Источники вредного воздействия различных видов карьерного транспорта на окружающую среду
Введение
Современная жизнь горнодобывающих предприятий, невозможна без использования различных видов карьерного транспорта. Карьерный транспорт, это комплекс устройств и сооружений для перемещения (транспортирования) горных масс при открытой разработке месторождений. В связи с ежегодным ростом горной добычи во всём мире большое значение приобрела проблема защиты окружающей среды от вредного воздействия карьерного транспорта. Работа различных видов оборудования и транспортных систем оказывает воздействие на экологическую систему: на землю, водный бассейн, воздушный бассейн, животный и растительный мир, и в частности, на человека. Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов представляют собой задачу первоочередной экономической и социальной значимости. В процессе добычи полезных ископаемых происходит существенное загрязнение природной среды. Из каждой тонны добытых полезных ископаемых только 2% превращаются в полезную продукцию, а 98% идут в отходы. По объёму выброса загрязняющих веществ и по степени влияния их на природную среду горнодобывающая промышленность стоит на 4-м месте после химической, металлургической и сельского хозяйства, при открытой добыче полезных ископаемых происходит загрязнение окисью углерода, двуокисью азота, пылью, карьерными водами, породами. Загрязнение атмосферы сернистыми газами, окисью углерода, двуокисью азота, пылью и другими специфическими веществами, свойственными промышленным выбросам, ведёт к нарушению норм качества воздуха. Особую опасность представляет пыль тяжёлых металлов, выбрасываемая в атмосферу или в водоёмы, т. к. она включается в природный кругооборот. Загрязнение гидросферы приводит к ухудшению качества воды для водопользования. При добыче полезных ископаемых производят сброс шахтных и карьерных вод, содержащих механические, химические и биологические примеси.
Цель данной работы состоит в том, чтобы ознакомится с основными видами карьерного транспорта, рассмотреть влияние различных видов карьерного транспорта на окружающую среду и ознакомится с мероприятиями по снижению влияния карьерного транспорта на окружающую среду.
Глава 1. Основные виды карьерного транспорта
Общая характеристика транспортного комплекса на открытых горных работахТранспортные комплексы на открытых горных работах могут включать в себя самую разнообразную технику. Встречаются и однотипные комплексы, в состав которых входит только один вид транспорта, но на большинстве крупных карьеров совместно используются разные виды транспорта, в основном автомобильный, железнодорожный и конвейерный.
За последние десятилетия условия на открытых горных работах ощутимо усложнились. На протяжении второй половины прошлого столетия открытый способ разработки развивался такими быстрыми темпами, что к настоящему времени «сливки» уже выбраны, а потребности в сырье продолжают только расти. Вывод очевиден – опускаться за сырьем на глубину. Для справки: 18 железорудных карьеров на постсоветском пространстве имеют глубину уже более 200 м, а некоторые и глубже 300 м. Основной объем добычи полезного ископаемого на тех же железорудных карьерах в ближайшие десятилетия будет осуществляться за счет освоения глубоких горизонтов. Похожая ситуация и в других отраслях горнодобывающей промышленности. Самым глубоким из угольных разрезов является Коркинский, его глубина уже превышает 450 м. Такие крупные разрезы, как Кедровский, Междуреченский, им. 50-летия Октября, достигли глубины более 200 м. Нельзя не упомянуть кимберлитовые трубки: например, глубина карьера Мирный в Якутии достигла 560 м.
Увеличение глубины ведения горных работ требует решения целого ряда технологических задач, в том числе очень важной – обеспечить работу транспортной системы карьера. Растут интенсивность ведения работ, концентрация техники, грузопоток при одновременном увеличении глубины транспортировки и связанного с этим ухудшения условий (обводненность, загазованность, увеличение затяжных уклонов и др.). За последние годы значительно увеличилась единичная мощность добычной техники. Разработчики сегодня сталкиваются с проблемой тесноты рабочих площадок, т. е. с проблемой, раньше знакомой лишь при подземной разработке. Требования к технике возрастают. Кроме этого, пункты погрузки, а иногда и разгрузки на карьере периодически меняют свое местоположение, что связано с продвижением фронта работ, а повышение интенсивности ведения горных работ ускоряет данный процесс. Это требует частого перемещения или перестройки транспортных коммуникаций, устройства новых дорог (путей) и т. д. У каждого вида транспорта имеется своя область наиболее эффективного применения. При выборе комплекса учитывают большое количество самых разнообразных технико-экономических параметров.
Современное транспортное средство на карьере должно быть высокомобильным и мощным, в наибольшей степени эти качества присущи автомобильному транспорту. В настоящее время около 80% всего объема транспортируемых горных пород на открытых горных работах перевозят автотранспортом. Но он является и самым дорогим. Вообще доля затрат на транспортировку достигает 40…60% общей стоимости работ в карьере. Высокие эксплуатационные расходы включают наиболее емкие составляющие, такие как топливо и масла, шины, сменные агрегаты, поддержание дорог и т. д. В свою очередь по размеру капитальных затрат автотранспорт уступает железнодорожному и конвейерному. Производители карьерных самосвалов работают в направлении создание машинбольшей грузоподъемности, способных преодолевать большие затяжные уклоны. Сдерживающими факторами здесь в первую очередь выступают ограничения по грузоподъемности шин и проблема создания эффективных высокомощных силовых установок. В первом случае частично снизить нагрузку на колеса позволяет введение в конструкцию дополнительного моста, как это делают в карьерных сочлененных самосвалах. Полный привод сочлененников увеличивает сцепную массу (масса, приходящаяся на приводные оси локомотива), повышает проходимость и преодолеваемый уклон. Однако использование такой конструктивной схемы при создании сверхтяжелых самосвалов пока затруднительно. Интерес вызывают разработки гусеничных самосвалов Rubber Crawler Carrier (Hitachi). Гусеничный ход увеличивает величину преодолеваемого уклона, общую проходимость, но вопрос создания тяжелых самосвалов на гусеничном ходу весьма далекая перспектива. Концепция самосвала с жесткой рамой и задним ведущим мостом (колесная формула 4Ч2, удельная мощность 5…6 кВт/т) используется не один десяток лет. Конструкция современного рамного самосвала является продуктом многолетней эволюции, и дальнейшее улучшение конструктивно-компоновочной схемы вряд ли возможно. Основные разработки сейчас ориентированы на повышение надежности агрегатов, внедрение более прогрессивных силовых установок, в том числе электрических двигателей с частотным и импульсным регулированием, более экономичных и экологичных дизельных двигателей. Преимущества схемы – высокая прочность несущих элементов, позволяющая выдержать ударные нагрузки при погрузке экскаватором, относительная простота компоновки по сравнению с теми же сочлененниками.
На карьерных самосвалах получили применение два типа трансмиссии – гидромеханическая (ГМТ) и электромеханическая (ЭМТ). Как показывает практика, при определенных условиях для уклонов 12…15% является предпочтительней использование самосвалов с ГМТ, имеющих лучшие динамические характеристики. К. п.д. гидромеханической трансмиссии выше, выше скорость движения и производительность на единицу потребляемого топлива. В свою очередь применение ЭМТ позволяет изменить компоновку самосвала, упростить кинематическую схему, применить индивидуальный привод на каждое колесо (мотор-колесо), обеспечивает работу дизеля в щадящем режиме. Ранее ГМТ применяли на самосвалах грузоподъемностью (г/п) до 120 т, более тяжелые машины оснащали ЭМТ. В настоящее время ГМТ применяется на всех машинах, конкурируя с ЭМТ. Например, Caterpillar выпускает линейку самосвалов с ГМТ, завершая моделью 797В г/п 345 т. Однако гидромеханическая трансмиссия уступает электромеханической по межремонтному ресурсу дороже в эксплуатации.
Основным фактором, ограничивающим применение автосамосвалов с дизель-электрическим приводом в глубоких карьерах, до сих пор являлся перегрев тяговых генераторов и электродвигателей мотор-колес. Постоянное совершенствование тягового привода карьерных самосвалов позволило решить эту проблему. Автосамосвалы БелАЗ последних моделей могут работать без перегрева тяговых электродвигателей при высоте подъема горной массы 400 м и более. Так что в ближайшем будущем конкуренция между ГМТ и ЭМТ только усилится. Со стороны горных специалистов, представляющих особо мощные рудники (при объеме транспортировки свыше 40 млн. м3 горной массы в год), уже высказываются пожелания о создании самосвалов г/п свыше 500 т, и это экономически оправдано. Например, увеличение г/п рамных самосвалов со 100 до 300 т снижает стоимость транспортировки на 25%. Дальше совершенствовать конструкцию рамных самосвалов для удовлетворения все более возрастающих требований нецелесообразно. Для создания сверхмощных самосвалов, способных эффективно вывозить горную массу с глубоких горизонтов, необходимы новые технические решения, принципиально иные конструктивные схемы машин
1.3.Железнодорожный транспорт
Железнодорожный карьерный транспорт является самым экономичным из всех, но требует значительных капитальных затрат. Наибольшее развитие и широкое применение этот вид транспорта получил в СССР и достался в наследство горнодобывающим предприятиям СНГ. За рубежом железнодорожная откатка не получила столь значимого развития в первую очередь из-за больших капитальных затрат.
Главным недостатком ж.-д. транспорта является сравнительно невысокий средний продольный уклон трассы (в 1,8 и 6 раз меньше по сравнению с автомобильным и конвейерным соответственно). Основным направлением развития и совершенствования ж.-д. транспорта считается увеличение уклонов путей до 60…80%, что позволит увеличить глубину ввода ж.-д. транспорта в карьеры до 350…450 м.
В современных карьерах применяются локомотивы двух типов – электровозы и тепловозы. По способу питания двигателей электроэнергией современные карьерные электровозы разделяются на контактные, контактно-дизельные, контактно-аккумуляторные. Контактные электровозы наиболее широко применяют в карьерах. Электроэнергия к ним поступает от контактной сети постоянного или переменного тока. В карьерах они преодолевают подъемы в 40…45%. Сцепная масса электровозов достигает 200 т, мощность – 2500 кВт.
Применение электровозной откатки целесообразно на предприятиях с объемом транспортировки горной массы от 10...15 млн. м3. Главный недостаток здесь – необходимость прокладывать контактную сеть, которая затрудняет ведение горных работ и процесс передвижки уступных и отвальных путей. Решить проблему наличия контактной сети на передвижных путях помогает применение контактно-дизельных электровозов, которые работают на постоянных путях в электровозном режиме, питаясь от контактной сети, а на неэлектрифицированных путях получая энергию от дизель-генераторной установки. Дизель имеет мощность, равную 25…35% номинальной мощности электровоза. Контактно-аккумуляторные электровозы при работе на неэлектрифицированных путях используют энергию аккумуляторных батарей. Подзарядка АКБ происходит при движении на электрифицированных путях, применение этого типа электровозов ограничено.
Тепловоз оборудован мощным двигателем внутреннего сгорания. В начале движения с места двигатель отсоединяется от колесных пар, набирает обороты, и затем вращающий момент плавно передается на оси. Тепловозы разделяются по типу передачи крутящего момента на колесные пары – с механической (мотовозы), электромеханической и гидромеханической передачей. Больше распространены на карьерах тепловозы с электромеханической передачей. Дизель вращает генератор постоянного или переменного тока, который питает тяговые двигатели и вспомогательное электрооборудование. Основным преимуществом тепловозов является их автономность. Не нужны контактные сети, которые усложняют и удорожают транспортировку, но при этом высоки затраты на потребляемое дизелем жидкое топливо.
1.4.Конвейеры
Конвейеры – наиболее перспективный вид транспорта в плане обеспечения доставки горной массы с глубоких горизонтов. Новые технические решения позволяют создавать специальные крутонаклонные конвейеры, не требующие протяженной пологой трассы. На подъеме из карьера углы наклона ленточных конвейеров обычных типов составляют до 18° (32%), крутонаклонные конвейеры способны работать на значительно более крутых уклонах.
Весьма перспективны комплексы, объединяющие автомобильный и конвейерный транспорт: самосвалы доставляют горную массу от забоя до приемного накопительного устройства конвейера на нижних горизонтах, затем горная масса выдается на поверхность уже непосредственно конвейером.
Преимуществами конвейеров являются простота автоматизации процесса транспортировки, отсутствие сложной организационной структуры, свойственной цикличным видам транспорта. Весомый их недостаток – зависимость от свойств транспортируемого материала, высокие стоимость лент, затраты на поддержание работоспособного состояния става и др. Если горные породы склонны к налипанию, намерзанию, то нормальная работа конвейера становится зачастую невозможной. Кроме того, строительство крутонаклонного конвейера требует значительных капиталовложений. Разработчики внедряют различные новые системы с целью повысить эффективность конвейерного транспорта, в том числе системы очистки лент и барабанов, плавный пуск и др.
Технология горного производства в СССР была в большей степени ориентирована на использование цикличных видов транспорта, что связано с применением определенных видов основного добычного и перерабатывающего оборудования. Конвейерный транспорт широко применяют за рубежом. В отдельных развитых странах объем горной массы, перемещаемой конвейерами, составляет до 50%, тогда как в странах СНГ этот показатель не превышает 10%.
Выбор эффективной транспортной схемы для горного предприятия требует всестороннего анализа многих взаимосвязанных факторов, в том числе с учетом прогнозирования ситуации на десятилетия вперед. Задача усложняется убыстряющимся прогрессом, внедрением новых видов технологического оборудования. Решение, которое еще вчера было эффективно и рентабельно, оправдывало большие капитальные затраты, сегодня может уже не выдерживать конкуренции.
Глава 2. Воздействие различных видов карьерного транспорта на окружающую среду
2.1. Воздействие автомобильного транспорта на окружающую среду
Как известно, карьерный автомобильный транспорт является основным источником загрязнения окружающей среды. Мероприятия по снижению вредных выбросов в атмосферу при работе двигателей, пылеподавление на дорогах, применение средств индивидуальной защиты производственного персонала, кардинально не могут изменить ситуацию. Одним из главных загрязняющих факторов, присущих автотранспорту, являются отработавшие газы двигателей внутреннего сгорания. При сжигании в автомобильном двигателе 1 тонны бензина образуется 180 — 300 кг окиси углерода, 20 — 40 кг углеводородов, 25 — 45 кг оксидов азота. В то же время двуокись углерода (CO2) является неотъемлемой частью продуктов сгорания, и бороться с ней возможно только путем повышения качества моторного топлива. Компоненты отработавших газов двигателей внутреннего сгорания приводят к возникновению таких негативных явлений как смог, кислотные дожди, парниковый эффект. Отрицательное воздействие этих явлений на окружающую среду имеет различный географический размах: локальный — при возникновении смога; региональный (трансграничный) — при выпадении кислотных дождей; глобальный в случае с парниковым эффектом. С ростом производительности и глубины карьера экологические аспекты функционирования автомобильного транспорта в карьере приобретают решающее значение. Сложившаяся практика формирования карьерных транспортных систем в основном не учитывает уровень их воздействия на окружающую среду, что приводит к неблагоприятным условиям работы персонала и к значительным финансовым потерям из-за простоя, карьера.
2.2. Железнодорожный транспорт преимущественно использует электрическую энергию (за исключением тяговых агрегатов с дизельными секциями), что обуславливает незначительный объем выбросов в атмосферу, отсутствие сильного пылеобразования (исключая пыление открытой поверхности вагонов и погрузочно-разгрузочных мест) и загрязнения водного бассейна. Экологические преимущества железнодорожного транспорта состоят, главным образом, в значительно меньшем количестве вредных выбросов в атмосферу на единицу выполненной работы. Основным источником загрязнения атмосферы являются отработавшие газы дизелей тепловозов. В них содержатся оксид углерода, оксид и диоксид азота, различные углеводороды, сернистый ангидрид, сажа. Содержание сернистого ангидрида зависит от количества серы в дизельном топливе, а содержание других примесей – от способа его сжигания, а также способа наддува и нагрузки двигателя.
. 2.3 Воздействие Конвейерного транспорта на окружающую среду
Конвейерный транспорт в экологическом отношении, безусловно, наименее природоёмкий. Он может работать при больших подъемах - вплоть до 90°. При конвейерном транспорте снижаются до минимума объемы горно-капитальных работ на устройство транспортных трасс и естественно наносится наименьший ущерб земельным ресурсам. Практика показала, что конвейерный транспорт более безопасен, чем железнодорожный и автомобильный.
Глава 3. Выброс вредного вещества при сжигании топлива
Одним из основных факторов, характеризующим количество выбросов вредных веществ автомобильным транспортом, является вид применяемого топлива. При сжигании различных видов топлив в двигателях внутреннего сгорания в атмосферу выбрасываются такие вредные вещества, как оксид углерода, оксид серы, азота, сажа, углеводороды, соединения свинца, несгоревшие частицы топлива и т. д. Токсическими выбросами транспортных средств являются отработавшие и картерные газы, пары топлива из карбюратора и топливного бака. Основная доля токсических примесей поступает в атмосферу с отработавшими газами двигателя внутреннего сгорания. Основу автомобильного карьерного транспорта составляют самосвалы. Все современные автомобили, используемые в карьерах, оснащены дизелями мощностью 200...3550 л. с. с турбонаддувом, рабочим объемом от 10 до 117 л. Применение других двигателей внутреннего сгорания и газотурбинных силовых установок не оправдало себя ни экономически, ни экологически, ни технологически. Общая масса вредных веществ, выделяющихся при сжигании топлива карьерным транспортом, зависит от режима работы двигателя автомобиля или тепловоза в течении рейса. Ниже в таблице 2.1. приведена статистика удельных выбросов вредных веществ на примере автомобиля «БелАЗ 75215» .
Таблица 3.1 Удельные выбросы вредных веществ дизельными двигателями автомобилей
Марка автомобиля | Вредные вещества | Значения удельных выбросов вредных веществ дизельными двигателями автомобилей, кг/ч | ||
Холостой ход | 50% мощности | Максимальная мощность | ||
БелАЗ 75215 | CO NOx CH C | 0,874 0,642 0,214 0,069 | 1,413 4,706 0,427 0,139 | 1,961 8,605 0,804 0,255 |
Глава 4.Выделение пыли в атмосферу
Разработка месторождений полезных ископаемых оказывает сложное и многоплановое воздействие на окружающую среду. Это относится и к открытому способу добычи полезных ископаемых. При производстве открытых горных работ в воздушную среду поступает значительное количество поллютантов, причем основным загрязняющим веществом выступает неорганическая пыль. Выделение данного вещества приводит к постепенной деградации зеленых насаждений, снижению их продуктивности и утрате устойчивости.
4.1 Выделение пыли в атмосферу с дорог и поверхности транспортируемого материала
Негативное воздействие на окружающую среду существующих видов транспорта проявляется в виде отчуждения территорий при сооружении транспортных коммуникаций, загрязнения воды подвижным составом и обслуживающим хозяйством, загрязнения атмосферы пылью в результате сдувания ее с поверхности транспортируемого материала. Автомобильный транспорт, помимо этого загрязняет атмосферу при движении в результате взаимодействия автомобильных колес с поверхностью дороги. Интенсивность пылеобразования зависит от скорости движения, грузоподъемности автомашин, а также от состояния дороги, материала верхнего покрытия. Запыленность воздуха в зоне автодороги может достигать десятков и сотен миллиграмм на 1м3. Масса вредных веществ, сдуваемых с поверхности материала, транспортируемого автосамосвалом «БелАЗ 75215» представлена в таблице 2.2. .
Таблица 2.2– Удельное выделение пыли на автодорогах при движении автосамосвала «БелАЗ 75215»,в кг/км
Тип покрытия и дорога | Угольная пыль | Угольно-породная пыль | Породная пыль |
Щебеночное | 2,20 | 1,44 | 1,04 |
Грунтощебеночное | 2,74 | 1,94 | 1,31 |
Грунтовая на отвале | 3,85 | 2,73 | 1,84 |
Грунтовая в забое | 4,73 | 3,33 | 2,25 |
При транспортировании железнодорожным транспортом, также происходят выбросы пыли в атмосферу. В большинстве своём, это пыль, сдуваемая с вагонов при перевозке горной массы. Удельная масса твёрдых частиц при транспортировании автомобилем и поездом указана в таблице 2.3. При использовании конвейерного транспорта на карьерах появляются новые источниеи выделения пыли: дробильные и грохотильные установки, запыленность воздуха при работе которых достигает сотен миллиграмм на 1м3
Таблица 2.3. – Удельная масса твёрдых частиц, сдуваемых с 1м поверхности горной массы (г/м2)
Виды транспорта | Транспортируемый материал | Скорость движения транспортных средств, км/ч | |
Уголь | Вскрыша | ||
Автомобильный | 4,5 – 9 | 3 – 6 | 15 – 30 |
Железнодорожный | 6,5 – 12 | 4 – 7 | 20 - 35 |
4.2 Выделение пыли в атмосферу на перегрузочных пунктах
выброс атмосфера карьерный транспорт
Погрузочно-разгрузочные работы сопровождаются значительным выделением пыли. Максимальное количество пыли выделяется при работе экскаваторов, несколько меньшее - при работе бульдозеров. Концентрация пыли при выемочно-погрузочных работах, также как и при буровзрывных, зависит от крепости и естественной влажности горных пород. На интенсивность пылевыделения оказывают влияние объём одновременно разгружаемой породы, высота разгрузки, угол поворота экскаватора. Так, при высоких забоях чаще происходит обрушение верхней части уступа, что приводит к повышению запылённости. Запылённость воздуха изменяется почти в таких же соотношения, как и изменение объёма одновременно разрушаемой породы. Завышение высоты разгрузки и угла поворота экскаватора ведёт к увеличению запылённости воздуха.
4.3 Выделение пыли в атмосферу на отвалах
Выброс вредных веществ (пыли) при отвалообразовании вскрышных пород осуществляется, независимо от способов отвалообразования, точечными, линейными и плоскостными источниками. Точечные источники - экскаваторы, бульдозеры. При их работе выделяется значительное количество пыли. Линейные источники - конвейеры, железнодорожные составы, автодороги. Общим для всех способов отвалообразования является образование больших незакрепленных поверхностей (плоскостных источников), которые при неблагоприятных условиях приводят к интенсивному пылеобразованию, зависящему от вида материала, гранулометрического состава, метеорологических условий. Ниже в таблице 2.3. приведены данные о удельной сдуваемости пыли с поверхности отвала.
Таблица 2.3 – Удельная сдуваемость пыли с поверхностей отвала.
Приземная скорость ветра м/с | Удельная сдуваемость, мг/ |
5 | 17,4 |
8 | 67,3 |
10 | 127,1 |
*с) при высоте отвала 150м.Глава 5. Загрязнение поверхностных вод
В процессе подготовки карьерных полей к разработке и при эксплуатации месторождений производится откачка вод, попадающих в горные выработки из массива и с поверхности. Эти воды, а также дождевые и воды, расходуемые на технологические нужды при добыче полезного ископаемого, образуют сточные воды. Они, как правило, сильно загрязнены и должны быть очищены перед выпуском в водоемы. Выполнение в процессе строительства буровзрывных работ, эксплуатация карьеров, углубление фарватеров рек, намыв грунта, добыча песка и гравия из русел рек и на побережьях морей, устройство свалок под отходы строительного производства, разрушение плодородного слоя почвы, вырубка растительности на территории застройки, прокладка дорог и коммуникаций, слив загрязнений со строительных площадок оказывают отрицательное воздействие на состояние водного бассейна.
Выделяющееся огромное количество пыли и токсичных составляющих выхлопных газов частично остается в карьерном пространстве, частично попадает в окружающую карьерную зону с радиусом в десятки километров. Загрязнение воздушного бассейна в таком масштабе влечет за собой загрязнение водного бассейна, почвы, гибель растительного покрова и оскудение животного мира. Токсичные компоненты выхлопных газов и пыль действуют на организм человека, вызывая различные заболевания.
Глава 6. Мероприятия по снижению влияния карьерного транспорта на окружающую среду
При работе на рудничном транспорте организм человека подвергается воздействию неблагоприятных производственных факторов, таких как повышенная запыленность воздушной среды и ее загрязнение вредными примесями отработавших газов двигателей внутреннего сгорания, повышенные шум и вибрации, источниками которых являются некоторые транспортные машины и вспомогательные механизмы.
С целью доведения до санитарных норм запыленности и содержания в воздухе вредных примесей, снижения температуры, уровня шума и вибрации проводят комплекс оздоровительных мероприятий, совершенствуют отдельные узлы транспортных машин, что обеспечивает значительное улучшение условий труда обслуживающего персонала. Повышенная запыленность воздуха возникает при движении транспортных машин, особенно в местах погрузки и разгрузки горной массы. Основными способами снижения запыленности воздуха являются вентиляция, устройство водяных завес, орошение водой горной массы.
Некоторые погрузочные и погрузочно-транспортные машины оборудуют индивидуальными оросителями, установленными на самих машинах. Для снижения в воздухе до санитарной нормы токсичных компонентов, содержащихся в отработавших газах двигателей внутреннего сгорания, проводят комплекс мероприятий, основными из которых являются подача дополнительного количества свежего воздуха и газоочистка с помощью специальных нейтрализаторов, установленных на самоходных транспортных машинах.
При работе на больших глубинах и в карьерах при повышенной температуре окружающего воздуха кабины транспортных машин оборудуют установками кондиционирования воздуха.
Для уменьшения шума и вибрации все шумогенерирующие агрегаты транспортных машин закрепляют на вибропоглощающих резинометаллических амортизаторах, а на пневматических и дизельных двигателях устанавливают глушители. Рабочие опорные площадки (подножки) погрузочных машин снабжают виброзащитной подвеской. Сиденья, установленные в кабинах транспортных машин, покрывают виброизолирующими материалами и оборудуют подрессоривающей и демпфирующей системами (например, пружинной подвеской с гидравлическим амортизатором).
Положение сиденья легко регулируется в соответствии с массой и ростом водителя машины. Снижение вибраций самоходных машин может быть достигнуто за счет обеспечения надлежащего состояния дорог и правильного выбора предельной скоростью движения в зависимости от дорожного покрытия. На некоторых подземных самоходных машинах устанавливают приборы, контролирующие параметры колебательных движений, что позволяет водителю выбирать скорость машины в соответствии с показаниями этих приборов.
Коренное улучшение условий труда и повышение производительности достигается при полной механизации всех вспомогательных процессов, дистанционном и автоматизированном управлении транспортными машинами. При дистанционном управлении оператор находится в безопасном месте с хорошим обзором, где значительно снижены уровни шума и запыленности воздуха и исключено воздействие вибраций машины. Некоторые транспортные машины оборудованы автоматическими системами управления, что позволяет до минимума сократить время пребывания человека в забое, а в будущем обеспечить безлюдную выемку полезных ископаемых
Глава 7.Главные особенности оценки воздействия карьерного транспорта на окружающую среду при выборе разных вариантов транспортирования горной массы из карьера(Ингулецкий горно-обогатительный комбинат).
Ингулецкий горно-обогатительный комбинат был построен и сдан в эксплуатацию в 1961-1966 гг. В состав комбината входят 20 основных цехов и подразделений, в том числе: карь-ер, отвальное хозяйство, дробильная фабрика, рудо-обогатительные фабрики - РОФ-1 (шаровое измельчение) и РОФ-2 (рудное самоизмельчение), хвостохранилище, объекты транспортного хозяйства, складское хозяйство, объекты электрохозяйства и др. Проектная мощность предприятия составляет 36 млн т сырой руды в год, добы-ваемой открытым способом в карьере, и 15,5 млн т железорудного концентрата в год, получаемого на обогати-тельных фабриках.
В карьере применяется комбинированная транспортная система разработки с использованием автомобильно-конвейерного и автомобильно-железнодорожного транспорта. Для транспортировки руды из карьера на фабрику по-строен подземный комплекс циклично-поточной технологии (ЦПТ), состоящий из двух конвейерных трактов («Западно-го» и «Восточного»). Вскрышные породы с верхних горизонтов отгружаются непосредственно в железнодорожный транспорт и транспортируются в отвал. С нижних горизонтов карьера вскрышные породы транспортируются автосамо-свалами на внутрикарьерные перегрузочные пункты, где перегружаются в думпкары и железнодорожным транспортом доставляются в отвал. Руда доставляется автомобильным транспортом внутри карьера до дробильно-перегрузочных пунктов, где происходит крупное дробление дробилками ККД 1500/180. Затем руда подается подземными конвейерными трак-тами «Западный» и «Восточный» на дальнейшую переработку на 2-4 стадию дробления дробильной фабрики и далее на РОФ-1. Тракт «Восточный» загружает секции самоизмельчения РОФ-2. Максимальная производитель-ность каждого из конвейерных трактов составляет 18 млн. т/год. Технологической схемой предусмотрена подача руды с тракта «Западный» на тракт «Восточный» и наоборот.
В 2011 году ГП «ГПИ «Кривбасспроект» разработал «Технико-экономическое обоснование выбора вариан-тов транспортирования сырой руды с нижних горизонтов карьера Ингулецкого ГОКа» , в составе которого был выполнен раздел «Оценка воздействий на окружающую среду» (ОВОС). В ТЭО рассмотрены два варианта транспортирования железной руды с нижних горизонтов карьера ПАО «ИнГОК». По первому варианту магнетитовые кварциты (руда) выдаются двумя существующими конвейерными трактами «Восточный» и «Западный» комплекса циклично-поточной технологии.
Руда поступает на пункт дробильно-перегрузочный (ПДП) горизонта -300 м тракта «Восточный» и на ПДП горизонтов -60 м и -240 м тракта «Западный», затем транспортируется на обогатительную фабрику. По мере понижения горных работ, для сокращения расстояния доставки руды на обогатительную фабрику с нижних горизонтов и снижения внутрикарьерного пробега автотранспорта, предусматривается дальнейшее развитие комплекса циклично-поточной технологии с переносом ПДП на нижележащие горизонты.
По второму варианту руда с нижних горизонтов автосамосвалами направляется на существующие пункты дробильно-перегрузочные на горизонте -180 м тракта «Восточный» и горизонтах -60 м и -240 м тракта «Западный». Работа пункта дробильно-перегрузочного концентрационного горизонта -60 м тракта «Западный» предусмотрена до конца отработки месторождения. ПДП горизонта -180 м тракта
Кроме того, при эксплуатации и обслуживании транспортных механизмов образуются производственные отходы: отработанные аккумуляторные батареи, отработанные масла, автошины отработанные, отработанные накладки тормозных колодок.
Объемы образования отходов определены с учетом пробега автосамосвалов, срока службы узлов и деталей, норм расхода материалов. Максимальная масса промышленных отходов технологического автотранспорта по обоим вариантам будет образована в 2016 г., что связано с максимальным количеством используемых в карьере автосамосвалов. По варианту 2 масса промышленных отходов технологического автотранспорта составит на 28 % больше, чем по варианту 1 (по варианту 1 масса промышленных отходов транспорта составит 1674,028 т/год, по варианту 2 - 2327,083 т/год).
Учитывая валовый выброс загрязняющих веществ в атмосферу, а также объемы образования промышленных отходов, более предпочтительным вариантом с экологической точки зрения является вариант 1, с переносом (углубкой) существующего дробильно-конвейерного комплекса выдачи руды. Вариант 2 характеризуется более интенсивным использованием автосамосвалов, что связано с увеличением расстояний транспортирования руды на нижних горизонтах карьера от экскаваторных забоев до ПДП, вызванном углубкой карьера и переносом добычных работ на нижележащие горизонты.
Выводы
Начиная с XVIII века, периода бурного развития техники и технологий, научно-технической революции, гармоничное инновационное развитие государства невозможно представить без развития транспорта, в целом, и промышленного транспорта, в частности.
Становление и развитие передового, экономически эффективного государства неразрывно связано с развитием промышленности и прежде всего тяжелой индустрии. Она требует постоянного внедрения новых технологий, в том числе, и высокотехнологичного промышленного транспорта. Карьерный транспорт характеризуется высокими темпами развития автомобильного транспорта. К настоящему времени больше половины всей горной массы на открытых разработках перевозится автосамосвалами.
Отечественной промышленностью освоено производство карьерных автосамосвалов грузоподъемностью до 180 т, причем автосамосвалы серии БелАЗ грузоподъемностью 110 и 180 т по основным техническим параметрам соответствуют лучшим зарубежным образцам. Проектируются автосамосвалы грузоподъемностью 230 и 320 т. Отечественный карьерный железнодорожный транспорт быстрыми темпами оснащается тяговыми агрегатами, обеспечивающими перевозку составов грузоподъемностью более 1000т и преодолеванием уклонов до 70°.Эксплуатация тяговых агрегатов показала их высокую эффективность. Очевидно, что тяговые агрегаты в ближайшее десятилетие будут основным типом локомотивов с электрическим питанием. Возрос ассортимент типов и типоразмеров подземных ленточных конвейеров. Все более широкое распространение получают телескопические ленточные конвейеры, принимающие уголь из очистных забоев. В современных телескопических конвейерах раздвижность достигает 50м. В реферате были рассмотрены различные виды промышленного транспорта. И не смотря на постоянную модернизацию карьерного транспорта, их вредное влияние на окружающую среду всё ещё достаточно высоко. Таким образом, основное воздействие на окружающую среду при транспортировании горной массы из карьеров определено выбросами загрязняющих веществ в атмосферный воздух от технологического транспорта и образованием производственных отходов при эксплуатации и обслуживании транспортных механизмов. Снижение нагрузки на атмосферный воздух при транспортировании горной массы автотранспортом сегодня является одной из приоритетных и проблемных задач при проектировании транспортных схем карьеров. Усилия проектных организаций должны быть направлены прежде всего на организацию рациональных режимов, схем грузопотоков и перегрузок горной массы в карьерах, совершенствование конструкции карьерных автодорог, применение при доставке горной массы конвейеров и электрифицированного железнодорожного транспорта, применение автомобильного и железнодорожного транспорта с эффективными нейтрализаторами выхлопных газов.
Список литературы
1., Терещенко охраны окружающей среды при проектировании предприятий, зданий и сооружений в свете требований государственных строительных норм // Екологія довкілля та безпека життєдіяльності. – 2007. – № 3. – С. 45-48.
2., Терещенко экологически приемлемых объектов // Екологія довкілля та безпека життєдіяльно-сті. – 2007. – № 4. – С. 40-47.
3., Терещенко аспекты проектирования горнорудных объектов на примере железорудных пред-приятий // Металлургическая и горнорудная промышленность. – 2008. – № 7. – С. 46-53.
4. , Самарин аспекты проектирования карьеров по добыче нерудных полезных ископаемых // Геолого-мінералогічний вісник. – 2009. – № 1-2. С. 28-34.
5. , Самарин воздействий железорудных предприятий на атмосферный воздух // Сучасні технології розробки рудних родовищ. Збірник наукових праць за матеріалами роботи міжнародної науково-технічної конференції (Кривий Ріг, 22-23 квітня 2011 р). ДП «Науково-дослідний гірничорудний інститут», «Видавничий дім», 2011. С. 110-111.
6. Технико-экономическое обоснование выбора вариантов транспортирования сырой руды с нижних горизонтов карьера Ингулецкого ГОКа. ГП «ГПИ «Кривбасспроект». Кривой Рог. 2011.
7. , Решетняк решения научных проблем при отработке мощных глубоких карьеров – Якутск: Горное дело - ИГД СО РАН, -1994.-342с
8., , Столяров перспективные направления исследований в области карьерного транспорта//Материалы международной научно-технической конференции по карьерному транспорту. – Екатеринбург, 2002. С.
9.Яковлев B. Л. Теория и практика выбора транспорта глубоких карьеров – Новосибирск: Наука, 1989.
10., Бондаренко : Экспериментальные исследования режимов работы автотранспортных средств в промышленных условиях эксплуатации. – Вестник ОГУ, 9`2004.-С.11-25
11.Методика расчета вредных выбросов (сбросов) и оценки экологического ущерба при эксплуатации различных видов карьерного транспорта - М.: Ин-т горн. дела им. АА. Скочинского, 1994.-527с.
