Снижение загрязнения атмосферы газообразными продуктами

Для систематизации изложения мероприятий, снижающих загрязнение воздушной среды, воспользуемся следующей группировкой основных поступлений газообразных загрязняющих веществ в атмосферу (табл. 1).

Пути снижения вредности выхлопных газов в процессе эксплуатации двигателей при разработке открытых месторождений не отличаются от общих мероприятий по снижению загрязнения воздушной среды двигателями внутреннего сгорания. Кроме того, снижение вредных выбросов обеспечивается в результате нормализации режимов работы двигателей, достигаемой при улучшении качества транспортных трасс.

 

Таблица 1

Загрязнение атмосферы газообразными продуктами

Вид работ	Основные причины загрязнения атмосферного воздуха
Подземная разработка месторождений	Выдача из подземных выработок рудничного воздуха Газовыделение и горение породной массы в отвалах Миграция на поверхность газов, выделяющихся из массивов полезных ископаемых и пород
Открытая разработка месторождений	Эксплуатация транспортных и технологических машин с двигателями внутреннего сгорания Массовые взрывы при отбойке пород и полезных ископаемых Пожары в карьерах и на отвалах Газовыделения из породных отвалов Газовыделения из массивов полезных ископаемых и пород

 

Выхлопные газы двигателей транспортного и самоходного технологического оборудования, используемого при подземной разработке месторождений, поступают в горные выработки и выдаются на поверхность в качестве составной части рудничного воздуха. Проблема снижения загрязнения рудничным воздухом локальных участков атмосферы радикального решения до настоящего времени не имеет. Вопросы качества рудничного воздуха рассматриваются только в свете обеспечения безопасных условий труда в горных выработках. Однако необходимо отметить, что очистка рудничного воздуха может осуществляться проще, чем, например, карьерного, так как выброс загрязняющих веществ в атмосферу осуществляется через вскрывающие выработки, устья которых могут быть оборудованы очистными устройствами. Очистка рудничного воздуха целесообразна и с точки зрения комплексного использования минерального сырья, достигаемого при утилизации выбрасываемых соединений, например, метана.

Миграция метана и диоксида углерода на поверхность при производстве подземных работ весьма малоуправляемый процесс; практически совсем не поддается управлению поступление в атмосферу этих соединений после прекращения разработки месторождения или отдельных его участков. В местах выхода на поверхность метана почвы меняются, уплотняются и приобретают серый оттенок, растительность на этих участках погибает; места выделения СО₂ и «мертвого воздуха», в составе которого практически отсутствует кислород, отличаются от соседних участков поверхности более интенсивным развитием растительного покрова.

Зоны выделения газов являются объектами систематического наблюдения. К мероприятиям по защите от этих опасностей относятся:

1) выявление очагов выделения газов для установления границ опасных зон;

2) газоизоляция и проветривание нижних частей зданий, расположенных в угрожаемых или опасных зонах по метану;

3) дренирование газов на пути их миграции посредством скважин и пройденных ранее подземных наклонных горных выработок.

Из перечисленного следует, что в этих мероприятиях не предусматривается защита воздушной среды от загрязнения.

Процессы газовыделения из полезных ископаемых и пород при открытой разработке имеют аналогичный характер, однако, проявляются во многих случаях с большей интенсивностью в связи со значительными площадями обнажения пород. Дегазация угольных пластов посредством скважин, пробуриваемых на уступах, с утилизацией каптируемого метана представляется целесообразной. Необходимо отметить, что при подземной разработке аналогичное мероприятие успешно реализуется на многих шахтах.

Совершенствование технологии взрывных работ и использование рациональных «малогазовых» взрывчатых веществ являются действенными мерами, обеспечивающими снижение объема газообразных выбросов в атмосферу при массовых взрывах. Массовые взрывы следует производить с учетом погодных условий.

Мероприятия по снижению газовыделений, происходящих из отвалов вследствие окисления пород и при возникновении очагов горения, включают в себя следующие:

– выбор рациональных форм отвалов (в частности, отказ от терриконов и переход на плоские отвалы),

– послойный порядок отсыпки пород,

– уплотнение верхних и боковых поверхностей отвалов,

– проведение рекультивационных работ.

Для самовозгорания породного отвала необходимо совмещение трех факторов: наличие горючих веществ, поступление достаточного количества воздуха для их окисления, аккумуляция тепла окисления. Профилактика самовозгорания направлена на ликвидацию хотя бы одного из перечисленных факторов.

Эффективным способом противопожарной профилактики и тушения пожаров на терриконах служит нагнетание в них водоизвестковой суспензии. При этом в породе создается щелочная среда, неблагоприятная для жизни «поджигателей терриконов» ‑ теоновых бактерий. Важным мероприятием снижения вероятности самовозгорания отвала является снижение химической активности массы путем обработки ее антипирогенами – веществами, вступающими в химическое взаимодействие с углем и покрывающим поверхность защитными пленками (5-10 %-й раствор хлорида натрия или кальция, 1-5 %-я суспензия отходов содового производства).

Наибольшее распространение в угольной промышленности как способ тушения породных отвалов конической или хребтовой формы получило их переформирование в отвалы плоской формы (гидросмыв вершины отвала). Отвал считается потушенным при понижении его высоты в два раза и охлаждении верхнего слоя на глубину 2, 5 м до 80 ^оС.