Использование вскрышных пород КМА в агроэкосистемах : На примере Михайловского ГОКа

• Автор: Глаголев, Роман Владимирович
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Курск
• Количество страниц: 169 с. : ил.

Глава 1. Техногенные новообразования в условиях 10 Михайловского ГОКа
1.1 Технология извлечения и отсыпки в отвалы вскрышных Н пород, образование техногенных ландшафтов
1.2 Техногенные месторождения как источник
дополнительного сырья. Основные направления использования вскрышных пород
1.3 Влияние технологического ландшафта на экологическую 20 обстановку в регионе
1.4 Эколого-экономические аспекты использования пород 34 вскрыши в народном хозяйстве
Глава 2. Методика и условия проведения исследований
2.1 Обоснование выбора направления исследований и объект 38 исследований
2.2 Условия проведения исследований
2.2.1 Природно-климатические условия и рельеф 40 Михайловского железорудного месторождения
2.2.2 Краткие геологическая и гидрогеологическая 41 характеристики месторождения
2.2.3 Стратиграфическая колонка карьера месторождения. 45 < Состояние вскрыши, отсыпанной в отвалы
2.2.4 Краткая характеристика вскрышных пород карьера, 48 отсыпанных в отвалы Михайловского железорудного
месторождения
2.3 Методики, использованные в исследованиях
2.3. 1 Методики практических исследований
2.3.2 Схема исследований
Глава 3. Результаты исследования химического состава пород 60 вскрыши
3.1 Химический анализ и характеристика вскрышных пород 60 карьера
3.1.1 Общий химизм вскрышных пород
3.1.2 Валовой химический состав и обусловленные им свойства 67 вскрышных пород
3.1.3 Исследование свойств пород вскрыши в разновозрастных
отвалах
3.1.4 Химический состав и свойства хвостов обогащения
3.2 Сорбционные качества вскрышных пород
3.3 Биологические свойства вскрышных пород

3.4 Агроэкологические основы проведения восстановительных мероприятий в условиях Михайловского железорудного месторождения
Глава 4. Оценка экономической эффективности комплексного ЮЗ использования пород вскрыши в народном хозяйстве
4.1 Эколого-экономический аспект эффективности горного ЮЗ производства
4.2 Восстановление земель техногенных ландшафтов, как 107 основа природоохранных мероприятий в горнодобывающем производстве
4.3 Обоснование экономической эффективности использования Ш вскрышных пород в мероприятиях направленных на восстановление экологического равновесия в условиях Михайловского железорудного месторождения
Выводы
Рекомендации производству
Литература
Приложения

В настоящий период во всем мире большое внимание уделяется проблеме охраны биосферы и рациональному использованию природных ресурсов. Особое внимание направлено на открытые разработки полезных ископаемых, многократно увеличивающие экологическую нагрузку на окружающую среду и ее составляющие: литосферу, гидросферу и атмосферу.
В нашем случае проблема рассмотрена на примере карьера Михайловского месторождения КМА, на котором ведется добыча железной руды открытым способом. При этом изымаются сельскохозяйственные угодья, претерпевают изменения естественные биоценозы, происходит загрязнение пылевыми и грязевыми выбросами, изменяется гидрогеологический режим подземных вод, увеличивается заболеваемость и смертность населения.
Актуальность темы
В результате добычи железной руды на территории КМА отсыпано в отвалы более 2 млрд.тонн вскрышных пород и отходов их обогащения, которые не находят вторичного применения. В основном они складируются валовым способом и частично используются как источник дополнительного сырья в строительстве, цементной промышленности, мелиорации и т.д. Народное хозяйство способно востребовать только незначительную часть отходов горного производства - не более 3%. Остальное складируется в отвалы, в результате возникают техногенные ландшафты. После завершения формирования отвалов они технически перемешиваются, образуя смеси, а при вторичной их сортировке возникают значительные трудности технического и экономического характера. Сегодня ведется ряд исследований, цель которых найти пути использования пород вскрыши в народном хозяйстве. Таким образом, естественные биогеоценозы подвергаются трансформации. Стандартные методы охраны окружающей среды малоэффективны.
Глинистые породы.
Глины от светло-серых до темно-серых или черных, плотные, вязкие. Вообще, глины являются одним из наиболее распространенных типов горных пород, слагающих до 11% объема земной коры.
Глинистые минералы обладают ярко выраженными ионно-обменными свойствами, что совместно с малыми размерами частиц и высокой удельной поверхностью определяет их повышенную адсорбционную способность. Это природное свойство глин позволяет использовать их как высококачественные природные сорбенты для защиты грунтов от техногенных загрязнений.
Также широко распространены смешаннослойные минералы, образованные в результате упорядоченного или неупорядоченного чередования набухающих и не набухающих структурных слоев.
Глины характеризуются содержанием окиси кремния от 62 до 75 %, свободного кремнезема от 8 до 20 %, глинозема в пределах 13-14 %. В них характерно высокое содержание оксида железа, в среднем 8-8,5 %, в отдельных пробах до 12%. Высокое ожелезнение отмечается в кровельной части глин (0,3-0,8м), которая подлежит зачистке в ходе проведения работ. Концентрации СаО и N^0 незначительны и обычно не превышают 2%. Глина характеризуется низким содержанием сульфидной и сульфатной серы (0,01 и 0,20% соответственно) [80].
В обменном комплексе преобладают кальций и магний, составляющие 27-42 и 9-27 мг/экв при содержании катионов натрия и калия в пределах 1,7-4,8 мг/экв. Сумма обменных катионов колеблется от 32 до 106, в среднем 55 мг/экв [22].
Глины образованы микрокристаллами глинистых минералов, во многом определяющие их свойства. Глинистые минералы относятся к группе слоистых и слоисто-ленточных силикатов. Высокая дисперсность - их естественное состояние. Высокая физико-химическая активность глинистых минералов обусловлена не только малым размером, но и особенностями
кристаллического строения. В основе кристаллической структуры глинистых