Помощь в учёбе, очень быстро...
Работаем вместе до победы

Использование выработанного пространства калийных рудников для снижения техногенного воздействия отходов на окружающую среду

Диссертация: Использование выработанного пространства калийных рудников для снижения техногенного воздействия отходов на окружающую среду
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

С учетом положений утвержденного Госгортехнадзором России нормативного документа, регламентирующего условия использования калийных рудников Верхнекамского месторождения для размещения в них токсичных отходов, и полученных в работе результатов из Соликамских калийных рудников отобран наиболее перспективный и применительно к нему разработаны технические условия для ТЭО создания хранилищамогильника… Читать ещё >

Содержание

  • 1. Современное состояние проблемы удаления неутилизированных токсичных отходов из биосферы и пути ее решения
    • 1. 1. Удаление неутилизированных токсичных отходов из окружающей среды — общечеловеческая проблема. Современные пути ее решения в передовых странах
    • 1. 2. Современное состояние проблемы избавления биосферы от неутилизируемых нерадиоактивных токсичных отходов в России
    • 1. 3. Экономические аспекты избавления биосферы от вредных веществ при их захоронении в выработанных пространствах
    • 1. 4. Калийные рудники Верхнекамского месторождения — как аккумулятор вырабатываемых пространств, могущих использоваться для захоронения токсичных отходов промышленности
    • 1. 5. Задачи и методы их решения

Использование выработанного пространства калийных рудников для снижения техногенного воздействия отходов на окружающую среду (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Россия является одной из тех стран, где проблема охраны от вредного воздействия всевозможных токсичных отходов окружающей среды, в которой обитает человек и остальная фауна и флора, по существу никогда не решалась, подменяясь размещением их на земной поверхности на санкционированных и не санкционированных территориях, в лучшем случае в различных оболочках (бетон, бочки, пленки), имеющих ограниченные сроки службы, что однако именовалось захоронением.

В результате к настоящему времени на территории страны уже оказалось накопленным около 1, 5 млрд. тонн таких отходов, большая часть которых уже отравляет биосферу, а остальные — начнут ее отравлять в ближайшей перспективе.

Решение этой проблемы является весьма дорогостоящим, поскольку избавление от токсичных отходов окружающей среды в целом составляет около трети стоимости продукции, при которой они образуются. А таких денег у государства нет. Заставлять предприятия, которые вышли из государственной собственности, решать своими силами эту проблему, созданную самим государством в предшествующие десятки лет, бессмысленно. Но требовать с этих предприятий прекратить продолжение загрязнения биосферы своими отходами оно в праве. И делает это с применением все время ужесточающихся санкций.

Поэтому предприятия вынуждены искать пути избавления от своих неутили-зируемых отходов сами.

В данной работе приведены результаты исследований и проработок, направленных, во-первых, на изыскание экономически наиболее приемлемых и технически эффективных способов избавления от собственных неутилизируемых токсичных отходов калийного производства. И, во-вторых, на использование возможностей, имеющихся у добывающих калийную и каменную соли предприятий, для решения данной проблемы различными предприятиями в первую очередь.

Пермского региона и смежных с ним, на которых образуются токсичные отходы, отвечающие определенным требованиям и ограничениям, и за размещение которых на ныне существующих на земной поверхности территориях, называемых полигонами или хранилищами, органы, отвечающие за охрану окружающей среды, неминуемо начнут брать в ближайшее время большие штрафы или вообще запретят ими пользоваться.

Основные выводы по разделу.

• Выявлены закономерности, позволяющие прогнозировать ожидаемые уменьшения объемов камер, предназначенных для размещения высокотоксичных нерадиоактивных отходов, заключенных в специальную тару, и сроки, к которым закончится это уменьшение.

• Разработана концепция безопасного размещения высокотоксичных нерадиоактивных отходов в калийных рудниках и те требования и ограничения, соответствующие международным нормам, которые должны соблюдаться для ее реализации.

• Показано, что те твердые высокотоксичные отходы, которые исходя из их свойств могут размещаться в специально образованных на рудниках выработанных пространствах, в соответствующих контейнерах опасности для эксплуатации рудников не создают.

• Для исключения экологической опасности, могущей возникнуть в случае затопления рудника, в котором размещены такие отходы, разработаны гидротехнические мероприятия, призванные исключить возможность контакта и взаимодействия этих отходов с водами, если они когда-либо проникнут в калийный рудник.

• С учетом полученных результатов разработаны положения, включенные в утвержденный Госгортехнадзором России нормативный документ, регламентирующий условия создания и эксплуатации хранилищ-могильников токсичных отходов в калийных рудниках Верхнекамского месторождения.

• В соответствии с содержанием этого нормативного документа, из калийных рудников, эксплуатируемых объединением ОАО Сильвинит в г. Соликамске, отобран наиболее перспективный для создания на его базе хранилища-могильника нерадиоактивных токсичных отходов и определены его основные параметры.

• Разработаны технические условия для ТЭО создания хранилища-могильника твердых высокотоксичных отходов на Третьем Соликамском руднике, выполнение которого показало, что себестоимость захоронения 1 тонны таких отходов будет близка в ценах 1991 г. к 200 руб.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ПО РАБОТЕ.

В России проблема избавления окружающей среды от вредного воздействия неутилизированных токсичных отходов всегда подменялась их размещением и накоплением на земной поверхности, в связи с чем их количество, перманентно отравляющее биосферу и чреватое экологическими бедствиями с ущербом, не поддающимся оценке, уже достигло почти 1, 5 млрд. тонн.

Наиболее перспективный и экономически приемлемый путь решения назревшей в этой связи проблемы — это размещение таких отходов в выработанные пространства, образованные при добыче различных полезных ископаемых, как с целью их навечного захоронения, так и складирования до образования промышленных запасов, для утилизации которых станет целесообразно создавать и применять соответствующие технологии.

Выработанными пространствами, которые имеется возможность использовать для этого с наибольшей безопасностью, поскольку они образованы в одном из лучших природных изоляторов, которым являются соленосные толщи, могут служить те, что создаются при добыче калийных и каменной солей. В России такие выработанные пространства образуются на рудниках Верхнекамского калийного месторождения.

На основе исследований, проведенных при выполнении работы получены результаты, которые позволяют безопасно и весьма рентабельно использовать образующиеся при добыче калийных и каменной солей выработанные пространства для размещения в них малотоксичных болынеобъемных жидких отходов обогащения калийных руд. К ним относятся:

• Закономерности влияния таких отходов на деформирование междукамерных целиков на том калийном пласте, в камерах которого могут размещаться эти отходы.

• Метод прогнозирования изменений во времени объема камер с размещенными в них жидкими отходами вследствие деформаций целиков.

• Закономерности сводообразования пород непосредственной кровли в зависимости от их строения, складчатости и ширины камер.

• Методы определения допустимой степени заполнения камер жидкими со-леотходами с учетом степени нагружения целиков, их возраста, угла наклона пласта, ожидаемого сводообразования пород в кровле камер, срока, в течение которого должно быть исключено выдавливание этих отходов, и других горнотехнических факторов.

• Конструкции и технологии возведения в камерах из твердых солеотходов перемычек, фильтрующих из размещаемых шламов осветленные рассолы.

• Сочетания разновидностей выработанных пространств, образующихся при добыче калийных и каменной солей, горногеомеханических условий, в которых они образованы, и тех условий использования их при размещении жидких солеотходов, при которых это размещение многократно более рентабельно, чем размещение их же в шламохранилищах, создающихся на земной поверхности.

Применительно к проблеме размещения в калийных рудниках твердых высокотоксичных отходов различных производств с целью удаления их из биосферы получены следующие результаты:

• Закономерности затухания во времени деформаций междукамерных целиков со степенью нагружения меньшей той, что соответствует их длительной прочности.

• Методика определения сроков деформирования целиков с такой степенью нагружения и достигнутых к этим срокам их деформаций.

• Концепция безопасного размещения высокотоксичных нерадиоактивных отходов в калийных рудниках, а также требования, ограничения и условия, подлежащие выполнению, использованные при создании утвержденного Госгортехнадзором России нормативного документа, регламентирующего условия создания и эксплуатации хранилищ-могильников таких отходов в калийных рудниках Верхнекамского месторождения.

• С учетом особенностей горногеологических и горнотехнических условий отработки калийных пластов установлено, что без коренного изменения системы подготовки к отработке калийных пластов и перехода на существенно более жесткие междукамерные целики, сопровождающегося ростом потерь калийных руд, а также без разделения шахтного поля на изолированные друг от друга барьерными целиками участки, использование выработанных пространств, образованных на этих пластах, для размещения в них твердых высокотоксичных отходов представляет серьезную экологическую опасность.

• Для возможности безопасного функционирования хранилищ-могильников токсичных отходов в калийных рудниках предложено создавать их в подстилающей каменной соли с отделением от образованных на калийных пластах выработанных пространств, погашаемых с помощью закладки твердыми солеотходами, второй недеформирующейся водозащитной толщей.

• С учетом результатов исследований и проработок разработаны горнотехнические мероприятия, позволяющие полностью исключить экологические опасности, связанные с удалением высокотоксичных твердых нерадиоактивных отходов с земной поверхности в соленосную толщу с использованием инфраструктуры действующих калийных рудников.

• С учетом положений утвержденного Госгортехнадзором России нормативного документа, регламентирующего условия использования калийных рудников Верхнекамского месторождения для размещения в них токсичных отходов, и полученных в работе результатов из Соликамских калийных рудников отобран наиболее перспективный и применительно к нему разработаны технические условия для ТЭО создания хранилищамогильника твердых нерадиоактивных высокотоксичных отходов производительностью 10 тыс. тонн/год.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Пособие по проектированию полигонов по обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов (к СНиП 2.01.28−85).- М.: ЦИТП, 1990.-47 с.
  2. Обезвреживание и обработка токсичных отходов в ФРГ // Международная ярмарка по охране окружающей среды «ENVITEC-89». 1989, вып. 1.
  3. Проблемы удаления отходов // Public Works. 1988. Т. 119. № 1.
  4. Директивы Агентства охраны окружающей среды (США), направленные на осуществление программы рециркуляции // City and Country. 1989. Т. 104. № 5.
  5. OXeary Р. Исследования центра отработки вторичных отходов. Walsh Patrick. Waste Age. 1988. Т. 18. № 7.
  6. Токсичные и специальные отходы // JAPCA, 1988, т. 38, № 2, с. 174−179.
  7. Обезвреживание и подработка специальных отходов в ФРГ// Umwelt magazin, 1987, т. 16-В, с. 66−70.
  8. Мусоросжигательная печь для обработки твердых отходов // АРСА. 988, № 17, № 9.
  9. Новый способ термического санирования отходов в псевдокипящем слое. Steinruck P. Chem. Eng. Techn. 1989, т. 61, № 11.
  10. Термическое уничтожение промышленных и бытовых отходов // Energie (ВРД) 1989, т. 41, № 6, стр. 33−34, 37−40.
  11. Сокращение количества отходов в химической промышленности // JAPCA, 1988, т. 38, № 1, стр. 174−179.
  12. Технологии и стратегии управления контролем опасных отходов// Congress of the United States. Office of Technology Assessment. Washington. 1983. P. 407.
  13. Нормы безопасности для захоронения высокоактивных отходов // Бюллетень МАГАТЭ. 1989, т. 31, № 4.
  14. Принципы безопасности и технические критерии для подземного захоронения радиоактивных отходов высокой активности. International atomic energy agency division of nuclear fuel cycle. 1989.
  15. Дж. JI. Жу, Ч. Й. Чан Обращение с радиоактивными отходами: Международный обзор // Бюллетень МАГАТЭ. 1989, стр. 5−27.
  16. Р.Б., Кесадо Р. В. Исследование заброшенных шахт страны с целью размещения в них объектов народного хозяйства // 15-й Международный конгресс. 1992, стр. 463.
  17. Д. Подземное хранение, безопасность и защита окружающей среды // 15-й Международный конгресс. 1992, стр. 497.
  18. Problems of Underground disposal of waste. Report of the IAEG Commision. № 14, Paris. 1989. 58 p.
  19. П.Н., Лаумерт Г. Подземное хранение отходов в ФРГ// Глю-кауф. № 3−4. 1993.- С. 42−49.
  20. Н., Кинд X. Подземное хранилище Херфа-Нойроде — возможность удаления неутилизированных токсичных отходов с учетом окружающей среды // Kali und Salz. т. № 10. 1989, стр. 182−195.
  21. Новое хранилище для промышленных отходов в калийном руднике Ци-лиц, Германия // Новости науки.- 1996.- Вып. 40.- С. 4−5.
  22. Порядок накопления, транспортировки, обезвреживания и захоронениятоксичных промышленных отходов (санитарные правила).- М.: Минздрав СССР, 1984.-С. 73−95.
  23. Временный классификатор токсичных отходов промышленности и методические рекомендации по определению класса токсичности промышленных отходов.- М.: Минздрав СССР- ГНКГ СССР, 1987.
  24. Государственный доклад «О состоянии окружающей среды Российской федерации в 1995 г.» Раздел 15. стр. 207−210.
  25. Достоверная информация об экологической обстановке в Отечестве (информация МВК Совета безопасности РФ) // Маркшейдерский вестник.- 1994.- № 1.-С. 45−49.
  26. М.П., Кондрашев П. Н. и др. Отчет о результатах командирования ученых и специалистов в ФРГ на предприятие «Винтерсхаль». Мин. минеральных удобрений. Союзкалий. 1983. (Рукопись).
  27. Хранение промышленных отходов в калийных и соляных рудниках // Новости науки и техники 1995 — Вып. 10.- С. 3−29.
  28. Pforr H., Michalzik A. Uber die geburgsmechanische Wirkung des Spulversatzes in Kalibergbau unter besonderer Berucksichtigung von Festigkeitsversuchen//Bergakademie- 1963-No. 15.
  29. B.C. Определение радиуса камер выщелачивания при разработке соляных залежей через буровые скважины // Труды ВНИИГ.-1967.- Вып. 53.
  30. Н.М., Пермяков P.C., Черников А. К. Физико-механические свойства соляных пород.- Л.: Недра, 1973.- 268 с.
  31. E.H. Исследование влияния закладок по устойчивости междукамерных целиков калийных рудников. Автореферат дисс.. канд. техн. наук.-Л., 1966.
  32. А.Н., Протосеня А. Г. Прочность горных пород и устойчивость выработок на больших глубинах.- М.: Недра, 1985.- 280 с.
  33. Е.С. Определение предела длительной прочности каменной соли в рассольной среде. ВНИИГазпром, Экспресс-информация (отечественный опыт), 1974, № 6.
  34. Е.С., Шафаренко Е. М. Ползучесть и длительная прочность каменной соли// Основания, фундаменты и механика грунтов.- 1974.— № 6.
  35. .А., Папулов JI.M. Закладочные работы на верхнекамских калийных рудниках: Справочник.- М.: Недра, 1994.- 234 с.
  36. С.К., Нестеров М. П. Исследование растворения калийных пластов применительно к проблеме прогнозирования последствий затопления рудников: Заключительный отчет по НИР 0−21 818 400 009, этап Н1Г.- Д.: ВНИИГ, 1985.- (Рукопись).- 82 с.
  37. .В. Накопление повреждений в образцах сильвинита при испытании на ползучесть.- Л.: ВНИИГ, 1980.- Рукопись депон. в ОНИИТЭХИГИ, г. Черкассы, № 946ХИ-Д80).
  38. Ю.Н., Титов Б. В. Кинетика разрушения сильвинита в условиях ползучести // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых.- 1981.- № 6.- С. 113−114.
  39. .В. Результаты исследования поврежденности сильвинитовых образцов при объемном сжатии // Разработка соляных месторождений: Межвузовск. сб. научн. трудов.-Пермь, 1982.-С. 101−104.
  40. М.П. и др. Методические указания по расчету податливых междукамерных целиков на калийных месторождениях.- Л.: ВНИИГ, 1982.- 102 с.
  41. P.C., Ковалев О. В., Пинский В. Л. и др. Справочник по разработке соляных месторождений.- М.: Недра, 1986 212 с.
  42. Методическое руководство по ведению горных работ на рудниках Верхнекамского калийного месторождения М.: Недра, 1992 — 468 с.
  43. А.Н. Экспериментальные исследования ползучести и долговечности горных пород// Исследования геологических свойств грунтов.-Вып. 32-Л.: Энергия, 1968.
  44. Knoll Р. Beitrag zum Einflu? der Zeit auf die Unerformung und den Bruch von Salzgestein. Bergbautechnologie. Leipzig. 1973. 92 S.
  45. М.П. и др. Указания по охране зданий, сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок и по охране рудников от затопления в условиях Верхнекамского месторождения калийных солей.- Л.: ВНИИГ, 1985 323 с.
  46. Пособие по расчету устойчивости подземных горных выработок при размещении в них объектов народного хозяйства М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1990.-71 с.
  47. М.П., Аникин Н. Ф., Львова A.B. и др. Методические указания по выбору мер охраны для существующих, строящихся и проектируемых объектов на территориях, подрабатываемых калийными рудниками.-Л.: ВНИИГ, 1976.-263 с.
  48. М.П., Аникин Н. Ф. Сдвижение земной поверхности при отработке сближенных калийных пластов // Труды IV Международного симпозиума по маркшейдерскому делу (ISM), Ахен, ФРГ.-Ахен, 1979-С. 69−74.
  49. Nesterov М.Р., Marakov У.Y. Technogenic potash seams and their mining prospects // Proceedings of the 4th International symposium on mine planning and equipment selection. Calgary/Canada, 31.10−3.11. 1995.-Pp. 183−188.
  50. Nesterov M.P., Anikin N.F. Effect of the Interchamber Pillar Yield on the Surface Strains in the Movement Trought Edges // Proceedings of 16th International Conference on Ground Control in Mining. August 5−7. 1997, Morgantown, USA.-Pp. 221−225.
  51. Ю.М., Ильинов М. Д. Исследования «памяти» горных пород для оценки их напряженного состояния // Труды ВНИМИ.- 1974.-Сб. 91.-С. 11−117.
  52. Р.С., Романов B.C., Бельды М. П. Технология добычи солей.-М.: Недра, 1981.-270 с.
  53. Nesterov М.Р., Kondrashov P. I, Anikin N.F. Mining Induced Earthquake, Brittle Failure of Pillars, Many-Meter Subsidence— caused and Effects// Proceedings of Second International Conference of Environmetal Management (ICEM2), 10−13 February 1998.- Pp.
  54. М.П., Верткова C.K. и др. Методические указания по расчету и применению естественных жестких целиков различного назначения на калийных месторождениях.-Л.: ВНИИГ, 1978.- 170 с.
  55. .А., Кудрявцев В. Ф., Кондрашев П. И. Разработка технологии размещения глинисто-солевых шламов в подземные выработки // Горный журнал.- 1985.- № 12 С. 38−40.
  56. М.П., Пельцель И. Связь полноты извлечения калийных руд из недр с проблемой ликвидации рудников после прекращения их эксплуатации // Пути снижения потерь при добыче калийных руд: Труды ВНИИГ.-Л.: ВНИИГ, 1998.-С. 92−110.
  57. Инструкция по безопасной эксплуатации хранилищ-могильников токсичных отходов на калийных рудниках Верхнекамского месторождения (РД-03−132−97).-Соликамск, 1997.- 108 с.
  58. П.И., Нестеров М. П. Обеспечение производственной и экологической безопасности захоронения токсичных отходов // Безопасность труда в промышленности.- 1995.- № 6.- С. 16−19.
  59. В.Е., Нестеров М. П., Ямщиков B.C., Мынка Ю. В., Гилев М.В.
  60. Способ создания подземных хранилищ токсичных отходов в соленос-ных породах. Патент № 2 066 770. 1996 г.
  61. М.П., Кондрашев П. И., Мараков В. Е. Способ захоронения токсичных отходов в горных выработках. Положительное решение о выдаче патента получено от ВНИИГПЭ 21. 01. 98.
  62. М.П., Кондрашев П. И. Технико-экономическое обоснование создания хранилища токсичных отходов на калийном руднике // Инженерные проблемы разработки недр. Вып. 2 М.: Российская инженерная академия, 1996.-С. 90−101.
Заполнить форму текущей работой

Пора сдавать?