Воздействие на атмосферу Экибастуза угольного разреза "Богатырь"

2.1 Материал и методы исследования

Исходные данные и методы. В процессе работы применялись основные методы исследования: системный анализ, аналитические исследования, методики расчёта рассеивания, статистическая обработка.

Теоретическая и методологическая база исследования. Работа опирается на стратегический план развития Павлодарской области, программу «Уголь Экибастуза», проект нормативов предельно-допустимых выбросов вредных веществ в атмосферу для разреза «Богатырь», на основе анализа существующих технических решений и выполненных НИР, с оценкой их соответствия экологическим требованиям, с учетом мирового опыта, а так же теоретические положения, разработанные Чокина Ш.Ч., Садиева А., Алиева С.Б., Музапаровой Л.М., Смирновой С., Семикобылова Я.Г, Ломтадзе В.Д., Котлова В.Ф.

2.2 Характер и объемы загрязняющих атмосферу выбросов угольного разреза «Богатырь»

Атмосферный воздух - одна из основных составляющих экосистем, базовая среда обитания человека. Воздушная среда имеет характерные особенности, которые следует учитывать при исследовании ее экосистемной роли. Воздух является транспортирующей средой для примесей и поллютантов в процессе антропогенной деятельности. Он не депонирует загрязнений, хотя и сохраняет определенную автокорреляционную информацию о них во времени.

Атмосферный воздух находится в активном взаимодействии c иными природными средами. Благодаря атмосферной транспортировке, происходит загрязнение почвенного покрова. С другой стороны, имеет место пыление, сдувание частиц с открытых поверхностей, благодаря чему текущее состояние почв aктивно влияет на уровень загрязнения атмосферы. Аналогичная картина может наблюдаться и рассматриваться также и для взаимодействия воздуха и водных поверхностей, когда загрязняющие вещества оседают и растворяются в воде, а вода, в свою очередь, продуцирует выход газов в воздушное пространство.

Доказано, что загрязнение атмосферного воздуха на протяжении всего ХХ века оказывает существенное отрицательное влияние на состояние различных объектов: здоровье человека и демографическую ситуацию в обществе, растительный покров, видовое разнообразие и жизнеспособность представителей фауны, здания и сооружения, произведения искусства. В условиях Республики Казахстан, особенно ее северных регионов, где специфика промышленной технологической типологии часто заключается в переработке высокоотходного сырья и где развитие производства проходило синхронно с осложнением воздухоохранной ситуации, каждому предприятию следует наметить долгосрочную политику защиты воздушной среды, основывающуюся на четком определении приоритетов, оценке и прогнозе наносимого ущерба, эколого-экономическом анализе.

При оценке влияния атмосферного загрязнения района размещения Экибастузского угольного разреза «Богатырь» на экосистему следует учитывать, что:

1. риск возрастает с ростом концентрации загрязнителя в воздухе, усредненной за некоторый период времени;

2. риск может быть усилен за счет присутствия в атмосферном воздухе не одного, а нескольких загрязнителей;

3. риск может быть усилен за счет существенных всплесков загрязнения либо за счет постоянного изменения состояния окружающей среды, что затрудняет приспособление популяции к ее химическим характеристикам;

4. риск является вероятностной характеристикой и может быть эффективно исследован на уровне обобщенных региональных показателей в большей степени, чем при исследовании индивидуальной реакции.

Угли Экибастузского бассейна склонны к самовозгоранию, поэтому складирование внутренней вскрыши в отвал приводит зачастую к их горению. При горении отвалов в атмосферу выбрасываются окись углерода, двуокись азота, сернистый ангидрид, сероводород. В связи с тем, что во вскрышных породах, складируемых в отвалы, содержится 3% углесодержащих пород, происходит процесс окисления данных пород. При этом в атмосферу выделяются, как и при горении отвалов, окись углерода, двуокись азота, сернистый ангидрид и сероводород.

В таблице 2 представлена динамика валовых и удельных выбросов ТОО «БАК», а также разрезов «Богатырь» и «Северный» за 2005-2009 гг.

Таблица 2 Динамика валовых и удельных выбросов ТОО «БАК» за период 1999-2003 гг.

	2005 г.	2006 г.	2007 г.	2008 г.	2009 г.
1	2	3	4	5	6
ТОО «БАК»
Валовые выбросы, тонн	9917,53	12399,64	12247,236	12889,218	12126,8
Добыча угля, млн. тонн	27,8	35,8	33,8	28,6	28,6
Удельные выбросы г/тонну	356,75	346,36	362,34	450,67	424,04
Разрез «Богатырь»
Валовые выбросы, тонн	6530,188	6023,817	7855,086	7855,086	7657,671
Добыча угля, млн. тонн	17,1	23,1	21,7	21,6	18,2
Удельные выбросы г/тонну	381,88	260,77	361,99	363,66	420,75
Разрез «Северный»
Валовые выбросы, тонн	3387,34	6530,188	6023,817	4992,547	4415,428
Добыча угля, млн. тонн	10,7	12,7	12,1	7,0	10,4
Удельные выбросы г/тонну	391,61	459,47	510,90	713,22	424,56

Согласно инвентаризации выбросов за 2003/2008 г., из стационарных источников разреза «Богатырь» выбрасывается 6294,619/7936,24 т/год загрязняющих веществ (131,13/300,01 т/год приходится на щебеночный карьер), в т.ч. твердых - 2202,5484/1728,89 т/год, газообразных и жидких - 4092,0696/6207,35 т/год.

Объемы выбросов напрямую связаны с изменением объемов добычи угля, а также с процессами реструктуризации.

В 2009 г. объем валовых выбросов составил 93,2% от разрешенных выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.

Сравнение удельных показателей выбросов угольных разрезов «Богатырь», «Северный» и «Восточный» с предприятиями угледобывающей России показали их более высокую экологичность (таблица 3).

По величине удельных выбросов экибастузские угольные разрезы ранжируются: «Восточный» > «Богатырь» > «Северный».

Основными показателями, характеризующими воздействие технологических процессов на окружающую природную среду, являются: текущая землеемкость (Р), интенсивность пылевыделения (Ип) и степень воздействия загрязняющих веществ (Св) [31].

Степень воздействия загрязняющих веществ была рассчитана по формуле 152/:

(1)

где,

- объём поступающих в окружающую природную среду загрязняющих веществ, т;

- общий объём выделяющихся вредных веществ, т;

Таблица 3 Удельные показатели воздействия угольных разрезов на атмосферный воздух

Наименование показателя	Разрез «Богатырь» (2009 г.)	Разрез «Северный» (2009 г.)	Разрез «Восточный» (2007 г.)	Угледобывающая промышленость России [41]
Удельные выбросы в атмосферу, кг/т объёма добычи	0,420	0,424	0,224	1,3
Удельные выбросы твёрдых веществ: пыль и зола, кг/т объёма добычи	0,108	0,197	0,185	0,5
Удельные выбросы газообразных веществ: SO2+CO+NOx+H2S, кг/т объёма добычи	0,313	0,227	0,071	0,8

В таблице 4 определены доли значимости основных составляющих выбросов ТОО «БАК» и выполнено их сравнение за 2008-2009 гг.

Таблица 4 Основные загрязняющие вещества, выбрасываемые в атмосферу источниками ТОО «БАК» в 2002-2003 гг.

Наименование вещества	ПДК или ОБУВ, мг/м3	Класс опас-ности	Валовые выбросы вещества, т/год	Доля значимости вещества в общем объёме выбросов, %
	макси-мально разовая	Средне-суточная		2002 год	2003 год	2002 год	2003 год
1	2	3	4	5	6	7	8
Окись углерода	5,0	3,0	4	9306,85	7451,9	74,6180	64,651
Пыль породная	0,3	0,1	3	2289,26	2987,9	18,3542	25,922
Сернистый ангидрид	0,5	0,05	3	338,76	330,1	2,7160	2,8639
Окислы азота	0,085	0,04	2	194,49	220,2	1,5593	1,9104
Углеводороды	5,0	1,5	4	59,167	67,8	0,4744	0,5882
Сажа	0,15	0,05	3	41,772	50,251	0,3349	0,436
Аэрозоль щелочи	0,01	0,01	3	9,7	0,0276	0,0778	0,0002
Сварочный аэрозоль	0,5	0,1	3	8,553	10,221	0,0686	0,0887
Марганец и его соединения	0,01	0,001	2	0,327	0,387	0,0026	0,0034
Оксид хрома	0,0015	0,0015	1	0,2591	0,051	0,0021	0,0004
Фториды	0,03	0,01	2	0,223	0,223	0,0018	0,0019
Водород фтористый	0,02	0,005	2	0,182	0,1899	0,0015	0,0016
Окислы кремния и его соединения	0,5	0,1	3	0,119	0,1189	0,0010	0,001

Уменьшение выбросов в атмосферу оксидов углерода в 2009 году по сравнению с 2008 годом на 1854,95 тонн связано с уменьшением объемов внутренней вскрыши. Увеличение выбросов пыли породной и пыли угольной при сдувании с открытых поверхностей обусловлено увеличением дней без осадков и снежного покрова: 109 дней в 2002 году и 95 дней в 2009 году.

Основную массу выбросов составляют оксид углерода и пыль породная, на долю остальных загрязняющих веществ приходится менее 10%. Основными источниками выделения загрязняющих веществ являются добычные, вскрышные и буровзрывные работы, отвалы вскрышных пород, котельные, угольный склад, технологический комплекс, объекты ремонтно-складского хозяйства, а также щебкарьер с дробильно-сортировочными установками (рисунок 2).

На территории разреза «Богатырь» основной проблемой загрязнения атмосферного воздуха являются превышения ПДК по пыли наблюдаемые на всем протяжении изучаемого периода по настоящее время. Данное превышение отмечается в основном для максимальных значений в сериях наблюдений.

Рисунок 2. Структура выбросов разреза «Богатырь»

За исследованный период наибольшие концентрации пыли на разрезе «Богатырь» наблюдались в районе добычных работ. При этом уровень загрязнения пылью нижнего горизонта выше, чем на уровне борта. Максимальные значения превышают ПДК для рабочей зоны (ПДКрз = 4 мг/м), достигая 8 мг/м³, Отмечаются превышения ПДКрз среднемесячных содержаний пыли в воздухе в 2007 и 2009 году.

На борту разреза содержания пыли ниже, чем на нижнем горизонте добычных работ. Они не превышают ПДК рабочей зоны.

Уровень запыленности атмосферы на участке добычных работ, выше примерно в 2 раза запыленности на участках вскрышных и отвальных работ, имеющих близкие параметры загрязнения.

На границах СЗЗ отвалов загрязнение рассматривается относительно ПДКмр (0,3 мг/м³). Максимальные значения в сериях наблюдений с подветренной стороны зачастую превышают ПДКмр. Средние годовые значения концентраций оказываются выше ПДК в 2008 году, достигая 0,5-0,7 мг/м³. Средние концентрации по месяцам достигают 1,8 мг/м³; (март, ноябрь 2002 г.). Концентрации пыли в воздухе с наветренной стороны в целом коррелируются с концентрациями с подветренной стороны, но значительно ниже. (Приложение Б, рисунок Б.1).

Измерения содержания пыли в районе отвала «Ковыльный», на границе ССЗ, выполненные в период аудита в апреле 2009 года, показали близкие результаты к данным опробования воздуха в 2008 году - максимальная концентрация с подветренной стороны - 1,95 мг/м³, с наветренной стороны -0,7 мг/м³.

Результаты анализа мониторинга загрязнения атмосферного воздуха пылью в пределах производственных территорий разреза Богатырь про иллюстрированы на рисунке 3.

Загрязнение атмосферного воздуха окислами азота по годовым усредненным данным нигде не превышает ПДКрз. Наблюдаются разовые повышенные концентрации в отдельные месяцы. Каких-либо закономерных изменений во времени в содержаниях окислов азота в зонах добычных, вскрышных и отвальных работ не отмечено. На границах СЗЗ отвалов содержание окислов азота в воздухе уменьшается. При этом разница в концентрациях с подветренной и наветренной стороны незначительная.

Содержания окиси углерода в воздухе на территории добычных и вскрышных работ характеризуются значительными колебаниями во времени, но не превышают ПДК рабочей зоны (20 мг/м³). Прослеживаются определенные (хотя не выраженные) тенденции к росту загрязнения атмосферного воздуха окисью углерода на территории разреза. Средние содержания в районе добычных работ превышают содержания на борту и при вскрышных работах. Наибольший уровень загрязнения прослеживается на участках отвальных работ. Среднемесячные концентрации окиси углерода, а также максимальные значения в сериях его измерений в период с 2000 по 2002 годы на отвале «Ковыльный» в ряде случаев оказались выше ПДКрз. Очевидно, что такие содержания связаны с горением отвалов. На отвале «Прибортовой» загрязнение воздуха окисью углерода не превышает ПДКрз. На границе СЗЗ отвалов содержание окиси углерода резко снижается и не превышает ПДКмр =5 мг/м³ (Приложение Б, рисунок Б.2).

По сернистому ангидриду наивысшее загрязнение атмосферного воздуха наблюдается на участке отвала «Ковыльный» за тот же период, что и повышенные концентрации окиси углерода. Возможно, здесь также имеется связь с горением отвала. Но даже максимальные значения не превышают ПДК (ни рабочих зон, ни максимально-разовую). В целом, ситуация по загрязнению сернистым ангидридом удовлетворительна и стабильна.

Не установлено существенных сезонных различий в загрязнении атмосферного воздуха на территории разреза, что объясняется более сложными условиями рассеивания загрязнителей в зимнее время и применением пылеподавления на разрезе в летний период.



Рисунок 3. Загрязнение атмосферного воздуха пылью в пределах производственных территорий разреза «Богатырь» по данным мониторинга с 2000-2004гг.

2.3 Влияние на атмосферный воздух производственных этапов угледобычи разреза «Богатырь»

Установлено, что используемые на разрезах и щебеночных карьерах технологические процессы и оборудование оказывают отрицательное воздействие на атмосферу разреза и в зоне его влияния.

Интенсивным источником пылеобразования на разрезах и щебеночных карьерах являются буровые, взрывные, погрузочно-разгрузочные работы, перемещение горной массы бульдозерами, транспортирование угля, горной массы автотранспортом. Пылевыделение происходит при формировании породных отвалов и при сдувании пыли с поверхности уступов и отвалов.

Источники, характер и объемы загрязняющих атмосферу выбросов экибастузских угольных разреза «Богатырь», по данным инвентаризации 1997 и 2002 годов, приведены в таблице 3.

Таблица 5 Источники, характер и объемы загрязняющих атмосферу выбросов экибастузских угольного разреза «Богатырь» 2003 и 2008 гг [38,39]

Виды работ. Источники загрязнения	Выпускаемая продукция	Загрязняющие вещества (объемы, т/год) 2003/2008
1	2	3
I. Горные и горно-транспортные работы
добычные и вскрышные работы: бурстанки, экскаваторы, бульдозеры, сдувание, взрывание	уголь, порода	Окись углерода, двуокись азота, сернистый ангидрид, сажа, углеводороды, пыль угольная, пыль породная (673,85/598,83)
отвальные работы: экскаваторы, бульдозеры, сдувание, горение, окисление	порода	Окись углерода, двуокись азота, сернистый ангидрид, сажа, углеводороды, пыль угольная, пыль породная (4562,6/6649,3)
железнодорожный транспорт	уголь	Окись углерода, двуокись азота, сернистый ангидрид, сажа, углеводороды, альдегиды, бенз(а)пирен (1354,57/-)
автомобильный транспорт разреза	вскрышные породы, уголь	ангидрид, сажа, углеводороды, альдегиды, бенз(а)пирен (192,82/-)
Итого: 6784,02/7248,15
II. Котельная, топливоподача в котельной	горячая вода	Зола, сернистый ангидрид, окись углерода, двуокись азота, пыль угольная, сажа (618,21/ 337,71)
III. Технологический комплекс на поверхности разреза Склад угля на станции «Соединительная»/ Весодозировочные пункты на ст. Богатырская и Соединительная	уголь	пыль угольная (288,814)/5,22
IV. Ремонтно-складское хозяйство: на промплощадках станций Богатырская, Октябрьская, Степная и Ковыльная: сварочные работы, газовая резка металла, наплавка стали, кузнечные работы, зарядка аккумуляторов; склады ГСМ	ремонт	Марганец и его окислы, соединения кремния, фториды, фтористый водород, сварочный аэрозоль, двуокись азота, окись углерода, сернистый ангидрид, оксид хрома, зола, аэрозоль серной кислоты, щелочи, углеводороды и др.(9,23/45,15)
ЩЕБЁНОЧНЫЙ КАРЬЕР
I. Горные и горно-транспортные работы
добычные и отвальные работы: бурение, выемочно-погрузочные работы, сдувание, взрывание; отвальные работы; транспортировка	горная порода	Окись углерода, двуокись азота, сернистый ангидрид, сажа, углеводороды, пыль породная (8,79/3,66)
ДСУ: разгрузка автосамосвалов в бункер, перегрузка с конвейера, сдувание с поверхности конвейеров, дробление, грохочение; поступление щебня на склад, погрузка экскаватором	горная порода	Пыль породная, окись углерода, двуокись азота, сернистый ангидрид, сажа, углеводороды (131,13/296,35)
железнодорожный транспорт	горная порода	Окись углерода, двуокись азота, сернистый ангидрид, сажа, углеводороды, альдегиды, бенз(а)пирен, пыль породная (1,126/-)
автомобильный транспорт	горная порода	Окись углерода, двуокись азота, сернистый ангидрид, сажа, углеводороды, альдегиды, бенз(а)пирен, пыль породная (3,92/3,16)
Итого: 136,17/303,17
ИТОГО по разрезу Богатырь: 7847/7939,4

Установлено, что условно можно выделить два этапа формирования пылегазовых облаков при производстве буровзрывных работ: первичный, образующийся в результате выноса пыли и газа из устья скважины, и вторичный, образующийся в результате дополнительного дробления при перемещении раздробленной породы и формирования развала [32].

Образование газов (окислов азота, окиси углерода, углеводородов и др.) происходит при проведении взрывных работ, работ зарядных и добычных машин, бульдозеров, тепловозов и тяговых агрегатов.

Продукты взрыва (пыль, газы) выбрасываются в атмосферу и распространяются на-значительное расстояние от карьера, высота пылегазового облака достигает 1,6 км [32].

От объектов ремонтного хозяйства в атмосферу поступают также марганец и его оксиды, фториды, фтористый водород, оксиды хрома, соединения кремния, сварочный аэрозоль, пары щелочи, аэрозоль серной кислоты.

На основании анализа степени воздействия загрязняющих веществ, а также учитывая то, что пыль является одним из приоритетных выбросов угольных разрезов, определена интенсивность пылевыделения (Ип), которая дает наглядное представление о наиболее экологически опасных узлах всего технологического цикла.

В ходе исследования выполнена классификация источников выбросов разреза «Богатырь» по интенсивности пылевыделения, а также проведено их ранжирование по степени пылевыделения и по объему выделения оксида углерода (таблица 6).

Таблица 6 Показатели интенсивности пылевыделения технологических процессов разреза «Богатырь» (по данным инвентаризации 1997 г.)

Наименование производства	Наименование вещества	Величина выбросов	Интенсивность пылевыделения (Ип)
		г/с	т/год
1	2	3	4	5
1. Добычные работы
бурение	пыль угольная	0,506	5,693	< 1г/с
погрузочные работы - экскаваторы, бульдозеры	пыль угольная	6,518	54,741	1-10 г/с
сдувание	пыль угольная	1,363	29,443	1-10 г/с
взрывные работы	пыль угольная	66,66	36,432	> 10г/с
2. Вскрышные работы
бурение	пыль породная	1,34	12,77	1-10 г/с
погрузочные работы - экскаваторы, бульдозеры	пыль породная	13,128	161,986	> 10г/с
сдувание	пыль породная	2,258	41,945	1-10 г/с
взрывные работы	пыль породная	66,66	25,44	> 10г/с
3. Отвал «Степной»
формирование - экскаваторы, бульдозеры	пыль породная	17,694	199,753	> 10г/с
сдувание	пыль породная	15,098	280,46	> 10г/с
4. Отвал «Ковыльный»
формирование - экскаваторы, бульдозеры	пыль породная	9,587 6,69	98,774 118,67	1-10 г/с
сдувание	пыль породная	10,666	198,132	> 10г/с
5. Отвал «Прибортовой»
формирование - экскаваторы, бульдозеры	пыль породная	13,539	185,318	> 10г/с
сдувание	пыль породная	6,304	117,103	1-10 г/с
6. Склад угля при котельной на ст. Богатырская
разгрузка из думпкаров, бульдозеры	пыль угольная	0,69	2,678	< 1г/с
аспирационные системы	пыль угольная	3,75	24,3	1-10 г/с
7. Склад угля на ст. Соединительная
Разгрузка из думпкаров, бульдозеры	пыль угольная	0,701	5,508	< 1г/с
Формирование склада	пыль угольная	0,305	12,96	< 1г/с
Сдувание с поверхности штабеля	пыль угольная	0,13	258,626	< 1г/с
Погрузка в ж/д вагоны	пыль угольная	0,342	3,24	< 1г/с
Щебкарьер
8. Горные работы
бурение	пыль щебёночная	9,314	0,297	1-10 г/с
погрузочные работы	пыль щебёночная	0,953	1,266	< 1г/с
сдувание	пыль щебёночная	0,037	1,7193	< 1г/с
взрывные работы	пыль щебёночная	11,34	0,687	> 10г/с
9. ДСУ на ст. «Степная»
разгрузка	пыль породная	0,88	0,6	< 1г/с
перегрузка	пыль породная	0,045	0,46	< 1г/с
дробление	пыль породная	7,39	75,59	1-10 г/с
грохочение	пыль породная	2,92	29,76	1-10 г/с
сдувание	пыль породная	0,2	2,01	< 1г/с
10. Склад щебня на ст. «Степная»
формирование и сдувание	пыль породная	2,44	16,54	1-10 г/с
ИТОГО			2002,9

Классификация по интенсивности пылевыделения (Ип) основных технологических участков разреза «Богатырь» показала:

- Ип < 1 г/с (30% источников): разрез «Богатырь» - добычные работы бурение, разгрузка из думпкаров, работа бульдозеров, формирование складов угля, сдувание с поверхности штабе- лей на складах угля; щебкарьер - горные работы, ДСУ - погрузочные работы, сдувание;

- Ип - 1-10 г/с (35% источников): разрез «Богатырь» - бурение на вскрышных работах, работа экскаваторов, бульдозеров при погрузке-разгрузке на добычных работах, сдувание на добычных и вскрышных работах, аспирационные системы на складе угля; щебкарьер - буровые работы, ДСУ - дробление, грохочение;

- Ип > 10 г/с (35% источников): разрез «Богатырь» - взрывные работы, работа экскаваторов и бульдозеров при погрузочных работах на вскрышных работах и на формировании.породных отвалов; щебкарьер - взрывные работы.

Ранжирование производственных процессов по степени пылевыделения установило, что из общего объема пылевыделения (пыль породная, угольная и щебеночная) главный объем составляет пыль породная (86,9%), основная масса которой поступает от породных отвалов (более 60%), 22% - при ведении вскрышных и добычных работ.

Основная масса оксида углерода поступает в атмосферу от источников ТОО «БАК» при горении отвалов - 84,4%, 8,1% - при ведении добычных и вскрышных работ на разрезе (взрывные работы, работа экскаваторов и бульдозеров при погрузочно-перегрузочных работах), 4,3% - от котельных (котлы), 1,5% - при формировании отвалов.

Установлено, что основными источниками поступления загрязняющих веществ в атмосферу являются следующие технологические объекты разреза «Богатырь»: СО - горящие отвалы вскрышных пород, вскрышные и добычные работы - в сумме 85,6%; угольной пыли - добычные работы - 82,7%; породной пыли - вскрышные работы - 42,8% и породные отвалы - 44,5%; NО₂ - котельная на ст. Богатырская» - 79,0%; SО₂ - котельная на ст. «Богатырская» и породные отвалы - 93%; золы - котельная на ст. «Богатырская» - 98,3%; H₂S - породные отвалы - 100%; углеводородов - практически все основные технологические объекты.

3. Оценка эффективности природоохранной деятельности

На разрезе «Богатырь» осуществляется широкий круг мероприятий по снижению загрязнения атмосферного воздуха от выбросов предприятия. Мероприятия по снижению выбросов вредных веществ при ведении горных работ разработаны в соответствии с «Нормами технологического проектирования угольных и сланцевых разрезов» и «Руководством по борьбе с пылью и пылевзрывозащите на угольных и сланцевых разрезах».

Буровые станки с целью снижения выбросов пыли и буровой мелочи оснащены установками пылеулавливания, входящими в комплект оборудования. Очистка воздушного потока от крупных и средних фракций осуществляется с помощью зонта-бункера (пылеприемника), имеющего дисковый разбрасыватель, либо центробежный отсасыватель буровой мелочи с послеосадочной камерой. Эффективность очистки 50-70%. Улавливание мелких фракций происходит в групповых циклонах малого диаметра. Эффективность очистки составляет 70-80%.

При ведении взрывных работ на вскрышных и добычных уступах применяется гидрозабойка скважин (в теплое время года). Кроме того, рекомендуется: взрывание в зажатой среде (на буфер из неубранных пород); ограничение одновременно взрываемого количества ВВ; отказ от взрывных работ в штилевую погоду. Эффективность указанных мероприятий составляет по пыли 60%, по газам 80%.

Комплекс инженерно-технических мероприятий при ведении взрывных работ: замена игданитов на основе рядовой гранулированной селитры на игданиты на основе пористой селитры и использование неэлектрических систем инициирования скважинных зарядов, дающих возможности применения внутрискважинных замедлений, многоточечного инициирования зарядов, снижение величины зарядов в серии, так как позволяет снизить пыле-газообразование на 30-40% регулировать параметры взрыва, уменьшить объемы одновременного выделения газов, снизить ширину развала и соответственно поверхности пылеобразования, уменьшить сейсмическое воздействие и интенсивность ударной воздушной волны.

При ведении добычных работ пылеподавление на роторных экскаваторах в местах выемки, перегрузки и погрузки горной массы выполняется орошением водой. Эффективность - 70% .

При проведении вскрышных и отвальных работ из-за высокого (до 57%) содержания глинистой фракции пород вскрыши орошение водой не представляется возможным.

Так как угли Экибастузского разреза склоны к самовозгоранию, то при складировании внутренней вскрыши в отвал выполняются мероприятия, направленные на предупреждение окисления и по профилактике эндогенных пожаров. Это достигается путём изоляции поверхности отвалов инертными породами: отвальная горная масса, содержащая горючие породы, размещается в обособленных участках в ярусе отвала ниже экскаватора с последующей изоляцией ее инертными породами. В связи с тем, что на практике данное мероприятие выполняется не в полном объеме, снижение выбросов газообразных веществ в атмосферу при окислении и горении породных отвалов составляет 50%.

Предприятием ежегодно разрабатывается Программа природоохранных мероприятий и ведется отчетность перед контролирующими органами о ее выполнении (Приложение В, рисунок В.1).

В целях снижения выбросов загрязняющих веществ и улучшения экологической обстановки предприятием регулярно проводится текущий и капитальный ремонт оборудования природоохранного назначения.

Анализ выполнения мероприятий разрезом «Богатырь» за 2010 г. показал, что разрезом «Богатырь» из запланированных 30 мероприятий на сумму 160956,65 тыс. тенге, выполнены все мероприятия, затраты за 12 месяцев составили 237187,6 тыс. тенге или 147,3%.

В течение 2010 года разрезом выполнялись следующие мероприятия:

- комплекс мероприятий по профилактике и тушению пожара на отвалах с целью достижения санитарных норм по запылённости на рабочих местах и на границе СЗЗ - запланировано 16500,0 тыс. тенге, средства полностью освоены;

- ремонт и приобретение оборудования сухого пылеулавливания на буровых станках с целью достижения улавливания пыли до 80% запланировано1500,0 тыс. тенге, средства полностью освоены;

- контроль за состоянием атмосферного воздуха на предприятиях и на границе СЗЗ - запланировано 2571,2 тыс. тенге, освоено средств 3571,2 тыс. тенге;

- замена дизельных секций на электротягу на локомотивах ОПЭ, с целью снижения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, в том числе: по СО на 76,1 т/год, по NО₂ на 263,4 т/год, по SО₂ на 56 т/год, по саже на 4,68 т/год - запланировано 38880,0 тыс. тенге, освоено средств 124941,0 тыс. тенге.

Заключение и выводы

Угольные запасы Экибастузского бассейна и созданные на их основе предприятия имеют важное народнохозяйственное значение для Республики Казахстан и требуют приоритетного внимания при определении направлений развития топливно-энергетического комплекса региона. Экологическое состояние г. Экибастуза формируется выбросами загрязняющих веществ от основных предприятий города (ТОО «AES Экибастуз», ОАО «Экибастузская станция ГРЭС-2», ТОО «Экибастузская теплоэлектроцентраль», разрез «Богатырь» ТОО «БАК», разрез «Северный» ТОО «БАК», разрез «Восточный» ОАО «ЕЭК»), а также выбросами автотранспорта. Несмотря на некоторую оживленность деятельности промпредприятий за последние годы, среднегодовые концентрации примесей в атмосферном воздухе в районе расположения разреза «Богатырь» находятся в пределах санитарно-гигиенических нормативов качества атмосферного воздуха ПДК.

В данной работе представлен анализ воздействия разреза «Богатырь» на атмосферный воздух, выявлены основные экологические аспекты. Различные технологические звенья процесса угледобычи характеризуются спецификой воздействия.

Проанализирована природоохранная политика разреза, основные направления её деятельности. Выполнена оценка эколого-экономической деятельности. Отмечено, что ежегодно на проведение природоохранных мероприятий расходуется более 120-150 млн. тенге. В 2003 году природоохранные мероприятия освоены полностью и частично перевыполнены.

Выводы:

1. Основную массу выбросов составляют оксид углерода и пыль породная.

2. Основными источниками выделения загрязняющих веществ являются добычные, вскрышные и буровзрывные работы, отвалы вскрышных работ, котельные, угольный склад, технологический комплекс, а так же щебкарьер с дробильно-сортировочными установками.

3. На разрезе «Богатырь» осуществляется широкий круг мероприятий по снижению загрязнения атмосферного воздуха от выбросов предприятия. Мероприятия по снижению выбросов вредных веществ при ведении горных работ разработаны в соответствии с «Нормами технологического проектирования угольных и сланцевых разрезов» и «Руководством по борьбе с пылью и пылевзрывозащите на угольных и сланцевых разрезах».

Список литературы

1. Чокин Ш.Ч. Задачи науки и технического прогресса в ТЭК. //Топливно-энергетические ресурсы Казахстана. - 1992. - № 1.

2. Каримова, Садиев А. Энергетические ресурсы мира и Казахстана в 1998 году. // Экономика и статистика. - 2000. - № 2. - 91 с.

3. Алиев С.Б. Реструктуризация угольной промышленности Казахстана. // Уголь. - 2001. - № 9.

4. Музапарова Л.М. Казахстан в мировой экономике: проблема самоопределения // Аналитик 2.ht.

5. Каримова, Садиев А. О производстве и потреблении угля в мире и Республике Казахстан в 1999-2000 гг. // Экономика и статистика. - 2001. - № 1. - С. 85.

6. Смирнов С. Электроэнергетика Казахстана: что день грядущий нам готовит. // Континент - 20.06-3.07.2001. - № 12(50).

7. Стратегический план развития Павлодарской области до 2010 г.

8. Программа «Уголь Экибастуза». - Экибастуз, 2002.

9. Рогозинский С. Нефтегазовый мир глазами ВР: Энергетический баланс мира 2001 г. // Нефтегазовая вертикаль. - 2002. - № 13.

10. Гаврилов Е.И. Экологические проблемы энергетики. - Москва: ЭНИН,1999.

11. Бюллетень счетной палаты Российской Федерации. - 2002. - № 7(55).

12. Грибанова С. Россияне хотят закопать наш уголь. - 12.07.2002. -№ 28(216).

13. Шульман В.Л. Оценка экологических свойств энергетического топлива. // Теплоэнергетика. - 2001. - № 1. - С. 57-19.

14. Эдельман В.И., Говсиевич Е.Р. и др. Опереводе ТЭС Урала, входящих в УралТЭК, с экибастузского на непроектные кузнецкие угли. // Электрические станции. - 2001. -.№ 1. - С. 2-5.

15. Семикобыла Я.Г. Научные основы прогноза техногенеза и выбора рациональных технологий использования ресурсов при открытой добыче угля. // Дисс .... д.тех.н. - Санкт-Петербург: ВНИМИ, 2000.

16. Казахстан: Озабочены метаном и глобальным потеплением. //Химия и жизнь. // Сообщение UCS-INFO, 919,19.09.2002.

17. Метан должен служить на благо человеку. / Казинформ, 12.09.2002.

18. Королев В.А. Современные проблемы экологической геологии. // Соросовский образовательный журнал. - 1996. - № 4. - С. 60-68.

19. Ломтадзе В.Д. Инженерно-геологические основы рационального использования геологической среды и ее охрана при разработке месторождений полезных ископаемых. // Труды 27-го Международного геологического конгресса. // Секция 17. - Москва: Наука, 1984. - С. 28-34, 129.

20. Котлов В.Ф., Кофф Г.Л. Методические аспекты оценки состояния геологической среды. // Инженерная геология. - Москва: Недра, 1988. - № 11. - С. 29-36, 102.

21. Котлов В.Ф., Юдина Р.Н. Концептуальное моделирование состояния геологической среды на основе системных представлений. // Инженерная геология. - Москва: Недра, 1991. - № 1. - С. 132-143, 150.

22. Колбасин А.А. и др. Рациональная разработка и охрана при-\ роды на карьерах. - Москва: Недра, 1983. - С. 118.

23. Национальная Программа развития энергетики РК. // Раздел «Угольная промышленность». - Карагандагипрошахт, 1993.

24. Анализ существующих технических решений и выполненных НИР, их соответствие экологическим требованиям с учетом мирового опыта и разработка рекомендаций по снижению вредных выбросов на угольных разрезах. // Отчет о НИР. - Киев: УКРНИИПРОЕКТ, 1990.

25. Разработать рекомендации по снижению пылегазовых выбросов при " производстве взрывных работ на разрезах ПО «Экибастузуголь» основе анализа сушествующих технических решений и выполненных НИР, с оценкой их соответствия экологическим требованиям с учетом мирового опыта. // Отчет о НИР. - Челябинск: НИИОГР, 1990.

26. Провести научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по созданию экологически чистого угольного разреза, обогатительной фабрики и производств по использованию отходов угледобычи в составе топливно-энергетического комплекса на базе экибастузских углей. // Отчет о НИР. - Люберцы: ИГД им. А.А. Скочинского, 1990.

27. Разработать биологические методы по предотвращению эрозийных процессов на овалах. // Отчет о НИР. - Целиноград: Целиноградский СХИ, 1987.

28. Наблюдения за состоянием компонентов окружающей среды в районе расположения предприятий ТОО «Богатырь Аксес Комир, а также отвалов вскрышных пород. Расчет лимитов на складирование вскрышных пород во внешние отвалы разреза «Северный» и разреза «Богатырь» на 2003 г. // Отчет о НИР. - Алматы: Центр «Эколимит», 2003.

29. Федотов И.П., Джаксыбаев С.И. Экибастузский каменноугольный бассейн. - Павлодар: НПФ «ЭКО», 2001. - 472 с.

30. Проект вскрытия и подготовки гор.-30 м разреза «Богатырь» ТОО «Богатырь Аксесс Комир». - Караганда: ОАО «Карагандагипрошахт и К», 2000. - Т. 1. - Кн. 1, 2.

31. Чигрин А.В. Эколого-экономическая оценка направлений развития угледобывающих компаний Экибастуза. / Дис .... к.экон.н. - Москва: МГУ, 2000.

32. Белик Н.М., Федотов ИЛ. Джаксыбаев С.И. Уголь Экибастуза. - Москва: Недра, 1992. - С. 16-21.

33. Проект вскрытия и подготовки гор. -30 м разреза «Богатырь» ТОО «Богатырь Аксесс Комир». - Караганда: ОАО «Карагандагипрошахт и К», 2000. - Т. 1. - Кн. 1,2.

34. Проект нормативов предельно-допустимых выбросов вредных веществ в атмосферу для разреза «Богатырь» на период 2004-2008 годы. - Караганда: ОАО «Карагандагипрошахг и К», 2003.

35. Сонькин Л.Р. Синоптико-статистический анализ и краткосрочный прогноз загрязнения атмосферы. - Ленинград: Гидрометеоиздат, 1991. - 223 с.

36. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий, ОНД-86. - Ленинград: Гидрометеоиздат, 1983. - 93 с.

37. Manual оn uгbаn air quality management, Regional оffiсе for Europe, Copenhagen. - 1976. - No 1. - Р. 220.

38. Проект нормативов предельно-допустимых выбросов в атмосферу для разреза «Богатырь» АООТ «Евроазиатская энергетическая корпорация» на период с 1998 по 2002 гг. - АО Карагандагипрошахт, 1997. - Том 1,2. - Кн. 1.

39. Проект нормативов предельно допустимых выбросов вредных веществ в атмосферу для разреза «Богатырь» на период 2004-2009 годы. - ОАО «Карагандагипрошахт и К», 2002.

40. Мирзаев Г.Г., Иванов Б.А. и др. Экология горного производства. Москва: Недра, 1991.

41. Каплунов Ю.В., Рогозов В.В., Смирнов А.М., Богин В.Е. Основы организации автоматизированной системы экологического мониторинга в угольной промышленности России. / Уголь. - 1995. - № 2. - С. 49-51.

42. Разработать рекомендации по снижению пылегазовых выбросов при производстве взрывных работ на разрезах ПО «Экибастузуголь» на основе анализа существующих технических решений и выполненных НИР, с оценкой их соответствия экологическим требованиям с учетом мирового опыта. // Отчет о НИР. - Челябинск: НИИОГР, 1990.

Приложение

Приложение А.

добыча угля

добыча вскрыши

Рисунок А.1. Динамика добычи угля (млн.тонн) и вскрыши (млн.м³) по Экибастузскому угольному бассейну, ТОО «БАК» и разрезу «Богатырь» за период с 1995 по 2003 гг.



Рисунок А.2. Динамика изменения коэффициента вскрыши по разрезам «Богатырь» и «Северный» на период 1995-2003гг., м³/т

Рисунок А.3. Экибастузский угольный бассейн - снимок со спутника (Google maps)



Рисунок А.4. Разрез «Богатырь» с высоты птичьего полёта

Рисунок А.5. Роторный экскаватор SRS(k) - 2000



Рисунок А.6. Межуступный конвейерный перегружатель СБФ-Р-(к)-1800.25 в комплексе с роторным экскаватором SRS(k) - 2000

Рисунок А.7. Погрузка угля в вагоны с угольного склада

Приложение Б

Рисунок Б.1. Загрязнение угольной пылью воздуха на территории влияния ТОО «БАК» в долях ПДК (а), доля влияния среди всех источников региона в процентах (б), суммарное влияние в долях ПДК (в)

Рисунок Б.2. Загрязнение окисью углерода воздуха н атерритории влияния ТОО «БАК» в долях ПДК (а), доля влияния среди всех источников региона в процентах (б), суммарное влияние в долях ПДК (в)

Приложение В

Рисунок В.1. Сертификат, удостоверяющий внедрение и применение экологического менеджмента

Размещено на Allbest.ru

...