ИТС 37-2017 Добыча и обогащение угля

     1.3 Основные экологические проблемы добычи и обогащения угля

Пыление

В процессе открытой и подземной добычи угля, а также при его обогащении происходит образование неорганической пыли, частицы которой улетучиваются в атмосферу. Выбросы неорганической пыли относятся к группе неорганизованных выделений, которые осуществляются со значительных территорий.

Загрязнение воздуха в районе предприятий угольной промышленности зависит от климатических и горно-геологических условий. Например, при сухом континентальном климате, особенно при сильных ветрах, создаются условия для интенсификации поступления в приземные слои атмосферы и перемещения в них пыли. Уже при скорости ветра 2 м/с сухая пыль сдувается и переносится на значительные расстояния. Росту выбросов пыли в атмосферу также способствует сооружение высоких отвалов, поскольку скорость ветра увеличивается по мере роста их высоты [30].

Всего при добыче и обогащении угля в 2016 г. в России в воздух поступило 58,4 тыс. т пыли, что составляет 0,15 кг пыли/т добытого угля [31].

Самовозгорание угля

Каменные и бурые угли в определенных условиях характеризуются склонностью к самовозгоранию. Самовозгорание приводит к выделению в атмосферу оксидов углерода, серы, азота и других загрязняющих веществ. Самовозгорание может происходить в выработанном пространстве шахт (подземные пожары), в разрезах и породных отвалах. При складировании угля самовозгорание может быть с легкостью предотвращено. Однако предотвратить самовозгорание угольной пыли, размещенной в отвалах вместе с пустыми породами, гораздо сложнее.

Выделение метана

При вскрытии угольных пластов, проведении проходческих и очистных работ в шахтах может происходить эмиссия метана, который затем уносится по вентиляционным выработкам в атмосферу. Таким же образом может происходить эмиссия и других газов - , , , ароматических углеводородов [30].

Всего при добыче и обогащении угля в 2016 г. в России в воздух поступило 879,5 тыс. т углеводородов (преимущественно метана), что составляет 2,28 кг /т добытого угля [31].

Выбросы от двигателей и котельных агрегатов

На предприятиях угольной промышленности действует большое количество двигательных, котельных и электрогенерирующих установок, которые в процессе работы выделяют выхлопные газы (оксиды углерода, азота и серы и т.д.) и сажу [30].

Всего при добыче и обогащении угля в 2016 г. в России в воздух поступило 10,4 тыс. т , 36,0 тыс. т CO, 18,8 тыс. т оксидов азота, что составляет 0,03 кг /т добытого угля, 0,09 кг CO/т добытого угля, 0,05 кг /т добытого угля [31].

Изменение водного режима

Наличие подземных и поверхностных вод при строительстве и эксплуатации разрезов и шахт может приводить к деформации горных выработок. Вследствие этого снижается производительность оборудования, усложняется производство буровзрывных работ. Для решения данной проблемы проводится осушение месторождений (переносятся поверхностные водоемы и водотоки) и выполняются мероприятия по защите горных выработок от обводнения их подземными водами.

В результате естественный режим подземных вод нарушается. При этом запасы подземных вод сокращаются, а состояние и качество поверхностных вод ухудшается. На значительной площади месторождения образуется депрессионная воронка. На поверхности земли нарушения состояния вод проявляются в полном осушении заболоченных участков, уменьшении запасов вод в поверхностных водоемах и водотоках, осушении колодцев и неглубоких водозаборных скважин, иссякании источников, небольших ручьев и речек. При прекращении откачек в связи с завершением горных работ со временем депрессионные воронки исчезают и режим подземных вод восстанавливается, но восстановление режима и состояние вод зависят от масштабов нарушений.

Кроме того, инфильтрация вод в основании отвалов и хвостохранилищ приводит, как правило, к подъему уровня грунтовых вод и заболачиванию прилегающей территории по контуру этих сооружений.

Загрязнение поверхностных и грунтовых вод

Поверхностные и грунтовые воды, попадая в систему дренажных канав, водосборников и коллекторов на шахтах, разрезах, отвалах и хвостохранилищах, загрязняются взвешенными веществами и различными химическими соединениями (нефтепродуктами, нитратами, нитритами и т.д.). Будучи сброшенными в водоемы без должной очистки, загрязненные воды отрицательно воздействуют на флору и фауну поверхностных вод, а также на флору и фауну лесных и сельскохозяйственных угодий окружающих территорий, ухудшая санитарно-гигиенические условия местности. Во многих случаях такие воды требуют дополнительной очистки перед сбросом в естественные водоемы или возвратом в технологический процесс [30].

Всего при добыче и обогащении угля в 2016 г. в России в водные объекты было сброшено 437,6 млн м сточных вод, что составляет 1,14 м/т добытого угля. Из них лишь 77,3 млн м было нормативно очищено, а еще 27,1 млн м - нормативно чистые без очистки. Оставшиеся 333,2 млн м сточных вод (76% от объема всех сброшенных вод) были загрязненными. Из них 209,0 млн м были недостаточно очищены, а еще 124,2 млн м вообще не подвергались очистке [31].

Изъятие земель и образование отходов

При строительстве предприятий угольной отрасли, особенно разрезов и отвалов, изменениям подвергаются значительные участки земной поверхности. В частности, происходит удаление почвенного покрова, сокращение площадей сельскохозяйственных и лесных угодий, уничтожение растительного покрова. Для компенсации подобного ущерба после завершения горнодобывающих работ нарушенные земли должны подвергаться восстановительным работам [30]. В частности, отвалы пустой породы по возможности должны быть использованы для закладки выработанного пространства. В отношении оставшихся после закладки отвалов должна проводиться техническая и биологическая рекультивация.

Всего при добыче и обогащении угля в 2016 г. в России было образовано 3236,6 млн т отходов, преимущественно представленных "инертными" породами - вскрышными и вмещающими породами. Из них 1526,9 млн т (47% от суммарной массы отходов) было размещено во внешних отвалах [31], остальные отходы были переработаны или использованы для закладки выработанного пространства шахт и разрезов.