Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 3 (1044950), страница 74
Текст из файла (страница 74)
Глава 5. Утилизация отходов горнодобывающей промышленности са обжига обеспечиваются при помощи измерителя насыпной плотности керамзита, установленного между откатной головкой печи и холодильником. Вспученные зерна керамзитового гравия по выходе из печи охлаждают и рассеивают на фракции. Рекультивация земель. Перечисленные пути утилизации и переработки отвалов добычи и отходов обогащения полезных ископаемых в значительной степени способствуют их ликвидации, однако на основе только такого рода мероприятий проблема может быть решена лишь частично, так как масштабы этих отходов огромны.
Поэтому в нашей стране проводятся работы, связанные с ликвидацией отвалов или их вредного действия на окружающую среду и по ряду друтих направлений. В частности, с 1962 г. ведутся работы по рекультивации земель, нарушенных открытыми горными разработками. Рекультивация — это комплекс работ, направленных на воспроизводство и улучшение (а порой и совершенно новое моделирование) всего нарушенного природно-территориального комплекса в целом. В процессе рекультивации различают два основных этапа: горнотехнический и биологический. Задачей первого этапа является подготовка территорий (планировка отвалов, придание откосам нужной формы, покрытие их плодородными грунтами и т.п.) для последующего освоения, Второй этап охватывает мероприятия по восстановлению плодородия нарушенных земель и созданию благотворных для жизнедеятельности человека ландшафтов. Рекультивация, таким образом, позволяет не только устранить вред- 318 ное влияние отвалов горнодобывающих предприятий на биосферу, но и вернуть народному хозяйству значительные земельные площади, которые могут быть использованы для создания лесных, массивов, сельскохозяйственного освоения, строительства некоторых объектов и ряда других целей.
Проблеме рекультивации в настояшее время уделяется большое внимание. Закладка выработанных пространств. С начала 60-х годов в горнодобываюшей промышленности нашей страны развиваются способы шахтной добычи полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства. С целью максимального удешевления закладочных работ стремятся в качестве закладочного материала использовать как отвалы и хвосты обогащения горных предприятий, так и отходы других отраслей промышленности (шлаки, золы и т.п.). В большинстве случаев способы добычи с закладкой применяют с целью более полной добычи полезных ископаемых, так как при обычной технологии их выемки для компенсации горного давления требуется оставлять под землей так называемые охранные целики, содержагцие десятки и сотни миллионов тонн руд и твердого топлива.
Практикуется и засыпка выработанных пространств пустой породой, обеспечиваюшая временное (на период добычи) укрепление кровли и резкое сокращение объемов поверхностных отвалов. В последнем случае предотвратить полностью оседание породной толщи (появление провалов на земной поверхности) не удается из-за усадки закладочного материала, достигающей иногда 50% от первоначально Часив ИИ. Техиологические решения по утилизации твердях отходов заложенного объема.
Применение же твердеющего закладочного материала обеспечивает его усадку, не превышающую 5 % даже при десятикратном превышении ожидаемого на глубине давления. Такая монолитная закладка особенно необходима при добыче высокоценных руд, когда недопустимы никакие их потери в охранных целиках. При монолитной закладке закладочный материал должен обладать способностью схватывания (твердения) и иметь предел прочности при одноосном сжатии 2,0 — 2,5 МПа. Указанные свойства зависят от химического состава, степени измельчения, твердости и нскоторых других характеристик используемого для закладки материала.
Поэтому различные твердые отходы горных, обогатительных, а также других предприятий не одинаково пригодны для этих целей. В большинстве случаев к таким материалам (отвальные песчаники, горелые породы, отходы обогащения и др.) необходимо добавлять активаторы схватывания: цемент, известь, гипс, жидкое стекло и др. В то же время отдельные виды измельченных шлаков, например, могут сами выполнять роль вяжущих материалов. Закладка может быть полной (при заполнении всего объема выработанного пространства) или частичной (при заполнении его в виде слоев или полос).
Приемы заполнения закладочным материалом выработанных пусгот могут быть различными. В зависимости от используемых способов гранспортирования и укладки заклаючного материала различают гидраваическую, самотечную, пневматическую, гидропневматическую, механи«ескую и ручную закладку. Выбор того или иного приема зависит от принятого порядка проведения горных работ и конфигурации выработанного пространства.
В качестве примера на рис. 5.2 представлена типичная схема отработки месторождения с монолитной закладкой выработанного пространства. Согласно рисунку, верхний горизонт месторождения уже отработан и заполнен отвердевшей закладочной смесью. В зоне А находящегося под ним горизонта производят в основном выемку руды камерным способом и ее подготовку к выемкс. В зоне Б происходит преимущественно закладка выработанного пространства. Рудное тело этого горизонта поделено на камеры и междукамерные целики. Выемку дробленой руды ведут из камер, боковые стенки которых представляют собой цельную руду (пустую породу) или отвердевшие закладочные массы. В аналогичных условиях проводят и заполнение выработанных камер закладочным материалом. Закладочный комплекс представляет собой предприятие, оснащенное необходимым для приготовления закладочной смеси оборудованием (дробилки, грохоты, смесители и т.п,), При транспортировании жидкой закладочной массы по трубопроводам в последние с целью компенсации их гидравлического сопротивления периодически подают сжатый воздух, а для предотвращения схватывания закладочной смеси к ней добавляют глину.
Использование закладки выработанного пространства при добыче полезных ископаемых является весьма перспективным, так как позволяет не только увеличить добычу руд и топлива (за счет охранных цсликов), 319 Глава 5. Утилизация отходов горнодобывающей промышленности П ° Е И Руда В массиВе (рудное тело) Пустая порода Руда„разрыхленная Взрыбом Закладочный монолит Рис. 5.2. Схема отработки месторождения с использованием монолитной закладки выработанного пространства: МКЦ вЂ” междукамсрный целик; К вЂ” камера; А- выемка руды из камер; Б — закладка камер и выемка руды нз мсждукамсрпых цсликов; 1 — комплекс приготовления закладочной смеси; 2— ствол для подачи закладочной смеси; 3 — штрски для транспортирования руды и подачи закладочной смеси; 4 — рудоспуск; 5 — горизонтальные выработки (орты) для разбуривания камер (мсждукамсрных цсликов), подачи закладочной смеси и доставки руды; б — рудовыпускной канал„7 — рудоподъемный ствол; 8 — выпускные выработки (воронки или траншеи); Р— подсечка; 10 — скважины дчя зарядов взрывчатых веществ; П вЂ” копер 320 ио и ликвидировать значительную часть хранящихся на земной поверхности твердых отходов промышленности.
Однако закладка — дорогостоящее мероприятие, существенно сказывающееся на себестоимости добываемых полезных ископаемых. В этой ".вязи большое внимание уделяется Геотехнология. При существующей технологии открытой и подземной разработок полезных ископаемых все труднее добиваться более эффективных результатов как с точки зрения дальнейшего повышения производительности труда и снижения себестоимости продукции, так и с точки зрения охраны природы. вопросам удешевления и сокращения потребления прежде всего самих закладочных материалов с одновременным увеличением их эффективности. Существенные успехи, в частности, достигнуты в последнее время в области приемов закладки, основанных на вспучивании закладочных материалов.
В связи с этим большое внимание уделяется разработке геотехнологических процессов добычи полезных ископаемых, которые исключают вынос на земную поверхность пустых пород. Под геотехнологисй понимают совокупность химических, физико-химических, биохимических и микробиологических методов добы- Часть Л11, Технологические решения но утилизации твердых отходов Расплавленная сера 1идрооодьемник ср о. о Е о '8. а о додо Е ~а а о ъ ъо Ф о ~с Рис, 5.3. Примеры использования гсотехнологнческнх методов добычи полезных нс- сопаемых: ~ — подзсинос выщслачиваиис соли; 6 — скаажинная гидродобыча; в — подзсмиая выплавка; .
— элсктротсхнологнчсская добыча; д — подзсниая газификация 321 чи полезных ископаемых на месте их залегания. Геотехнологические методы выгодно отличаются от обычных методов добычи полезных ископаемых: добычу ведут через скважины, средством добычи служит рабочий агент (теплоноситель, растворитель), исключается тяжелый труд (так как управление процессом ведется на поверхности земли), переработку руды обычно проводят на мссте залегания. К геотехнологическим методам относят скважинную гидродобычу, подземную выплавку полезных ис- копаемых, подземную газификацию углей, возгонку сублимирующихся веществ и ряд других (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
