 |  | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 УДК 502:622.03:622.015 Характеристика воздействия открытой разработки месторождений нерудного сырья на природную среду Приазовья
Ефимов В.Г., доцент, Байков А.В., доцент, Донченко М.С., студент Донецкий национальный технический университет
Дана краткая характеристика карьеров в пределах Старобешевского и Волновахского районов Донбасса, разрабатывающих месторождения нерудного сырья (флюсовые известняки, доломиты, первичные, вторичные и щелочные каолины). Определен перечень негативных воздействий открытой разработки на природную среду, а также выделены основные производственные процессы, приводящие к загрязнению природной среды на данной территории при открытой разработке месторождений полезных ископаемых по ряду карьеров
Мировой и отечественный опыт недропользования свидетельствует о том, что добыча твердых полезных ископаемых производится в основном открытым способом, обладающим существенными преимуществами в сравнении с подземной разработкой месторождений. Из общей мировой добычи полезных ископаемых на долю открытого способа приходится почти 75%, и этот уровень будет поддерживаться и в XXI веке. В Донбассе ежегодно открытым способом добывается 92% огнеупорных и 96% тугоплавких глин, 100% металлургического доломита и 79% флюсового известняка. Изучены 13 месторождений огнеупорных глин, из которых разрабатываются одиннадцать. Разрабатываются карбонатные отложения – месторождения флюсовых известняков и доломитов, обеспечивающие металлургическую промышленность страны. Это Новотроицкое, Еленовское, Стыльское и Каракубское месторождения. Эти месторождения сосредоточены на территории Старобешевского и Волновахского районов Донбасса. Кроме этого в Волновахском районе ведется разработка месторождений первичных, вторичных и щелочных каолинов (Белая Балка, Владимирское и Екатериновское) (табл. 1).
Таблица 1 – Характеристика месторождений нерудного сырья Старобешевского и Волновахского районов
Из табл. 1 видно, что все месторождения нерудного сырья разрабатываются открытым способом, причем на четырех из них (Стыльское, Еленовское, Новотроицкое, Каракубское) рыхление проводят с помощью буровзрывных работ. Буровзрывные работы являются одним из существенных источников загрязнения окружающей среды, и, прежде всего водных объектов. Это проявляется в сбросе с дренажными водами соединений азота – NH4+, NO2-, NO3-. Предположительно, основным источником этих соединений являются применяемые взрывчатые вещества на основе аммиачной селитры. При расходе взрывчатых веществ в пересчете на азот, составляющем 118,165 т, поступление соединений азота в дренажные воды карьера в результате ведения взрывных работ, составило 3,7 т или 3,1% от количества азота, входящего в состав использованных взрывчатых веществ (граммонит 79/21 (79% селитры, 21% тротила), гранулотол) [1]. Например, Стыльский карьер находится в районе слияния двух рек Сухая Волоноваха и Мокрая Волноваха, которые в свою очередь являются притоками р. Кальмиус. Валовый суммарный сброс соединений азота карьером составляет 174,5 т/год. Применяемые в настоящее время на ОАО «Докучаевский флюсо-доломитный комбинат» (ДФДК), ОАО «Комсомольское рудоуправление» и ОАО «Новотроицкое рудоупавление» взрывчатые вещества (граммонит (79/21;50/50, гранулотол) не отвечают требованиям эффективности производства взрывных работ. Гранулотол как в чистом виде, так и в смеси с аммиачной селитрой весьма токсичен, опасен при перевозках. При проведении массовых взрывов выделяется большое количество пыли и ядовитых газообразных продуктов и имеет показатель вредности равный 275 г/кг (в течении года ОАО «Космосмольское рудоуправление» использует приблизительно 726 тыс. тонн взрывчатых веществ) [2-4]. Кроме того, открытая разработка, на всех этапах (рис.1) способствует активизации экзогенных геологических процессов, изменению физико-механических свойств и состава почв, подземных и поверхностных вод. При этом можно выделить два вида нарушений: 1. ландшафтные – нарушения земной поверхности; 2. экологические – изменение условий жизнеобитания на землях горного отвода и прилегающих к ним территорий с падением их биологической продуктивности и резким снижением качества окружающей среды, что оказывает угнетающее действие на флору, фауну и здоровье человека.
I
Рис. 1 – Основные этапы и процессы открытой разработки месторождений полезных ископаемых
Негативное воздействие на природу может быть как непосредственным (прямым), так и косвенным, являющимся следствием первого. Размеры зоны распространения косвенного воздействия значительно превышают размеры зоны локализации прямого воздействия и, как правило, в зону распространения косвенного воздействия попадает не только элемент биосферы, подвергающийся непосредственному воздействию, но и другие элементы. Прямое влияние на качество окружающей природной среды проявляется: 1. При изъятии значительных территорий сельских и лесных земель для проведения горных работ. Как показывает практика, один гектар нарушенной разработками территории ориентировочно оказывает вредное влияние на гектар прилегающей территории. К примеру, площадь, занимаемая карьерами ОАО «Комсомольское рудоуправление» составляет 467 га, Екатериновское месторождение щелочных каолинов занимает площадь 17 га, причем территория разработки Екатериновского карьера находится на землях, используемых как улучшенные пастбища для выпаса скота. В настоящее время эта территория в значительной степени подвергается эрозии, в результате которой гумусовый горизонт почвы в значительной степени разрушен. 2. При загрязнении территории проведения горных работ отходами горно-обогатительных производств. Объём удаляемых в отвал вскрышных пород при открытой разработке обычно значительно превышает объём добываемого полезного ископаемого. Отношение этих объёмов характеризуется коэффициентом вскрыши, который иногда достигает 25, т. е. на 1 т полезного ископаемого приходится 25 т вскрышных пород. Подсчитано, что в карьере площадью до 8 га и глубиной менее 10 м на 1 т добываемого сырья приходится до 1,5 т вскрышных пород. Как пример, в ходе производственной деятельности на ОАО «Комсомольское рудоуправление» за 2018 год образовалось 2418333,997 тонн вскрышных пород, а площадь земель, занятых под отвалами ОАО «Докучаевский флюсо-доломитный комбинат» приближается к 1% территории города (территория Докучаевска составляет 118,9 км2). 3. При нарушении гидрологического режима местности и, как следствие, уменьшение биологической продуктивности земель. ОАО «Докучаевский флюсо-доломитный комбинат» оказывает существенные антропогенные нагрузки, как на поверхностные водотоки, так и на подземные воды. Комбинат осуществляет сброс сточных вод по 7-ми выпускам в реки Сухая и Мокрая Волноваха. В составе комбината имеются промышленная, ливневая и хозбытовая канализации. Карьерные воды сбрасываются в водные объекты по 4-ём выпускам без предварительной очистки [3]. При добыче полезных ископаемых открытым способом, формируется техногенный пересеченный рельеф, состоящий из высоких насыпей и глубоких впадин. При изменении отметок местности образуются положительные формы техногенного рельефа (искусственные возвышенности) и отрицательные формы (овраги, балки, лощины, котлованы и др.). Разность отметок может достигать до 100 - 200 м. Усиление контрастности среды существенно влияет на повышение активизации обмена веществом и энергией как внутри нового ландшафта, так и между ним и смежными природными комплексами. По этой же причине происходит интенсификация овраго- и оползнеообразования [5]. Основными технологическими процессами, в результате которых происходит интенсивное загрязнения геологической и природной среды являются: – буровзрывные работы; – выемочно-погрузочные работы; – погрузочные и разгрузочные работы; – сдувание пыли с бортов и площади карьера и отвалов; – транспортировка полезного ископаемого с карьера для переработки; – дробление, сортировка и усреднение полезного ископаемого; – отвалообразование . Все вышеперечисленные процессы, сопровождаются повышенным пылевыделением в атмосферу. Только со Стыльского карьера в атмосферу выделяется 12938,64 т/год неорганической пыли (доломит) при нормативе 12446,27 т/год [3]. На всех этапах открытой разработки и во всех процессах участвует тяжелая техника (экскаваторы типа ЭКГ-5 и ЭКГ-8И, колесные бульдозеры на базе К-700 и гусеничные на базе Т-330, станками шарошечного бурения СБШ-250МН) при использовании которой в атмосферу выделяются ядовитые газы (диоксид азота, углекислый газ, оксиды углерода) и создается дополнительная техногенная нагрузка на почвенный покров. В условиях перехода экономики ДНР на экологически безопасный путь развития горнодобывающее предприятие должно функционировать с учетом экологического фактора, так как для горного производства характерно существенное воздействие на окружающую среду. На современном этапе задача охраны окружающей среды и сохранения природных ресурсов в достаточном объеме для будущих поколений реализуется в горнодобывающей отрасли очень трудно и требует кардинальных изменений в технологии ведения горных работ, что в первую очередь связано с повышением значимости оценки экологического воздействия горного производства. Во многих странах (Германия, Чехия, Россия, Казахстан), отдают предпочтение безвзрывным технологиям на карьерах, что значительно снижает негативное воздействие на окружающую среду. Российским институтом горного дела СО РАН г. Новосибирска, рассматриваются особенности создания в карьерных выработках и логах отвалов вскрышных пород большой высоты, и предлагается способ формирования высоких отвалов в режиме управления деформационными процессами. Применение нового отвального комплекса обеспечивает экономичность и безопасность отвалообразования [6, 7]. Исследования, проводящиеся в Донецком регионе, зачастую затрагивают проблемы традиционной подземной добычи полезных ископаемых. Поэтому необходимо уделить достаточное внимание разрешению вопросов, вставших в ходе добычи нерудного сырья карьерным способом.
Библиографический список
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |  |
