Разработка способа закрепления пылящих поверхностей хвостохранилищ

• Автор: Синица, Игорь Владимирович
• Шифр специальности: 25.00.36
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 134 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Геоэкологическая оценка функционирования хранилищ

отходов горных предприятий

1.1.1 Воздействие и нагрузка техногенной пыли на окружающую среду

1.1.2 Влияние пыли на организм и здоровье человека

1.1.3 Источники пылевыделения на территории горнодобывающих предприятий

1.1.4 Воздействие техногенных массивов на окружающую

среду
1.2 Проблема закрепления пылящей поверхности и анализ эффективности существующих методов ее решения

1.3 Хранение отходов горного производства на хвостохранилище Лебединского ГОКа

Выводы
2. РАЗРАБОТКА СПОСОБА ЗАКРЕПЛЕНИЯ ПЫЛЯЩИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ ОТХОДОВ
2.1 Методика исследования
2.2 Лабораторные исследования
2.2.1 Исследование физико-механических, химических
свойств и состава хвостов
2.2.2 Исследование прочностных и компрессионнофильтрационных характеристик грунтов
2.3 Разработка способа закрепления
карбонатами
2.4 Методика оценки эффективности закрепления

поверхности хвостов
2.5 Полевой эксперимент по закреплению поверхности хвостов
Выводы
3. ТЕХНОЛОГИЯ РЕАЛИЗАЦИИ РАЗРАБОТАННОГО СПОСОБА ЗАКРЕПЛЕНИЯ ПЫЛЯЩИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ В УСЛОВИЯХ ГОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА
3.1 Технологические решения закрепления с помощью разработанного способа пылеподавления
3.2 Совершенствование технологии закрепления путем
применения пластифицирующей добавки
3.2.1 Лабораторные исследования влияния пластифицирующей добавки СБ-3 на реологические свойства дисперсий
3.2.2 Влияние суперпластификатора на реологические свойства меловой суспензии
3.2.3 Влияние суперпластификатора на электрокинетический потенциал частиц дисперсной фазы
3.2.4 Влияние суперпластификатора на размер частиц
дисперсной фазы
Выводы
4. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБА И ИПРЕДЛА-ГАЕМОЙ ТЕХНОЛОГИИ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ПЫЛЯЩИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ХВОСТОХРАНИЛИЩ
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. В современную эпоху необычайную сложность и важность приобрели вопросы взаимодействия человека с окружающей средой. Быстрый рост численности населения земного шара и индустриальное развитие стали причинами многократного увеличения потребления природных ресурсов и расширения масштабов воздействия человека на природу. Подобная ситуация характерна и для региона Курской магнитной аномалии, где действуют крупнейшие горнодобывающие предприятия - Лебединский и Стойленский горно-обогатительные комбинаты (ГОК), комбинат КМА-руда, а также строятся Яковлевский и Белгородский подземные рудники. Железорудная пыль резко ухудшает экологическое состояние воздушного бассейна и, как следствие, условия нормальной жизнедеятельности человека, организмов флоры и фауны региона и делает непригодными для сельскохозяйственных нужд территории вокруг хвостохранилищ. В почву в повышенных дозах попадают такие металлы, как цинк, медь, марганец, хром, свинец, железо.
Например, из карьера Лебединского горно-обогатительного комбината ежегодно добывают около 47 млн т железной руды. При этом количество отходов обогащения составляет около 27 млн т. Действующими хвостохра-нилищами занято порядка 1500 га. Эти территории за годы эксплуатации превратились в уникальный промышленный объект, и одним из важных и трудных вопросов стал вопрос защита воздушного бассейна от пылевыделения при дальнейшем наращивании хвостохранилшца.
Согласно действующей классификации источников воздействия на окружающую среду, хранилища отходов обогащения относятся к неорганизованным источникам загрязнения, доля которых составляет 54 % от общего количества выбросов. Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха являются пылящие поверхности сухих пляжей намывных отсеков, откосы дамб и плотин. В результате стока и испарения воды, особенно в жар-

Технологические методы изменения способов гидравлического складирования твердых дисперсных отходов, в частности, избирательное (по гранулометрическому или физико-химическому составу) складирование с применением осадительных установок рассмотрены в работах В.Я. Варшавского, Л.С. Скворцова и P.C. Грачева.
Л.Б. Неганова и др. рассматривают биологические методы но созданию защитного слоя путем нанесения на закрепляемую поверхность низших пленкообразователей — водорослей, мхов и лишайников. Выращивание высших растений, посев семян трав и высадка саженцев предложены Г.М. Пикаловым, М.В. Никулиным, Г.П. Серая [80] и R. Brand [1]. Использование биологических методов в основном ориентировано на консервируемые и рекультивируемые объекты.
Эффективные средства пылеподавления на отвалах дисперсных промышленных отходов рассмотрены В.Н. Жиленковым [43, 76]. Им проанализированы существующие способы пылеподавления и сконструирована экспериментальная установка для моделирования процессов водной и ветровой эрозии, предложено выполнять на поверхности пылящих отвалов ветрозащитные покрытия из гидросмеси дисперсных отходов (в частности, золы) и глинистого грунта, что усложняет технологию складирования хвостохранилищ.
В настоящее время применяются различные способы борьбы с пы-лением (физико-химическая стабилизация пылящей поверхности с помощью вяжущих и структурообразующих веществ, механические способы и др.). Однако по различным причинам многие способы не получили широкого применения. Наиболее распространенными, хотя и не всегда самыми оптимальными и эффективными, являются гидрообеспыливание и рекультивация пылящей поверхности хвостохранилищ по окончании складирования в них отходов.