ПЗ Кулагина Ж.А. 944 (1202834), страница 4
Текст из файла (страница 4)
По данным замеров установлено, что удельное количество пылиизменяется в диапазоне 30-160 г/м3, в зависимости от количества вредныхвеществ, свойств пород, глубины бурения и глубины разработки полезногоископаемого [8].Вредные примеси образуются в виде пылегазового облака, около однойтрети вредных газов остается во взорванной горной массе, а затем выделяется ватмосферу, тем самым загрязняя все прилегающие участки, остальная частьвредных веществ мгновенно выбрасывается в окружающую среду.Выпадая из пылегазового облака, мелкодисперсная пыль оседает на уступахкарьера и в ближайших населенных пунктах, являясь в последующемисточником пылевыделения, при атмосферных осадках образуются дождевыесточные воды, которые скапливаются на береговых линиях ближайшихводоемов.
Увеличивается концентрация оксидов азота в производственныхводах при растворении взрывчатых веществ, которые применяют при взрывныхработах на разрезах [8].Внушительнымвыделениемпылисопровождаютсяпогрузочно-разгрузочные работы, максимальное количество вредных веществ выделяетсяпри работе экскаваторов и бульдозеров. От естественной влажности, крепостигорных пород зависит концентрация пыли, выделяемая в атмосферный воздух.Концентрацияпыливышевпериодотрицательныхтемператур,среднегодовая температура в Республике Саха (Якутия) составляет минус9,3°С, за счет этого увеличивается ветровая активность в зимний период ипроисходит осыпание смерзшихся кусков породы с верхней части поверхностигорной массы.Отрицательноевоздействиенаокружающуюприроднуюсредусуществующими видами транспорта угольной промышленности проявляется ввиде отделения территорий при сооружении транспортных коммуникаций, врезультате сдувания с поверхности транспортируемого материала происходит22загрязнениеатмосферноговоздухапылью,подвижнымсоставомиобслуживающим хозяйством вредными веществами загрязняются водныересурсы [8].При движении в результате взаимодействия автомобильных колес споверхностью дороги грузовой транспорт загрязнет атмосферный воздух,интенсивность пылеобразования зависит от грузоподъемности и скоростидвижения автомашин, а также от материала верхнего покрытия и состояниядороги [8].Во время работы автомобильного и железнодорожного транспортапроисходит загрязнение атмосферы карьера вредными веществами, которыеобразуются при сжигании огромного количества топлива в двигателяхвнутреннего сгорания.
В атмосферу вместе с отработавшими газами поступаютгазообразные и аэрозольные компоненты.В наибольшей степени опасными из газообразных компонентов дизельныхдвигателей являются вредные вещества, такие как оксиды серы, оксиды азота,оксиды углерода, углеводороды,пары и аэрозолинесгоревшего топлива,смазочного масла.На промышленных предприятиях большое распространение получилоиспользование конвейерного транспорта на карьерах, для непрерывногоперемещения горных масс, при их использовании появляются новые источникивыделения пыли, такие как дробильные и грохотильные установки [8].2.3 Воздействие предприятия ОАО ХК «Якутуголь» на экосистему рекиЧульманКомпания-производитель по добычи и переработке твердых коксующихсяуглей ОАО ХК «Якутуголь» является одной из самых востребованных вРоссии, годовой объем добычи угля достигает около 11,5 миллионов тонн,23данная компания имеет годовой запас угля в размере 200 миллионов тонн [9].Разрез «Нерюнгринский», шахта «Джебарики-Хая» и разрез «Кангаласский»составляют структуру холдинговой компании.В 1975-1985 годах было осуществлено строительство и ввод в эксплуатациюразреза«Нерюнгринский»,насегодняшнийденьэтосамоекрупноеугледобывающие предприятие на Дальнем Востоке.Месторождение каменного угля находится на территории Нерюнгринскогорайона Республики Саха (Якутия), недалеко от года Нерюнгри, в АлданоЧульманском угленосном районе Южно-Якутского угольного бассейна [9].Месторождение представляет собой замкнутый разрез протяжённостью 6километров в длину и 4 километра в ширину.
В разрезе преобладающимразвитием пользуются разнообразные мелко и крупнозернистые песчаники,содержащие около 80-82% разреза, так же присутствует около 11%тонкозернистых пород, а именно алевролиты и аргиллиты.На рисунке 2.1 представлено месторождение угольного разреза [9].Рисунок 2.1 Месторождение угольного разреза «Нерюнгринский»Ежегодно территориальная зона разреза «Нерюнгринский» увеличивается внесколько раз, проводится техническое перевооружение горного оборудования,вводится в эксплуатацию оборудования большой единичной мощности, ведетсясоздание мощных горнотранспортных комплексов.На территории разреза ведутся буровзрывные работы путем поэтапноговзрыва уступов карьера. На части блока бурятся скважины, затем заряжаются и24готовятсяквзрыву.Взрывныеработыосуществляютсябризантнымвзрывчатым веществом, а именно гексогеном, который сгорает на открытомвоздухе и при быстром нагревании разлагается с взрывом.
При использованииданного вещества происходит разрушение, дробление горных пород, удалениеслояпокрывающихпласт.Увеличиваетсяколичествосточныхводпромышленности и оказывает неблагоприятное влияние на органолептическиесвойства воды, за счет чего происходит ухудшение санитарного режимаводоема. Разрушение породы крупным срезом, пылеобразование и вибрацияпроисходит за счет использования вращательно буровых станков для буренияскважин [9].Угледобывающее предприятие ХК ОАО «Якутуголь» шахта «ДжебарикиХая», находится в Нерюнгринском районе в поселке Джебарики-Хая, проектнаямощность шахты составляет 600 тысяч тонн в год, за период 2015 года запасышахты составили около 280 тысяч тонн угля [9].С 2016 года холдинговой компанией «Якутуголь» осуществляется переход сподземного способа добычи угля на открытый способ на Джебарики-Хаинскомугольном месторождении.Переход на открытый способ добычи угля представлен на рисунке 2.2.Рисунок 2.2 Переход на открытую добычу угля шахты «Джебарики-Хая»До конца прошлого года на разрезе велись только вскрышные работы, вотвалы вывезли порядка полумиллиона кубических метров пустой горнойпороды [9].25В начале 2017 года на разрезе начали использовать горное оборудование, аименно экскаваторы с объемом ковша 2,7 кубических метров.
На вскрышныхработах задействованы экскаваторы вместимостью ковша 11,5 кубическихметров. Транспортировку угля и горной массы на линии осуществляют 6самосвалов с грузоподъемностью 40 и 55 тонн. По мере увеличения объемовдобычных и вскрышных работ на разрезе количество техники будет расти. Доконца 2017 года на месторождении планируется добыть около 150 тысяч тоннугля, отгрузить 1,2 миллионов кубических метров горной массы [9].Негативнымипоследствиями,которымибудетсопровождатьсядеятельность перехода от подземного способа добычи угля на открытыйспособ, являются: транспортировка всех запасов угля с шахты в отвалы ближе к разрезу, чтоприведет к резкому увеличению выбросов загрязняющих веществ отгорнотранспортных комплексов; вскрытие шахт на поверхность, данный процесс приведет к загрязнениюатмосферы вредными газами, угольной и природной пылью,повышениюконцентрации хлоридов и сульфатов в почвах, накоплению больших объемовметана и углекислого газа в атмосфере; складирование значительного количества породына поверхности вотвалах; значимый вклад в загрязнение атмосферы внесут источники, связанные сотгрузкой угля, а также отгрузкой горной породы; сброс в водоемы рек сточных вод, которые загрязнены взвешеннымивеществами, нефтепродуктами, фенолами, бактериальными примесями; нарушения,загрязненияэлементовокружающейсредызасчетдополнительных технологических процессов и производств, без которыхневозможно ведение подготовительных и добычных работ.Одним из старейших угледобывающих предприятий Республики Саха(Якутия)является«РазрезКангаласский»,принадлежащийОАОХК26«Якутуголь», находится на Кангаласском буроугольном месторожденииЛенского бассейна.
Запасы угля данного разреза составляют более 31миллиарда тонн [9].На рисунке 2.3 изображена добыча угля ОАО «Разрез Кангаласский».Рисунок 2.3 Добыча угля ОАО «Разрез Кангаласский»На разрезе внедрена бестранспортная система производства вскрышныхработ с применением драглайна, данная модель предназначена для выемкигрунтов различных категорий, пласты грунта переносят в отработанный карьерили размещаются на краю разреза, однако породы требуют предварительногоразрыхления посредством направленного взрыва.На разрезе применяют тяжёлыебуровыестанки, данные станкипредназначены для бурения в породах наклонных и вертикальных скважин,диаметр которых составляет 160-400 миллиметров, а глубина 32-60 метров [9].Прибурениискважиннегативнымиисточникамивоздействиянаокружающую среду являются: буровые установки, станки; система подачи буровых растворов; буровые сточные воды и шлам; двигатели внутреннего сгорания; горюче-смазочные материалы и реагенты;27 загрязняющие вещества в выхлопных газах двигателей, попадающие ватмосферный воздух (оксиды углерода и азота, углеводороды, сернистые газы идр.); хром, используемый для химической обработки буровых растворов; физическое нарушение почвенно-растительного покрова, природныхландшафтов на буровых площадках и по трассам линейных сооружений (дорог,трубопроводов); изъятие водных и земельных ресурсов; нарушениетемпературногорежима,такжетермоэрозия,наледеобразование, заболачивание и т.д.; загрязнение поверхностных вод различными маслами, нефтепродуктами ихимическими веществами, что ведет к последующему проникновению этих водв скважину; загрязнение подземных вод в ходе бурения.2.4 Расчет выбросов при пересыпке угляПогрузка угля осуществляется открытым ленточным конвейером, шириналенты – 1400 мм (1,4 м.), длина – 300 м, высота пересыпа – 2 м.
Влажностьугля – 9%, количество угля составляет 133000 т/год, в течение часамаксимальное количество отгружаемого угля составляет 350 тонн.Пункт погрузки расположен в Республике Саха Якутия, для данного районахарактерная скорость ветра составляет 3,4 м/с.При проведении всех видов погрузочно-разгрузочных работ, суммарнаямасса твердых частиц будет определяться по формуле 2.1 [10]:(где)(2.1)- суммарная масса твердых частиц, т/год;- коэффициент скорости ветра (=1,3 м/с);28- коэффициент степени защищенности узла от внешних воздействий(принимается равным=1,0);- коэффициент влажности породы (принимается равным=0,8 %);- коэффициент высоты пересыпа угля ( =2 м);- удельное выделение твердых частиц с тонны перегружаемого угля(=3,0 г/т);- количество перегружаемого угля (=133000 т/год);η - степень улавливания твердых частиц в пылеулавливающей установке,(средства пылеподавления не используются η=0).Тогда суммарная масса твердых частиц по формуле 2.1 будет равна:= 1,2·1·0,8·2·3·133000·10-6 = 0,76 (т/год),= 1,2·1·0,8·2·3·350/3600 = 0,56 (г/с)Суммарная масса твердых частиц, сдуваемых при транспортированиигорной массы открытым ленточным конвейером, определяется по формуле 2.2[10]:(где)(2.2)- суммарная масса твердых частиц, сдуваемых при транспортированиигорной массы, т/год;- коэффициент скорости ветра (=1,2 м/с);- коэффициент влажности породы (-удельная(сдуваемость=0,8 %);твердых частицсленточногоконвейера=3·10-5кг/м2с);- коэффициент высоты пересыпа угля ( =2 м);- длина конвейера ( =300 м);- коэффициент измельчения горной массы (принимается равным 0,1);- годовое количество рабочих часов ( =800 ч/год).Суммарная масса твердых частиц, сдуваемых при транспортированиигорной массы открытым ленточным конвейером, будет равна:29= 3,6·1,2·0,8·3·10-5·2·300·0,1·800 = 4,97 (т/год),=1,2·1,2·3·10-5·2·300·0,1·103= 2,59 (г/с)Суммарная масса твердых частиц, выделяющихся при погрузке угля,определяется по формулам 2.3 и 2.4 [10]:М=+М=+,(2.3)(2.4)Суммарная масса твердых частиц, выделяющихся при погрузке угля, будетравна:М = 0,76 + 4,97 = 5,73 (т/год),= 0,56 + 2,59= 3,15 (г/с)2.5 Расчет удельного и валового выброса пыли в процессе перегрузки угляПерегрузка угля ОАО ХК «Якутуголь»осуществляется одноканатнымигрейферными кранами типа «ГПК-5».Исходные данные для расчета приведены в таблице 2.1Таблица 2.1Наименование исходныхданныхПаспортнаяпроизводительностьгрейфера:а) тонн в часб)тонн в годПроизводительностьгрейферного кранаКоэффициент загрузкигрейфераЗначение исходных данных,используемых в расчетахДанные оТехнологическиеперегружаемомданныематериалеОбозначения изначенияиспользуемых врасчетах параметров3501330001330000,38×3501330,3830Продолжение таблицы 2.1Наименование исходныхданныхСодержание пылиМестные метеоусловияЗначение исходных данных,используемых в расчетахДанные оТехнологическиеперегружаемомданныематериале0 - 200 мкмОбозначения изначенияиспользуемых врасчетах параметров0,033,4 м/с1,2Степень защищенности узлаоткрыт с 4-х сторонпересыпки1,0Влажность материала9%0,8Учет крупности материала50-10 мм0,5Учет неравномерностивыгрузки материалаВысота перегружаемогоматериалаКоэффициент,учитывающий мощныйзалповый выброс приразгрузке самосвалаГрейфер ГПК-50,8 м0,165Н0,71,0Объемы пылевыделений удельных выбросов рассчитываются по формуле2.5 [10]:(2.5)где- объёмы пылевыделения, г/с ;- весовая доля пылевой фракции в материале (принимаем по таблице2.1);- доля пыли, переходящая в аэрозоль (принимаем по таблице 2.1);- коэффициент, учитывающий местные метеоусловия (принимаем потаблице 2.1);-коэффициент, учитывающий местные условия, степень защищенностиузла от внешних воздействий (принимаем по таблице 2.1);- коэффициент, учитывающий влажность материала (принимаем потаблице 2.1);31- коэффициент, учитывающий крупность материала (принимаем потаблице 2.1);- поправочный коэффициент для различных материалов в зависимости оттипа грейфера (принимаем по таблице 2.1);- поправочный коэффициент при мощном залповом сбросе материалапри разгрузке автосамосвала (принимаем по таблице 2.1);- коэффициент, учитывающий высоту пересыпки ( =0,7 м);- суммарное количество перерабатываемого материала, (=133 т/час).Тогда объемы пылевыделений удельных выбросов, рассчитанные поформуле 2.5, будут равны:==1,84 (г/с)Объемы пылевыделений валовых выбросов могут быть рассчитаны поформуле 2.6 [10]:(2.6)где- объёмы пылевыделения, г/с ;-коэффициент учета неравномерности выгрузки материала (принимаемпо таблице 2.1);- суммарное количество перерабатываемого материала в течение года(=133000 т/год).Объемы пылевыделений валовых выбросов, рассчитанные по формуле 2.6,будут равны:= 0,03·0,03·1,2·1·0,8·0,5·0,165·1·0,7·126000 = 6 (т/год)2.6 Расчет выбросов твердых частиц при буровых работахБуровые работы ОАО ХК «Якутуголь»осуществляются буровымистанками типа «СБШ- 200Н», не оснащенными системой пылеулавливания,32диаметр буримых скважин равен 0,4 м, скорость бурения - 14 м/ч, плотностьпороды - 3,2 т/м3.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
