Величина ущерба от загрязнения окружающей среды

1.Загрязнение атмосферы при массовом взрыве на карьере.

3 М

При массе ВВ 1 т - высота выброса составляет 100-150 м, его горизонтальный размер (при отсутствии ветра) 70-90 м, радиус защитной зоны, где концентрация вредных веществ не превышает ПДК, 1 км. Ориентировочно, внешняя граница

 

объекта ущерба (радиус защитной зоны) соответствует ряда ВВ в скважинах, т.

, где М – масса за-

Граница рассеивания пылегазового облака после массового взрыва на карье-

ре, м:

L= 1.21u-1.59exp(-0.0018 H)⎢

⎡⎛- lnC

⎜

⎣⎝

⎟(292.5 u 2

⎞

C0 ⎠

⎤

)

+ 497.5 u- 500 ⎥

⎦

где Н – глубина карьера, м; С – предельно-допустимая концентрация пыли, мг/м3; С0 – начальная концентрация пыли, мг/м3; υ - скорость ветра, м/с.

 

Вентиляционные выбросы из шахт создают ореол рассеяния, внешняя грани- ца защитной зоны при этом не превышает 200 м.

 

2. Загрязнение почвы пылью с отвалов.

Граница защитной зоны составляет 20*Н (где Н – высота отвала, м) и не бо- лее 1 км.

 

3.Загрязнение вод токсичными веществами в дренажных водах. Кратность разбавления сбрасываемых вод в реке фоновыми водами:

К = Qр

Qдр

где Qр и Qдр – средний расход реки и дражных вод, м3/с.

Например, при расходе реки 9 м3/с и дражных вод 0,04 м3/с кратность раз-

бавления составит К =225, соответственно во столько же раз уменьшится концен- трация вредных веществ.

 

4. Вредное гидрохимическое воздействие хвостохранилищ на окружающую среду составляет не более 2-3 км (за счёт просачивания загрязнённых вод сквозь дамбу, коэффициент фильтрации 10-70 м/сутки).

 

Реабилитационные и компенсационные меры:

· утилизация горных выработок в хозяйственных или рекреационных целях,

· рекультивация почв, загрязненных токсичными веществами,

· засыпка карьерных выработок породами отвалов, размещение отвалов в преде- лах карьеров (внутренние отвалы), на урановых месторождениях при засыпке карьеров создание глинистых горизонтов для экранирования эманации радона,

· присыпка пород из отвалов 3 м плодородной почвы,

· для ограничения воздействия шума следует опираться на технические и орга- низационные мероприятия в соответствии с ГОСТом 12.1.003-83 "Шум, общие требования безопасности", в частности, создание поглощающих сооружений и посадка деревьев,

· компенсация отчужденных сельскохозяйственных земель в физическом или денежном выражении.

Отвальное хозяйство

Меры по компенсации ущерба связаны с вложением средств для возмеще- ния потерь в натуральном выражении или в виде денежной компенсации.

Меры по предупреждению ущерба:

· выбор конкурирующего объекта или альтернативной технологии, характери- зующихся меньшими объемами отвалов,

· построение простейших сооружений для отвода подотвальных вод, а также по- строение станций по обезвреживанию подотвальных вод у подошв токсичных от- ходов,

· отказ от строительства и выращивания с/х продукции в области ущербного воздействия отвалов,

· размещение отвалов в выработанном пространстве карьеров, чтобы сократить отвод земель под хозяйство карьера,

· размещение отвалов с учётом планирования рельефа (в оврагах).

 

 

Меры по ограничению ущерба:

· утилизация отвалов: доизвлечение полезного ископаемого из отвалов забалан- совых руд методами KB, ШВ или с использованием микробиологических мето- дов, использование руд попутных компонентов, находящихся во вмещающих по- родах или породах вскрыши (например, железных руд на месторождениях мар- ганца, флюоритовых руд на полиметаллических месторождениях и пр.), исполь-

 

зование пород отвалов в качестве закладочного строительного материала и т.п.; при выборе направления утилизации отвалов следует учитывать минеральный со- став, радиоактивность и химическую реактивность слагающих пород, что позво- лит определить наилучший путь их утилизации,

· использование: в качестве материала засыпки карьера или закладки подземных горных выработок, для строительства водоотвальных сооружений и дорог в рай- оне рудника.

· раздельное складирование отходов по видам потенциальных техногенных ме- сторождений,

· учёт стоимости земель, что стимулирует уменьшение удельной землеемкости.

 

Меры по ликвидации ущерба:

· планировании местности путем перемещения нейтральных отвалов с после- дующей рекультивацией и использованием в сельскохозяйственных или рекреа- ционных целях,

· рекультивации не только горизонтальных поверхностей, но и откосов отвалов с целью противоэрозионных мероприятий,

· консервация токсичных отходов с последующей присыпкой их 3 м плодород- ной земли и использованием рекультивированных площадей в лесохозяйственных или рекреационных целях,

· биологическая рекультивация: галькование или пескование, известкование, гипсование и др.,

· захоронение твердых токсичных отходов в специально оборудованных храни- лищах с дальнейшим использованием их в техногенных целях,

· дезактивация почв, загрязненных радионуклидами, до уровней, превышающих фоновые в небольшое количество раз, согласно концепции "разумно достижимых нижних уровней",

· рекультивация нарушенных земель с восстановлением сельскохозяйственной, рекреационной или селитебной их ценности, например, глубинная (до 1 м) вспаш- ка.

 

ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ (ПРИМЕР)

ОВОС (оценка воздействия на окружающую среду) разработки любого месторождения ставит своей целью обеспечение экологически безопасной добычи полезного ископаемого. Основными источниками пыли и газовыде- ления в карьере являются: работающее горно-транспортное оборудование, буровзрывные работы, поверхности автодорог, горных выработок и отвалов. Оценка вредного воздействия производится по методу, изложенному во временном методическом пособии по расчету выбросов от неорганизован- ных источников в промышленности строительных материалов6.

 

1. Расчет интенсивности пылевыделения в карьере

Таблица 11

 

6 НИПИОТстром, Новороссийск, 1985.

 

Основные источники пылевыделения

Источник пылевыделения	К-во источ- ников (n)	Интенсив- ность пыле- выделения источник (F) мг/с	Коэфф. одновре- менности работы ис- точник (Р)	Коэфф. пыле- подав- ления (Кэ)	Пыле- выде- ление (П) мг/с
Забой экскаватора (Э-2503)			1,0	1,0
Забой скрепера ДЗ - 20			1,0	1,0
Забой бульдозера (Д-701; Д-521А)			0,6	1,0
Автосамосвалы при дви- жении по карьерным авто- дорогам (КамАЗ-5510, до- роги без покрытия)			0,2	0,6
Буровой станок (СБУ- 100)			1,0	0,8
Поверхность карьера и отвалов, включая откосы (Га)			1,0	0,8
ИТОГО

Примечание: коэффициент пылеподавления определяется мероприятиями, которые были приняты в данном случае (например, пылеподавление водой).

 

Суммарная интенсивность пылевыделения карьера, с учетом запыленно- сти от внешних источников, времени года и неучтенных источников составит:

Пк = Квн Кн Кг Σ[(1-Кэф) Fi • Рi] = 1,0 х 1,1 х 1,0 х 24200 = 26700 мг/с

где Квн - коэффициент, учитывающий запыленность от внешних источни- ков; Кн - коэффициент неучтенных источников пыли; Кг - коэффициент, учи- тывающий время года, для лета Кг = 1,0; Кэф - коэффициент эффективности применяемых средств пылеподавления; Fi - интенсивность пылевыделения i-м источником; Рi - коэффициент, учитывающий совместную работу нескольких однотипных источников.

 

При взрывании скважинных зарядов суммарной мощности 5 т, при

q =0,6 кг/м3, возникает залповый выброс, величина которого составит:

 

 

Пзалп = Пк + Пвзр = Пк + а1 х а2 х а3 х а4 Д х 106 / t =

4,5 х 0,00002 х 1,2 х 0,5 х 5000 х 106

= 26,7 +

10 х 60

= 476,7 г/с

 

Схему движения воздуха в карьерном пространстве можно принять ре- циркуляционной. Размеры карьера, например: длина Lк =600 м; ширина ВК =200 м; глубина – Н =30 м. При скорости движения воздуха 2 м/с, количе- ство поступающего в карьер воздуха составит:

 

Qк = 0,077 х Хср х Uв х Lк х ВК =

=0,077 х 150 х 2 х 600 х 200 = =2,77 х 106 м3/с

 

где: Хср — среднее расстояние от верхней бровки подветренного борта до забоя, м; Uв - среднее значение скорости ветра на поверхности, м/с; Lк - длина верхней бровки подветренного борта карьера, м.

 

Количество воздуха, естественно проветривающего карьер, составит:

Qе = Qк • ВК = 2,77 х 106 • 200 = 5,54 х 108 м3/с.

Объём рабочей зоны карьера, подлежащий проветриванию, равен:

Vрз=ΣШрп х ВК х Н = 1,8 х 106 м3,

при этом время проветривания равно:

Тпр =1,8 х 106 / 2,77 х 106 = 0,65 с

Количество пыли за период проветривания рабочей зоны составит:

Прз= Пкх Ттр= 26700 х 0,65 = 17355 мг

Уровень запылённости будет равен:

У = Прз / Vрз = 17355 / 1,8 х 106 = 0,0096 мг/м3,

Расчетное значение запыленности ниже ПДК (0,15 мг/м3). При орошении всех дорог значение запыленности снизится ещё на 20-40%.

 

При залповом выбросе уровень запыленности составит:

 

У3 = Пзалп х Тпр / Урз = 476700 х 0,65 / 1,8 х 106 = 0,265 мг/м3,

что превышает ПДК, но, учитывая высокую скорость проветривания рабочей зоны карьера, специальных мероприятий по снижению уровня за- пыленности при залповых выбросах можно не предусматривать.

Выделение в атмосферу газов от работы дизельных двигателей горно- транспортных машин и взрывных работ незначительно, и содержание вредных компонентов будет существенно ниже ПДК.

Таким образом, специальных мероприятий по борьбе с газами и пы- лью в данном случае можно не предусматривать.

Санитарно-защитная зона в соответствии с требованиями СН245 -71 ус- танавливается для данного карьера, с учетом залповых выбросов при взрыв- ных работах - 500 м от источника выброса. Граница санитарно-защитной зоны проходит по территории свободной от застройки, поэтому специальных ме- роприятий по организации можно не предусматривать.

 

2. Расчет интенсивности выделения газов и вредных компонентов в атмосферу

Выделение в атмосферу газов происходит от работы дизельных двигате- лей карьерных машин. Интенсивность газовыделения представлена в табл. 12.

Таблица 12

Источники и интенсивность газовыделения в карьере

Источники выделе- ния газов	Количество источников	Количество выделенных газов, м3/с	Коэффициент одновремен- ности работы	Интенсив- ность газо- выделения, м3/с
Погрузчик		0,53	1,0	0,53
Бульдозер		0,33	0,6	0,396
Автосамосвалы		0,34	0,4	0,68
Итого:		1,606

 

Расчет содержания вредных компонентов в рабочей зоне карьера для сравнения их с ПДК представлен в табл. 13.

Содержание вредных компонентов, выделяемых постоянными источника- ми, значительно ниже значений ПДК. Следовательно, специальных меро- приятий по борьбе с вредными газами и другими веществами можно не предусматривать.

При взрывных работах загрязнение атмосферы происходит не только за счет выделения твердых частиц, но и за счет продуктов сгорания взрыв- чатых веществ в виде газов, основными из которых являются оксиды углерода и азота. Концентрация этих газов сразу после взрыва в карьере составит, при использовании в качестве ВВ аммонита 6ЖВ и граммонита 79/21, в сумме 20,28 мг/м3. Такая концентрация во много раз превышает ПДК. За счет есте- ственного проветривания содержание вредных газов уменьшается. Время, не- обходимое для естественного проветривания, составит несколько минут.

 

3. Расчет зоны загрязнения воздушной среды

Расчет зоны загрязнения воздушной среды выполнен для постоянных источников загрязнения.

1) Вынос пыли и газа термическими силами составит:

Rmax= 20 ψ h= 20 1,05 2 = 42 м,

где: ψ - температурный коэффициент, ψ =1,05; h - высота выброса пыли и газа, м.

 

Таблица 13

Содержание вредных компонентов в рабочей зоне карьера

Компоненты	% содер- жание к объему выброса газа	Макси- мальная интен- сивность выделения компонен- тов, м3/с	Объем за время проветри- вания карьера, м3	Содержа- ние в ра- бочей зо- не карье- ра, м3/м3	% содержание в рабочей зоне карьера
Окислы азота	0,0002-0,5	6,54 10-3	4,9 10-3	1, 28 • 10-8	1,28 10-6
Окись углерода	0,01-0,5	6,54 10-3	4,9 10-3	1,28 • 10-8	1,28 • 10-6
Углеводороды	0,009-0,5	6,54 10-3	4,9 10-3	1,28 • 10-8	1,28 • 10-6
Альдегиды	0,001 - 0,009	1,18 10-4	0,9 10-4	2,2 10-10	2,2 10-8
Сажа	0,01-1,1	0,0144	0,01	2,8 • 10-8	2,8 • 10-6

 

2) Граница рассеивания пылегазового облака силой ветра после массового взрыва на карьере7, по ВНИИБТГ м:

L = 1.21 u- 1.59 exp (- 0.0018H)⎢- ln ⎜

C ⎟(292.5 u

+ 497.5 u- 500)⎥=

⎡ ⎛ C ⎞ 2 ⎤

⎣ ⎝ 0 ⎠ ⎦

= 11, 76 км

где Н – глубина карьера, например, 30 м; С – предельно-допустимая концен- трация пыли, 0,15 мг/м3; С0 – начальная концентрация пыли, например, 0,05 мг/м3; υ - скорость ветра, например, 2 м/с.

 

Таким образом, в радиусе 42 м от источника пыли и газов произойдет полное осаждение пыли, но силой ветра после массового взрыва облако рассеивается лишь на расстоянии 11,76 км от карьера. Учитывая, что в этой зоне не находятся природоохранные объекты, специальных мероприя- тий по ограничению выброса пыли можно не предусматривать.

 

4. Мероприятия по защите от шума

В карьере защищенными от шума являются рабочие места (кабины гор- ного оборудования) и передвижной вагончик (раскомандировочная).

Источниками шума являются горное оборудование - работа дизельных двигателей. Для обеспечения допустимого уровня шума предусмотрено ис- пользование следующих способов:

 

 

7 Ушаков К.З., Михайлов В.А. Аэрология карьеров. – М.: Недра, 1985, с. 39.

 

- звукоизоляция рабочих мест и бытового помещения;

- эксплуатация оборудования в щадящем режиме;

- использование индивидуальных средств защиты от шума.

 

Расстояние от действующего карьера до ближайшего жилья дачного по- селка, предположим, 40 м. Другие застройки находятся на значительном уда- лении. В зоне, примыкающей к дачному поселку, взрывные работы по проекту не ведутся. Уровень шума близок к допустимому.

 

5. Установление санитарно-защитной зоны

В соответствии с требованиями СН245-71 карьер относится к предприятиям с размером санитарно-защитной зоны 50 м от источников вы- броса вредных веществ, что превышает расчетную зону загрязнения воз- душной среды. В этой связи специальных мероприятий по организации мож- но не предусматривать.

 

Список литературы

А. Основная учебная литература.

1. Ушаков К.З., Бурчаков А.С., Пучков Л.А., Медведев И.И. Аэрология горных предприятий. - М.: Недра, 1987. – 421 с.

2. Ушаков К.З., Михайлов В.А. Аэрология карьеров. – М.: Недра, 1985.

 

Б. Дополнительная литература и учебные материалы.

1. Порцевский А.К., Комаров Е.И. Вентиляция шахт. Аэрология карьеров. Учебное пособие с грифом УМО для студентов специальностей 0901, 0902, 0904, 0905. – М.: МГОУ, 2004, 49 с. (1 издание).

2. Аэрология горных предприятий. Рабочая программа, методические указа- ния и контрольные задания для студентов специальностей 090100, 090200, 090400, 090500. М.: МГОУ, 2002, 15 с.

3. Кирин Б.Ф. Методические указания по составлению раздела «Аэрология подземных сооружений» в дипломных проектах студентов специальности 090400.

– М.: МГГУ, 2000, 41 с.

4. Машковцев И.Л., Балыхин Г.А. Аэрология и охрана труда на шахтах и в карьерах. – М.: изд. УДН, 1986, 312 с.

5. Айруни А.Т. Способы борьбы с выделением метана на угольных шахтах. –

М.: Обзор ЦНИЭИуголь, 1991, 65 с.

6. Галазов Р.А., Айруни А.Т., Сергеев И.В. и др. Газообильность каменно- угольных шахт СССР. Эффективные способы искусственной дегазации угольных пластов на больших глубинах. – М.: Наука, 1987, 198 с.

7. Айруни А.Т. Теория и практика борьбы с рудничными газами на больших глубинах. – М.: Недра, 1981, 329 с.

8. Ножкин И.В. Заблаговременная дегазация угольных месторождений. – М.: Недра, 1979, 271 с.

 

В. Справочная литература.

1. Рудничная вентиляция: Справочник под ред. К.З.Ушакова.- М.: Недра, 1988. – 440 с.

2. Справочник по горнорудному делу. – Под ред. В.А.Гребенюка. – М.: Не- дра, 1983. - 816 с.

3. Справочник по горнорудному делу (книга вторая). – Под ред. А.М.Терпигорева. – М.: Гослит по чёрной и цветной металлургии, 1952.

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение
Глоссарий наиболее употребляемых терминов
Значение кислорода и углекислого газа по теории К.Бутейко
I Аэрология рудников и шахт
Естественная тяга
Главные ядовитые примеси рудничного воздуха
Классификация способов борьбы с рудничной пылью
Климатические условия в шахтах
Основные понятия шахтной аэродинамики
Шахтные вентиляционные сети
Расчёт параметров проветривания тупиковых проходческих забоев
Расчёт параметров проветривания тупиковых очистных забоев

 

Расчёт параметров проветривания забоев лавообразных выработок
Расчёт расхода воздуха по шахте в целом
Источники движения воздуха в шахте
Способы дегазации метанообильных шахт
II Аэрология карьеров
Атмосфера и микроклимат карьеров
Состав атмосферного воздуха карьеров
Источники загрязнения атмосферы карьеров
Схемы естественного проветривания карьеров
Термодинамика атмосферы карьеров
Источники тепла
Термические силы и их влияние на состояние атмосферы карьеров
1. Прямоточная схема проветривания
2. Рециркуляционная схема проветривания
3. Комбинированные схемы проветривания
Проветривание карьеров энергией термических сил
Конвективная схема проветривания
Инверсионная схема движения воздуха
Комбинированное проветривание карьеров
Искусственная вентиляция карьеров
Интенсификация естественного воздухообмена
Технические средства при вентиляции свободными струями
Величина ущерба от загрязнения окружающей среды
Оценка воздействия на окружающую среду
Список литературы