IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2017
ДОБЫЧА УГЛЯ В ЮЖНОЙ ЯКУТИИ И ЕЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
Республика Саха (Якутия) обладает огромными запасами углей (46,6% Дальневосточного региона) из которых в настоящее время используется только 7%.
Объектом наших исследований является угледобывающая промышленность в Южной Якутии.
Целью является выявление воздействия угольной промышленности на окружающую среду.
1) описать технологию добычи угля;
2) провести анализ воздействия открытой добычи угля на окружающую среду.
Совокупность горных выработок (вертикальных, горизонтальных, наклонных) и технических подземных и надземных сооружений, предназначенных для добывания угля подземным способом, именуется шахтой, а при добывании руды — рудником.
Различают следующие группы подземных выработок.
1. Выработки, имеющие непосредственный выход на земную поверхность. К ним относятся: стволы, шурфы, скважины и штольни.
2. Выработки, не имеющие непосредственного выхода на поверхность. К ним относятся: гезенки, квершлаги, штреки, бремсберги.
3. К очистным выработкам относятся забои. Забоем называется место выемки угля или породы.
4. Служебные камеры и околоствольные дворы. К числу служебных камер относятся: насосная и машинная камеры, диспетчерская, камера ожидания, медпункт, электровозное депо, камера для противопожарного поезда и др. Совокупность всех выработок около стволов, предназначенных для обслуживания подземного хозяйства, называется околоствольным (или рудничным) двором [5].
В нашей стране применяется 4 способа извлечения угля: ручной, буровзрывной, гидравлический и механический.
Более половины всего угля добывается с помощью угледобычных механизированных комплексов непрерывного действия, которые состоят из узкозахватного комбайна, гидрофицированной, автоматически передвигающейся крепи, скребкового передвижного конвейера, гидро — и электрооборудования. Благодаря внедрению этих комплексов удалось механизировать все процессы угледобычи (выемку, погрузку и доставку угля, передвижку — забойного конвейера, крепление и управление кровлей). На шахтах страны применяется несколько типов комплексов, предназначенных для работы в различных горно-геологических условиях («Донбасс» КМ-87Э, КМ-81В, КМ-120, К-1МКС и др.) [8].
Решается задача широкого внедрения освоенных в производстве комплексов повышенного технологического уровня: КМ-103 и КД-80 для тонких пологих пластов; КТМТ, ОКП-70 и УКП для пологих пластов средней мощности; агрегатов АК-3 для крутых пластов.
Для безлюдной выемки угля разработаны машины типа КМД, БУГ.
Традиционный буровзрывной способ добычи угля в настоящее время все более механизируется, в частности, широко используются машины для механической погрузки разрыхленной массы [9].
Основными источниками нарушения природной среды при освоении месторождений являются топогеодезические, геофизические, буровые и горные работы [13]. Степенью отрицательного воздействия источников нарушения природной среды можно управлять на основе совершенствования отдельных процессов и технологий горных работ.
Отрицательные последствия освоения месторождений затрагивают земную поверхность, недра, водный и воздушный бассейны, растительный, животный мир и социальную среду.
Из отрицательных последствий наиболее ощутимы: нарушение земель, загрязнение окружающей среды и изменение гидро-геологии горнодобывающих регионов.
Нарушение земной поверхности — результат строительства карьеров, отсыпки отвалов, возведения промышленных сооружений, прокладки дорог и других коммуникаций. Нарушенные земли длительное время представляют собой бесплодные пустыни, отрицательное воздействие которых распространяется на прилегающие территории, вызывая гибель растительности, снижение урожайности сельскохозяйственных культур и прироста древесины, потерю рыбных запасов, миграцию и даже сокращение численности животных и птиц.
Загрязнение окружающей среды связано геологоразведочными работами, функционированием карьеров, отвалов вскрышных пород и хвостохранилищ.
Основные загрязняющие вещества — пыль, газообразные продукты взрывов, сгорания углей и горюче-смазочных материалов.
Уровень загрязнения воздуха зависит от климатических условий разработки месторождений, пылеобразующей способности горной массы, технологии и механизации горных работ, скорости воздушных струй, влажности и т.д.
Благодатная среда для пылеобразования создается в условиях сухого климата и сильного ветра. При влажном климате содержание пыли в воздушной среде уменьшается вследствие связывания водой тонкодисперсных частиц пылящей поверхности. Однако с наступлением отрицательных температур увеличивается хрупкость компонентов горной массы и, как следствие, повышаются ее пылеобразующие возможности [14].
Источники пылевыделения подразделяют на рассредоточенные (ветровая эрозия поверхности отвалов и складов горной массы) и сосредоточенные (трубы котельной и др.). При скорости ветра 2 м/с пыль начинает сдуваться с уступов карьера. Процесс сдувания интенсифицируется при скорости ветра 5 м/с, а при 8 м/с резко возрастает [15,16]. Степень пыления увеличивается с ростом высоты техногенного объекта. Если, например, с отвала высотой 20 м в течение года сдувается слой пыли 3,6 см, то с отвала высотой 50 м — 6,5 см, а при высоте отвала 100 м — 9,96 см. Мощность пылевых отложений у отвала достигает 4,3-37,4 см, что приводит к разубоживанию почв. Поэтому через 5-6 лет отсыпки отвала плодородный слой может прийти в непригодность, а на 9-м году — полностью деградировать.
При взрывных работах запыленность воздуха увеличивается до 680-4250 мг/м3. Таблица 1 характеризует влияние на пылевой режим района горных работ технологического оборудования карьеров.
Пылевыделение при работе технологического оборудования
Источник
История развития угольной промышленности Якутии
Весной 1927 года была образована Якутская горно-техническая контора при управлении Якутского горного округа, которой нужно было начать геологоразведочные и научно-исследовательские работы.
В Якутии расположился второй из самых крупных в мире угольных бассейнов — Ленский — с запасами бурого и каменного угля. Основная часть блока находится в бассейне реки Лены, в районе Центральной якутской низменности.
Площадь угольного бассейна достигает 700 тысяч квадратных километров. Как и Тунгусский бассейн, Ленский блок изучен в недостаточной степени из-за труднодоступности района. Добыча осуществляется в шахтах и на разрезах.
В 1925 году геолог Иванов составил первое подробное описание Сангарского месторождения. В 1926—1927-х годах студенты Московской горной академии Софронов и Кузнецов продолжили работу по выявлению промышленных запасов и уточнению геологического месторождения.
Уже в 1928 году техник Некипелов провел промышленную разведку, и его партия сделала пробный забой, положив начало знаменитой шахте «Сангарская». Она стала пионером в угледобывающей промышленности республики.
Эксплуатация шахты началась в 1928 году. Разработка Сангарского месторождения позволила создать топливную базу для речного пароходства и удовлетворить потребности в минеральном сырье предприятий и населения Якутска .
Сангар находится в 300 километрах к северу от Якутска . До перестройки поселок снабжал север Якутии углем.
На Сангарской шахте, закрытой в 1998 году, спустя два года начался пожар, который не потушен до сих пор. Поджег был совершен собирателями цветметала.
В поселке ранее базировалась экспедиция по разведке месторождений газа.
Сейчас население составляет около 3-4 тысяч человек.
С 1928 по 2016 год было добыто 455,8 миллиона тонн угля. По этому показателю Якутия занимает первое место среди регионов Дальнего Востока, на долю республики приходится свыше трети (41%) добываемого угля на востоке страны.
В республике угледобывающая промышленность в структуре объёма производства занимает третье место после нефтедобывающей и алмазодобывающей.
В последние годы (2013-2016) угольная промышленность республики демонстрирует устойчивое наращивание объемов добычи. Этого удалось достичь благодаря правильно расставленным приоритетным задачам по реализации и поддержке инвестиционных проектов.
Развитие угледобывающей промышленности в Якутии связано с инвестиционными проектами.
Источник
Способ добычи якутского угля
Войти
Авторизуясь в LiveJournal с помощью стороннего сервиса вы принимаете условия Пользовательского соглашения LiveJournal
[
website
|
Gelio Vostok
]
[
userinfo
|
Обо мне
]
[
archive
|
gelio@inbox.ru
]
«Якутуголь» — крупнейший производитель каменного угля на Дальнем Востоке
[окт. 11, 2018|08:37 am]
[
Tags
|
ind, Нерюнгри, Якутия, добыча, природа, уголь
]
[
Местонахождение
|
Якутия, Россия
]
Холдинговая компания «Якутуголь» — одно из крупнейших угледобывающих предприятий в России и один из немногих в нашей стране производителей твёрдого коксующегося угля. Компания ведёт добычу уже более полувека и сейчас занимается разработкой нового месторождения — Эльги, запасы которого оцениваются в 2,2 миллиарда тонн.
1. История ХК «Якутуголь» началась в марте 1966 года с создания треста, в состав которого вошли несколько шахт и небольших угольных разрезов. В то же время велась разведка Нерюнгринского месторождения — по оценкам государственной комиссии по запасам полезных ископаемых СССР, один только пласт «Мощный» на тот момент содержал 450 миллионов тонн. В 1974 году на месте нынешнего разреза «Нерюнгринский» был вбит первый колышек, и началась новая эра в развитии угольной промышленности Якутии.
2. Сегодня разрез «Нерюнгринский» — основной производственный актив ХК «Якутуголь», на долю которого приходится более 90% общей добычи угольной компании. Добыча ведётся с пласта «Мощный»: его площадь составляет 16 квадратных километров, максимальная глубина залегания — 320 метров. В октябре 2017 года отсюда отгрузили юбилейную 350-миллионную тонну угля. Объём вскрышной породы, вывезенной на отвалы, составил 1,9 миллиарда кубических метров.
3. Забой — часть угольного пласта, с которого ведётся добыча. На Нерюнгринском разрезе уголь добывают открытым способом: карьер разбивается на уступы, с рабочей поверхности которых вынимается горная масса, чтобы добраться до пласта полезного ископаемого. Одна из особенностей разреза — низкий коэффициент вскрыши, то есть уголь здесь залегает на небольшой глубине, что требует меньших затрат на удаление пустой вскрышной породы.
4. Горную массу погружают в 220-тонные карьерные самосвалы с помощью мощных экскаваторов.
5. Так выглядит отгрузка «от первого лица» — из кабины машиниста экскаватора.
6. Парк горной техники на разрезе «Нерюнгринский» постоянно пополняется. Сейчас на вскрышных работах активно используются новые экскаваторы ЭКГ-18 производства Уралмашзавода.
7. Зубья ковша экскаватора считаются расходным материалом. Из-за физического износа их меняют примерно раз в месяц.
8. Ёмкость ковша экскаваторов ЭКГ-18 составляет 18 кубических метров. Также на службе в разрезе «Нерюнгринский» много лет состоит гигантский Marion-301 с объёмом ковша в 40 кубометров.
9. Проектная мощность угольного разреза составляет 13 миллионов тонн в год, а программа развития горных работ рассчитана до 2034 года.
10. С момента сдачи разреза в эксплуатацию в 1979 году работы ведутся 24 часа в сутки 7 дней в неделю, не прекращаясь даже в 50-градусный мороз.
11. В среднем за смену из разреза вывозят 30–40 тысяч кубических метров пустой породы.
12. Движение самосвалов по извилистому серпантину.
13. Всеми передвижениями горной техники на разрезе управляют диспетчеры и горные мастера. В любой момент можно получить информацию о местоположении, скорости движения, статусе работ и даже температуре в тормозных колодках.
14. Самосвал в среднем от места погрузки (забоя) до места разгрузки (отвала) проезжает около 3,5 км. Каждую смену из-под ковша одного экскаватора ЭКГ-18 выезжают 120 гружёных самосвалов.
15. Самосвалы сбрасывают вскрышную породу в отвал. За время эксплуатации разреза в окрестностях Нерюнгри выросли целые искусственные горы.
16. Чтобы вскрыть новые угольные горизонты, нужно проводить взрывные работы. Для этого специалисты закладывают взрывчатку в специальные отверстия.
17. Углубления под взрывчатку делают буровыми машинами.
18. После того, как взрывчатка заложена, запускается детонатор.
19. Шагающие экскаваторы. Они могут двигаться к месту работы самостоятельно со скоростью 60–80 метров в час. В их основании лежит плита, которая позволяет снизить давление на грунт. Машина покоится на платформе только в неподвижном состоянии, чтобы сделать шаг используются опорные башмаки. В движении вес переносится на них, а платформа приподнимается вместе со всем корпусом машины.
20. Так выглядит пласт угля. Горняки добираются до него после того, как убирают вскрышную породу.
21. Несмотря на то, что погрузку угля нельзя назвать непыльным делом, занимаются этим белые экскаваторы.
22. При этом техника, которая работает на добыче, остаётся довольно чистой — горняки постоянно следят за её состоянием.
23. Один из горных мастеров. Всего на разрезе «Якутугля» работает 575 человек.
24. Гигантский самосвал БелАЗ в сравнении с КамАЗом.
25. Карьерные самосвалы БезАЗ неизменно входят в рейтинг самых больших грузовиков в мире. Рядом с человеком такая машина выглядит как дом.
26. За почти 40-летнюю историю здесь добыли более 350 миллионов тонн угля. Сейчас разрез занимает площадь более 37 квадратных километров. Для сравнения: это примерно треть подмосковного города Химки.
27. Природа Южной Якутии: вид на реку Гонам. Она протекает через два региона: Якутию и Хабаровский край.
28. Ещё один актив компании «Мечел» — Эльгинское месторождение. Оно находится в более чем 400 километрах от города Нерюнгри. Удобней всего добираться до месторождения по воздуху. Дорога по земле (Тында — Улак — Эльга) занимает почти сутки.
29. Река Нуям. Здесь можно увидеть, как на поверхность выходит вечная мерзлота.
30. В далёких от цивилизации нетронутых лесах встречаются дикие звери.
31. В основном в якутской тайге растёт даурская лиственница, которая неплохо приспособилась к суровым условиям. Ещё здесь много кедров, елей, берёз и пихт.
32. Для освоения Эльгинского месторождения горно-металлургический холдинг «Мечел» построил 321-километровую железнодорожную ветку, которая обеспечила транспортное сообщение с Байкало-Амурской магистралью. Также силами ГМК было возведено 76 мостов. Это единственный в России инфраструктурный проект подобного масштаба, реализованный частным инвестором.
33. Эльга — одно из богатейших в мире месторождений высококачественного коксующегося угля. Такая марка используется в сфере производства стали и пользуется большим спросом не только в России: её активно покупают в Китае, Южной Корее и Японии.
34. Освоение месторождения началось в 2007 году, после того как компания «Мечел» приобрела лицензию на разработку. Ещё четыре года ушло на проектирование и строительство инфраструктурных объектов.
35. В августе 2011-го угольный разрез ввели в эксплуатацию, а уже к концу года на Эльге добыли первые 200 тысяч тонн угля. С тех пор объёмы добычи ежегодно растут. В 2018 году они превысили 5 миллионов тонн.
36. Эльгинское месторождение — одно из самых перспективных в России. Его дальнейшее развитие входит в число приоритетных угольных проектов страны до 2030 года.
37. Компания «Мечел» уже инвестировала в Эльгинский проект свыше 100 миллиардов рублей.
38. Чтобы довести уголь до уровня первоклассного продукта, в 2012 году на месторождении запустили обогатительную установку.
39. Южно-якутский уголь ценится из-за высокого качества, но имеет высокую зольность, поэтому прежде чем стать сырьём для изготовления металлургического кокса, «чёрное золото» проходит процесс обогащения.
40. В процессе обработки чистый уголь отделяется от различных примесей. Обогащение проводится в тяжёлых средах, где материалы разделяются по плотности в смеси воды и порошка магнетита.
41. Плотность чистого угля составляет 1400 кг/м3, а пустой породы — 1800-2000 кг/м3. Если смешать суспензию плотностью 1400 кг/м3 с углём, то мелкие частицы потонут, а чистая порода всплывёт на поверхность. После обогащения в тяжёлых средах получается несколько конечных продуктов: концентрат, промпродукт и отходы.
42. В компании «Эльгауголь» работают 1650 человек, более тысячи из них трудятся на месторождении вахтовым методом. Для основателей Эльги здесь построили посёлок с магазином, столовой, медпунктом и библиотекой.
43. Уголь к месту отгрузки привозят на самосвалах. Затем часть товара отправляется по железной дороге на металлургические предприятия, а другая экспортируется на рынки Азиатско-Тихоокеанского региона через порты Ванино и Посьет.
44. Возле реки Уксани железнодорожная ветка Улак-Эльга образует петлю, напоминающую восьмёрку. «Мечел» продолжает увеличивать провозные возможности железной дороги: ликвидирует последние обходы и расширяет приёмно-отправочные пути.
45. Рядом с Эльгой обнаружено ещё 22 угольных месторождения, запасы которых оцениваются в 40 миллиардов тонн.
Большое спасибо АО ХК «Якутуголь» за организацию фотосъёмки!
