ИТС 37-2017 Добыча и обогащение угля

     2.1.8 Природоохранные технологии

2.1.8.1 Предотвращение загрязнения атмосферного воздуха

2.1.8.1.1 Основные положения

При проведении горных выработок основными загрязняющими веществами, которые выбрасываются в воздух, являются метан и пыль неорганическая.

Основная масса метана (в концентрациях, существенно влияющих на чистоту атмосферного воздуха) выделяется в отработанном пространстве. В связи с этим наиболее распространенными технологиями борьбы с эмиссией метана являются изоляция отработанного пространства и применение дегазационных установок. Извлечение метана из вентиляционных потоков угольных является крайне затруднительной задачей, решение которой в большинстве случаев нецелесообразно с экономической точки зрения. При этом извлечение метана из вентиляционных потоков не способствует росту безопасности труда, поскольку системы вентиляции отводят метан из горных выработок вне зависимости от того, утилизируется ли он впоследствии или нет. При этом установки для улавливания метана предполагают его утилизацию не в шахте (см. 2.1.6), а в надшахтных сооружениях.

При этом в значительных концентрациях метан присутствует далеко не на всех шахтах, поэтому специальные меры для борьбы с ним должны применяться на всех шахтах, где это необходимо с точки зрения безопасности и технологии.

Основная масса пыли образуется при ведении добычных работ и проведении выработок, а также при погрузке и транспортировке горной породы. Большая часть пыли, образующейся при добыче угля подземным способом, осаждается под действием орошения комбайнов при отбойке угля, водяных завес на исходящих струях. Однако определенное количество пыли попадает в системы вентиляции и воздухоочистки и выбрасывается в атмосферу. Кроме того, при шахтной добыче осуществляется ряд технологических операций на поверхности земли (транспортировка угля в надшахтных сооружениях, складирование угля, погрузка, отвалообразование), которые сопровождаются эмиссией пыли в атмосферу.

К мероприятиям по улучшению качества рудничного воздуха относятся мероприятия, направленные на предупреждение пылеобразования: предварительное увлажнение угольного массива, промывка скважин водой, орошение, пылеулавливание.

Основная цель проведения данных мероприятий - снижение содержания пыли неорганической в рабочей зоне для улучшения условий на рабочих местах и соблюдения требований правил безопасности в угольных шахтах.

2.1.8.1.2 Контроль состояния атмосферного воздуха

_______________

Данный пункт является общим для подразделов "Добыча подземным способом", "Добыча открытым способом" и "Обогащение угля".

Инвентаризация выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух и их источников в настоящее время регламентируется Методическим пособием по расчету, нормированию и контролю выбросов загрязняющих веществ в атмосферу (дополненное и переработанное) (введено письмом Минприроды России от 29.03.2012 N 05-12-47/4521).

Стационарные источники выброса загрязняющих веществ в атмосферный воздух подразделяются на два типа:

- источники с организованным выбросом (дымовые и вентиляционные трубы, вентиляционные шахты, аэрационные фонари, дефлекторы и т.п.);

- источники с неорганизованным выбросом.

Согласно методическим указаниям для определения количественных и качественных характеристик выбросов загрязняющих веществ в атмосферу используются инструментальные и расчетные (расчетно-аналитические) методы. При этом инструментальные методы являются превалирующими для источников с организованным выбросом загрязняющих веществ в атмосферу.

Методические указания напрямую указывают, что расчетно-аналитические методы могут применяться в случае невозможности проведения инструментальных измерений по причинам технического или экономического характера.

Соответственно, для источников с неорганизованными выбросами, на которые приходится большинство выбросов в угольной промышленности, допустимо применение расчетно-аналитических методов, что определяется данными факторами:

- экономическая нецелесообразность применения инструментальных методов в условиях значительной площади производственных объектов и постоянного перемещения техники;

- невозможность однозначного определения мест для установки онлайн-датчиков замера загрязнения атмосферного воздуха.

Согласно изменениям в Федеральный закон "Об охране окружающей среды", внесенным Федеральным законом от 21.07.2014 N 219-ФЗ, с начала 2018 г. "на объектах I категории стационарные источники, перечень которых устанавливается Правительством РФ, должны быть оснащены автоматическими средствами измерения и учета объема или массы выбросов загрязняющих веществ, сбросов загрязняющих веществ и концентрации загрязняющих веществ, а также техническими средствами фиксации и передачи информации об объеме и (или) о массе выбросов загрязняющих веществ, сбросов загрязняющих веществ и о концентрации загрязняющих веществ в государственный фонд данных государственного экологического мониторинга".

Данное требование противоречит описанным выше методическим указаниям и представляется крайне затруднительным для предприятий, поскольку справочники НДТ по ряду отраслей будут приняты лишь к концу 2017 г., а точный перечень стационарных источников, подлежащих контролю, а также требования к используемому оборудованию до сих пор не были утверждены Правительством РФ.

2.1.8.1.3 Технологии предотвращения загрязнения атмосферного воздуха

Предварительное увлажнение пласта угля в массиве является одним из наиболее эффективных средств борьбы с пылью в очистных забоях. Для этой цели в пласте угля по всему забою бурят шпуры или скважины. При этом величина увлажнения угольного массива выемочного столба может быть равна его суточному или недельному подвиганию. Следовательно, длина шпуров или скважин может составлять от 1,5 до 90 м. В шпуры или скважины нагнетается вода под давлением от 5 до 130 атм. и более. Увлажнение угля в массиве таким способом снижает запыленность воздуха на 50%-80%.

В зависимости от фильтрационных свойств угольных пластов предварительное увлажнение подразделяется на высоко- и низконапорное [32].

Высоконапорное нагнетание жидкости в угольный пласт осуществляется насосными установками через скважины (шпуры), пробуренные из подготовительной выработки или очистного забоя.

Низконапорное увлажнение заключается в том, что угольный массив увлажняется водой под давлением, создаваемым в шахтной магистрали за счет разницы геодезических отметок поверхности шахты и места нагнетания воды. Низконапорное увлажнение эффективно при высокой проницаемости пластов за счет капиллярного насыщения массива и заполнения жидкостью мелких трещин.

Для повышения эффективности предварительного увлажнения применяются поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые снижают поверхностное натяжение воды и ускоряют процесс проникновения жидкости в трещины и поры угля. Наибольшее применение получили неионогенные ПАВ-ДБ, ОП, интанол и неонол. Рекомендуются следующие рабочие концентрации ПАВ: ДБ 0,1%-0,2%; интанол - 0,05%; неонол - 0,05%. Следовательно, применение добавок к воде при предварительном увлажнении угольного пласта приводит к образованию загрязненных сточных вод, которые требуют очистки. Данный недостаток ограничивает возможность применения данной технологии.