассейна при разработке угольных ме-
сторождений Кузбасса и направления по их снижению / Экологические проблемы горного производства. Сборник трудов Всероссийской научной конференции. Москва, 1995. С. 244-261.
6. Геоэкология угледобывающих районов Кузбасса / В.П. Потапов, В.П. Мазикин, Е.Л. Счастливцев и др. Новосибирск: Наука, 2005. 600 с.
7. Масаев Ю.А., Паначев И.А. Воздействие угледобычи на экологическую обстановку в Кузнецком бассейне / Проблема создания экологически чистых и ресурсосберегающих технологий добычи полезных ископаемых и переработки отходов горного производства. Сборник трудов I Международной конференции. Тула, 1996. С. 77-78.
8. Трушина г.С. Влияние угольной промышленности Кузбасса на экологическую и продовольственную безопасность региона // Уголь. 2018. № 10, С. 98-101. DOI: 10.18796/0041-5790-2018-10-98-101. URL: http://www. ugolinfo.ru/Free/102018.pdf (дата обращения: 15.04.2020).
9. Влияние развития угледобычи на экологическую обстановку в Кузбассе / Ю.А. Масаев, А.И. Копытов, В.Ю. Масаев и др. // Вестник научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. 2019. № 4. С. 67-75.
10. Комплексные решения проблемы пылеобразования на угольных разрезах Кузбасса / Д.А. Кузнецов, Р.Р. Минибаев, Н.Н. Ахлестин и др. // Вестник научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. 2016. № 3. С. 64-71.
11. Копытов А.И., Масаев Ю.А., Першин В.В. Взрывные работы в горной промышленности. Новосибирск: Наука, 2013. 510 с.
12. Холоденко Т.Ф., Устименко Е.Б., Подкаменская Л.И. Повышение экологической безопасности при проведении массовых взрывов на карьерах с уменьшенной санитарно-запретной зоной // Вестник КрНУ им. М. Остроградского. 2015. № 3. С. 165-170.
ECOLOGY
Original Paper
UDC 622.85:622.235:622.33(571.17) © A.I. Kopytov, Yu.A. Masaev, V.Yu. Masaev, 2020
ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Ugol' - Russian Coal Journal, 2020, № 5, pp. 57-62
DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2020-5-57-62
Title
IMPACT OF BLASTING TECHNOLOGY ON THE ENVIRONMENT IN KUZBASS Authors
Kopytov A.I.1, Masaev Yu.A.1, Masaev V.Yu.'
1 Gorbachev Kuzbass State Technical University, Kemerovo, 650000, Russian Federation
Authors' Information
Kopytov A.I., Doctor of Engineering Sciences, Professor of Construction of underground structures and mines department, Head of the Siberian Branch Academy Mining Sciences, Chairman of the Commission on Ecology and Environmental Protection of the Public Chamber of the Kemerovo Region, e-mail: L01BDV@yandex.ru Masaev Yu.A., PhD (Engineering), Professor of Construction of underground structures and mines department, e-mail: masaev-62@mail.ru Masaev V.Yu., PhD (Engineering), Associate Professor of Construction of underground structures and mines department, e-mail: L01 BDV@yandex.ru
Abstract
The brief analysis of the development of the coal industry in Kuzbass and the impact of blasting technology on the environmental situation in the region are presented. The dynamics of increasing explosive explosive consumption with an increase in open-pit coal production is presented. The analysis of the results of studies of the content of toxic substances in gaseous products of an explosion using explosives with different oxygen balances is given, and ways to reduce their impact on the human body and the environment are proposed. The impact of mass explosions on the amount of poisonous gaseous products and finely divided dust particles, depending on the physi-comechanical properties of rocks and explosive consumption, is estimated. Geotechnological solutions to reduce the harmful effects of explosives on the ecology and the state of the environment during blasting operations at coal mines are proposed.
Keywords
Coal mining, Surface mining, Environment, Drilling and blasting, Explosives, Gaseous explosion products, Toxic substances, Dust particles, Coal mine, Mass explosion, Ecology, Emulsion explosives.
References
1. Kopytov A.I. Optimizatsiya strategii razvitiya ugol'noy otrasli - garan-tiya effektivnosti, bezopasnosti i stabil'nosti promyshlennogo potentsiala ekonomiki Kuzbassa [Optimization of the coal industry strategy is a guarantee of efficiency, safety and stability of the industrial potential of the Kuzbass economy]. VestnikKuzGTU- Bulletin of KuzSTU, 2018, No. 2, pp. 5-11. (In Russ.).
2. Kopytov A.I. & Kupriyanov A.N. Novaya strategiya razvitiya ugol'noy otrasli Kuzbassa i reshenie ekologicheskih problem [A new strategy for the development of the coal industry of Kuzbass and solving environmental problems]. Ugol' - Russian Coal Journal, 2019, No. 11, pp. 89-93. (In Russ.). DOI: 10.18796/0041-5790-2019-11-89-93. Available at: http://www.ugolinfo.ru/ Free/112019.pdf (accessed 15.04.2020).
3. Papichev V.I. Nagruzka gornogo predpriyatiya na osnovnyye komponenty prirodnoy sredy [The load of the mining enterprise on the main components of the natural environment]. Physical problems of rock destruction. Proceedings of the Third International Conference, September 9-14, 2002, Abaza (Khakas-sia)]. Novosibirsk, Nauka Publ., 2003, pp. 235-237. (In Russ.).
4. Masaev Yu.A. & Panachev I.A. Analiz zagryazneniya atmosfery pri proiz-vodstve burovzryvnykh rabot na ugol'nykh razrezakh [Analysis of air pollution during the drilling and blasting operations at coal mines]. Explosive
safety issues in coal mines. Collection of scientific papers of VostNII, 1993. No. 2, pp. 39-43. (In Russ.).
5. Masaev Yu.A. & Panachev I.A. Osnovnye prichiny zagryazneniya vozdushnogo basseyna pri razrabotke ugol'nyh mestorozhdeniy Kuzbassa i napravleniya po ih snizheniyu [The main causes of air pollution in the development of coal deposits in Kuzbass and directions for their reduction]. Environmental problems of mining. Proceedings of the All-Russian scientific conference, Moscow, 1995, pp. 244-261. (In Russ.).
6. Potapov V.P., Mazikin V.P., Schastlivtsev E.L. et al. Geoekologiya ugledobyvay-ushchikh rayonovKuzbassa [Geoecology of coal mining regions of Kuzbass]. Novosibirsk, Nauka Publ., 2005, 600 p. (In Russ.).
7. Masaev Yu.A. & Panachev I.A. Vozdeystviye ugledobychi na ekologicheskuyu obstanovku vKuznetskom basseyne [Environmental impact of coal mining in the Kuznetsk basin]. The problem of creating environmentally friendly and resource-saving technologies for mining and processing mining waste. Proceedings of the I International Conference. Tula, 1996, pp. 77-78. (In Russ.).
8. Trushina G.S. Vliyanie ugol'noy promyshlennosti Kuzbassa na ekologicheskuyu i prodovolstvennuyu bezopasnost regiona [The influence of the Kuzbass coal industry on the ecological and food security of the region]. Ugol' - Russian Coal Journal, 2018, No. 10, pp. 98-101. (In Russ.). DOI: 10.18796/0041-5790-2018-10-98-101. Available at: http://www.ugolinfo.ru/ Free/102018.pdf (accessed 15.04.2020).
9. Masaev Yu.A., Kopytov A.I., Masaev V.Yu. et al. Vliyaniye razvitiya ugledobychi na ekologicheskuyu obstanovku v Kuzbasse [The impact of coal development on the environmental situation in Kuzbass]. Vestnik nauchnogo tsentra po bezopasnosti rabot v ugol'noy promyshlennosti - Bulletin of the Scientific Center for the Safety Coal Industry, 2019, No. 4, pp. 67-75. (In Russ).
10. Kuznetsov D.A., Minibaev R.R., Akhlestin N.N. et al. Kompleksnyye resh-eniya problemy pyleobrazovaniya na ugol'nykh razrezakh Kuzbassa [Complex solutions to the problem of dust formation at coal mines of Kuzbass]. Vestnik nauchnogo tsentra po bezopasnosti rabot v ugol'noy promyshlennosti - Bulletin of the Scientific Center for the Safety Coal Industry, 2016, No. 3, pp. 64-71. (In Russ.).
11. Kopytov A.I., Masaev Yu.A. & Pershin V.V. Vzryvnyye raboty v gornoy promyshlennosti [Mining blasting]. Novosibirsk, Nauka Publ., 2013, 510 p. (In Russ.).
12. Kholodenko T.F., Ustimenko E.B. & Podkamenskaya L.I. Povysheniye eko-logicheskoy bezopasnosti pri provedenii massovykh vzryvov na karyerakh s umenshennoy sanitarno-zapretnoy zonoy [Improving environmental safety during mass explosions in quarries with a reduced sanitary-forbidden zone]. Bulletin of the KrNU named after M. Ostrogradsky, 2015, No. 3, pp. 165-170. (In Russ.).
For citation
Kopytov A.I., Masaev Yu.A. & Masaev V.Yu. Impact of blasting technology on the environment in Kuzbass. Ugol' - Russian Coal Journal, 2020, No. 5, pp. 57-62. (In Russ.). DOI: 10.18796/0041-5790-2020-5-57-62.
Paper info
Received January 18,2020 Reviewed February 15,2020 Accepted March 23,2020
