Розділ 1. Характеристика об'єкта дослідження

1.1.Фізико-географічна характеристика району гірничого підприємства - Крошенське родовище граніту. Геологічна будова родовища.

Розміщене в передмісті м. Житомира на правому березі р. Крошенка (ліва притока р. Лісна Кам`янка, яка впадає в річку Тетерів), в безпосередній близькості від залізничного вокзалу та автостради Житомир – Коростень.

Становить куполовидне підняття кристалічних порід с відмітками поверхні в центральній частині 217 – 219 м. Площа ділянки 8 га розміщена в зоні забудови м. Житомира.

Детально розвідано в 1952 році трестом “Укргеонеруд” [66], дорозвідано в 1963 році [264] та в 1974 році [201] “Укргеолстром”.

		Геологічний розріз	Потужність, м
1.		Четвертинна система Сучасна ланка Грунтово-рослинний шар	0,0 – 0,2
2.		Суглинок сірий і бурувато-сірий; пісок кварцовий щільний, сірий,буруватий, дрібний- і різнозернистий, різного ступеня глиняний	0,3 – 7.4
3.		Палеозой – кайнозой Жорства крихка з великими брилами кристалічних порід	1,2 – 5,6
4.	ɣ	Нижній протерозой Кіровоградсько-житомирський комплекс Граніт вівітриний	0,0 – 10,0
5.	-''-	Граніт незмінний сірий і свіло-сірий, дрібно- та середнозернистий	Розкрита 41.7 – 50,3

Корисна копалина – граніт незмінний, середньої розвіданої потужності 46,5 м. Потужність розкривних порід 0-18 м, середня 8,0 м.

Водоносний горизонт зустрічається в тріщинуватій зоні граніту. Глибина залягання рівня грунтових вод 2-4 м. Приплив води на I погонний метр периметру кар`єра 1,6 м³/ добу.

Запаси сировини затверджені ВКЗ (протокол № 8507 від 31.10.1953 року).

Розроблялось з 1936 року, до 1985 року вважається виробленим. Соколовським кар`єром Житомирнерудпрома ведуться видобувні роботи нижче відмітки підрахунку запасів (на горизонті 117 м).

Залишок запасів на 01.01.1986 році складає за категорією А – 154 тис. м³, знаходиться в цілику над в`їздними траншеями. Родовище обведено природними границями і приріст запасів за рахунок розширення площі неможливий.

.

1.2. Характеристика сировини і готової продукції

Природне каміння складає важливу частину мінерально-сировинної бази сучасної будівельної індустрії. У якості будівельного ма теріалу використовується велика кількість різноманітних магматичних, метаморфічних, ефузивних і осадових гірських порід.

Будівельний камінь масового виробництва має неправильну форму і включає в себе рваний камінь чи бут та дроблений камінь (щебінь, крошка, пісок).

Найбільш вживаним для будівельних потреб являється щебінь, який отримують шляхом подрібнення добутої гірської породи з наступним розділенням на фракції більшість у межах від 3 до 70 мм. Щебінь широко використовується у якості природного заповнювача у звичайний та гідротехнічний бітони, для облаштування баластного слою залізничних доріг, будівництва та ремонту автомобільних доріг і т.п.

Бутове каміння отримують в результаті підривання гірських порід, яке у послідуючому не обробляється (розпилці, обтесуванні, шліфуванні), добувають із порід переважно тих, які не піддавалися вивітрюванню, з об’ємною насипною масою не нижче 1800 кг/м³.

Вимоги промисловості до якості сировини і готової продукції. Сировиною для виробництва із природного каміння для будівельних і дорожньо–шляхових робіт являється скеляні породи з об’ємною масою 1.8 - 2.8 г/см³. Допускається використання порід з об’ємною масою вище 2.8 г/см³ при відповідному техніко - економічному обґрунтуванні.

Оцінка гірських порід, призначених для отримання щебеню, проводиться у відповідності з вимогами ГОСТ 23845 – 86 «Породи гірські скеляні для виробництва щебеню для будівельних робіт. Технічні вимоги і методи використання»,затверджені та введені в дію Постановою Державного комітету СССР у справа будівництва від 22 травня 1986 року,№98. Ці вимоги поширюються на породи із середньою щільністю вище 2.0 г/см³, призначені для виробництва щебеню будівельного по ГОСТ 8267 - 82, щебінь для баластного шару залізничних доріг по ГОСТ 7392 - 85 і щебеню для основи покриття автомобільних доріг по ГОСТ 25607 - 83.

Гірські породи оцінюють петрографічною характеристикою і показниками фізико - технічних властивостей.

Петрографічна характеристика повинна включати найменування порід та її генетичну групу, зміст включень порід та мінералів, які відносять до шкідливих добавок, оцінку структурних і текстурних особливостей, дані по наявність чи відсутність слідів вивітрювання, вторинних змін, зон подрібнення, розсланцювання, вміст прошарків глинистих чи інших забруднюючих порід.

Фізико–технічні властивості порід оцінюють наступними показниками: міцність, морозостійкістю, водопоглинанням, істинною та середньою міцністю, пористістю, електроізоляційними властивостями (тільки для порід призначених на щебінь для баластного шару залізничних доріг), тріщинуватістю, радіаційно–гігієнічними показниками.

М іцність порід оцінюють межею міцності зразків при стисканні у сухому та в насиченому вологою стані, маркою по міцності при стисканні у насиченому водою стані (табл.1.1.), маркою по міцності, яка визначається по тому, як дробиться щебінь у циліндрі при стисканні (роздавленні) щебеню в циліндрі (табл.1.2.), маркою по морозостійкості (табл.1.5.). Крім того, породи призначені для виробництва щебеню у будівництві автомобільних доріг, характеризується стиранністю в поличному барабані, а для баластного шару залізничних доріг – стиранність у поличному барабані (табл.1.3.) і опору удару по кормі ПМ (табл.1.8.).

Таблиця 1.1.

Марки вивержених порід по міцності при стисканні у насиченому водою стані (ГОСТ 23845 - 86)

Середня границя міцності породи у інтервалі, який відповідає висоті уступу, кгс/	Марки породи по міцності
Більше 600 до 800	600
800 до 1000	800
1000 до 1200	1000
1200 до 1400	1200
1400	1400

Якщо породи з інтервалом, який відповідає висоті уступу, мають середню границю міцності при стисканні вище 2500 кгс/см², то доцільність використання порід цих інтервалів для виробництва щебеню на основі технологічних випробувань породи при відповідному техніко – економічному обґрунтуванні.

Таблиця 1.2.

Марки породи по міцності, які визначаються по дрібленню в циліндрі щебеню (ГОСТ 23845 - 86)

Подрібненість при стисканні (роздавленні) в циліндрі щебеню із порід інтервалу, який відповідає висоті уступу (втрата ваги після випробування), %			Марка породи по міщцості, яка визначається по подрібненності щебню
Метаморфічних	Інтрузивних	Ефузивних
Більше 15 до 20	Більше 25 до 34	Більше 15 до 20	600
Більше 13 до 15	Більше 20 до 25	Більше 13 до 15	800
Більше 11 до 13	Більше 16 до 20	Більше 11 до 13	1000
До 11	Більше 12 до 16	Більше 9 до 11	1200
	До 12	До 9	1400

Породи з інтервалом, який відповідає висоті уступу, можуть призначатись для виробництва щебеню тих марок, які встановлені для цих порід по подрібненості у циліндрі отриманого із них щебеню. Можливість виробництва із цих порід щебеню більш високих марок встановлюється на основі технічних випродувань.

Таблиця 1.3.

Марки порід по стиранності у поличному барабані (ГОСТ 23845 - 86)

Втрата ваги, %, після випробування у поличному барабані щебеню із породи, інтервалом, який відповідає висоті уступу	Марка породи по стиранності
До 25	І –I
Більше 25 до 35	І – II
Більше 35 до 45	І – III
Більше 45 до 60	І - IV

До слабких різностей відносять породи з межою щільності при стисканні менше 200 кгс/см²

Якщо в породах інтервалом, який відповідає висоті уступу, вміст слабих різностей перевищує значення, вказані в таблиці 1.4., то використання цих порід для виробництва щебеню допускається після встановлення на основі технологічних випробувань можливе отримання із них щебеню, який відповідає по вмісту слабких різностей вимогам ГОСТ 8267 – 82.

Таблиця 1.4.

Межі вмісту слабких різностей у вивержених породах (ГОСТ 23845 - 86)

Марка породи по міцності	Нормований вміст слабих зерен у щебені, %, не більше	Вміст слабких різностей у породі інтервалу, який відповідає висоті уступу, %, не більше
600, 800	10	20
1000, 1200, 1400	5	8

Морозостійкість порід визначається маркою, яка відповідає числу циклів поперемінного заморожування та відтаювання у воді, витриманих щебенем, отриманим із цієї породи. Допускається оцінювати морозостійкість породи по числу циклів насичування в розчині сіркокислого натрію і висушування, витриманих щебенем, отриманим із цієї породи. При негативних результатах цього випробування кінцеву оцінку дають на основі випробувань заморожуванням та відтаюванням у воді (табл. 1.5.).

Використання порід, які мають після 15 циклів поперемінного заморожування та відтаювання у воді втрата в масі більше 10%, для виробництва щебеню допускається тільки після встановлення спеціальними дослідами можливої області його використання.

Породи, які використовуються для виробництва щебеню для баластного шару залізничних доріг, повинна мати марку по морозостійкості не нижче Мрз 25. Визначення морозостійкості породи є необхідним до марки Мрз 50.

Породи із середньою щільністю вище 2,8 г/см³ використовують для виробництва щебеню у якості великого заповнювача усіх видів бетонів тільки після встановлення спеціальними дослідженнями можливої області його використання.

Таблиця 1.5.

Марки порід по морозостійкості (ГОСТ 23845 - 86)

Число циклів і втрати ваги після випробування на морозостійкість				Марка породи по морозостійкості
Замороження		У розчині сіркокислого натрію
Число циклів	Втрати маси, %, не більше	Число циклів	Втрати маси, %, не більше
15	10	3	10	Мрз 15
25	10	5	10	Мрз 25
50	5	10	10	Мрз 50
100	5	10	5	Мрз 100
150	5	15	5	Мрз 150
200	5	15	5	Мрз 200
300	5	15	5	Мрз 300

Радіаційно-гігієнічна оцінка гірських порід повинна враховувати при вироб ництва будівельних матеріалів (бетону) з врахуванням використання цих матеріалів у конструкціях і виробах. При цьому активність природних радіонуклідів у конструкціях і виробах повинна відповідати вимогам “Нормам радіаційної безпеки НРБ – 76” .

Примітка: НРБ – 76 не застосовується до гірських порід у надрах.

Якість щебеню визначається вимогами ГОСТ 8267 – 82 “Щебінь із природного каменю для будівельних робіт. Технічні умови”.

В залежності від крупності зерен щебінь поділяється на наступні фракції: від 5 до 10 мм (або від 3 до 10 мм), більше 10 до 20 мм, більше 20 до 40 мм і більше 40 до 70 мм.

За згодою сторін допускається випускати та поставляти щебінь в виді суміші фракцій від 5 до 20 мм, більше 3 до 20 мм та щебінь більше 70 мм, а також для виробництва дорожньо-будівельних робіт щебінь фракцією більше 10 до 15 мм, більше 15 до 20 мм та сумішей фракції від 5 до 15 мм, від 5 (10) до 40 мм і від 20 до 70 мм.

Зміст в щебені зерен пластинчатої лещадної та голкуватої форми не повинно перевищувати 35% від маси.

Міцність щебеню характеризують маркою, яка відповідає межі міцності вихідної гірської породи при стисканні в насиченому водою стані та обумовленою подрібнюваністю щебеню при стисканні (роздавлені) в циліндрі. Щебінь призначений для будівництва автомобільних доріг характеризують зносом в полочному барабані (ГОСТ 8267-82), за показниками, відповідно зазначеними в табл.1.3.

Щебінь найвищого ступеня якості з вивержених та метаморфічних порід повинен мати марку з міцності не нижче 800.

Якість щебеню для баластування залізничних шляхів встановлюється у відповідності з ГОСТ 7392085 “Щебінь із природного каменю для баластного шару залізничного шляху”, затвердженим постановою Державного комітету СССР в справах будівництва від 29.12.1984 року №234.

До щебеню пред`являють вимоги за наступними показниками: зерновому складу, вмісту частинок розміром менше 0,16 мм, міцності, вмісту зерен слабких порід, отриманню глини в грудках, морозостійкості, електроізоляційним властивостям.

В залежності від крупності зерен щебінь поділяють на фракції, розміри зерен яких повинні відповідати вказаним в таблиці.

Міцність щебеню характеризують його стираємістю при випробуванні в полочному барабані або опором удару при випробуванні на копрі МП. В залежності від показників механічній міцності щебінь поділяють на марки.

Вимоги до щебеню, який використовують в якості наповнювача важкого бетону, зібраних і монолітних бетонних і залізобетонних конструкцій та виробів визначаються ГОСТ 10268-80.

Марка щебеню за міцністю при цьому повинна бути вище марки бетону не менше, чим в 1,5 рази для бетонів марки нижче 300 і в 2 рази для бетонів марок 300 та більше. Міцність щебеню з вивержених порід повинна бути не нижче марки 800.

Вміст пилоподібних глинистих частинок в щебені вивержених порід повинен бути не більше 2% для бетонів марок нижче 300 і 1% для бетонів марок 300 і вище.

В щебені, який використовують в якості заповнювачі гідротехнічного бетону, допустимий вміст сірчанокислотних і сірчаних сполучень не повинен перевищувати 0,5%.

Якість пісків із відсівів дрібнення встановлюється за ГОСТ 8736-85 “Пісок для будівельних робіт. Технічні умови”

Бутовий камінь за фізико-хімічними властивостями, формі та розмірностями шматків повинен задовольняти вимоги ГОСТ 22132-76 “Камінь бутовий. Технічні умови”. Шматки бутового каменю не повинні містити прошарків слабких порід, тріщин та включень, розм’яклих або суттєво змінювальних в об’ємі при змінній вологості та висиханні. Розмір шматків бутового каменю повинен бути не менше 150 мм і не більше 500 мм. Допускається поставка бута з величиною відокремлень від 70 до 1000мм. За міцністю при стисканні вихідної гірської породи в насиченому водою стані бутовий камінь з вивержених порід поділяється на марки 1400,1200,1000,800,600; за морозостійкістю на марки Мрз 15, Мрз 25, Мрз 50, Мрз 100, Мрз 150, Мрз 200, Мрз 300.

Геологічна характеристика та якість сировини. Мінеральна сировина для буто-щебеневого виробництва на території Житомирської області користуються

вельми широким розвитком і представлена різноманітними гірськими породами, які зв’язані з кристалічними утвореннями Українського щита, де широко розвинуті метаморфічні та інтрузивні комплекси.

Потужність осадової товщі, яка перекриває породи кристалічного фундаменту, незначна. Часто кристалічні породи виходять на денну поверхню, що при інших сприятливих гірничотехнічних умовах експлуатації створює невичерпну сировинну базу для виробництва буто-щебеневої продукції.

Головна роль у виробництві камінних будівельних матеріалів на території області належить молодим магматичним утворенням Українського щита, якими являються гранітоїди комплексів нижнього протерозою: 1) кіровоградсько-житомирського – в Андрушівськом, Баранівськом, Ємільчин ськом, Житомирськом,Коростишівськом, Новоград-Волинському, Попельнянськом, Радомишельськом і Ружинському районах; 2) коростенського – в Володарсько-Волинському, Коростенському, Лугинському, Малинському, Овручцькому, Радомишельському і Черняховському районах; 3) бердичівського – в Бердичівськом, Любарськом і Чуднівськом районах; 4) букиноного – в Житомирському районі (Новоруднянське родовище) і 5) осницького – в Коростенському районі.

Другу групу порід, які використовуються для отримання буто-щебінної мировини, складає метаморфічні породи, які зустрічаються у вигляді різних по формі і розмірам ксенолітів в гранітоїдах (гнейси тетерівської серії нижнього протерозою) та росинсько-тикичської серії архею, чи утворені вельми потужні свити овручцької серії верхнього протерозою в Овручцькому районі і кварцеподібні піщаники білокоровицької свити пугачовської серії нижнього протерозою в Олевському районі.

Доброю якістю, яка задовольняє вимоги ГОСТів до сировини для буто-щебінневих матеріалів, володіють граніти і мігматити кіровоградсько-житомирського та коростенського комплексів, як утворюють крупні масиви в центральній та південній частинах області, граніти-рапакиви районів Коростеня та Малина, а також кварцити і кварцеподібні піщаники Овручцького- Словечанської височини (переважають марки щебеню 1000-1400).

Кристалічні породи, які використовуються в будівельному виробництві, характеризуються різноманітним хімічним складом (табл.1.6.) і фізико-механічними показниками, які в основному відповідають вимогам діючим стандартам (табл.1.7.).

Відомості про розвідані запаси. За станом на 01.01.1986 року на балансі УТГФ числилося 69 родовищ будівельного каміння з запасами по категоріям A+B+C-1587185 тис. м³. та категорії С-117992 тис. м³, що складає 21% та 23% від загальних запасів данного вида сировини в республіці. Крім того розвідано Теренецьке родовище граніту в Володарсько-Волинському районі, запаси якого по промисловим категоріям в кількості 3007 тис.м затверджені УТКЗ в 1977 році, але до теперішнього часу не рахуются на балансі УТГФ.

За видами сировини всі запаси, що рахуються на балансі УТГФ в Житомирській області розподіляються таким чином :63 родовища (91,3%) представлено гранітоїдами з запасами по категоріям А+В+С1-1483604 тис.м (93,5% обласних) і категорії С-106787 тис. м³ (90,5%); 6 родовищ (8,7%) представлено піщаниками і кварцитами по ним відповідно 103581 тис. м³(6,5%) і 11205 тис. м³ (9,5%).

Забалансові запаси буто-щебеневої сировини складають 9299 тис. м³. Попередньо розвідані не затверджені запаси по категоріям С1+С2 складає 62192 тис. м³, із них тільки 36 000 тис. м³ на Ушицьком родовищі граніта в Коростенському районі і 17590 тис. м³ на родовищі кварцита Дровяной пост в Олевському районі.

Крім того, на 6 родовищах, розвіданих як каміння обліцювальне, окремо підраховані запаси і на буто-щебінну сировину, що не війшли в баланс «Будівельне каміння».Вони складають по категоріям: А+В+С1-7607 тис. м, в тому числі Рудня-Шляховське родовище в Володар-Волинському районі (3225

Таблиця 1.6.

Хімічний склад кристалічних порід, які використовуються для буто-щебеневого виробництва, %

Компоненти	Найменування порід
	Гранітоїди				Гнейси тетерівської серії	Кварцити толкачевської свити	Піщаники білокоро-вицької свити
	Кіровоградсько- житоми-рського комплексу	Коросте-нського комплексу	Бердичів- ського комплексу	Осницкого комплексу
	50,84-77,54	66,34-80,95	57,67-71,61	73,2	48,76-73,32	95,71-98,3	84,05-96,3
	9,4-20,3	10,25-17,81	10,52-17,84	14,33	10,9-16,35	0,57-1,87	0,03-5,89
	0,2-10,44	0,18-5,82	1,05-8,82	0,64	1,58-8,88	0,01-0,45	0,01-1
FeO	0,64-7,68	0,97-5,04	1,36-7,18	0,85	2-6,05	0,11-0,79	0,05-0,39
	0,06-0,65	0,14-0,82	0,01-0,6	н/о	0,35-1,7	0,02-0,49	0,03-0,21
CaO	0,5-7,14	0,72-4,78	1,5-5,02	0,9	2,5-7,8	0,18-0,55	0,06-0,37
MgO	Сл.-3,3	0,0-2,47	0,3-2,05	0,65	0,6-10,91	0,08-0,25	0,13-0,47
	1,52-4,5	0,42-3,84	2,43-3,38	3,74	2,2-7	0,03-0,2	0,03-0,35
	2,46-7	0,95-6,06	2-3,31	0,58	0,86-4	0,08-0,2	0,5-3,1
	0,0-1,46	0,0-1,45	0,0-0,18	Сл.	Сл.-0,15	0,0-0,21	0,01-0,11

Таблиця 1.7.

Фізико – механічні властивості кристалічних порід, які використовуються для виробництва щебеню

Найменування показ ників, одиниці виміру	Найменування порід
	Гранитоїди				Гнейси тетерівської серії	Кварцити толкаче-вської свити	Піщаники білокоро-вицької свити
	Кіровоградсько- житоми-рського комплексу	Коростенського комплексу	Бердичівського комплексу	Осницкого комплексу
Щільність, г/см3	2,5-2,97	2,6-2,98	2,61-2,82	2,66-3,09	2,65-2,85	2,58-2,66	2,25-2,78
Об’ємна маса, г/см3	2,43-2,95	2,44-2,95	2,58-2,79	2,62-2,99	2,59-2,83	2,56-2,65	2,22-2,89
Пористість, %	0,1-7,9	0,1-8,2	0,4-4,3	0,7-6,9	0,4-4,1	0,4-1,0	0,4-8,9
Вологопог-линання, %	0,04-2,5	0,0-1,89	0,06-0,85	0,1-0,8	0,19-1,54	0,15-1,56	0,03-1,9
Границя міцності при стисканні у насиченому водою стані, кгс/см3	589-2410	601-2873	669-1940	625-1600	828-1733	1450-2366	561-2416
Коефіцієнт розм’якшення	0,46-0,99	0,5-1,0	0,73-0,98	0,61-0,99	0,9-0,98	0,86	0,67-1,0
Коефіцієнт морозостійкості	0,75-0,98	0,56-1,0	0,89	0,53-0,88	0,95-0,96	0,99	0,67-0,99
Марки щебеню -по подрібненості у циліндрі	600-1400	600-1400	600-1400	600-1400	800-1400	1200-1400	600-1400
-по розтираємості у поличному барабані	І-1, І-2, І-3	І-1, І-2, І-3	І-1, І-2, І-3	Дані відсутні	І-1, І-2,	І-1, І-2	І-1, І-2
-по опору удару на копрі ПМ	У-50, У-75 У-50, У-75	У-50, У-75	У-75	У-50, У-75	У-40, У-50, У-75	У-50, У-75	У-40, У-50, У-75
-по морозостійкості	Мрз. 25	Мрз. 25	Мрз. 25	Мрз. 25	Мрз 50	Мрз 50	Мрз. 25
	Мрз 50	Мрз 50	Мрз 50	Мрз 50	Мрз 100	Мрз 100	Мрз 50
	Мрз 100	Мрз 100	Мрз 100				Мрз 100

тис. м³), Букинское (81тис. м³) в Радомишильському, Слипчицьке (404 тис м³) в Черняховському районів.

Розподіл розвіданих запасів сировини по адміністративним районам області показано в табл. 1.6. Більша половина із них (52,5%) зосереджена в Коростенському районі. Друге місце по запасам припадає на Володарсько-Волинський район (14,3%), на третьому-Овручський (7,6%), далі іде Новоград-Волонський (5,0%), Олевський (4,9%), лугинський (4,8%) райони. На всі інші райони приходиться 10,9% запасів, а в трьох районах Дзержинському, Народицькому і Червоноармійському розвіданих запасів буто-щебінної сировини немає.

Таким чином на території Житомирської області нараховується 75 родовищ буто-щебінної сировини з затвердженням запасів по категоріям А+В+С1-1597799 тис. м³, по категорії С2 і забалансовими -127291 м³ і одне родовище (Радомишельське) - мрамору з незатвердженними запасами.

Запаси, що числились на балансі, затверджувалися по родовищам Державної комісії по запасам,Української територіальної комісії по запасам (УТКЗ), технічним і науково-технічним радам (ТС,НТС) різних геологічних організацій (табл 1.7.).

Таблиця 7

Назва адміністративних районів	Кількість родовищ		Затверджені запаси
	всього	в т. ч. розроблювальні	категорії А+В+С		% розроб-люючих запасів	Категорія С2 і позабалансові
			всього	в т. ч. розроблювальні		всього	в т. ч. розроблювальні
1	2	3	4	5	6	7	8
Андрушівський	1	-	7464	-	-	-	-
Баранівський	1	1	672	672	100	-	-
Бердичівський	1	1	25600	25600	100	-	-
Володар-Волинський	5	2	228537	64145	28,5	26713	-
Ємельчинський	3	-	10236	-	-	-	-
Житомирський	5	4	16449	15003	91,2	235	235
Коростенський	17	11	839164	268648	32,0	14326	4488
Коростишівський	4	1	16192	9833	60,7	2833
Лугинський	3	1	76346	48558	63,6	-	-
Любарський	2	1	3436	2840	82,7	-	-
Малинський	5	4	50976	50895	99,8	16292	16292
Новоград-Волинський	6	3	80617	47360	58,7	21533	12839
Овруцький	6	4	121580	96223	79,1	31806	31806
Олевський	6	4	78387	67745	86,4	11205	11205
Попельнянський	2	2	6053	6053	100	2348	2348
Радомишильський	4	-	8134	-	-	-	-
Ружинський	1	1	7481	7481	100	-	-
Черняхівський	2	-	18941	-	-	-	-
Чуднівський	1	-	1534	-	-	-	-
Всього по області	75	40	1597799	711056	44,5	127291	79213

Розділ 2. Вплив підприємств гірничодобувного комплексу на природне навколишнє середовище

2.1 Вплив гірничих розробок на повітряний басейн

Атмосфера – це газова оболонка, яка оточує Землю, її наявність одна з найголовніших умов існування життя на планеті.

Атмосферне повітря є найважливішим і найнеобхіднішим компонентом навколишнього природного середовища. Воно, як невичерпний природний ресурс, необхідне для життя людей, тварин, рослин, більшості мікроорганізмів і, навіть, підводних мешканців. Наприклад, відомо, що без харчування людина може прожити до п’яти тижнів, без води - до п’яти днів, а без повітря – лише до п’яти хвилин.

Чисте та сухе атмосферне повітря являє собою суміш деяких газів. Основі з них: азот – 78,084%, кисень – 20,946%, аргон – 0,934% та вуглекислий газ – 0,03%. Структура атмосфери наведена в таблиці 2.1.

Таблиця2.1.1

Структура атмосфери

Зони атмосфери	Верхня та нижня границі від рівня моря, км	Температура, °С
		Нижня границя зони	Верхня границя зони
Тропосфера	0-11	+15	-56
Стратосфера	11-50	-56	-2
Мезосфера	50-85	-2	-92
Термосфера	85-500	-92	+1200
Екзосфера	>500	+1200	+2000
Сфера розсіювання	~10 00

Джерела забруднення повітряного басейну при веденні гірничих робіт

Основними джерелами забруднення атмосферного повітря є антропогенні викиди. До основних антропогенних джерел забруднення атмосфери належать:

• теплове та енергетичне устаткування;

• промислові підприємства;

• транспорт;

• сільське господарство.

Негативні наслідки антропогенного впливу на атмосферу характеризуються:

• підвищенням концентрації СО і С0₂;

• надходженням до атмосфери сполук сірки;

- надходженням малих газових сполук (фреонів, сполук азоту), сполук хлору і фтору;

- надходженням додаткового тепла і енергії в атмосферу.

При вибухових роботах, особливо при масових вибухах, у повітря надходить значна кількість газоподібних продуктів, заряди яких нерідко сягають тисячі тонн. Шкідливі гази викидаються на значну - до 200-300 м - висоту і поширюються далеко за межі контуру кар’єра. Так, в залежності від місця взяття проб, концентрація забруднюючих речовин після масового вибуху становить: на уступі - 0,06% чадного газу (СО) і 0,65% двоокису вуглецю (СО₂), в траншеї відповідно 0,15 і 0,85, за бортом кар’єра - 0,065 і 0,40%. В усіх місцях виявлено сліди двоокису азоту (NО₂). При цьому тривалість зниження концентрації чадного газу до гранично допустимих норм становила від 2 до 14 днів.

Значні обсяги пилу при відкритих розробках надходять у повітря при розвантажуванні гірської породи з транспортних засобів, особливо самоскидів, при транспортуванні її конвеєрами, дробленні у дробильних установках, при роботі техніки на уступах і відвалах. Наприклад, при роботі каменерізальних машин у кар’єрах будматеріалів запиленість повітря в робочій зоні сягає 1500мг/куб. м

Транспортування гірничої маси в кар'єрі та на зовнішні відвали супроводжується неабияким пиловиділенням. найбільша інтенсивність якого спостерігається при використанні як транспортні засоби автосамоскидів. Автомобільні дороги із щебенево-гравійним покриттям у кар'єрах та особливо на відвалах - основні, постійно діючі джерела пилоутворення. У деяких кар'єрах на їх частку припадає 70-90% всього пилу, що викидається в повітря. Так, інтенсивність пиловиділення доріг при використанні автотранспорту у Криворізькому басейні на кар'єрах складає 7000 мг/с, а на один самоскид припадає більше 10 кг зметеного пилу за добу. Значне пиловиділення присутнє при розвантаженні самоскидів та, транспортуванні гірничої маси конвеєрами, подрібненні її у дробарних установках. При роботі бульдозерів на відвалах виділяється 1500-2500 мг/с, а на кар'єрах будматеріалів при роботі каменерізальних машин 140-1200 мг/с пилу.

Таблиця 2.1.2

Концентрація газоподібних продуктів в атмосферу після проведення масового вибуху

Місце відбору проб	Об’ємна частина газу, %		Тривалість зниження концентрації СО та СО2 до норм ГДК, год
	СО	СО2
Траншея	0,15	0,85	10
Уступ	0,06	0,65	2-4
СЗЗ	0,005	0,4	2

Класифікація джерел забруднення атмосфери (ЄС)

1. забруднення атмосфери газоподібними продуктами

1.1. масові вибухи при відбиванні порід та корисних копалин

1.2. експлуатація транспортних і технологічних машин, енергетичного обладнання

1.3. газовиділення із породних відвалів та масиву гірських порід

1.4. пожежі на кар’єрах та відвалах

2. Забруднення атмосфери мінеральним пилом

2.1. експлуатація на кар’єрах та відвалах доріг, що не мають твердого покриття

2.2. масові вибухи при відбиванні порід та корисних копалин

2.3. буріння свердловин, шпурів, машинне навант аження порід, їх подрібнення та транспортування

2.4. пиловидалення із породних відвалів.

Заходи боротьби із забрудненням атмосфери загального і спеціального характеру:

1. Заходи загального характеру

1.1. територіально-планувальні заходи, які передбачають розміщення об’єктів гірничого виробництва;

1.2. заходи по зменшенню площ порушених техногенних поверхонь шляхом оптимізації параметрів техногенних утворень

1.3. рекультивація порушених земель для подальшого їх використання в народному господарстві;

1.4. утилізація відходів гірничого виробництва, комплексне використання мінеральних ресурсів, що сприяє зменшенню площ порушених земель та об’ємів пило газових виділень

2. Спеціальні заходи:

2.1.заходи по покращенню якості повітря безпосередньо в зоні ведення гірничих робіт шляхом запобігання або зниження пило газових викидів технологічними об’єктами в схемі виробництва.

Заходи протипожежної безпеки на кар’єрах:

1. Попереднє зволоження пластів, що мають здатність до самозаймання шляхом примусового нагнітання в них води.

2. Повне вилучення із надр корисних копалин, що мають здатність до самозаймання.

3. Відпрацювання вже розкритих корисних копалин зі швидкістю яка попереджає небезпеку акумуляції тепла в порушеному масиві.

4. Підривання свердловин пробурених в породах, що мають здатність до самозаймання ще до моменту розвитку в них інтенсивного пірог енного процесу.

5. Застосування пожежобезпечних систем розробки родовищ корисних копалин.

Заходи, направлені на зниження і попередження рівня забруднення в приземному шарі атмосфери при веденні відкритих гірничих розробок поділяють на три режими:

І режим

1.1. Виключення роботи технологічного обладнання та устаткування на форсованих режимах

1.2. Проведення вологого прибирання виробничих приміщень та зволоження території підприємств

1.3. Обмеження навантажувально-розвантажувальних робіт, що супроводжується виділенням мінерального пилу на території підприємства

1.4. Заборона переливання летких сировинних матеріалів на території підприємства

1.5. Заборона роботи автотранспорту на холостому ході

1.6. Використання раціональних режимів спалювання пального

1.7. Зупинка технологічного обладнання на планово-попереджувальний ремонт, якщо це відповідає плану проведення таких ремонтів

1.8. Заборона спалювання на території підприємства всіх видів відходів

1.9. Створення санітарно-захисних зон.

ІІ режим

Сюди відносять заходи першого режиму та комплекс заходів на базі раціональної оптимізації технологічних процесів

ІІІ режим

Це заходи першого та другого режимів та заходи, що розробляються на базі технологічних процесів за рахунок скорочення виробничої потужності.

Критерії якості атмосферного повітря:

З метою обмеження і контролювання антропогенних впливів на навколишнє середовище запроваджують еко­логічне нормування –  комплекс заходів для встанов­лення граничних меж, в яких можуть коливатися пара­метри показників, які характеризують стан природного середовища. Екологічному нормуванню підлягають усі небезпечні речовини. До них належать речовини, що надходять до навколишнього середовища як продукти чи супутні утворення людської діяльності й становлять пряму чи опосередковану загрозу суспільству або дов­кіллю загалом, знешкодження яких у поточний момент часу може бути здійснено тільки завдяки значним техніко-економічним та організаційним витратам.

Кількісну оцінку вмісту речовин в атмосфері позна­чають поняттям „концентрація” –  кількість речовини, яка міститься в одиниці об’єму повітря, приведено­го до нормальних умов.

Якість атмосферного повітря –  сукупність властивостей повітря, яка визначає ступінь впливу фізичних, хімічних і біологічних факто­рів на людей, рослинний та тваринний світ, а також на матеріали, конструкції і довкілля загалом.

Оцінюють рівень забруднення середовища та його якість, використовуючи показники гранично допусти­мих концентрацій.

За прямої дії забрудника людина відчуває загальне погіршення стану, яке виражається різними симптома­ми. Накопичення в організмі шкідливих речовин понад визначену дозу може спричиняти патологічні зміни ок­ремих органів або організму в цілому. Опосередковано впливають такі зміни й на довкілля: вони не діють на жи­ві організми, але погіршують звичні умови життєдіяль­ності (пошкоджують зелені насадження, збільшують кількість туманних днів тощо).

Отже, основним критерієм встановлення нормативів ГДК для оцінювання якості атмосферного повітря є обсяг і особливості дії наявних у повітрі забруднювальних речо­вин на організм людини. Для визначення якості атмо­сферного повітря послуговуються двома ГДК –  макси­мально разовою (ГДКм.р.) і середньодобовою (ГДКс.д.).

Максимально разова гранично допустима концентрація (ГДКм.р.) –  основна характеристика небезпечності шкідливої речовини, яка встановлюється для попередження рефлекторних реакцій у людини (відчуття запаху, світлової чутливості, біоелек­тричної активності головного мозку) при короткотривалому впли­ві атмосферних домішок.

Максимально разові ГДК застосовують при оцінюванні умов праці у забруднених приміщеннях.

Середньодобова гранично допустима концентрація (ГДКсд.) – характеристика небезпечності шкідливої речовини, встановлена для попередження загальнотоксичного, канцерогенного, мута­генного та інших впливів речовин на організм людини. Речовини, які оцінюють за цим нормативом, здатні тимчасово або постійно накопичуватися в організмі лю­дини. ГДКм.р. встановлюють для промислових підпри­ємств, а ГДКс.д. –  для зон житлової забудови. Різниця між цими показниками зумовлена тим, що на підпри­ємствах до роботи допускають, як правило, здорових людей, які пройшли медичний огляд і стійкіші до дії на організм шкідливих речовин. Отже, ГДКм.р. більші, ніж ГДКс.д. На основі ГДК інженерні служби розрахо­вують розміри гранично допустимих викидів (ГДВ) ре­човин в атмосферу. Зазвичай у різних країнах викорис­товують два показники: ГДК та гранично допустиме екологічне навантаження (ГДЕН) на природні об’єкти.

Санітарно-гігієнічне оцінювання якості атмосферно­го повітря здійснюють, дотримуючись таких необхід­них вимог:

-  допустимою може бути тільки така концентрація, яка не спричиняє прямої, побічної шкідливої або непри­ємної дії на людський організм, не знижує працездат­ності, не впливає на настрій, забезпечує фізіологічний оптимум життя;

- звикання до шкідливих речовин є неприйнятним, і концентрація, яка може його викликати, не допускається;

- недопустимі такі концентрації шкідливих речо­вин, які негативно впливають на рослини, клімат, про­зорість атмосфери.

Контроль стану і методи визначення якісних змін атмосферного повітря:

В Україні запроваджуються заходи, спрямовані на попередження забруднення атмосферного повітря та зниження вмісту шкідливих домішок, а саме: - поліпшення наявних та впровадження нових тех­нологічних процесів, які виключають поширення шкід­ливих речовин;

- поліпшення складу палива, апаратів карбюрації та зменшення надходження викидів в атмосферу за до­помогою очисних споруд;

- запобігання забрудненню атмосфери за допомогою раці онального розміщення ймовірних джерел шкідли­вих викидів та розширення площ зелених насаджень. Комплексне застосування цих заходів сприяє поліп­шенню стану атмосферного повітря над містами. За чис­тотою повітря та його змінами постійно стежать органи санітарного контролю санітарно-епідеміологічної служ­би Міністерства охорони здоров’я України.

  При фіксації шкідливих речовин викидів визначають такі показники газових потоків, як швидкість, тиск і розрідження, вологість, температура, запилена, концентрація газоподібних шкідливих речовин. Користуючись цими даними, виявляють об'єми газових потоків, кількість шкідливих речовин, що відходять з ними, ступінь уловлювання останніх газоочисними і пиловловлюючими установками і кількість цих речовин, що викидається в атмосферу.

Приземна концентрація домішок в атмосфері вимірюється на висоті 1,5...2,5 м від поверхні землі.

Разова концентрація домішок в атмосфері визначається по пробі, відібраній за 20...30-хвилинний інтервал, середньодобова — по середньодобовій пробі, що відбирається безперервно протягом 24 год, середньомісячна — по даним разових концентрацій, зміряних за повною програмою не менше 20 разів на місяць, середньорічна, — по середньодобових або разових концентраціях, зміряних за повною програмою не менше 200 разів на рік. При вимірюванні концентрацій шкідливих речовин в атмосфері слід враховувати фон. Під фоном розуміється концентрація забруднень в атмосфері, що створюється всіма джерелами, окрім того, що розглядається.

Контроль забруднень атмосфери здійснюється відповідно до ГОСТ 17.2.3.01-86 мережею постів спостереження, які підрозділяються на стаціонарних, маршрутних, підфакельних (пересувні). Стаціонарні пости обладнали на спеціальних полігонах і забезпечують апаратурою для безперервної реєстрації концентрацій забруднюючих речовин в атмосфері. Вони призначені для визначення довготривалих вимірювань змісту основних і найбільш поширених забруднюючих речовин. Маршрутні пости спостереження розташовують на певних маршрутах. Проби повітря беруть по графіку за допомогою переносної апаратури і пересувних лабораторій.

Таблиця 2.1.2

Методи контролю змісту шкідливих речовин

Речовина	Метод вимірювання
Аміак	Фотометричний Титрометричний
Ацетон	Газохромотографічний Фотометричний
Бензин	Газохромотографічний
Діоксид сірки	Іодометричний Титрометричний Фотометричний
Залізо	Комплексонометричний Атомна абсорбція
Кальцій	Те ж
Мідь	Фотометричний Атомна абсорбція
Оксиди азоту	Фотокалориметричний Фотометричний
Оксид вуглецю	Газохроматографічний
Пил	Ваговий
Сірчистий ангідрид	Нефелометричний
Сірководень	Фотометричний
Фенол	Газохроматографічний Фотометричний
Цинк	Атомна абсорбція

У більшості країн критерієм якості повітряного басейну є максимально допустима концентрація забруднюючої речовини в атмосферному повітрі населених місць. Гірниче виробництва є в основному джерелом двох видів забруднення атмосферного повітря – запиленість та загазованість. Кількість викидів, їх об’єм та концентрація характеризують джерела забруднення. Відкрита розробка родовищ корисних копалин характеризується інтенсивним забрудненням атмосфери, локальні, найбільш забруднені ділянки якої іноді називають “надкар’єрним повітрям”. Це положення в деякій мірі аналогічне положенню рудникового повітря, що видається на поверхню. Кількість газопилових забруднювачів, що поступають при відкритій розробці родовищ в атмосферу, залежить від багатьох чинників. Геологічні, географічні, технологічні та організаційні особливості виробництва суттєво впливають на інтенсивність забруднення повітря.

Розділ 3. Спеціальна частина

3.1 Розрахунки основних викидів в атмосферу при ведені відкритих гірничих розробок

Розкривні роботи.

При веденні розкривних робіт та при навантаженню породи екскаваторами в автосамоскиди в атмосферу виділяється пил неорганічний зі змістом діоксиду кремнію (SіО₂) < 20%. Час роботи екскаватора на розкривних роботах складає 25% від загального часу навантажування. Викиди забруднюючих речовин при розкривних, навантажувально-розвантажувальних роботах визначені по формулі 1, 2:

М₁= К₁*К₂*Кз*К₄*К₅*К₇*В*G*10⁶/3600 , г/с (1)

М₁=

де:

К₁ - вагова частка пилової фракції в матеріалі, 0,04;

К₂ - частка пилу, що переходить в аерозоль, 0,02 ;

К₃ - коефіцієнт, що враховує місцеві метеоумови, 1,0;

К₄ - коефіцієнт, що враховує захищеність вузла, 1,0;

К₅ - коефіцієнт, що враховує вологість матеріалу, 0,01;

К₇ - коефіцієнт, що враховує крупність матеріалу, 0,4;

В - коефіцієнт, що враховує висоту пересипання, 0,5;

G - продуктивність вузла пересипання, т/година; 62,0.

М₂=М₁*3600*Т*10^-6, т/рік (2)

М₂=

де:

Т- час роботи технологічного обладнання, 508,0 год/рік;

10^-6 - коефіцієнт переводу грамів у тонни.

Бурові роботи.

При підготовці проведення підривних робіт, з метою розколювання гранітного моноліту у кар'єрі проводиться буріння шпурів пневматичними бурильними молотками ПР-18Л. При бурінні застосовується водяний спосіб зниження пилеподавлення. Розрахунок викидів забруднюючих речовин виконується по формулі (3,4):

М₃ = N₃*Z*(1-q), г/с (3)

М₃ =

де:

N₃ - кількість використовуваних бурових молотків, 16;

Z – кількість пилу, що виділяється при бурінні одним пневматичним молотком з гідропилеподавленням, 0,005 г/с

q – вагова частина пилової фракції в матеріалі, 0,04 г/с

М₄=М₃*3600*Т₄*10^-6,т/рік (4)

М₄=

де:

Т₄- час роботи технологічного обладнання, 1750 год/рік;

10^-6 - коефіцієнт переводу грамів у тонни.

Підривні роботи

Викид пилу

Розрахунок одноразових викидів пилу виконують за формулами (5-10):

М₅ =a₁* a₂* a₃* a₄*A₅*10⁶/Т, г/с (5)

М₅ =

де:

a₁ - кількість матеріалу, що піднімається в повітря при вибуху 1 кг вибухової речовини (порох), 4,2 т

а₂ - частка, що переходить в аерозоль летучої частини пилу з розміром часток 0-50 мкм по відношенню до висадженої гірської маси, 2*10^-5

а₃ - коефіцієнт, що враховує швидкість вітру у зоні вибуху, 1,2

а₄ - коефіцієнт, що враховує вплив обводнення шпурів та попереднє

зволоження, 0,5

А₅ - величина заряду вибухової речовини, 0,053 кг;

Т- час емісії пилу при вибуху, 600 с

М₆ = a₁* a₂* a₃* a₄*A₆, т/рік; (6)

М₆ =

де:

а₁ - кількість матеріалу, що піднімається в повітря при вибуху 1 кг вибухової речовини (порох), 4,2 т;

а₂ - частка, що переходить в аерозоль летучої частини пилу з розміром часток 0-50 мкм відносно висадженої гірської маси, 2*10^-5

а₃ - коефіцієнт, що враховує швидкість вітру у зоні вибуху, 1,2

а₄ - коефіцієнт, що враховує вплив обводнення шпурів і попереднє зволоження, 0,5

А₆ - величина заряду, яку використовують протягом року, 4,0 т/рік .

Викид діоксиду азоту

M₇^NO₂=g_NO2*A₇*10⁶/T, г/с (7)

M₇^NO2=

де:

g_NO2 - питомий викид діоксиду азоту, 0,0025 т/т;

А₇ - в еличина заряду вибухової речовини для одного вибуху, тонн 0,053;

Т- час емісії при вибуху, 600 с ;

10⁶ - коефіцієнт переводу грамів у тонни;

M₈^NO₂= g_NOx*A₈, т/рік (8)

M₈^NO₂=

де:

g_NOx- питомий викид діоксиду азоту, 0,0025 т/т;

А₈ - витрата вибухової речовини протягом року, 4,0 т/рік.

Викид оксиду вуглецю

M₉^CO=g_CO*A₉*10⁶/T, г/с (9)

M₉^CO=

де:

g_CO - питомий викид оксиду вуглецю, 0,037 т/т;

А₉ - величина заряду вибухової речовини для одного вибуху, 0,053 т ;

Т - час емісії при вибуху, 600,0 с;

10⁶ - коефіцієнт переводу грамів у тонни.

М₁₀^CO=g_CO*A₁₀, т/рік (10)

М₁₀^CO=

де:

g_CO - питомий викид оксиду вуглецю, 0,037 т/т;

А₁₀ - витрата вибухової речовини на протязі року, 4,0 т/рік

Навантаження гірської маси (НГП)

Викид пилу

Загальну кількість пилу, що виділяється в атмосферу при навантажувально-розвантажувальних роботах в межах кар’єру, визначають за формулами 11,12:

М₁₁=K₁* K₂* K₃* K₄* K₅* K₆* K₇*B*G*10⁶/3600, г/с (11)

М₁₁=

де:

К₁- вагова частка пилової фракції в матеріалі, 0,04

К₂ - частка пилу, що переходить в аерозоль, 0,02

К₃ - коефіцієнт, що враховує місцеві метеоумови, 1,0

К₄ - коефіцієнт, що враховує захищеність вузла пересипання, 1,0;

К₅ - коефіцієнт, що враховує вологість матеріалу, 0,01;

К₇ - коефіцієнт, що враховує крупність матеріалу, 0,4;

В - коефіцієнт, що враховує висоту пересипання, 0,5;

G - продуктивність вузла пересипання, 62,0 т/год

М₁₂= М₁₁*3600*Т*10^-6, т/рік (12)

М₁₂=

де:

Т₁₂ - час роботи технологічного устаткування, 1136,0 год/рік;

10^-6 -коефіцієнт переводу грамів у тонни.

Викиди пилу та газів при автотранспортних роботах.

Викид пилу

Загальну кількість пилу, що виділяється автотранспортом у повітря при роботі в межах кар’єру, визначають за формулами 13,14:

М₁₃ = С₁*С₂*С₃*С₆*С₇*N₁₃*L*g₁/3600*С_4*С_5*С_6* F*n*g₂, г/с (13)

М₁₃=

де:

С₁ - коефіцієнт, що враховує середню вантажопідйомність автотранспорту, 1,0;

С₂ - коефіцієнт, що враховує середню швидкість пересування км/год, 1,0;

С₃ - коефіцієнт, що враховує стан доріг, 1,0;

С₄ - коефіцієнт, що враховує профіль поверхні матеріалу на платформі та визначається як відношення F_фак/F_O - фактична поверхня матеріалу платформи. Значення С₄ змінюється у межах 1,3 - 1,6 у залежності від крупності матеріалу та ступеня заповнення платформи 1,54;

С₅ - коефіцієнт, що враховує швидкість обдування матеріалу, 1,2 км/год;

С₆- коефіцієнт, що враховує вологість поверхневого шару матеріалу, 0,01;

С₇ - коефіцієнт, що враховує частку пилу, яка вноситься в атмосферу, 0,01г/год;

N₁₃ - число ходок всього транспорту за годину,2;

L - середня довжина однієї ходки в межах кар'єру,0,41 км;

g₁ - пилевиділення в атмосферу на 1 км пробігу при С₁=С₂=С₃=1 приймається рівним, 1450,0 г/км;

g₂ - пилевиділення з одиниці фактичної поверхні матеріалу на платформі, 0,002г/м²

n - кількість автомашин, які працюють у кар'єрі, 3;

F - середня площа платформи, 12,0 м²

М₁₄ = М₁₃*3600*Т₁₄*10^-6, т/рік (14)

М₁₄ =

де:

Т₁₄ - час роботи автотранспорту на території кар'єру 1245,0год/рік;

10^-6 - коефіцієнт переводу грамів у тонни.

Викид діоксиду азоту

М₁₅^NO2= g^NO2*A₁₅*n*10⁶/3600, г/с (15)

М₁₅^NO2=

де:

g^NO2 - питомий викид діоксиду азоту, 0,04 т/т;

А₁₅ - витрата дизельного палива, 0,00567 т/година;

n - кількість автомобілів у кар'єрі, 3;

10⁶ - коефіцієнт переводу г рамів у тонни.

М₁₆^NO2 = g_NOx*A₁₆, т/рік (16)

М₁₆^NO2 =

де:

g_NOx- питомий викид діоксида азоту, 0,04 т/т

А₁₆ - витрата дизельного палива протягом року, 0,1991 т/рік.

Викид сажі

М₁₇^сажі= g_сажі*A₁₇*n*10⁶/3600, г/с (17)

М₁₇^сажі =

де:

g_сажі - питомий викид сажі, 0,0155 т/т;

А₁₇ - витрата дизельного палива,0,00567 т/година;

n - кількість автомобілів у кар'єрі, 3;

10⁶ - коефіцієнт переводу грамів у тонни.

М₁₈^сажі=g_{саж і}*А₁₈, т/рік (18)

М₁₈^сажі =

де:

g_сажі - питомий викид сажі, 0,0155 т/т;

А₁₈ - витрата дизельного палива протягом року, 0,1991 т/рік

Викид сірчистого ангідриду

М₁₉^SO2 = g^SO2 *А₁₉*n*10⁶/3600, г/с (19)

М₁₉^SO2 =

де:

g^SO2 - питомий викид сірчистого ангідриду, 0,02 т/т;

А₁₉ - витрата дизельного палива,0,00567 т/година;

n - в автомобілів у кар'єрі, 3;

10⁶ - коефіцієнт переводу грамів у тонни;

М₂₀^SO2 = М₁₉^SO2*А₂₀, т/рік (20)

М₂₀^SO2 =

де:

g^SO2 - питомий викид сірчистого ангідриду, 0,02 т/т;

А₂₀ - витрата дизельного палива протягом року, 0,1991 т/рік

М₂₁^CO = g_CO*A₂₁*n*10⁶/3600, г/с (21)

М₂₁^CO =

де:

g_CO - питомий викид оксиду вуглецю, 0,10 т/т;

А₂₁ - витрата дизельного палива, 0,00567 т/година;

n - кількість автомобілів у кар'єрі, 3;

10⁶ - коефіцієнт переводу грамів у тонни.

М₂₂^CO= g_CO*A₂₂, т/рік (22)

М₂₂^CO =

де;

g_CO- питомий викид оксиду вуглецю, 0,10 т/т

А₂₂ - витрата дизельного палива протягом року, 0,1991 т/рік.

Викид бенз(а)пірену

М₂₃ ^{бенз(а)пірену} = g_{бенз(а)пірену}*А*n*10⁶/3600, г/с (23)

М₂₃ ^{бенз(а)пірену} =

де:

g_{бенз(а)пірену} - питомий викид бенз(а)пірену, 0,00000032 т/т;

А₂₃ - витрата дизельного палива, 0,00567 т/годину;

n - кількість автомобілів у кар'єрі, 3;

10⁶ - коефіцієнт переводу грамів у тонни.

М₂₄^{бенз (а) пірену} = g_{бенз(а)пірену}*А, т/рік (24)

М₂₄^{бенз (а) пірену} =

де:

g_{бенз(а)пірену} - питомий викид бенз(а)пірену, 0,00000032 т/т;

А₂₄ - витрата дизельного палива протягом року, 0,1991 т/рік.

Викид вуглеводнів

М₂₅^С12-С19=g_C12-C19*А*n*10⁶/3600, г/с (25)

М₂₅^С12-С19=

де:

g_C12-C19 - питомий викид вуглеводнів, 0,030 т/т;

А₂₅ - витрата дизельного палива, 0,00567 т/година;

n - кількість автомобілів у кар'єрі, 3;

10⁶- коефіцієнт переводу грамів у тонни.

М²⁶_С12-С19=g_C12-C19*А, т/рік (26)

М²⁶_С12-С19=

де:

g_C12-C19- питомий викид вуглеводнів, 0,030 т/т;

А₂₆ - витрата дизельного палива протягом року, 0,1991 т/рік.

Викиди пилу із зовнішніх відвалів розкривних порід

Загальну кількість пилу, що виділяється в атмосферу із зовнішніх відвалів розкривних порід визначають за формулою:

М₂₇=К₃*К₄*К₅*К₆*К₇*F₂₇*q, г/с (27)

М₂₇=

де:

К₃ – коефіцієнт, який враховує місцеві метеорологічні умови (за середньорічною швидкістю вітру). При швидкості вітру в районі робіт V=10 м/с коефіцієнт дорівнює, 1,7;

К₄ – коефіцієнт, який враховує місцеві умови, ступінь захищеності вузла пересипання від зовнішнього впливу (відвал відкритий з чотирьох сторін), 1,0;

К₅ – коефіцієнт, що враховує вологість матеріалу, що складується, 0,7;

К₆ коефіцієнт, який враховує профіль поверхні матеріалу, що складується, 1,4;

К₇ – коефіцієнт, який враховує крупність матеріалу (при середньому розмірі куска породи 5-10 мм), 0,6;

F₂₇ – поверхня порушення в плані, м², 29065;

q – винесення пилу з одного квадратного метра фактичної поверхні відвалу, 0,014 г/м².

2.2.Вплив гірничих розробок на водний басейн.

Характеристика і класифікація стічних вод підприємств гірничодобувного комплексу та їх вплив на компоненти природного середовища.

Гідросфера — це водна оболонка Земної кулі, сукупність морів, океанів та континентальних вод та льодових покривів.

Поняття «водний фонд» включає- : всі запаси природної води:

1. поверхневі води: водотоки, водойми, льодовики;

2. підземні води: ґрунтові води (безнапірні), артезіанські (напірні) води, верховодка;

3. атмосферна вода;

4. біологічна вода.

Поняття «водні ресурси» включає:

1. біологічні ресурси: фіто-, зоопланктон, риба;

2. енергетичні ресурси: рух і температурний режим води (енергія припливів і припливів, геотермальні явища);

3.мінеральні ресурси: мінеральні води, всі види корисних копалин (дорогоцінні метали і каміння – золото, платина, алмази, сапфіри; залізо марганцеві концентрації; метали – мідь, кобальт, нікель, титан, ванадій, залізо; нафта і газ)

Водним балансом називається кількісне співвідношення між елементами, що визначають надходження водних мас в зону аерації (фільтрації) їх відтік стосовно одиниці площі за одиницю часу.

∆W = Н – В ± g ± P

Н — надходження водних мас в зону аерації (фільтрації) (ґрунтові води)

В — відтік водних мас через умовний переріз із однієї зони аерації в іншу

± g — вертикальний водообмін між поверхневими і ґрунтовими водами

± P — вертикальний водообмін між ґрунтовими та артезіанськими водами.

Водокористування — це використання води без вилучення її із місць природної локалізації.

Водоспоживання — це використання води із вилученням її із місць природної локалізації із частковим або повним необоротним витрачанням і поверненням її у джерела водозабору у зміненому стані.

Класифікація виробничих стічних вод гірничого виробництва за величиною рН (класифікація водородних іонів в середовищі)

1. нейтральні рН 6,5-8,5

2. кислі рН <6,5

3. лужні рН >8,5

Класифікація за ступенем мінералізації

1. прісні води (вміст сухого залишку до 1 г/л)

2. малосолонуваті води (1 – 3 г/л)

3. солонуваті води (3 – 5 г/л)

4. сильно солонуваті води (5 – 10 г/л)

5. солоні води (10 – 15 г/л)

6. сильно солоні (15 – 30 г/л)

7. розсоли (більше 30 г/л)

Структура промислових стічних вод гірничих підприємств

1 – буріння шпурів та свердловин;

2 – гідровідбивання;

3 – розчинення та вилужування корисної копалини;

4 – пилопадавлення та пилозахист;

5 – гідротранспорт;

6 – спорудження гідровідвалів;

7 – живлення дражних полігонів.

Зміни гідрологічного режиму та гідрогеологічих умов території району гірничого підприємства та прилеглої території.

Вплив гірничого підприємства на водний басейн

1. Зміна водного режиму окремої території.

2. Забруднення вод.

3. Засмічення вод.

Зміна водного режиму

При будівництві та експлуатації кар’єрів та розрізів, підземних транспортних і комунальних тунелів суттєві ускладнення виникають із-за наявності поверхневих і підземних вод:

1. деформація земної поверхні;

2. деформація гірничих виробок;

3. зниження продуктивності роботи технологічного обладнання;

4. ускладнюється проведення бурових робіт;

5. ускладнюється проведення масових вибухів.

Тому першочерговою особливістю гірничого виробництва є проведення осушення родовища.

Основні способи осушення родовищ корисних копалин

1. Водопониження шляхом проведення гірничих виробок .

2. Відкачування води за допомогою насосного обладнання або відвід води само течією (для цього необхідно зробити необхідний нахил горизонту, який ми розробляємо, але так, щоб це не впливало на роботу будівельних машин та обладнання), а потім скидання об’ємів кар’єрних вод в гідрографічну мережу із врахуванням лінії водорозділу.

При осушенні родовищ за допомогою роботи насосних станцій або самотечією потрібно звернути увагу:

1. на якій відстані знаходиться лінія водорозділу від ділянки гірничого підприємства — вибираємо найближчу лінію водорозділу;

2. потрібно уважно вивчити гідрографічну мережу території, щоб не відбулося зворотнього водовиливу об’ємів кар’єрних вод, які ми вже відвели за межі підприємства.

На практиці використовують три способи водопониження:

1. Водопониження з поверхні. Цей спосіб передбачає спорудження дренажних споруд (свердловини і канали) безпосередньо на земній поверхні;

2. підземний спосіб, при якому засоби водопониження розташовують безпосередньо в гірничих виробках;

3. комбінований — водопониження відбувається у два етапи:

0. з поверхні відбувається попереднє зниження рівня ґрунтових вод (осушувальні канави);

1. вводиться в експлуатацію система підземного водопониження.

Розмір депресійної воронки залежить:

1. від геологічних та гідрогеологічних умов району родовища;

2. від тривалості розробки родовища;

3. від коефіцієнту фільтрації ґрунтів;

4. від площі і потужності пласта який ми осушуємо;

5. від кількості дренажних точок та від їх взаємного розташування;

6. від типу і розташування гірничих виробок;

7. від інтенсивності та тривалості водозбору та динамічного притоку води в гірничі виробки.

Порушення режиму та складу поверхневих та підземних вод

Вплив осушення родовищ на стан навколишнього середовища

1. Різкі зміни природного режиму поверхневих і підземних вод.

2. Зменшення запасів високоякісних прісних вод, які потрібно використовувати для комунального господарсько-питного водопостачання.

Попадаючи в систему дренажних канав, колекторів та водозбірників прісні води забруднюються та ім. надається статус «кар’єрні води».

3. При спрацюванні динамічних запасів підземних вод виникає небезпека забруднення прісної води мінералізованими водами, що приводить до зниження їх якості і робить непридатними для водопостачання.

4. Скидання у поверхневі водотоки дренованих кар`єрних вод призводить до їх хімічного забруднення.

5. Зменшення запасів води, яка має бальнеологічні або лікувальні властивості.

6. Негативний вплив відвалів розкривних та вміщуючи порід, а також будівництво гідротехнічних споруд на режим та стан поверхневих, ґрунтових та артезіанських вод.

Великі за об’ємом відвали мають велику площу водозбору. Води атмосферних опадів, які стікають із поверхні відвалів або ті, що профільтрувалися через товщу порід забруднюють і засмічують поверхневі води механічними, хімічними, токсичними і радіоактивними домішками. Інфільтрація води в основі відвалів і спорудження ГТС призводить до підняття рівня ґрунтових вод, до заболочення прилеглих територій та заболочення контуру самих відвалів.

Забруднення і засмічення природних вод при веденні відкритих гірничих розробок.

Забруднення вод

1) Для гірничо-видобувних підприємств характерно значне перевищення об’ємів стічних вод над об’ємами водоспоживання для потреб забезпечення техно логічних процесів. Дренажні води, які стікають із поверхні відвалів, не можуть бути без відповідної підготовки та очистки використані в замкненому циклі гірничого виробництва. При відсутності очисних споруд недоброякісні кар’єрні води попадаючи у поверхневі води забруднюють їх:

- породним пилом;

- зваженими частинками;

- частинками глини;

- хімічними з’єднаннями;

- паливно-мастильними матеріалами;

- підвищеною температурою кар’єрних вод.

2) Геохімічні процеси, які протікають у водоймах і ґрунтах у зв’язку із розробкою родовищ корисних копалин, східні за своїми властивостями з природними геохімічними процесами, які обумовлені вітровою та водною ерозією та вивітрюванням гірських порід, але природні процеси протікають із малою швидкістю і суттєво не порушують рівновагу між геосистемами, що не є характерними для антропогенних геохімічних процесів.

3) Внаслідок переносу забруднюючих речовин на значні відстані локальний вплив гірничого підприємства над навколишнє середовище переходить у регіональний (територіальна величина забруднення).

4) Негативний вплив дренажних вод на водотік малих та середніх річок країни.

Засмічення вод

При відкритій розробці родовищ корисних копалин, які розташовані у безпосередній близькості від поверхневих водотоків та водойм, відбувається механічне засмічення водного басейну і, як наслідок, змінюється характер і зовнішній вигляд берегової прибережної зони (смуги).

Наприклад. (Мосинець В.Н., Грязно в М.В). Прискорення накопичення осаду в затоці Сан-Франциско, після того як на берегах затоки було розпочато розробку дорогоцінного металу – золота. За 60 років було перемито (золото за технологією промивають) 2 млдр. м³ породи. Більше половини їх (1 м³ породи) осіло в протоці і прилеглих до неї водних артеріях. Це призвело до зміни конфігурації берегової зони (лінії) та зменшенню площі протоки на 11%.

Основні вимоги до складу і властивостей промислових стічних вод

Стічні води не повинні:

- містити горючі домішки і розчинені газоподібні речовини, здатні утворювати вибухонебезпечні суміші;

- містити речовини, які здатні захаращувати труби, колодязі, решітки або відкладатися на їх поверхнях (сміття, ґрунт, абразивні порошки та інші грубодисперсні зависі, гіпс, вапно, пісок, металеву та пластмасову стружку, жири, смоли, мазут, пивну дробину, хлібні дріжджі та інше);

- містити тільки неорганічні речовини або речовини, які не піддаються біологічному розкладу;

- містити речовини, для яких не встановлено граничнодопустимих концентрацій (далі - ГДК) для води водойм або токсичних речовин, що перешкоджають біологічній очистці стічних вод, а також речовин, для визначення яких не розроблено методи аналітичного контролю;

- містити небезпечні бактеріальні, вірусні, токсичні та радіоактивні забруднення;

- містити біологічно жорсткі синтетичні поверхнево-активні речовини (далі - СПАР), які важко руйнуються;

- мати температуру вище 40° C;

- мати pH нижче 6,5 або вище 9,0;

- мати хімічне споживання кисню (далі - ХСК) вище біологічного споживання кисню за 5 діб (далі - БСК5) більше ніж у 2,5 раза;

- мати БСК, яке перевищує вказане в проекті очисних споруд каналізації даного населеного пункту;

- містити забруднюючі речовини з перевищенням допустимих концентрацій