Малишенко В.С., Каплунів Ю.В., Красавін А.П., Харіоновскій А.А. Удосконалення природоохоронних робіт у вугільній промисловості

1.docx (9 стор.)
Оригінал


  1   2   3   4   5   6   7   8   9
ВДОСКОНАЛЕННЯ ПРИРОДООХОРОННИХ РОБІТ В ВУГІЛЬНОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ

МОСКВА - 1992



УДК 504.06:622.333.338.242

В. С. Малишенко, Ю. В. Каплунів (Міністерство палива та енергетики Росії), А. П. Красавін, А. А. Харіоновскій (ВНІІОСуголь) Удосконалення пріродоох

ранних робіт у вугільній промисловості: Огляд / ЦНІЕІуголь. - М., 1992.

Робота підприємств вугільної промисловості супроводжується забрудненням ок

нього середовища. Величина і масштаби цього впливу різні і залежать від ступеня досконалості природоохоронних робіт, які виконуються в конкретних производствен

но-технічних умовах вугільних регіонів.

При цьому велике значення мають проведені в галузі роботи по створенню і впровадженню перспективних технологічних процесів видобутку і переробки вугілля та сланцю, так як вони забезпечують комплексне використання природних ресурсів і охорону навколишнього середовища. Розроблено прогресивні технічні та технологічні рішення по захисту водних ресурсів, атмосферного повітря та грунтів від забруднень отхо

дами виробництва, методи і засоби метрологічного забезпечення та контролю якос

ства навколишнього середовища. Проведено дослідження, що підтверджують перспективність та ефективність застосування маловідходних і безвідходних технологій у вугільній про

мисловості.

В умовах переходу до платного природокористування та ринкових відносин у всіх сферах виробничо-господарської діяльності вугледобувних підприємств, а також більш активного залучення економіки нашої країни у світове господарство зростає нагальна потреба в удосконаленні екологічного механізму охорони навколишнього середовища та раціонального використання природних ресурсів, а так

ж у розвитку міжнародного співробітництва в цій галузі, що повинно знайти відображення в практичній діяльності підприємств та організацій вугільної промисло

ності на найближчу перспективу.

Огляд призначений для працівників виробничих об'єднань, науково-досл

ледовательскіх і проектних організацій вугільної промисловості та суміжних отрас

лей народного господарства.

КС: навколишнє середовище, очищення стічних вод, рекультивація земель, охорона ат

атмосфери, утилізація вуглевідходів, прилади контролю, екологічна безпека.

© ЦНІЕІуголь, 1992



ВСТУП

Серед багатьох життєво важливих проблем, що хвилюють современ

ве людство, одне з перших місць за своїм значенням належить проблемі збереження навколишнього середовища з її складним механиз

мом самовідновлення і саморегулювання, сформованим за тривалий період існування нашої планети. Актуальність пробле

ми обумовлюється тим, що в міру поглиблення науково-технічного прогресу і розширення масштабів індустріалізації зростає сте

пень сукупного впливу промислових виробництв на всі еле

менти біосфери, викликаючи їх небажані якісні та кількісні зміни. Все це створює екологічну напруженість в індустріально розвинених регіонах, помітно погіршує умови оббита

ня людей, тварин і рослин.

Питанням охорони природи приділяється увага, вони є невід'ємною частиною державної політики і мають правову ос

нову.

Формуванню та зміцненню екологічного правопорядку і забезпеченню екологічної безпеки на території Російської Федерації покликаний сприяти закон «Про охорону навколишнього природного середовища» в комплексі із заходами організаційного, правового та економічного впливу.

При здійсненні господарської, управлінської та іншої діяльності, що надає негативний вплив на стан довкілля, суб'єкти природокористування зобов'язані руководст

ватися принципами, основними з яких є пріоритет охорони життя і здоров'я людини, забезпечення сприятливих еколо

гічних умов життя, праці та відпочинку населення; науково обгрунтоване поєднання екологічних та економічних інтересів суспільства; раціональне використання природних ресурсів, необхідність їх відтворення та недопущення незворотних негативних наслідків для природного середовища і здоров'я людини; дотримання вимог

ний природоохоронного законодавства з невідворотністю відповідальності за їх порушення; гласність у галузі екології, а також спільна з громадськістю та населенням робота у вирішенні приро

доохранних завдань.

В якості основних конструктивних підходів до реалізації екологічної стратегії гірничодобувного комплексу на сучасному етапі науково-технічного прогресу прийняті підвищення ефек

ності заходів з охорони природи, широке впровадження маловідходних і без

відхідних технологічних процесів, розвиток комбінованих виробництв, які забезпечують найбільш повне і комплексне викорис

тання природних ресурсів, сировини і матеріалів, що виключають або істотно знижують негативний вплив на навколишнє середовище. Повною мірою це відноситься до вугільної промисловості, яв

ляющая однією з екологічно складних базових галузей народно

го господарства.

Практика показує, що широкомасштабний розвиток вугільної промисловості і зосередження її підприємств (шахт, розрізів, збагачувальних фабрик) у великих територіально-виробничі

них і вугільних регіонах, таких як Кансько-Ачинський паливно-енер

гетіческій комплекс (КАТЕК), Екибастузский паливно-енерге

ський комплекс (ЕТЕК), Південно-Якутський вугільний комплекс (ЮЯУК) та ін, супроводжується багатостороннім впливом технологічних процесів видобутку і переробки вугілля та сланцю на компоненти навколишнього природного середовища. Як правило, цей вплив носить нега

тивний характер і стосовно специфіки вугільних регіонів проявляється у забрудненні водних джерел, атмосферного повітря і грунту твердими, рідкими і пилегазообразнимі відходами вироб

ництва в кількостях, що найчастіше перевищують граничне допустимі концентрації. Все це порушує екологічну збалансований

ність навколишнього середовища в районах видобутку та переробки вугілля і СЛАН

ца і викликає необхідність проведення спеціальних природоохоронні

вих заходів практично на кожному

промисловому підприєм

тії з урахуванням природно-кліматичних та виробничо-техніч

ських умов.

Основою екологічної політики у вугільній промисловості яв

ляется комплексний підхід до вирішення актуальних проблем захисту навколишнього середовища від шкідливого впливу діючих, реконстру

іруемих і споруджуваних підприємств на основі єдиної науково-техні

чеський політики та дотримання чинних законодавчих актів з охорони природи і раціонального використання її ресурсів. У цих цілях в галузі створена і успішно функціонує система уп

равления охороною природи різного рівня - від промислових підприємств до Комітету вугільної промисловості, включаючи спеціалізований науково-дослідний і проектно-конструкторський інститут (ВНІІОСуголь, м. Перм), інженерні служби та виробничі підрозділи з охорони природи у вугільних регіонах, централізоване планування і прогнозування по всіх видам приро

доохранной діяльності, метрологічне забезпечення і контроль якості навколишнього середовища. В цілому ця система відповідає сучас

менним вимогам і відрізняється хорошою збалансованістю у функціональному відношенні, що сприяє проведенню цілеспрямованої роботи з оздоровлення екологічної обстановки в райо

нах розміщення підприємств вугільної промисловості.

Природоохоронна діяльність у вугільній промисловості -

це сукупність науково обгрунтованих організаційно-технічних заходів, практична реалізація яких в рамках окремих підприємств або регіону в цілому забезпечує досягнення встановлених екологічних норм і нормативів безпосередньо в процесі виробництва. Головна увага в цих заходах направлено на оптимізацію організаційних структур управління охороною природи, скорочення кількості скидаються неочищених або недостатньо очищених стічних вод, переклад на нормоване водоспоживання і замкнуті безстічні системи водозабезпечення, ліквідацію дрібних промислових і комунально-побутових котелень, оснащення

ня джерел викидів шкідливих речовин в атмосферу високоефективним пилогазоуловлюючих обладнанням, збільшення темпів та якості робіт з рекультивації порушених земель, гасіння та озеленення породних відвалів шахт і збагачувальних фабрик, а в послід

ня роки - створення і впровадження екологічно безпечних техноло

гічних процесів видобутку і переробки вугілля та сланцю з максималь

ної утилізацією відходів.

До теперішнього часу у вугільній промисловості накопичений певний позитивний досвід з захисту навколишнього середовища від техногенних забруднень. У широких масштабах ведуться в цьому на

правлінні пошукові та експериментальні роботи, результати яких успішно використовуються при проектуванні, будівництві та експлуатації вугільних підприємств. Тому узагальнення та систематизація передового виробничого досвіду, наявних наукових досягнень та їх впровадження сприятимуть подальшому вдосконаленню технології та організації природоохоронних робіт при видобутку і переробці твердих горючих копалин.

^ СУЧАСНИЙ СТАН СТАНУ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА

Господарська діяльність людей досягла таких масштабів, при яких багато проблем переросли національні кордони і стали глобальними. У першу чергу це відноситься до збереження навколишнього природного середовища. Скиди (викиди) у водойми, атмосферу і надходження в грунт різних техногенних хімічних сполук в десятки разів перевершують природне забруднення речовинами при вивітрюванні гірських порід і вулканічної діяльності. Еже

придатно з надр Землі витягується понад 100 млрд. т гірських порід (що більш ніж в 3 рази перевищує кількість твердих речовин, беру участь

щих в природному круговороті), виплавляється 800 млн. т різних металів, виробляється понад 60 млн. т невідомих у природі синте

тичних матеріалів, переміщається при переорювання полів, будівельник

них і вибухових роботах понад 4 тис. км3 грунтів і грунтів, розсіюючи

ється на полях понад 500 млн. т мінеральних добрив і приблизно 3 млн. т різних отрутохімікатів, третина яких змивається поверх

ностнимі стоками у водойми і затримується в атмосфері (при розсіюванні з літаків).

Швидкість антропогенного руйнування верхніх шарів літосфери перевищує природну в тисячі разів. Площа пустель антропогенного походження досягла 9,1 млн. км 2, або 6,7% всієї суші. Це приблизно одна п'ята частина природних пустель світу.

У рік на кожного жителя Землі припадає більше 30 т примушує

лених та інших відходів. Для іригації, промислового виробниц

ства, побутового постачання використовується більше 13% річкового стоку. Еже

придатно у водойми скидається понад 500 млрд. м 3 промислових і комунальних стоків. В результаті спалювання палива в атмосферу еже

придатно надходить понад 20 млрд. т діоксиду вуглецю, понад 200 млн. т оксидів сірки та азоту і до 700 млн. т інших газоподібних сполук і твердих частинок. Надлишок сірки в навколишньому середовищі стає серйозною проблемою. В даний час техногенне надходження сірки в 7 разів перевищує таке при природних природних процесах.

Ступінь впливу різних видів промислового виробниц

ства на окремі елементи біосфери неоднакова. Зіставлення ос

новних напрямків промислової діяльності людини по їх впли

янію на навколишнє середовище представлено в табл. 1.
Особливо сильний вплив на навколишнє середовище роблять гірничодобувні галузі промисловості, а також нафтохімічна, металургійна та паливно-енергетична.



Якщо в найближчі десятиліття обсяг стічних вод буде продовжувати рости тими ж темпами, то на початку наступного тисячоліття на Землі відбудеться глобальне забруднення поверхневих і підземних вод - до такого висновку приходять сьогодні багато експертів. Всього 0,5% загального обсягу (1,36 * 10 Вересня км 3) наявних на Землі вод - прісні. Але для практичного використання придатне лише 39 тис. км 3. Вважається, що населення нашої планети щорічно споживає 600 км 3 прісної води (1,5% річкового стоку), а скидає 450 км 3 відпрацьованих

вод, які, щоб понизити до безпечного рівня концентрацію внесених в них шкідливих речовин необхідно розбавити. А для цього потрібно близько 6000 км 3 чистої води, тобто 15% всього річкового стоку.

Для отримання 1 т вугілля витрачається 2 м 3; 1 т сталі - 15 - 20 м 3; 1 т целюлози - 400-500 м 3; 1 т синтетичного волокна - 500 м 3 води.

Таким чином, величезні обсяги води витрачаються в промисловості, ще більше - у сільському господарстві. Відсутність необхід

мого кількості чистої води обмежує розвиток промисловості.

Воду експортують з Канади в США, зі Швейцарії та Швеції в ФРН. Очікується, що до 2000 р. тільки 3 з 18 водних регіонів, на які розділена територія США, зможуть задовольняти свої господарські потреби за рахунок власних вод.

За прогнозами до 2000 р. людству знадобиться вже до 10 тис. км3 в рік. При цьому утворюється стільки стічних вод, що раз

бавить їх не буде ніякої можливості.

У ланцюзі антропогенних змін атмосфера не тільки началь

ве, але і найбільш вразлива ланка. Повітряні потоки нерідко несуть 1 цілі шлейфи шкідливих сполук, що поширюються на значи

тільні відстані. Більш того, атмосфера відчуває пряме віз

дію небезпечних реагентів, що змінюють її властивості, що не може не позначитися на життєздатності біосфери. Сучасне поступле

ня сірчистого газу, наприклад, оцінюється близько 180 млн. т на рік, причому більше 90% викидається в Північній півкулі.

Світові викиди діоксиду сірки, обумовлені роботою тепло

електростанцій, перевищують 100 млн. т на рік. Вони підривають здоров'я людей, пригнічують тваринний і рослинний світ, прискорюють корозію | і руйнування машин, механізмів і будівель. Основним методом очи

стки газів від кислого за своєю природою діоксиду сірки є погло

щення (зв'язування) широко поширеним природним лужним матеріалом - вапняком і продуктом випалення вапняку - відо

стю. За типом апарату процеси на основі вапняку і вапна на

зують скруббернимі.

Як передбачають міжнародні угоди, до 2003 року ко

личество діоксиду сірки, що викидається в атмосферу тепловими електростанціями Великобританії, повинне скласти лише 60% рівня 1980 р. У зв'язку з цим центральна комісія з енергетики за

планувала подвоїти число нових установок для сіркоочищення топо

чних газів ТЕС. А це означає, що належить збільшити сумарну потужність електростанцій, обладнаних подібними установками, з 6 до 12 тис. МВт.

Інженерне товариство Великобританії вважає, що для досягнення

ня 40%-ного зменшення кількості діоксиду сірки, що надходить у повітряний простір, необхідно охопити очисним оборудова

ням ТЕС загальною потужністю не менше 29 тис. МВт, тобто практично всі великі електростанції країни, що працюють на кам'яному вугіллі. Експерти Інженерного суспільства враховують, що до кінця нинішнього століття стануть до ладу всі 5 запланованих атомних електростанцій, а нові теплові будуть забезпечені пристроями сіркоочищення. Крім того, передбачається, що за цей період загальне зростання споживання електроенергії в країні становитиме всього 1,5% на рік замість 1,7%, прогнозованого центральною комісією з енергетики (за останні 20 років цей показник досягав у середньому 2,1% в рік).



Викиди в атмосферу сучасного металургійного заводу потужністю 6-10 млн. т сталі на рік забруднюють повітря в радіусі 8-10 км. Коксохімічні заводи і залізорудні комбінати, переробні до 25 млн. т руди на рік, надають шкідливий вплив на атмосферне повітря в зоні радіусом 3-6 км. Підприємства основної хімії і азотнотуковой промисловості отруюють атмосферне повітря шкідливими речовинами в радіусі 4-9 км, органічного синтезу - 4 км, хімічних волокон - 15 км. Теплоелектростанції потужністю до 2,4 МВт забруднюють своїми викидами повітря на площі, що перевищує 100 км 2. При порушенні технології, відмову газопилеулавлівающіх установок або несприятливому погодному режимі концентрація забруднюючих речовин у приземному шарі атмосфери багаторазово зростає.

Успішне вирішення проблем навколишнього середовища можливо лише при об'єднанні зусиль усіх країн для міжнародного співробітництва в цьому питанні. В даний час між державами укладено більше 140 угод з питань охорони природного середовища; наша країна бере участь у 55 з них. Найважливіша роль у міждержавному взаємодію з питань навколишнього середовища належить

ООН і її головному екологічному ланці - Програмі з навколишнього середовища (ЮНЕП). Створення цієї програми стало потужним стимулом для розширення природоохоронних досліджень та практичних заходів. Сейчас в рамках системы ООН и в отдельных странах предпринимаются целенаправленные усилия, призванные активизировать решение проблем окружающей среды. Экологической проблематикой занимаются десятки межправительственных и неправительственных организаций. Все они в сочетании с сотнями национальных групп и движений создают солидный структурный механизм, на который должна опираться международная природоохранная работа.

В последние годы в стране принят ряд крупных целевых программ по отдельным регионам и природным объектам, проводится комплекс мероприятий, призванных оздоровить экологическую обстановку, которая весьма ощутимо сказывается и на экономике. Приходится выводить из эксплуатации многие десятки предприятий, реконструировать и перепрофилировать производства, наносящие вред окружающей среде и здоровью людей, принимать другие экстренные меры.

В результате принятых мер мощность систем оборотно-повторного водоснабжения предприятий возросла на 32 км 3 и достигла 274 км 3, что превышает среднегодовой сток Волги. Экономия свежей воды в промышленности за счет этого составила 72%. Среднегодовой ввод в действие водоочистных сооружений составил 5,7 млн. м 3 суточной про

изводительности. Выбросы вредных веществ в атмосферный воздух от стационарных источников в целом по стране уменьшены на 6 млн. т и составили около 62 млн. т в год. Достигнут прирост площади рекультивированных земель: площадь ежегодно восстанавливаемых земель в среднем составила 156 тыс. га.

На охрану природы и обеспечение рационального природопользо

вания в СНГ отпускаются значительные средства, объем которых год от года увеличивается.

За последние десять лет в нашей стране на охрану природы было затрачено около 70 млрд. руб. Основная их часть израсходована на строительство очистных сооружений.

Анализ результатов природоохранной деятельности и состояния природной среды показывает, что существенных положительных изме

нений экологической обстановки в стране не произошло.

В общем объеме государственных капитальных вложений доля за

трат на экологию составила 1,7% (в США — около 4%). Но при общем росте капитальных затрат освоение выделяемых средств улучшается незначительно.

За последние 5 лет в водоемы сброшено более 30 млн. т загрязня

ющих веществ, в том числе 15 млн. т хлоридов, 11 млн. т сульфатов, 1,75 млн. т органических и

2,09 млн. т взвешенных веществ, 23,5 тыс. т СПАВ, 57,5 тыс. т нефтепродуктов, 82 т пестицидов и др.

По объему сброса загрязненных сточных вод в поверхностные во

доемы угольная промышленность среди других занимает восьмое мес

то. Вместе со сточными водами предприятий отрасли в водоемы посту

пает около 160 тыс. т взвешенных веществ, 820 тыс. т сульфатов, 470 тыс. т соединений хлоридов, 34 тыс. т соединений железа, 300 т нефтепродуктов и др.

Самой водоемкой отраслью в стране является сельское хозяйство, на нужды которого забирается 61% общего водозабора. Предприятия энергетики занимают второе место после сельскохозяйственных орга

низаций по объему использования воды. Водопотребление (без учета ГЭС) составляет более 55 млрд. м3 — пятую часть общего использова

ния воды в стране. Экономия забора воды за счет водооборота состави

ла 99 млрд м 3, или 64% общего водопотребления отрасли.

В общем загрязнении атмосферы основная доля приходится на предприятия энергетики, черной и цветной металлургии. При выра

ботке электроэнергии на тепловых электростанциях в атмосферу ежегодно выбрасывается 17 млн. т вредных веществ, что составляет четвертую часть их общего поступления в воздушный бассейн от стационарных источников.

Предприятия энергетики выбрасывают в атмосферный воздух 8,2 млн. т сернистого ангидрида (44% общего выброса этого соединения предприятиями страны) и 2,7 млн. т оксидов азота (59%). Борьба с загрязнением атмосферного воздуха этими соединениями на ТЭС осуществляется в основном за счет изменения структуры топлива. Объем потребления газа в последнее время возрос на 22%, а нефтяного топлива уменьшился на 10%. Основной причиной низкой эффективности очистного оборудования является его износ. Доля установок для охраны воздуха, эксплуатирующихся на ТЭС более 10 лет (при нормативном сроке службы от 8 до 12 лет), составляет 66% (в целом по стране - 50%).

На долю предприятий черной металлургии приходится около 17% всех выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Однако, несмотря на принимаемые меры, концентрации вредных веществ в атмосфере рунных металлургических центров превышают санитарные нормы и снижаются медленно.

Цветная металлургия по выбросам вредных веществ в атмосферу занимает третье место после черной металлургии. На долю ее предприятий приходится около 10% всех промышленных выбросов страны.

В балансе вредных выбросов отрасли основную долю занимает диоксид серы (более 75%). Степень улавливания вредных веществ из отходящих газов составляет по твердым веществам 97,7%, а по жидким и газообразным — 42,8%. Несмотря на то, что степень улавливания серы из отходящих металлургических газов составляет 44,2%, на долю предприятий отрасли приходится около 25% всех выбросов сернистого ангидрида по стране. Оснащенность стационарных источников пылегазоочистными установками составляет 62%, однако около 30% таких установок работает с низкой эффективностью.

Угольная промышленность по выбросам вредных веществ в атмосферный воздух среди других отраслей занимает шестое место. На ее предприятиях образуется 5,3 млн. т загрязняющих веществ, из которых улавливается 3,9 млн. т, или 73,6% (при 77,2% в целом по стране). В атмосферный воздух выбрасывается более 1,4 млн. т вредных веществ, из которых около 1 млн. т — газообразные (сернистый ангидрид, оксид углерода, диоксид азота, сероводород и др.).

По предприятиям, расположенным на территории России, выбросы после пылегазоочистки из-за неэффективности оборудования составляют более 4 млн. т (10% общих выбросов), в Казахстане – около 1 млн. т (18%), на Украине — 0,8 млн. т (7%), в Белоруссии, Эстонии и Грузии — по 0,8 млн. т (7; 10 и 10% соответственно).

Основной причиной неэффективной работы и неисправности обо

рудования является его износ. Большая часть установок эксплуатиру

ется свыше

нормативных сроков службы, составляющих 8—12 лет, на предприятиях энергетики (66%), черной металлургии (60%), нефтехимпрома (59%), цветной металлургии и стройматериалов (по 55%) Причинами недостаточной пылегазоочистки являются изменение тех

нологических режимов работы очистных установок.

Приведенные выше данные свидетельствуют о том, что одним из основных путей повышения эффективности действующего пылегазоочистного оборудования является строгое соблюдение технологической дисциплины и своевременная замена устаревшей аппаратуры на со

временную.

Состояние земельных ресурсов также вызывает большую тревогу. Повсеместно отмечается снижение естественного плодородия и дегра

дация земель из-за эрозии, засоления и техногенной нагрузки. Значи

тельные площади земель загрязняются отходами промышленного про

изводства.

На расстоянии до 20 км прослеживаются высокие уровни содер

жания в почве веществ, выбрасываемых предприятиями цветной ме

таллургии (свинца, кобальта, цинка, меди, ртути и др.). Вокруг пред

приятий черной металлургии почвы в значительной степени загрязне

ны марганцем, бензопиреном, ванадием, кадмием, кобальтом и др. Предприятия нефтехимической и нефтеперерабатывающей промыш

ленности загрязняют почву в основном нефтепродуктами (в радиусе до 1—2 км вокруг районов нефтедобычи и на глубину до 1—2 м). Кроме того, источником загрязнения почв являются золоотвалы предприятий энергетики. Так, неправильно эксплуатируемый золоотвал Экибастузской ГРЭС-1 вызывает значительное загрязнение золой пастбищ и по

севов на территории между Экибастузом и Павлодаром.

Большие площади земель изымаются и подвергаются изменениям промышленными, бытовыми, сельскохозяйствеными и другими отхо

дами, что приводит к снижению урожайности и ухудшению качества сельскохозяйственной продукции. Ежегодно для размещения отходов изымается в среднем 180—190 тыс. га сельскохозяйственных угодий, в том числе до 50 тыс. га пашни.

Возможности эффективной рекультивации земель в нашей стране и за рубежом определяются категорией пригодности пород и природ

ных условий, а также выбранным направлением последующего ис

пользования восстанавливаемых земель: с нанесением на рекультивируемые площади потенциально плодородных почв (ППП) и плодород

ного слоя почвы (ПСП) в сочетании с минеральными удобрениями и без нанесения ПСП путем непосредственного использования ППП с химической мелиорацией (известкование, гипсование и др.).

Одной из важнейших отраслей народного хозяйства является горнодобывающая, которая занимает ведущее положение в сфере производства энергетического и минерального сырья для удовлетворения постоянно растущих потребностей человеческого общества в разнообраз

ных полезных ископаемых.

Главными производителями минеральных ресурсов мира являются СНГ и США, на долю которых приходится соответственно 27—28%

и 22-24% всего мирового производства минеральных ресурсов. Ведущее положение по производству минеральных ресурсов занимают также Канада, КНР, Германия, Великобритания, Франция, Польша, Австралия и др.

Особенностью развития горнодобывающего производства является

высокая эффективность использования минерального сырья при производстве из него разнообразных продуктов. Занимая в валовом национальном продукте в среднем около 3,5—5%, горнодобывающая промышленность дает сырье, при переработке которого получается готовая продукция, составляющая в валовом национальном продукте уже около 25-27 %, т. е. эффективность использования сырья при получе

нии из него готовой продукции превышает затраты на его добычу в 5—6 раз. Начиная с 1975 г. удельный вес горной продукции в валовом национальном продукте стал занимать первое место после сельскохозяйственного производства.



При сложившихся темпах роста мирового производства минеральных ресурсов удвоение его объема происходит через 15 лет, а в нашей стране каждые 10 лет.

Если в 1968 г. на каждого жителя нашей планеты приходилось 20 т различных полезных ископаемых и пород, добываемых из недр земли, то теперь уже приходится более 30 т. Из добываемого сырья только 2—3% превращается в полезную продукцию, а 97—98% возвращаются в виде отходов. По прогнозам до конца XX столетия рост объемов добычи полезных ископаемых достигнет 450—500 млрд. т/год. Ежегодное увеличение объемов добычи минеральных ресурсов свидетельствует о приоритетном положении горного производства по отно

шению к другим видам экономической деятельности.

Ежегодно затраты на добычу 1 т полезного ископаемого увеличиваются. Если в начале 60-х годов на 1 т сырья приходилось 2 руб. капитальных вложений, в 70-х годах — 3 руб., то в настоящее время это показатель составляет 6—8 руб.

Освоение новых месторождений (бассейнов) позволяет решающим образом влиять на формирование инфраструктуры и на все видь производственной деятельности в регионе.

Начиная с 60-х годов в мире на базе освоения месторождений стали создаваться индустриальные гиганты с законченным циклом производства — получением готового продукта.

В настоящее время ведущее место в мировом производстве мине

рального сырья занимает открытый способ добычи полезных ископае

мых. Этим способом добывается свыше 75% всего мирового производ

ства минеральных ресурсов, в том числе при добыче угля 50%, руд черных металлов 85%, строительных материалов — около 100%. Именно опережающее развитие этого способа позволило увеличить мировую добычу полезных ископаемых во второй половине XX века.

В последние годы для оценки способа добычи минерального сыры наряду с экономическими показателями используется коэффициент извлечения полезного ископаемого из недр. В зависимости от способов и систем разработки, ценности сырья, горно-геологических условий, балансовые потери в горнодобывающей промышленности изменяются от 2—3% до 40—50%. В угольной промышленности потери находятся на уровне 13,6% (1984 г.), в том числе при подземном способе 18,8%, при открытом способе — 6%. На горных предприятиях цветной металлургии потери руды составляют 7—8 %, в том числе на карьерах около 30%, на рудниках — 17—18%.

Аналогичные закономерности наблюдаются и в других горнодобы

вающих отраслях, т. е. при открытом способе добычи полезного ископаемого потери в недрах в 3—6 раз меньше, чем при подземном.

Необходимо также отметить еще одно преимущество открытого способа добычи полезных ископаемых как комфортность труда и его безопасность. Известно, что профессия шахтера — одна из самых oпacных. Причем частота и тяжесть несчастных случаев на шахтах в 3—5 раз выше, чем на разрезах. 80% несчастных случаев с летальным ис

ходом приходится на подземный способ добычи и только 2,8% — на открытый.

На современном этапе научно-технического прогресса в связи с бурным развитием промышленности наряду с рациональным исполь

зованием природных ресурсов охрана природы становится одной из важнейших задач общества. В основе нарушения экологии окружаю

щей среды при ведении любых технологических процессов горного производства лежат прежде всего процессы нарушения земли, загрязнения воздуха и вод отходами производства. По расчетам общая площадь земель, нарушенных в стране при добыче твердого минерального сырья, превышает 2 млн. га.

Основная доля нарушаемых земель (до 90%) приходится на гор

ные выработки, внешние породные отвалы, хвосто- и шламохранилища. В среднем при добыче 1 млн. т угля нарушается от 3 до 43 га, железной руды — от 14 до 600 га,

марганцевой руды — от 76 до 600 га, известняка — от 60 до 120 га, фосфоритов — от 22 до 77 га. При добыче 1 млн т угля подземным способом нарушается около 7 га, открытым способом около 20 га.

В ПО «Кемеровоуголь» самая высокая в отрасли землеемкость добычи угля, составляющая 21,2 га на 1 млн. т добытого угля, а землеемкость внешних отвалов 25,3 га. Это обусловлено высоким эксплуатационным коэффициентом вскрыши (более 8 м3/т), который является самым высоким в угольной промышленности. Кроме того, более 80% объема вскрышных пород складируется на внешних отвалах, что

связано с отчуждением больших площадей земельных угодий.

Эколого-экономическая оценка открытого и подземного способа добычи угля и сланца показывает, что открытые горные работы, имея в 3-7 раз более высокую производительность труда в связи с возможностью применения мощной горнотранспортной техники, в 2—3 раза меньшую себестоимость добычи твердого топлива, требуя меньших ка

питальных вложений и обеспечивая большую полноту извлечения промышленных запасов при более безопасных условиях труда горнорабочих, остаются более землеемким производством. В то же время подземный способ добычи приводит к более значительным загрязнениям водного и воздушного бассейнов, а также потерям угля и сланца в недрах. В угольной промышленности из общего объема техногенных загрязнений на долю разрезов Кузбасса приходится лишь 27,3% сброса вредных веществ в водоемы, около 23% выбросов пыли и газов в атмосферу, 21 % потерь угля в недрах и 71 % площади нарушаемых земель, что свидетельствует об экологической предпочтительности открытого способа добычи угля перед подземным в данном регионе.

По прогнозам на разрезах КАТЭКа при высокой эффективности добычи угля будет достигнута самая низкая в отрасли землеемкость горных работ (1,6—5,8 га) (табл. 2).
При добыче полезных ископаемых не только изымаются значи

тельные площади земель для размещения разрезов и шахт, промыш

ленных площадок, породных отвалов, хвостохранилищ и т. д., но еще возникают очаги эрозии, источники загрязнения прилегающих терри

торий, водных ресурсов, а также атмосферы газами и пылью.

Физическое нарушение почв связано с изменением ландшафта и деформацией поверхности под влиянием горных работ. В связи с раз

витием горных работ меняются природные пейзажи и создаются тех

ногенные рельефы, характерные, например, для Донбасса, Кривого Рога, КМА, Урала и других регионов. Нарушение сплошности массива горных пород и поверхности, наличие крупных трещин, просадок, а также про

ведение водоотлива приводят к снижению продуктивности окружающих площадей. Продуктивность почв снижается также и за счет загрязнения их горными породами в процессе подготовки их к выемке, транспорти

рования и складирования. Эрозионные процессы на отвалах протекают в 2—4 раза интенсивнее, чем на ненарушенных землях. При взрыве

500—700 т ВВ объем пылегазового облака достигает 15—20 млн. м 3 и рассеивает от 200 до 500 т пыли размером менее 1,5 мк в радиусе 2—4 км.

Горные предприятия потребляют для собственных нужд сравнительно небольшое количество воды. Объемы потребления воды горны

ми предприятиями несравнимы с теми огромными массами вод, кото

рые откачиваются из карьеров и рудников. Ежегодно угольная промыш

ленность откачивает из недр земли свыше 1,5 млн. м 3 воды на каждый миллион тонн добытого угля. Эта вода превосходит по насыщенности минеральными солями техническую, что исключает непосредственное ее использование без предварительной очистки и нейтрализации даже в технологических целях.

В горном деле проблема откачки подземных вод рассматривается с точки зрения осушения и наносимый при этом окружающей среде ущерб не учитывается. На Курской магнитной аномалии, где горными работами нарушено около 30. тыс. га, площадь осушения составляет около 100 тыс. га. В зоне осушения урожайность различных сельскохозяйственных культур снизилась на 20—40%.

Горные предприятия с традиционными способами разработки загрязняют атмосферу как в зависимости от геологических и климатических условий, так и от спецификации самого горного производства. В целом по отрасли при добыче 1 млн. т угля выделяется в атмосферу порядка 7 млн. м3 вредных выбросов. Основными источниками загрязнения атмосферы на горных предприятиях являются взрывные работы, машины и механизмы с дизельным приводом, пожары и газовыделения на шахтах и терриконах. Ежегодно в атмосферу попадает около 90 млн. т метана при разработке угольных месторождений открытым или под

земным способом. В мире от производства взрывных работ на горных предприятиях выделяется около 8 млн. т газов в год. Если основные компоненты газов взрыва инертны, то газ, выделяемый машинами и ме

ханизмами с дизельным приводом, приводит к глобальному загрязнению атмосферы вредными компонентами, опасными для флоры и фауны.

Основные данные, характеризующие степень техногенного воздействия предприятий угольной промышленности СНГ на окружающую среду в 1975—1990 гг., приведены в табл. 3; 4. Фактический уровень техногенного воздействия угольных предприятий на окружающую среду по основным бассейнам страны за 1989 г. дан в табл. 5.



Из анализа табл. 4 видно, что суммарные техногенные нагрузки предприятий угольной промышленности на окружающую среду довольно значительны и имеют тенденцию к дальнейшему росту. При этом экологические последствия производственной деятельности в каждом регионе зависят от его специфики и проявляются в различных сочетаниях негативных изменений окружающей среды. Наиболее крупные наблюдаются в Донецком, Кузнецком, Карагандинском и Печорском бассейнах, что связано в обширным нарушением горными работами геологического строения недр и природных ландшафтов, а также активным влиянием их на все элементы биосферы.

В укрупненном плане типизация техногенного воздействия предприятий угольной промышленности на окружающую среду представлена в табл. 6. В качестве отличительных признаков для типизации приняты базовые показатели, характеризующие в совокупности отрицательное влияние горных производств на экологическую обстановку их размещения. Фактические значения выбранных показателей получены в результате проведения натурных наблюдений в Донецком, Днепровском, Канско-Ачинском, Кузнецком, Кизеловском, Подмосковном и ряде других угольных регионов страны и анализа статистических данных по наиболее представительным предприятиям угольной промышленности.

Показатели сгруппированы по типам техногенного воздействия и способам разработки, даны также их условные обозначения и расчетные формулы, что облегчает их использование в практических целях.

Исходя из количественных значений выбранных показателей выведены три типа воздействия предприятий угольной промышленности на окружающую среду: I — слабое; II — среднее (умеренное); III — Первый тип воздействия характеризуется незначительными изменениями окружающей среды и не вызывает необходимости при

менения специальных защитных мероприятий. При умеренном воздействии влияние угледобывающих предприятий на окружающую среду более существенное, но оно устранимо при проведении специальных защитных мероприятий (рекультивация земель, озеленение тер

риконов, очистка стоков и др.). При сильном воздействии происходят весьма существенные (критические) изменения окружающей среды, требующие для своего устранения выполнения целого комплекса защитных и восстановительных мероприятий.

Анализ показывает, что для предприятий угольной промышленности характерны II и III типы техногенных воздействий на окружающую среду, на долю которых приходится около 90% всего количества учитываемых показателей.




В целом современный уровень экономических знаний не позволяет объективно оценить в полном объеме экологические нарушения природы при добыче полезных ископаемых.

Экстенсивный путь развития добычи полезных ископаемых СНГ, относительная доступность и дешевизна природных ресурсов часто приводят к экономически необоснованным нарушениям экологии горнодобывающего региона. В течение длительного периода времени проблеме экологии хотя и уделялось определенное внимание, но все же несравнимо меньшее, чем проблеме добычи полезных ископаемых Гигантские масштабы горного производства, создание индустриальных гигантов, ТЭКов могут привести к глобальным нарушениям установившихся веками равновесных связей в природе.

Узковедомственный подход в решении вопросов рационального использования минеральных ресурсов препятствует межотраслевой кооперации и своевременному строительству объектов межотраслевого назначения, обеспечивающих комплексное освоение месторождений полезных ископаемых и добытого минерального сырья.



За счет рационального и комплексного освоения месторождений полезных ископаемых на основе внедрения достижений научно-технического прогресса имеется возможность увеличить годовой объем производства товарной продукции, добиться снижения ее себестоимости на 10—20% и удельных капитальных вложений на 30—50% при сокращении объема добычи горной массы из недр на 15—20%.

В целом следует отметить, что экстенсивное природопользование, преобладающее в хозяйственной деятельности страны многие годы, привело к значительному снижению количества и качества природных ресурсов, ухудшению системы природопользования. Избыточные материало- и энергоемкость производства обуславливают крупные масш

табы добычи полезных ископаемых, их переработки и сжигания, что порождает значительные объемы отвалов пустой породы, золы и шла

ков, вредных выбросов и сбросов в атмосферу и воду.

Одной из принципиальных особенностей современного этапа ох

раны природы является ориентация на структурную перестройку на

родного хозяйства. Речь идет о снижении доли загрязняющих природо- и энергоемких производств и увеличении доли ресурсосберегающих и безотходных технологий в общем объеме производства.
Навчальний матеріал
© uadoc.zavantag.com
При копіюванні вкажіть посилання.
звернутися до адміністрації