ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ УПРАВЛЕНИЯ МАССИВОМ

На охрану окружающей среды от вредного влияния горных разработок расходуется до 40% стоимости основных фондов, доля затрат в себестоимости продукции достигает 20%. Тем не менее, этих затрат недостаточно для нейтрализации вредных последствий разработки.

Разрушение земной поверхности горными работами является глобальной проблемой. Человеческое сообщество располагает весьма ограниченными запасами пригодных для сельского хозяйства земель, которые занимают не более ]/3 от размеров территории суши. Из них для пашни, составляющей 10 га, пригоден только 1 га. Каждый рудник занимает площадь отвода 3,5—10 га, причем большая часть отведенных земель приходится на черноземные почвы.

Связь эксплуатируемых месторождений через разрушенные породы с атмосферой вовлекает в обращение газообразные продукты, превращая их в постоянно действующие неуправляемые источники загрязнения. Если механизм влияния нарушения литосферы на экологию региона малоизучен в целом, то еще менее изучены зависимости между устойчивостью массива и экологией участков при разработке рудных месторождений, содержащих активные компоненты.

При подземной разработке радиоактивных руд наибольшее влияние на среду оказывают радон и его дочерние продукты. Характер и количество выделений газообразного радона из массива в атмосферу рудников определяется масштабами природной и техногенной нарушенное™ массива: трещиноватостью, структурой, интенсивностью эманации, размерами выделяющих радон поверхностей и содержанием радиоактивных компонентов. Источниками радона являются поверхности обнажений массива, структурные неоднородности, аэродинамически связанные с пустотами, и частицы руд, содержащие геоматериалы, участвующие в управлении массивом. В радиационном отношении опаснее пустоты, содержащие остатки потерянной руды и не заполненные материалом. Объем радона в погашенных пустотах зависит от соотношения эманирующих площадей и объемов пустот. Средства борьбы с радиационной вредностью включают:

  • • проветривание горных выработок с разжижением до санитарных норм;
  • • изоляцию источников эманации;
  • • применение технологических приемов, уменьшающих потенциальные возможности эманации.

Технологические приемы, связанные с уменьшением объема отбитой руды в пустотах, обусловлены взаимодействием многочисленных факторов: от геомеханических до экономических.

Наиболее эффективной считается изоляция пустот при их погашении в процессе управления массивом. Способы погашения: обрушение пород, закладка твердеющими смесями и изоляция сооружениями, различаются по состоянию погашаемых пустот, следовательно, и по интенсивности эманации.

При погашении обрушением часть руды в виде потерь остается в породе и является постоянно действующим источником радона. Если погашенные обрушением пустоты находятся на пути вентиляционной струи, то они создают трудности. Накопление объемов погашения увеличивает затраты на проветривание, которое становится менее эффективным. Объективно этот способ при разрушении поверхности наиболее опасен для окружающей среды.

Наилучшие условия создаются при погашении пустот твердеющей закладкой, что объясняется схватыванием смеси с обволакиванием эманирующих частиц материалом твердеющей закладки, служащих экраном для газа. Наиболее благоприятные условия создаются при сплошном порядке отработки с высокой эффективностью добычи и сокращенном времени существования эманирующего пространства. Радиационная обстановка ухудшается при использовании для приготовления закладки материалов, содержащих не извлеченные при переработке радиоактивные вещества. Гарантированное сохранение земной поверхности делает этот способ управления массивом предпочтительнее.

Промежуточное место по фактору радиационной безопасности при погашении занимает способ изоляции пустот. Суть снижения выделения радона при изоляции пустот — в прекращении конвективного переноса и турбулентной диффузии. Функции изолирующих перемычек играют сооружения, воздвигаемые на случай нейтрал изации воздушного потока при гипотетическом обрушении кровли на больших площадях при незаполненных пустотах. При изоляции пустот давление на перемычку со стороны свежей струи превышает диффузионное давление со стороны изолированного эманирующего пространства.

Таким образом, по выносу газа предпочтительнее способ изоляции пустот, по фактору локализации трещин — закладка твердеющими смесями. При выносе воздуха требуются значительные затраты, что не всегда возможно, поэтому по фактору радиационной безопасности погашение пустот обрушением менее эффективно. Промежуточное положение по эффективности безопасности занимает способ погашения пустот хвостами выщелачивания, являющимися источником эманации.

Особенности управления состоянием массива, связанные с обеспечением радоновой безопасности, учитываются как один из основных факторов экологической чистоты производства. Недостаточный учет этих особенностей осложняет эксплуатацию месторождений.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >