- Гірничо-видобувна промисловість. Коротка характеристика. Основні технологічні операції, що здійснюють під час функціонування гірничо-видобувних комплексів.
- Шахтний спосіб видобутку корисних копалин. Вплив на літосферу та гідросферу. Основні напрямки зменшення антропогенного впливу видобутку корисних копалин цим способом.
- Підземним способом
- Відкритий спосіб видобутку корисних копалин. Вплив на атмосферу, літосферу та гідросферу. Основні напрямки зменшення антропогенного впливу видобутку корисних копалин цим способом.
- Відкритим способом
Загальна екологія Аутекологія Предмет та основні поняття загальної екології
 Скачать 1.09 Mb.
|
|
Опишіть основні галузі діяльності людини, які спричинюють значні забруднення інформаційного та енергетичного просторів. (ДИВ 2 пит). Промислові підприємства є потужними джерелами енергетичного забруднення довкілля. До енергетичних забруднень довкілля відносять шум, вібрацію, електромагнітні та іонізуючі випромінювання. Шумове забруднення Відомі такі основні джерела шумового забруднення: Побутовий шум. Шуми створювані в процесі побутової життєдіяльності людини. Гучний сміх, крики, робота побутових приладів, гучна музика – приносять чималу шкоду жителям багатоквартирних будинків. Автотранспорт. Особливо від цього виду шумів страждають жителі будинків побудованих недалеко від великих автомагістралей. Залізничний транспорт. Пасажирські і вантажні потяги також служать джерелом підвищеного акустичного забруднення, яке може надавати негативну дію на житлову забудову, розташовану поблизу залізниць. Джерелом акустичного забруднення служать і такі нерухомі об'єкти як станції, вокзали, депо, тягове і путнє господарство. Фахівці санепідемслужби також відзначають, що в місцях проходження трамваїв, потягів, метрополітену додатково накладається вібраційне навантаження. Авіатранспорт. Як відомо, від шуму, що генерується повітряними судами, страждає не тільки людина, але також тварини і рослини. Виробничі комплекси. В першу чергу від виробничого шуму страждають працівники великих підприємств У гігієнічній практиці шумом прийнято називати будь-як небажаний звук або сукупність безладно сполучатьсязвуків різної частоти й інтенсивності, що роблять несприятливий вплив на організм, що заважають роботі і відпочинку За фізичною сутністю шум — це механічні коливання частин пружного середовища (газу, рідини, твердого тіла), що виникають під впливом будь-якої сили, що спричиняє коливання. При цьому звуком називають регулярні періодичні коливання, а шумом – неперіодичні, ипадкові коливання. Вібрація Науково-технічний прогрес у промисловості зумовлює широке впровадження вібраційної техніки, що пояснюється високою продуктивністю і значною економічною ефективністю вібраційних машин. Виробнича вібрація є одним з найбільш розповсюджених несприятливих факторів робочого середовища, у сфері впливу якої працюють мільйони людей багатьох професійних груп. Тривалий вплив вібрації високих рівнів на організм людини призводить до розвитку передчасного стомлення, зниження продуктивності праці, росту захворюваності. Джерела вібрації Виробничими джерелами локальної вібрації є ручні механізовані машини ударної, ударно-обертальної й обертальної дії ізпневматичним або електричним приводом. Електромагнітні поля генеруються струмами, що змінюються за напрямком в часі. Спектр електромагнітних коливань знаходиться в широких межах за довжиною хвилі (λ) від 1000 км до 0.001 мкм і менше, а за частотою (f) від 3*102 до 3*1020 Гц, включаючи радіохвилі, оптичні й іонізуючі випромінювання. В даний час найбільш широке застосування в різних галузях народного господарства знаходить електромагнітна енергія неіонізуючої частини спектра. Це стосується насамперед електромагнітних полів радіочастот (ЕМП). Інформаційне забруднення — засмічення інформаційних ресурсів непотрібними, невідповідними та низькоякісними даними. Поширення непотрібної та небажаної інформації може мати згубний ефект на діяльність людини. Воно вважається одним з негативних ефектів інформаційної революції (information revolution). Інформаційне забруднення— є значною проблемою, яка швидко поширюється. Більшість сучасних описів інформаційного забруднення стосується комп'ютерної інформації, як то електронна пошта (e-mail), миттєві повідомлення (instant messaging), ін. Поняття введене у 2003 році Якобом Нельсоном (Jakob Nielsen). Хоча інформаційне забруднення може поширюватися у багатьох формах, його прояви можна згрупувати:
технологічні операції, що здійснюють під час функціонування гірничо-видобувних комплексів. Гірничорудна і паливна промисловості є сировинною і паливною базою народного господарства. Їхній розвиток повинен випереджувати розвиток всіх інших галузей народного господарства. Для найбільш раціонального використання ресурсів нашої країни і для виграшу часу в першу чергу будуть використовуватися природні мінеральні ресурси, доступні для швидкого освоєння з мінімальними витратами. Гірничорудна промисловість нашої країни має у своєму розпорядженні потужну рудну базу. Великі запаси в надрах нашої країни руд чорних, кольорових і рідкоземельних металів. По всій території України розробляються родовища будівельних матеріалів і нерудних корисних копалин. У світовій практиці в загальному балансі використання природної сировини частка ресурсів складає 75 %, тобто без мінеральної сировини існування людської цивілізації неможливо. Багатство країн залежить від розмаїтості і багатства надр, а також розвиненості гірничопромислового комплексу (ГПК*. ГПК містить у собі: науково-дослідний потенціал, тобто організації геологічного, гірничого, збагачувального, геолого-економічного й інших профілів, а також геолого-розвідувальну службу, власне мінерально-сировинну базу, гірничовидобувні підприємства і збагачувальні заводи. ГПК є основою в загальнолюдській виробничій діяльності, забезпечуючи існування енергетики, металургії, хімічного виробництва, аграрного і будівельного комплексів, радіоелектроніки, ракето- і машинобудування й інших найважливіших галузей. Нові види мінеральної сировини підготовляють науково-технічний прогрес, у зв'язку з цим у світі існує стійка тенденція збільшення видобутку корисних копалин. Основні гірничорудні регіони– Донецький, Криворізький, Приазовський, Придніпровський, Прикарпатський, Придністровський. В Україні у великих об'ємах видобуваються руди заліза, марганцю, титану, урану, ртуті, антрацит і коксівне вугілля, кам'яна і калійна солі, графіт, самородна сірка, бром, каоліни, вогнетривкі глини, нерудна металургійна сировина, декоративні і облицювальні камені, скляні піски. А також: буре вугілля, нафта, природний газ. цементна сировина, будматеріали, сировина для хімічної і керамічної промисловості, підземні і мінеральні води, гіпс, дорогоцінні і напівдорогоцінні камені. У малих об'ємах – руди магнію, нікелю, цеоліти, янтар. В Україні відчувається дефіцит дуже багатьох видів мінеральної сировини, особливо кон’юктурно дорогих: нафта, газ, кольорові, рідкі і шляхетні метали, апатит, фосфорит, флюорит, азбест, магнезит, боксити. Гірнича або гірничо-видобувна промисловість - комплекс виробництв по розвідці родовища, видобуванню з надр землі і збагаченню корисних копалин. Родовищем корисної копалини називається її природне скупчення в земній корі. Причиною утворення родовища можуть бути різні геологічні процеси. У залежності від характеру цих процесів родовища розділяються на: 1) магматичні, що утворилися з розплавленої магми; 2) осадові, що утворилися в результаті відкладення зруйнованих часток вивержених гірських порід на поверхні землі або у водних басейнах; 3) метаморфічні, що перетворилися з осадових або магматичних родовищ унаслідок горотвірних процесів; 4) контактно-метаморфічні, утворені під дією розплавленої магми на навколишні породи; 5) гідротермальні, що утворилися при русі гарячих водних розчинів по тріщинах земної кори. По характеру залягання родовища корисних копалин розділяються на наступні основні види: а) жильні (тріщини в земній корі, заповнені цією копалиною в суміші з порожньою породою; б) шарові (обмежені рівнобіжними площинами*; в) гніздові (невеликі включення корисних копалин*. Сукупність пошукових і розвідницьких робіт називається геологорозвідувальними роботами. У пошукові роботи входить вивчення геології району, пошук і загальне дослідження покладів корисної копалини. Найголовнішими напрямками пошукових робіт є: вивчення рельєфу місцевості і геологічна зйомка; вивчення відслонень гірських порід на поверхні; пошук шматків потрібних гірських порід (зокрема, рудних матеріалів; вивчення покинутих гірських виробіток і т.д. Розвідка розділяється на попередню і детальну. При попередній розвідці з'ясовують форму залягання корисної копалини, площу і напрямок її поширення, глибину її залягання, кількість, мінералогічний і хімічний склад корисної копалини, потужність покладу й ін. На основі попередніх розвідницьких робіт (буріння, копання шурфів, штолень, штреків* роблять побудову геологічних розрізів. При детальній розвідці остаточно встановлюють запаси корисної копалини, її розподіл по окремих ділянках і уточнюють умови залягання. На основі детальної розвідки приймається остаточний висновок про промислове значення родовища корисної копалини і про її запаси. Методи розвідки. При пошукових і розвідницьких роботах широко застосовують геофізичні методи розвідки: сейсмометрію, гравіметрію, магнітометрію й електрометрію. Сейсмометрія заснована на вимірі швидкості проходження в землі пружних коливань, що викликаються спеціальними вибухами. Знаючи час, протягом котрого коливання поширилися і досягли пункту спостереження, і швидкості поширення коливань у різних породах, установлюють, які корисні копалини залягають на даній ділянці. Гравіметрія заснована на зміні сили тяжіння мас у різних ділянках землі в залежності від будови її поверхневих шарів. Для розвідки корисних копалин використовують особливі прилади - гравітаційні варіометри. Магнітометрія заснована на зміні магнітного силового поля в ділянках землі, де є родовища руд магнітних металів. Електрометрія заснована на різній електропровідності окремих гірських порід. Цей метод використовується при малій глибині залягання корисних копалин. При розвідницьких роботах широко застосовуються способи розвідницького буріння, що за принципом дії руйнуючого гірську породу інструмента діляться на дві групи: ударне буріння -штангове і обертальне буріння - колонкове. Штангове буріння здійснюється з промиванням вибою свердловини водою або без промивання. При колонковому бурінні гірська порода у вибої свердловини руйнується буром по кільцевому простору, у результаті чого всередині бура утворюється стовпчик вибуреної породи, називаний керном. За результатами аналізів керна судять про якість корисної копалини. Гірничими роботами називається комплекс робіт, пов'язаних із розвідкою й експлуатацією родовищ корисних копалин різними способами. У залежності від призначення гірничі роботи розділяються на гірничокапітальні, підготовчі, нарізні й очисні. До гірничо-капітальних робіт відносяться роботи по розкриттю родовища - проходка й облаштування стволів шахт, навколоствольних виробок, головних відкаточних квершлагів і штреків і основних вентиляційних виробок. До підготовчих робіт відносяться роботи по проходці виробок, що служать для транспортування і провітрювання окремих ділянок родовища. До нарізних робіт відноситься проведення ряду виробок на підготовлених ділянках, що готують запаси корисної копалини для початку очисних робіт. До очисних робіт відносяться роботи по виїмці корисної копалини в підготовленій і нарізаній частині ділянок різними системами розробки. Збагачення корисних копалин - це процес обробки корисних копалин із метою відділення їх від порожньої породи. Після збагачення утворюються концентрати (корисні мінерали* і хвости, тобто відходи (порожня порода і шкідливі домішки*. Збагачення корисних копалин роблять у тих випадках, коли без відділення концентрату від хвостів економічно недоцільно або неможливо одержання потрібного продукту із сировини. Збагаченням не досягається повне відділення корисних матеріалів від інших. . Власне збагачення корисних копалин буває наступних видів: гравітаційне, флотаційне, електростатичне, електромагнітне. Крім того, існують комбіновані методи. Вибір методу залежить від характеру і властивостей корисної копалини, що підлягає переробці. Гравітаційні методи засновані на використанні різниці в щільності корисних копалин і порожньої породи. Флотаційне збагачення засноване на різних спроможностях дрібних часток (не більш 0,3-0,5 мм* корисної копалини і порожньої породи змочуватися водою. Флотаційне збагачення застосовують головним способом для обробка руд кольорових металів. При електростатичному збагаченні в сепараторі, де створене електричне поле, частки мінеральної сировини заряджаються різними по величині і знаку зарядами в залежності від хімічного складу і фізичних властивостей сировини. Електромагнітне збагачення робиться в магнітних сепараторах, де частки мінеральної сировини, що володіють кращими магнітними властивостями, притягаються до магнітів і, отже, відокремлюються від немагнітних часток порожньої породи. Цей спосіб збагачення широко застосовують для бідних залізних руд, що містять магнетит.
та гідросферу. Основні напрямки зменшення антропогенного впливу видобутку корисних копалин цим способом. При глибині залягання більше 50-100 м використовують шахтний спосіб видобутку. Підземним способом добувають головним чином вугілля і руди чорних і кольорових металів. Сутність способу полягає у тому,що в місці розташування родовища облаштовують ствол шахти – широкий колодязь і починають видобувати корисну речовину на горизонті. При підземному способі розроблене поле називається шахтним полем. По вертикалі воно розділяється на поверхи. Один із них є відкаточним корінним горизонтом; у ньому розміщають споруди для обслуговування шахтного поля. При виконанні гірничих робіт застосовують різні засоби механізації. Машини, що мають специфічні особливості, зв'язані з гірничорудною промисловістю, називаються гірничими машинами; ці машини розділяються на наступні види: 1* для добування гірських порід - бурильні, врубові, відбійні, розмивальні; 2* вантажно-транспортуючі - навантажувальні, транспортувальні; 3* для підтримки покрівлі і управління гірським тиском - пересувні механізовані кріпи, закладні машини. Крім того, існують машини, що виконують декілька функцій. Шлях доставки корисної копалини з вибою на земну поверхню складається з наступних ділянок: 1) від вибою до проміжних штреків; 2) по проміжних штреках, бремсбергах – до поверхових штреків і квершлагів; 3) по останнім до стовбурного двору; 4) по вертикальних або похилих стовбурах шахт на земну поверхню. По поверхні землі корисна копалина повинно бути доставлена до залізничних вагонів або до іншого транспорту для далеких перевезень. При крутому падінні шарів корисної копалини доставка його з вибою до штреків може робитися самоплином. При положистому падінні для цієї мети застосовують скребкові, стрічкові і хитні конвеєри, а також скрепери (у рудній промисловості*. Порівняно з відкритим способом шахтний спосіб є не безпечнішим і менш екологічним. Небезпека полягає у тому,що практично неможливо передбачити поведінку гірських порід, які знаходяться на значній глибині. Головним недоліком способів є низька селективність вилучення кор..р-ни, тобто первинна сировина містить велику к-сть порожнистої породи та супутніх р-н.
Відкритим способом добувають мінеральні будівельні матеріали, торф і інші нерудні матеріали. У деяких родовищах таким способом добувають вугілля і руду. Роботи, здійснювані при відкритому способі, діляться на вскришні і видобувні і полягають у відбійці, навантаженню, транспортуванню і розвантаженню порожніх порід і корисної копалини. При відкритому способі родовище по глибині розділяється на горизонтальні шари. Кожний шар розробляється самостійними засобами виїмки і транспорту. У процесі відпрацювування шар набуває форми щабля, називаного уступом. Уступи бувають вскришними і видобувними. Торець уступу, або його укіс, що служить безпосереднім об'єктом виймальних робіт, називається вибоєм. Відкритий спосіб розробки корисних копалин у даний час є найбільш досконалим способом видобутку, тому що дає можливість підвищити продуктивність праці, знизити собівартість видобутку корисних копалин, поліпшити умови праці, скоротити терміни введення в експлуатацію кар'єру. В той же час цей спосіб породжує цілу низку екологічних проблем на поверхні землі. Він є раціональним за умов,якщо корисна речовина знаходиться на незначній глибині. При глибині залягання більше 50-100 м використовують шахтний спосіб. До основних етапів розробки відносяться: • підготовка поверхні кар’єрного поля і осушення родовища; • відкриття родовища і підготовка початкового фронту розкривних і видобувних робіт; • розкривні роботи; • видобувні роботи; • рекультивація пошкоджених земель і поверхні відвалів. Підготовка поверхні кар’єрного поля включає вирубку ліса і корчування пнів, осушення боліт і озер та усунення інших перепон, які не дозволяють ведення відкритих гірничих робіт. Осушення родовища створює умови для роботи обладнання і підвищення стійкості бортів кар’єру. Задача другого етапу – створення транспортного доступу з поверхні до корисної копалини і підготовка початкового фронту гірничих робіт, що здійснюється шляхом проведення в’їзних та роз’їзних траншей. Задачею третього етапу є видалення порожньої породи, що покриває і вміщує корисну копалину, для подальшого її видобутку. Задача четвертого етапу – виймання з надр корисної копалини відповідно до вимог до її якості і заданою виробничою потужністю кар’єру. Задачу п’ятого етапу становить приведення пошкоджених гірничими роботами грунтів і поверхні відвалів до стану, придатного до використання цих грунтів у народному господарстві. В наш час застосовують три основні способи відкритої розробки: екскаваторний, гідравлічний та комбінований. При екскаваторному способі використовують різні механічні засоби вийняття та переміщення гірських порід – екскаватори, скрепери, колісний та конвеєрний транспорт та ін. При гідравлічному способі всі виробничі процеси здійснюються за допомогою води та спеціального обладнання – гідромоторів та землевсмоктувачів. Комбінований являє собою різні поєднання екскаваторного і гідравлічного способів відкритої розробки. Механічне розпушення гірських порід здійснюється за допомогою бульдозерів, екскаваторів та спеціальних розпушувачів. При гідравлічному способі розробки порід зазвичай використовують екскаватори та бульдозери; при розробці щільних порід скреперами і стругами, а також при розробці м’яких порід взимку використовують розпушувачі. Робота із застосуванням розпушувачів полягає у послідовному розпушенні блоку, згрібанні розпушених порід бульдозером у вал висотою до 3-4 метрів і завантаженні їх екскаватором. Застосування розпушувачів для підготовки гірських порід до вийняття дозволяє в порівнянні із вибуховими руйнуваннями покращити умови селекційного вийняття, зменшити втрати корисної копалини, поліпшити умови роботи. Поряд з цим незначна товща розпушеного шару, отримуваного при механічному розпушенні, викликає труднощі при екскаваторній розробці, а селекційне вийняття можливе тільки при горизонтальному та пологому заляганні пластів. Підготовка гірських порід вибухом. Дроблення гірських порід вибухом широко застосовується при відкритій розробці родовищ корисних копалин. Від організації буровибухових робіт на кар’єрі залежить ефективність решти технологічних процесів: завантаження, транспортування та укладки зірваних порід у відвал. Буровибухові роботи на кар’єрах повинні забезпечувати: • достатній ступінь і рівномірність дроблення гірських порід; • нормальну проробку підошви уступу без залишення порогів, які перешкоджають роботі екскаватора; • створення розвалу гірської маси необхідної форми та розмірів; • достатній для безперервної роботи екскаваторів об’єм зірваних порід; • мінімальну сейсмічну дію вибуху на навколишні будівлі; • високу економічність та безпечність праці. |