Процессы техногенной метаморфизации состава вод и пород

технологический комплекс поверхности, имеющий: открытый угольный склад, узел погрузки угля в  ж/д вагоны, породные отвалы, из которых: действующим является плоский породный отвал высотой до 20 м и недействующие плоские отвалы высотой 20 м

механические  мастерские, имеющие: кузнечный цех, стационарный сварочный пост

автономный  газонагреватель (АГН)

вентиляционные  стволы

вакуумнасосные

Шахта, как горнодобывающее предприятие, в отличие от других предприятий  перерабатывающих отраслей, таких как: химическая, металлургическая, нефтеперерабатывающая, не входит в число экологически опасных  производств.

На  шахте отсутствуют какие-либо физико-химические процессы, а также не производится глубокий химический процесс переработки какого-либо сырья. Все основные технологические процессы основаны на сугубо механическом воздействии на добываемое вахтой сырье.

Выемка  угля в очистных забоях осуществляется с помощью очистных комплексов ОКП-70 по пласту Тройному, КМТ - по пласту Четвертому и КК-80 - по пласту Пятому. Транспортировка угля из очистных забоев и горной массы от проходки к скиповому подъему производится конвейерами 1Л-80, 2ЛТ-30. «Гварек», 1ЛУ-120 и 2ЛУ-120.

Порода  из полевых выработок к многоканатному подъему доставляется в шахтных  вагонетках типа ВДК-2,5 электровозами 2АМ-8 или АРП-14. Горная масса из очистных и смешанных породных забоев по многоканатному скиповому подъему скипами емкостью 35 м³ выдается на поверхность в приемный бункер, из которого одна ленточным конвейером подается на обогатительную фабрику.

Обогащение  угля (горной массы) с зольностью 38-52% производится "мокрым" способом в тяжелых магнетитовых средах. Перед обогащением рядовой уголь разделяется на три класса: 13 - 150 мм, 6-13 мм и 6 мм.

Уголь крупностью 10-150 мм (20-22% от общей массы) обогащается на колесных сепараторах СКВ-32. Уголь крупностью 6-10 мм (21-24 % от общего объема исходного угля) обогащается в трехпродуктовых тяжелосредних гидроциклонах. На этих обогатительных аппаратах выделяется концентрат с зольностью 8,0 %, промпродукт – 28 %, порода - 85-87%. Уголь крупностью - 6 мм (отсев) с зольностью 22-24% поступает на погрузочный комплекс без обогащения.

В процессе обогащения образуется большое  количество шлама (уголь с крупностью частиц 0,5 мм). Крупный шлам осаждается в горизонтальной центрифуге, а мелкий - в радиальном сгустителе с диаметром бассейна 18 м.

Перелив из радиального сгустителя насосами подается на дисковые вакуум-фильтры. Обезвоженный на вакуум-фильтрах шлам (кек) с влажностью около 35% поступает  на сушку в газовую трубу-сушилку. К кеку присаживается (до 65 % от общего объема высушиваемого угля) отсев.

Топливом  для трубы-сушилки служит газ  метан, каптируемый из подземных  горных выработок.

Концентрат  и промпродукт системой конвейеров подаются в погрузочные ж/д бункеры  емкостью соответственно 480 и 430 т. Отсев, выход которого составляет около 55 % от общей массы товарного топлива, также поступает на погрузочный  бункер емкостью 240 т. В случае заполнения ж/д бункеров углем сорта "отсев", и отсутствия ж/д вагонов уголь  этого сорта подается на открытый угольный склад емкостью около 80 тыс  тонн.

При постановке ж/д вагонов под погрузочные  бункеры сорта «отсев» и начале их загрузки углем из бункеров в  это же время с помощью системы  ленточных конвейеров обратной подачи осуществляется отгрузка отсева со склада. С открытого угольного склада «отсев» отгружается и в период с 7.00-14 час, т.е. во время ремонтной  смены, когда на шахте УОФ не работает.

С угольного склада отсев отгружается  и в нерабочие по добыче дни (воскресные и праздничные). Порода из породных бункеров автосамосвалами БЕЛАЗ-5140 грузоподъемностью 27 т и КРАЗ-255 грузоподъемностью 12 т вывозится в плоские породные отвалы.

Пылеобразование в процессе обогащения угля происходит в тех местах технологической  цепи, где полезное ископаемое подвергается различным механическим воздействиям и в частности, таким как грохочение (разделение горной массы по крупности по классам - 150 и +150 мм, дробление класса +150 мм, вторичное грохочение).

В течение года в двух топках в среднем  сжигается 4000 тыс. м³ чистого метана. Газонагреватель работает на газе, следовательно, в выбросах его отсутствуют твердые компоненты, и поэтому не оснащен пылеулавливающим оборудованием.

В кузнечном горне механического  цеха сжигается угольный концентрат крупностью 13-50 мм и зольностью 8,0-8,5%. В течение года в горне потребляется 10 т угля.

Отсос дымовых газов осуществляется из-под  зонта, установленного над горном. Для  отсоса используется шахтный вентилятор "Проходка-500". Дымовые газы в  атмосферу выбрасываются без  очистки через выхлопную трубу  диаметром 0,3м, высотой 6 м. Зола после ее охлаждения вывозится на породный отвал.

В течение года для сварочных работ  расходуется 6 т электродов АНОФ/4 и 6 т АНОФ/5. Отсос газов осуществляется вентилятором "Проходка-500", которым  они без очистки выбрасываются в атмосферу.

Высота  выхлопной трубы 6 м, диаметр 0,2 м. в течение года в атмосферу выбрасывается 228 кг сварочных аэрозолей и 27 кг оксидов марганца.

Для проветривания горных выработок  на шахте работают две вентиляторные  установки главного проветривания:

на  основаной площадке (блока №1) вентилятор ВРЦД-4.5 производительностью 17700 м^З/мин,

на  вентстволе № 1 (на расстоянии 2720м от скипового подъема) вентилятор ВЦД-47, производительностью 12800 м^З/мин.

Общешахтная воздушная струя проветривания  горных выработок по вентиляционным каналам через диффузор без очистки  выбрасывается в атмосферу.

Высота  диффузоров:

на  блоке №1 - 10 м

на  вентстволе №1 - 17 м

Газовоздушная струя, выбрасываемая в атмосферу, содержит от 0,4 до 0,5 % газа метана и от 5,7 до 13 мг/м^З твердых частиц.

На  шахте смонтировано три вакуумнасосных оборудованных вакуумнасосами типа КВН-50, НВ-50, ЖВН-50.

На  блоке №1 смонтировано 12, вакуумнасосов, в работе находятся 6 насосов.

На  вентстволе смонтировано 11 вакуумнасосов, в работе находится также 6 насосов.

На  бывшей шахте №5 смонтировано 5 вакуумнасосов  КВН-50.

Метан, каптируемый вакуумнасосоной на бывшей шахте №5, полностью поступает  на утилизацию в котельную Восточного РСУ, расположенного рядом с вакуумнасосной.

На  ВНС-1 метан используется как топливо  в сушильном отделении УОФ  и в атомном газонагревателе. В объеме 14000 тыс. м^З выбрасывается в атмосферу 18376,96 тыс. м^З

На  ВНС-3 внбрасшюется в атмосферу 42048 тыс.мЗ.

Погрузка  продуктов обогащения, концентрата, промпродукта, отсева производятся практически  в одной точке.

Уголь из бункеров качающимися питателями ПК-12 выгружается на специальный  желоб, оборудованный противопылевым ограждением. По желобу уголь поступает  в ж/д вагоны. При этом высота пересыпа угля не превышает 1м.

Пункты  пересыпа оборудованы специальными водяными форсунками. В случае поступления на погрузку пересыщенного угля для исключения пылеобразования через форсунки подается вода, «шапка» угля, погруженного в ж/д вагоны, уплотняется специальным катком. Это наиболее эффективная мера против пылеобразования и рассеивания угля при транспортировке его от шахты к потребителю.

Угольный  склад предназначен для складирования  и хранения угля сорта «отсев», т.е. крупностью - 6 мм, объем которого составляет около 55 % от всего товарного угля.

Концентрат  и промпродукт складов для  временного хранения не имеют и отгружается  только из бункеров в ж/д вагоны.

В случае несвоевременной отгрузки из ж/д бункеров концентрата или промпродукта, это приводит к остановке обогатительной фабрики и даже шахты в целом.

При отсутствии ж/д вагонов под бункерами  «отсева» он конвейером поз.              680 отгружается на угольный склад. При постановке порожних ж/д вагонов под погрузку "отсева" уголь этого сорта грузится в вагоны.

В течение года на угольный склад поступает, а затем отгружается в ж/д вагоны 1100 тыс. тонн отсева.

Пылеподавление  на открытом складе угля происходит при  ссыпании угля на склад, а также в  результате выдувания мелких фракций  при хранении угля на складе.

В связи с тем, что влажность  отсева, в сравнении с концентратом и промпродуктом высокая - 8-9%, против 5-6% у концентрата, а также длительного периода снежного покрова вклада (до 250 дней в году) пылеобразование на этом участке незначительное. Выброс в атмосферу твердых частиц при формировании склада составляет 2,587 т/год.

На  шахте имеется 5 плоских породных отвала, из них: один - действующий, 4 - недействующих.

Один  из недействующих отвалов - горит.

Площадь пылящей поверхности отвалов, с  которых происходит сдувание твердых  частиц, составляет:

плоский отвал №1 - 73,71 тыс. м^З

плоский отвал №2 - 105,3 тыс. м²

плоский отвал №3(с) - 72,54 тыс. м²

плоский отвал 3-1(н) - 91,78 тыс. м²

плоский отвал №4 - 65,13 тыс. м²

Пылевыделение с породных отвалов происходит в  процессе формирования, т.е. отсыпки  действующего отвала, а также в  результате выдувания мелких фракций  как с действующего, так и с  недействующего отвалов.

В настоящее время порода, выдаваемая из шахты от проходки и ремонта  горных выработок, а также извлекаемая  из горной массы на УОФ, аккумулируется в породном бункере емкостью 280 м^З.

Из  бункера порода автосамосвалами  БЕЛАЗ-5410 (грузоподъемностью 27 т) вывозится во внешний плоский породный отвал №4, расположенный на расстоянии около 1235 м.

Годовой объем породы составляет около 1100 тыс. м^З. Порода сложена из мелкозернистых песчаников, аргиллитов и алевролитов.

Зольность породы составляет 79 – 84 %.

В целях предотвращения самовозгорания породы шахтой применяются профилактические меры: порода переслаивается инертным (негорючим) материалом: глиной, перегорелой, охлажденной породой и золой от очистки золохранилищ.

 

1. Атмосфера

Источники выбросов вредных веществ в атмосферу  на шахте «Северная» ОАО «Воркутауголь» представлены:

Технологическим комплексом поверхности (ТКП), включающим пункт погрузки угля в ж/д вагоны, открытый склад угля, действующие  породные отвалы (один из них самовозгорелся и выделяет в атмосферу газообразные продукты горения)

углеобогатительной  фабрикой (УОФ)

автономным  газонагревателем (АГН)

стационарным  постом для проведения сварочных  работ

кузнечным горном, работающем на угле

вентиляционными стволами, через которые выбрасывается  рудничный воздух после проветривания  горных выработок, содержащий в себе газ метан и угольную пыль

вакуумнасосными, которые, выбрасывают в атмосферу  газ метан, каптируемый из угольных пластов и пластов спутников.

Состав  вредных выбросов на шахте представлен:

угольной  пылью (от технологическоо комплекса  поверхности)

окисью  углерода, окислами азота, сернистым  газом, взвешенными твердыми веществами (сушильное отделение УОФ, автономный газонагреватель, кузнечный горн, горящий  породный отвал)

сварочным аэрозолем, марганцем и его соединениями (сварочный пост)

сероводородом (горящий породный отвал)

Из  перечисленных ингридиентов эффектом суммации обладают все виды пыли, окислы азота и окислы серы, сероводород.

Конкретные  источники выбросов вредных веществ  в атмосферу, перечень и объемы выбрасываемых  ими ингредиентов приведены в  материалах инвентаризации, согласованных  с Воркутинской специализированной инспекцией аналитического контроля.

Инвентаризация  источников выбросов загрязняющих веществ  произведена в соответствии с  Инструкцией Госкомприроды СССР, Ленинград, 1991 год.

Каптируемый из шахты метан не относится к  вредным веществам, оказывающим  непосредственное влияние на человека, в связи с чем распространено его использование в быту.

Опасность метана заключается в том, что  при определенных концентрациях  в воздухе (от 4% до 25%) он не может  взрываться. А также в связи  с тем, что метан почти в  два раза легче воздуха 1,24 кг/м³, метан не способен накапливаться в приземных слоях атмосферы. Накопление метана может наблюдаться лишь в замкнутых пространствах, вытесняя при этом кислород, например: в горных выработках шахты или в закрытом непроветриваемом помещении.

Величина  экономического ущерба окружающей природной  среде, наносимого шахтой своими выбросами  в атмосферу, определяется суммой платежей по установленным на текущий период базовым нормативам платы за каждый ингридиент, с учетом коэффициентов  экологической ситуации и географической зоны расположения предприятия.

Для г. Воркуты эти коэффициенты равны  соответственно 1,4 и 2,0, т.е. суммарный  коэффициент равен 2,8.

В связи с постоянно меняющимся в сторону увеличения ценами на материалы, оборудование, проектно-изыскательные  и строительно-монтажные работы и несопоставимостью затрат на выполнение каких-либо мероприятий по снижению выбросов с экономическим эффектом от их внедрения, этот раздел в томе ПДВ не разрабатывался.

Составление проекта нормативов ПДВ по содержанию и по форме осуществлялось в соответствии с «Рекомендациями по оформлению и содержанию проекта нормативов ПДВ для предприятий», Новосибирск, 1987 г.

 

2. Водные  объекты

Сброс бытовых сточых вод осуществляется в о/с п. Северного.

С целью сокращений сброса загрязняющих стоков с территории промплощадки необходимо:

ликвидировать сброс бытовых стоков с подключением бытовой канализации промплощадки к поселковой канализации