2. Основные экологические проблемы угольной промышленности и влияние на окружающую среду (способы добычи и обогащения).

Сейчас широкое применение получили 3 вида добычи угля:

1. Карьерный или разрезной (открытый);

2. Шахтный (закрытый);

3. Гидравлический.

Карьерный или разрезной. В таком случае первоначально производится удаление вскрыши после чего производится буровзрывная отбойка угля. После отбойки уголь с помощью вагонов или автотехники увозится с места добычи.

Шахтный способ применяют кода уголь находиться очень глубоко. К месту залегания угля за несколько километров проводят специальные горизонтальные или вертикальные стволы, которые потом формируют в шахты

Добычу угля таким способом проводят с помощью камерно-стволовым способом или с лавами. Лавы – это длинные забои, которых в шахте бывает несколько штук. Уголь в забоях добывают с помощью выемочного комбайна. Он же грузит уголь на конвейер для отправки на поверхность. Благодаря комбайну удается забрать из пласта весь уголь.

Для добычи угля с помощью камерно-столбового способа, применяют столбы и проходы, которые образовались между ними. Данный способ очень удобен, когда уголь неглубоко лежит под землей.

При добыче угля гидравлическим способом используют большую струю воды. Она с помощью сильного напора смывает уголь и доставляет его в специальную емкость. Кроме этого, могут использовать взрывчатые вещества. Метод добычи отличается простотой и относительной безопасностью. Доставка каменного угля на поверхность производится за счет водной струи, подаваемой под сильным давлением

Анализ достоинств и недостатков способов добычи угля сведен в таблицу 1

	Карьерный	Шахтный	Гидравлический
Плюсы	Низкая себестоимость Безопасность Быстрая разработка месторождений	Сравнительно экологичный Высокое качество угля Большие выработки	Экологичный Не требует привлечения огромного количества человеческих ресурсов Сравнительно дешевый Не наносит вред фундаменту планеты
Недостатки	Экологичный Не требует привлечения огромного количества человеческих ресурсов Сравнительно дешевый Не наносит вред фундаменту планеты	Трудоемкость Себестоимость очень высокая	Использование огромного количества воды Низкая продуктивность

Особенности обогащения угля в современных условиях

В современных условиях добычи, которые характеризуются повышенным содержанием породных примесей в угле, особенно в крупных классах, распространение получили схемы с применением эффективных процессов обогащения: тяжелосредных сепарации, отсадки, флотации, винтовой сепарации. Схемы обогащения угля и процессы, которые реализуют, выбираются в зависимости от многих факторов, основными из которых являются: назначение угля, его минералогический, гранулометрический и фракционный состав, влажность, содержание в зольность крупных и мелких классов, глубина обогащения. Обогащение угля крупностью более 0,5 мм осуществляется гравитационными процессами, крупностью менее 0,5 мм - флотацией. Но технологические схемы углеобогатительных фабрик значительно отличаются, что в первую очередь объясняется характеристикой обогащаемого угля и требованиями к качеству и ассортименту товарных продуктов обогащения.

Основные экологические проблемы угольной промышленности и влияние на окружающую среду

Основные риски угольной промышленности:

• наличие загрязняющих веществ;

• устаревшая технология производства;

• использование изношенного оборудования;

• высокая аварийность;

• развитие профессиональных заболеваний.

Проседание и эрозия почв при добыче угля

Извлечение горных пород приводит к проседанию почвы. Нарушаются сложившиеся биоценозы, что способствует эрозии почв.

К этому процессу причастны и образования депрессионных воронок, которые возникают из-за принудительного откачивания из шахт подземных вод. Их уровень сильно понижается, что ведёт к обезвоживанию верхнего почвенного слоя.

Основные источники загрязнения литосферы и возможные последствия

Изменение ландшафтов

Добыча угля неизбежно ведет к изменению природных ландшафтов:

• возникают овраги и разломы;

• при подземной добыче угля на поверхности образуются свалки из пустой породы, которые занимают большие площади. Под ними происходит вдавливание грунта, что приводит к выходу на поверхность подземных вод, и, как следствие, по периметру образуются болота и небольшие озёра, наполненные загрязнённой водой;

• исчезают леса, что приводит к ещё большей эрозии почв;

• загрязнение почвы вредными веществами и, как следствие, уничтожение её микрофлоры делают земли не пригодными для сельского хозяйства, более того - они со временем превращаются в индустриальные пустыни.

Подземные пожары

Горные работы, связанные со взрывами, стихийные взрывы и подземные пожары так же ведут к проседанию земной поверхности и угрожают жизни людей.

Основная опасность подземных пожаров заключается в том, что их очень трудно, а порой и невозможно потушить. Горение распространяется по угольным пластам вглубь и по сторонам от очага возгорания на многие километры. Пожар может длиться от нескольких дней до нескольких лет.

Загрязнение атмосферы газами и твердыми частицами

Основное загрязнение атмосферы связано:

• с проведением буро-взрывных работ;

• с работой двигателей карьерной техники;

• с пожарами от самовозгорания угля;

• с дымом от котельных;

• с пылью при добыче открытым способом.

Загрязнение атмосферы опасно не только непосредственным отравлением в конкретном месте, но и тем, что оно распространяется на большую территорию из-за перемещений воздушных масс.

Также конденсация отравленных водяных паров в атмосфере приводит к выпадению токсичных осадков на большой территории. Таким образом происходит вторичное загрязнение почв и водных объектов.

Основные загрязняющие вещества:

• диоксид кремния;

• зола;

• сажа;

• формальдегид;

• свинец;

• кадмий;

• ртуть;

• мышьяк;

• летучие органические соединения;

• углеводороды.

Загрязнение подземных и поверхностных вод

Угольная промышленность - один из главных загрязнителей гидросферы. Отрицательные факторы, которые она оказывает:

• изменение естественного водного режима территорий;

• загрязнение грунтовых и поверхностных вод;

• изменение уровня подземных вод;

• нарушение водного режима в почвенном слое;

• снижение ресурсов питьевой воды и подземных запасов;

• изменение гидрологического режима в реках;

• гибель флоры и фауны в водоёмах.

Загрязнение поверхностных вод суши промышленными, коммунально-бытовыми стоками

Согласно данным Государственного доклада «О состоянии и об охране окружающей среды в Российской Федерации в 2018 году», вода в реках, протекающих по территориям деятельности предприятий угольной промышленности, носит статус загрязненной и очень загрязненной, а в некоторых местах отмечено экстремально высокое загрязнение.

Основные последствия

Основными негативными последствиями работ по добыванию угля являются:

• изменение природных ландшафтов;

• оседание земли и нарушения почв, что приводит к развитию эрозий;

• загрязнение воздуха высокодисперсными зольными частицами, токсичными веществами и соединениями;

• выбросы метана;

• подземные пожары;

• закисление водоёмов;

• выбросы в наземные воды металлов и твёрдых веществ.

Особая опасность заключается в том, что эти загрязнения имеют накопительный эффект. Поэтому часть их проявляется не сразу, а спустя годы. В частности, это касается развития различных заболеваний.

Антропогенная нагрузка на окружающую среду усиливается тем, что в местах добычи угля строятся предприятия других отраслей промышленности, использующие уголь для своих целей, в первую очередь - металлургические комбинаты.