Écologie des entreprises minières - solutions. Mines et écologie

L'industrie minière comprend 3 méthodes principales d'extraction des minéraux : à ciel ouvert, à ciel ouvert et par forage. Chacun d’entre eux présente des problèmes environnementaux spécifiques. La méthode minière, sous une forme ou une autre, est utilisée depuis l’Antiquité. Il s'agit de la création de chantiers miniers de transport (puits de mine, galeries) « vers le gisement minéral et d'un système de chantiers (longues tailles, galeries) destinés à l'exploitation minière à l'intérieur du gisement. Les problèmes environnementaux liés à cette méthode d'exploitation minière sont associés à la formation de décharges. des morts-terrains (tas de déchets), abaissement du niveau des eaux souterraines à la suite de leur pompage des chantiers miniers 3 - le danger de pollution des plans d'eau par les eaux de mine (mine). La méthode ouverte est utilisée pour l'extraction de minéraux solides (charbon, schiste bitumineux et tourbe, divers minerais, matériaux de construction) et implique la création, au lieu de chantiers miniers relativement étroits, de carrières et de coupes beaucoup plus grandes, ce qui est devenu possible avec l'avènement de puissants équipements de terrassement. Voie ouverte est considéré comme plus progressiste, car il peut améliorer considérablement les conditions et augmenter la productivité du travail, et permet l’extraction de minéraux. 38 % du charbon, 88 % du minerai de fer, 96 % de la chromite et près de 100 % des matériaux de construction sont extraits à ciel ouvert. La charge sur l'environnement avec cette méthode d'exploitation minière augmente plusieurs fois, proportionnellement à l'augmentation du volume des travaux. La violation de l'occupation du sol lors de l'exploitation à ciel ouvert conduit à la formation d'un « paysage lunaire » de carrières et de décharges, composé de roches complètement stériles et sujettes au soufflage, à l'érosion, au lessivage des composants solubles, avec pollution de l'air atmosphérique, des plans d'eau. et les sols des territoires adjacents. Dans les gisements de charbon, le problème de la pollution de l'air est souvent aggravé par la capacité de certains types de charbon à se retrouver dans les décharges à partir de filons non industriels.

s'enflamment spontanément lorsque l'air pénètre à proximité des grandes carrières, des entonnoirs de dépression se forment, à l'intérieur desquels se produit une diminution significative du niveau des eaux souterraines, entraînant l'assèchement des sources et des puits. Les problèmes environnementaux liés à l'exploitation minière et à l'exploitation à ciel ouvert de minéraux solides sont résolus par la remise en état - un ensemble de travaux visant à restaurer la productivité et la valeur économique des terres perturbées, ainsi qu'à améliorer les conditions environnementales. La remise en état s'effectue à l'issue de l'aménagement d'une section du gisement ou du gisement dans son ensemble et comprend deux étapes : technique et biologique. Lors de la remise en état technique, les mines souterraines sont remplies de morts-terrains : les surfaces des carrières et des décharges sont nivelées. Lors de la régénération biologique, des sols artificiels sont créés (à base de tourbe, etc.), l'aménagement paysager et l'empoissonnement des réservoirs en poissons. S'il est impossible de réaliser un aménagement vertical du terrain, des méthodes simplifiées de valorisation sont utilisées : création de réservoirs dans des carrières épuisées, aménagement de terrils.

Méthode de fond Il est utilisé principalement pour l’extraction de minéraux liquides et gazeux : gaz naturels, pétrole, eaux souterraines. Certains types de minéraux solides peuvent également être extraits à l'aide de puits : gazéification souterraine du charbon, lixiviation souterraine des minerais. La méthode du forage, dont l'utilisation est devenue possible à partir de la fin du 19e siècle grâce au développement de la technologie de forage, crée une charge nettement moindre sur les ressources foncières par rapport à l'exploitation minière et en carrière. Les problèmes environnementaux de l'exploitation minière par forage sont associés au fait que cette méthode affecte de grandes profondeurs, où les conditions minières et géologiques diffèrent fortement de celles proches de la surface. La situation géochimique est réductrice, pratiquement dépourvue d'oxygène, les pressions atteignent des centaines d'atmosphères, les eaux de formation hautement minéralisées et agressives sont courantes. Les puits violent de manière irréversible l'intégrité des aquitards qui séparent les aquifères frais des zones d'échange d'eau lent et très lent. Avec une échelle importante d'extraction de minéraux liquides et gazeux, ainsi que lors de l'injection d'eau et de solutions pour maintenir la pression du réservoir, et d'autres impacts sur les formations, une redistribution de la pression, de la température, des paramètres géochimiques, des directions et de la vitesse de circulation des eaux souterraines se produit. Les manifestations externes des changements d'origine technologique dans le sous-sol sont l'activation de processus géodynamiques, y compris avec l'intensification de la sismicité, des changements dans l'abondance de l'eau, le régime et les caractéristiques hydrochimiques des aquifères, incl. conduisant à une pollution des eaux souterraines. En cas de fuite d'urgence de pétrole, l'eau de formation, les fluides de traitement, l'air atmosphérique, le sol et les eaux de surface sont pollués et des dommages sont causés à la végétation et à la faune. Une pollution massive de l'atmosphère, des eaux de surface et des sols se produit lors d'accidents entraînant des explosions de pétrole et de gaz. La probabilité de fuites accidentelles augmente à mesure que se développent la corrosion et l'usure des équipements en contact avec des liquides agressifs. Ainsi, à la fin des années 1980, dans la région de Tioumen, environ 11 000 accidents se produisaient chaque année sur 100 000 km d'oléoducs. Pour réduire le taux d'accidents, le réseau de canalisations est réduit en concentrant un certain nombre de puits sur un seul site (cluster) et des canalisations avec un revêtement anticorrosion interne sont utilisées. Les sources constantes de pollution atmosphérique associées à la production et au transport de pétrole et de gaz sont les torchères, les usines de traitement du pétrole, les stations de compression de gaz et le transport technologique. L'utilisation du gaz associé comme combustible ou comme matière première chimique n'est pas toujours possible, car il peut contenir un mélange important de composants ininflammables (azote, dioxyde de carbone). La protection du sous-sol lors de l'exploitation de forages comprend un ensemble de mesures développées sur la base de recherches géoécologiques. Ils comprennent : la régulation de la charge sur les éléments de la structure tectonique afin d'éviter l'activation de failles, l'isolation des aquifères en cimentant l'anneau des puits et l'abandon (bouchage) des puits inutilisés, la prévention des fuites de pétrole, d'eau salée et de fluides de traitement. Les eaux de formation hautement minéralisées, extraites accidentellement lors de la production pétrolière, sont pompées vers le sous-sol pour maintenir la pression du réservoir. Il est interdit de déverser dans le sous-sol des eaux usées contenant des polluants organiques, car Lorsqu'ils se décomposent dans des conditions anaérobies, du sulfure d'hydrogène se forme. La protection de l'atmosphère contre la pollution liée au fonctionnement des usines de traitement du pétrole, des stations de compression de gaz et des transports technologiques s'effectue à travers des mesures de protection de l'environnement communes aux diverses industries et transports.

La plus grande consommation d'énergie et les plus grands dommages environnementaux sont associés à l'exploitation minière, au raffinage et à la fusion des métaux. Le recyclage des minéraux qui ont déjà été extraits, traités et circulés à de nombreuses reprises dans l’économie éliminerait les dégâts, ou la majeure partie. Par exemple, obtenir de l’aluminium, de l’acier et du cuivre, énergivores, uniquement en recyclant la ferraille pourrait réduire de 70 % la consommation d’énergie utilisée annuellement pour leur production. Une proportion importante de l’énergie utilisée pour l’extraction et la purification des minéraux est obtenue à partir de ressources fossiles. combustibles - pétrole et charbon. Lorsqu’ils sont brûlés, du carbone est produit, ce qui affecte le changement climatique mondial. Aux États-Unis, par exemple, la moitié de l’électricité utilisée dans la fusion de l’aluminium est produite dans des centrales électriques au charbon. L’utilisation de combustibles fossiles n’est pas la seule raison pour laquelle l’industrie minière contribue au changement climatique.

La production de ciment à partir de calcaire ajoute chaque année 5 % supplémentaires aux émissions de carbone dans l’atmosphère. La fusion de l'aluminium produit environ 2 tonnes de dioxyde de carbone pour chaque tonne d'aluminium primaire produite, ainsi que 3 tonnes supplémentaires de fluorocarbures, ou PFC, des gaz extrêmement rares qui ne sont pas émis par d'autres processus industriels. Les PFC sont des gaz à effet de serre : 1 tonne de PFC provoque le même effet de serre que 6 500 à 9 200 tonnes de carbone.

La quantité de déchets générés par les mines est importante : les mines canadiennes produisent plus d'un milliard de tonnes de déchets chaque année, soit 60 fois plus que les déchets générés dans les villes canadiennes. Pour transporter ces déchets, certaines mines utilisent des camions géants pouvant transporter 360 tonnes – chaque roue et pneu de ce camion pèse 4,5 tonnes et atteint 5 m de hauteur.

En 2004, 900 millions de tonnes de métaux ont été extraites dans le monde, laissant derrière elles 6 milliards de tonnes de stériles. Ces chiffres n'incluent pas les terres enlevées. La plupart des déchets proviennent de l’extraction du minerai de fer, du cuivre et de l’or. Pour chaque tonne de cuivre extraite, 110 tonnes de stériles et 200 tonnes supplémentaires de terre ont été retirées. Pour l'or, la proportion est encore plus déprimante : pour chaque tonne d'or, il y a 300 000 tonnes de déchets. /10, p.76/

Les conséquences de l'activité minière, même après la fermeture de la mine, continuent de se manifester pendant longtemps. Un problème particulièrement à long terme est le drainage des eaux acides. Cela se produit lorsque les minéraux contenant des sulfures sont éliminés pendant l'exploitation minière. En réagissant avec l'oxygène et l'eau, ils forment de l'acide sulfurique. L'acide se forme jusqu'à ce que tous les sulfures soient oxydés par l'interaction de la roche avec l'air et l'eau, ce qui peut durer des centaines ou des milliers d'années.

Les mines modifient non seulement le paysage, mais affectent également la vie des populations autochtones situées à proximité des mines. Des centaines de milliers de personnes ont été chassées de chez elles simplement pour mettre en œuvre des projets miniers. D’autres ont été contraints d’oublier leur mode de vie traditionnel et d’accepter les conséquences de vivre à proximité d’une mine qui empoisonne leur approvisionnement en eau ou d’une fonderie qui pollue l’air qu’ils respirent.

Les conditions de vie dans les pays dépendants de l’exploitation minière n’ont cessé de se détériorer au cours des deux dernières décennies. La dépendance économique à l’égard de l’exploitation minière a ralenti, voire réduit, la croissance économique dans les pays en développement.

Cette relation inverse entre richesse naturelle et abondance économique est vraie même pour les pays producteurs riches. Au cours de la période 1980-2004, par exemple, les comtés américains dépendants du secteur minier ont connu une croissance en moyenne moitié inférieure à celle des autres.

Le cuivre ou l’aluminium usagé peuvent être reconvertis en la même quantité de métal avec un petit ajout de métal neuf. Les canettes de boisson en aluminium peuvent être fondues et transformées en canettes de bière. Si les 7 millions de tonnes de canettes jetées par les Américains entre 1990 et 2004 étaient recyclées, elles pourraient être utilisées pour construire 316 000 Boeing 737, soit près de 25 fois la taille de la flotte mondiale d'avions commerciaux.

Produire des matériaux à partir de matériaux recyclés a moins d’impact environnemental que la production à partir de matériaux fossiles, mais ne l’élimine pas complètement. Lorsque les matériaux sont utilisés de manière durable, la réparation, la réutilisation et le recyclage deviennent impératifs.

Dans certains pays, les subventions minières réduisent le coût de production des métaux à partir du minerai, rendant le recyclage non compétitif. Si l’économie est restructurée de manière à ce que la plupart des ressources proviennent de sources secondaires, le développement des mines perdurera. Il existe en outre d’autres possibilités d’améliorer l’exploitation des mines. Le plus grand traitement de tonnes de minerai, afin d'obtenir plusieurs kilogrammes d'or, qui sont principalement utilisés pour la bijouterie. Il est nécessaire d'arrêter de déverser les résidus et les eaux d'exhaure dans divers plans d'eau - rivières et océans. Et, bien entendu, toute mine en exploitation doit être située en dehors des limites des zones protégées, de plus, son développement doit être réalisé avec le consentement de la population vivant sur ce territoire et contrôlée par celui-ci. La population doit recevoir des informations fiables sur les activités de la mine.

L’utilisation des minéraux a grandement contribué à améliorer la vie de milliards de personnes et a accéléré le développement de la société moderne. Le monde s’est suffisamment éloigné de nos ancêtres de l’âge du fer et du bronze pour qu’il ne soit plus nécessaire de recourir à des méthodes polluantes et destructrices pour tirer profit des minéraux. Il est nécessaire de passer à une stratégie matérielle différente qui implique un travail plus sûr et plus sain et qui interrompra le flux actuel de consommation de matériaux, contribuera à préserver l'héritage pour les générations futures et laissera les activités minières nocives dans les poubelles de l'histoire. / 12, p .46/

Conclusion

Dans les conditions modernes de mondialisation de l'économie mondiale, l'amélioration de la base de ressources minérales implique une coopération transnationale dans la recherche et l'exploration de nouveaux gisements (principalement grands et très grands) dans les régions les plus prometteuses de la planète (y compris les eaux du Océan Mondial), la division internationale du travail dans l'extraction et la transformation des matières premières minérales en utilisant des technologies de pointe, les équipements les plus avancés et en tenant compte des intérêts économiques, sociaux et politiques de chaque pays, en renforçant les relations commerciales mutuellement bénéfiques entre les pays pour le approvisionnement en matières premières minérales rares et leurs produits transformés, introduction rapide dans la pratique minière et géologique des dernières réalisations mondiales en géosciences.

La diversité des conditions et des ressources naturelles a été et reste une bonne base naturelle pour le développement de l'économie. Dans le même temps, l’ampleur et le gaspillage de leur utilisation aggravent l’état de l’environnement naturel et conduisent en même temps à une pollution croissante de l’air et de l’eau.

Bibliographie

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11. « Économie mondiale », manuel, Nikolaeva I.P., 2000.

12. « Économie mondiale et relations internationales », revue « Stratégie de péréquation dans les relations internationales et politique étrangère des États-Unis », article, Bogaturov A., n° 2, 2005.

12. Problèmes environnementaux causés par les industries minière, pétrolière et gazière.

L'industrie minière comprend 3 méthodes principales d'extraction des minéraux : à ciel ouvert, à ciel ouvert et par forage. Chacun d’entre eux présente des problèmes environnementaux spécifiques.

Méthode minière implique la création de chantiers miniers de transport (puits de mine, galeries) vers le gisement minéral et d'un système de chantiers (longues tailles, galeries) destinés à l'exploitation minière à l'intérieur du gisement. Les problèmes environnementaux liés à cette méthode d'exploitation minière sont associés à la formation de décharges à partir de morts-terrains (tas de déchets), à une diminution du niveau des eaux souterraines en raison de leur pompage hors des chantiers miniers et au risque de polluer les plans d'eau avec les mines. des eaux.

Voie ouverte Il est utilisé pour l'extraction de minéraux solides (charbon, schistes bitumineux et tourbe, divers minerais, matériaux de construction) et implique la création de carrières et de coupes beaucoup plus grandes au lieu de chantiers miniers relativement étroits, ce qui est devenu possible avec l'avènement de puissantes mines de terre. matériel en mouvement. La violation de l'occupation du sol lors de l'exploitation à ciel ouvert conduit à la formation d'un « paysage lunaire » de carrières et de décharges, composé de roches complètement stériles et sujettes au soufflage, à l'érosion, au lessivage des composants solubles, avec pollution de l'air atmosphérique, des plans d'eau. et les sols des territoires adjacents.

Les problèmes environnementaux liés à l'exploitation minière et à l'exploitation à ciel ouvert de minéraux solides sont résolus par la remise en état - un ensemble de travaux visant à restaurer la productivité et la valeur économique des terres perturbées, ainsi qu'à améliorer les conditions environnementales. La remise en état s'effectue à l'issue de l'aménagement d'une section du gisement ou du gisement dans son ensemble et comprend deux étapes : technique et biologique. Lors de la remise en état technique, les mines souterraines sont remplies de morts-terrains : les surfaces des carrières et des décharges sont nivelées. Lors de la régénération biologique, des sols artificiels sont créés (à base de tourbe, etc.), l'aménagement paysager et l'empoissonnement des réservoirs en poissons. S'il est impossible de réaliser un aménagement vertical du terrain, des méthodes simplifiées de valorisation sont utilisées : création de réservoirs dans des carrières épuisées, aménagement de terrils.

Méthode de fond utilisé principalement pour l’extraction de minéraux liquides et gazeux : gaz naturels, pétrole, eaux souterraines. Certains types de minéraux solides peuvent également être extraits à l'aide de puits : gazéification souterraine du charbon, lixiviation souterraine des minerais. La méthode du forage, dont l'utilisation est devenue possible à partir de la fin du 19e siècle grâce au développement de la technologie de forage, crée une charge nettement moindre sur les ressources foncières par rapport à l'exploitation minière et en carrière. Les problèmes environnementaux de l'exploitation minière par forage sont associés au fait que cette méthode affecte de grandes profondeurs, où les conditions minières et géologiques diffèrent fortement de celles proches de la surface. La situation géochimique est réductrice, pratiquement dépourvue d'oxygène, les pressions atteignent des centaines d'atmosphères, les eaux de formation hautement minéralisées et agressives sont courantes. Les puits violent de manière irréversible l'intégrité des aquitards qui séparent les aquifères frais des zones d'échange d'eau lent et très lent. Avec une échelle importante d'extraction de minéraux liquides et gazeux, ainsi que lors de l'injection d'eau et de solutions pour maintenir la pression du réservoir, et d'autres impacts sur les formations, une redistribution de la pression, de la température, des paramètres géochimiques, des directions et de la vitesse de circulation des eaux souterraines se produit. Les manifestations externes des changements d'origine technogénique dans le sous-sol sont l'activation de processus géodynamiques, y compris l'activation de la sismicité, les changements dans l'abondance de l'eau, le régime et les caractéristiques hydrochimiques des aquifères, incl. conduisant à une pollution des eaux souterraines.

En cas de fuite d'urgence de pétrole, l'eau de formation, les fluides de traitement, l'air atmosphérique, le sol et les eaux de surface sont pollués et des dommages sont causés à la végétation et à la faune. Une pollution massive de l'atmosphère, des eaux de surface et des sols se produit lors d'accidents entraînant des explosions de pétrole et de gaz. La probabilité de fuites accidentelles augmente à mesure que se développent la corrosion et l'usure des équipements en contact avec des liquides agressifs. Pour réduire le taux d'accidents, le réseau de canalisations est réduit en concentrant un certain nombre de puits sur un seul site (cluster) et des canalisations avec un revêtement anticorrosion interne sont utilisées. Les sources constantes de pollution atmosphérique associées à la production et au transport de pétrole et de gaz sont les torchères, les usines de traitement du pétrole, les stations de compression de gaz et le transport technologique. L'utilisation du gaz associé comme combustible ou comme matière première chimique n'est pas toujours possible, car il peut contenir un mélange important de composants ininflammables (azote, dioxyde de carbone).

La protection du sous-sol lors de l'exploitation de forages comprend un ensemble de mesures développées sur la base de recherches géoécologiques. Ils comprennent : la régulation de la charge sur les éléments de la structure tectonique afin d'éviter l'activation de failles, l'isolation des aquifères en cimentant l'anneau des puits et l'abandon (bouchage) des puits inutilisés, la prévention des fuites de pétrole, d'eau salée et de fluides de traitement. Les eaux de formation hautement minéralisées, extraites accidentellement lors de la production pétrolière, sont pompées vers le sous-sol pour maintenir la pression du réservoir. Il est interdit de déverser dans le sous-sol des eaux usées contenant des polluants organiques, car Lorsqu'ils se décomposent dans des conditions anaérobies, du sulfure d'hydrogène se forme. La protection de l'atmosphère contre la pollution liée au fonctionnement des usines de traitement du pétrole, des stations de compression de gaz et des transports technologiques s'effectue à travers des mesures de protection de l'environnement communes aux diverses industries et transports.

Ministère de l'Éducation et des Sciences de l'Ukraine

Hypothèque souveraine principale

Université technique nationale de Donetsk

Département "Ecologie appliquée et protection de l'environnement"

Travaux de cours

de la discipline "Zalal écologie et néoécologie"

"Caractéristiques écologiques de l'industrie sucrière"

Viconavets :

groupe d'étudiants OS – 07z

Bogoudinova S.F.

Kerivnyk :

Professeur agrégé : Blackburn A.A.

Donetsk, 2008

Travail de cours : 35 faces, 5 dessins, 8 tableaux, 26 essais, 3 suppléments.

La méthode de travail consiste à approfondir les connaissances et à faire progresser le niveau des connaissances théoriques sur l'écologie.

Le robot s’intéresse de plus près aux œuvres littéraires pour protéger les excès du milieu. Les caractéristiques écologiques de l'industrie de la girnica sont examinées.

À l'ère moderne de développement constant du progrès scientifique et technologique - un facteur décisif dans la croissance de la production sociale - l'impact humain sur l'environnement naturel augmente inévitablement, les contradictions dans l'interaction entre la société et la nature deviennent aiguës, ce qui a donné naissance à ce -appelé problème environnemental.

En règle générale, l'intensification de la production sociale conduit à l'épuisement des ressources naturelles et à la pollution de l'environnement, à la perturbation des relations naturelles, et l'humanité subit les conséquences indésirables de ces phénomènes. Par exemple, l'extraction du charbon, accompagnée du pompage des eaux de mines et de carrières, du rejet de stériles à la surface, des émissions de poussières et de gaz nocifs, ainsi que de la déformation des roches houillères et de la surface de la Terre, entraîne une pollution des ressources en eau. , l'atmosphère et le sol, modifient considérablement les conditions hydrogéologiques, techniques et géologiques, atmosphériques et pédologiques dans les zones minières à ciel ouvert et souterraines. Des cratères de dépression d'une superficie de dizaines à centaines de kilomètres carrés se forment, les rivières et les ruisseaux deviennent peu profonds et disparaissent parfois complètement, les zones minées sont inondées ou inondées, la couche de sol est déshydratée et salinisée, ce qui, à son tour, cause de graves dommages. aux ressources en eau et en terre, la composition de l'air se détériore, l'apparence de la surface terrestre change.

Pour résoudre le problème de la préservation des ressources naturelles de l'industrie minière de l'épuisement, il est nécessaire d'utiliser rationnellement le sous-sol pour le développement des gisements minéraux et de les protéger correctement. Cela comprend un ensemble vaste et complexe de problèmes scientifiques, techniques, de production, économiques et sociaux qui sont pratiquement résolus dans divers secteurs de l'économie nationale. Ce problème est de nature intersectorielle.

La mise en œuvre pratique de mesures spécifiques de protection du milieu naturel est également réalisée à l'aide de diverses solutions d'ingénierie et techniques. Le plus efficace du point de vue de l'objectif ultime de la protection de l'environnement est l'introduction de technologies sans déchets (à faibles déchets).

La recherche de solutions rationnelles doit être effectuée à toutes les étapes des activités d'ingénierie et techniques (lors de l'élaboration de recommandations scientifiques, de la conception, etc.).

En ce qui concerne l'industrie minière, le problème de la protection de l'environnement et de l'utilisation intégrée des ressources naturelles est résolu dans les principaux domaines suivants : protection et utilisation rationnelle des ressources en eau ; protection de l'air; protection et utilisation rationnelle des terres; protection et utilisation rationnelle du sous-sol; utilisation intégrée des déchets de production.

1. Protection du milieu aquatique

Les entreprises dont les eaux usées augmentent la déstabilisation environnementale de l'hydrosphère comprennent les entreprises de l'industrie charbonnière. Ils provoquent des dommages importants aux ressources en eau en raison de l'épuisement des réserves d'eau souterraine lors du drainage et de l'exploitation des gisements, du fait de la pollution des eaux de surface avec les rejets d'eaux usées de mines, de carrières, industrielles et domestiques insuffisamment traitées, ainsi que des eaux pluviales et de fonte. ruissellement des sites industriels des entreprises charbonnières, des décharges, des voies ferrées et des autoroutes.

Par conséquent, la principale menace de pénurie d’eau n’est pas causée par une consommation industrielle irréversible, mais par la pollution des eaux naturelles par les eaux usées industrielles.

Les eaux usées de l'industrie sont réparties dans les groupes suivants :

· eaux de mine (eaux de mine et eaux provenant du drainage des champs de mines) ;

· eaux de carrière provenant de mines à ciel ouvert (eaux de carrière et eaux de drainage des champs de carrière) ;

· eaux usées industrielles (complexe de surface de mines, mines à ciel ouvert, usines de traitement, usines, etc.) ;

· eaux usées domestiques provenant des personnes travaillant dans la production ;

· eaux municipales de la population des agglomérations inscrites au bilan des entreprises charbonnières.

Les plus grands dommages à l'environnement sont causés par les eaux minières contaminées, dont l'écoulement commence lorsque les aquifères sont ouverts par les chantiers miniers souterrains. Ainsi, les eaux souterraines jouent un rôle déterminant dans la formation des eaux de ruissellement des mines.

Lors de l'exploitation minière souterraine, trois types d'afflux d'eau (trois systèmes d'approvisionnement en eau) se forment le long du champ minier : lors de l'excavation des chantiers préparatoires et principaux ; pendant les travaux de nettoyage ; des chantiers éteints.

Lors de l'excavation des chantiers et des travaux de dégagement, des surfaces dites de dépression (entonnoirs) se forment autour des chantiers et au-dessus de l'espace exploité, dont la présence indique une diminution progressive du niveau d'eau dans l'aquifère, bien que son afflux puisse être prolongée et de taille importante.

La nature de l’écoulement de l’eau lors des travaux d’excavation et de nettoyage est différente. Les apports d'eau dans les chantiers préparatoires et principaux se forment à partir des aquifères dans lesquels les chantiers sont effectués, et très rarement (s'il existe une relation) à partir des horizons sus-jacents. Le lieu d'entrée de l'eau est généralement limité à la zone de fond du trou.

La durée des apports d'eau dans les chantiers praticables dépend des propriétés des roches traversées, des réserves en eau et de la nature de leur reconstitution. Habituellement, au fil du temps, les afflux dans les chantiers existants s'arrêtent ou diminuent sensiblement.

La formation d'un afflux d'eau dans les chantiers miniers en exploitation se produit à la fois en raison des réserves statiques d'eaux souterraines dans l'aquifère dans lequel se trouve le front de taille, et en raison des aquifères situés dans la zone de formation de fracturation secondaire (du déchargement) du roches hôtes. L'exploitation du charbon dans les tailles longues se caractérise par une forte augmentation brutale du débit d'eau au moment de l'effondrement du toit et une diminution progressive entre eux. Il convient de noter que dans certains cas, l'eau peut également pénétrer dans le goaf depuis le sol s'il présente des fissures, à travers lesquelles la pression de l'eau monte des roches sous-jacentes.

Les afflux d'eau dans les mines actives provenant des zones exploitées et éteintes et des anciennes mines se forment, en règle générale, en raison des réserves dynamiques d'eaux souterraines. Le développement des apports dans le système des chantiers miniers abandonnés est limité par la résistance hydraulique croissante au mouvement de l'eau au fil du temps, provoquée par l'envasement de l'espace exploité, la colmatation et le compactage des roches, l'installation de ponts, etc. l'afflux d'eau par 1 000 m 2 d'exploitations fermées est inférieur de deux ordres de grandeur à celui des zones actives. Cependant, les valeurs totales des apports d'eau dans les ouvrages éteints sont bien supérieures

Les eaux minières sont formées par les eaux souterraines et de surface pénétrant dans les chantiers miniers souterrains. En s'écoulant dans les espaces exploités et les chantiers miniers, ils sont pollués par des substances chimiques et bactériologiques en suspension et enrichis en substances chimiques et bactériologiques solubles et acquièrent dans certains cas une réaction acide. La composition qualitative des eaux d’exhaure est diversifiée et varie considérablement selon les bassins houillers, les gisements et les régions. Dans la plupart des cas, ces eaux sont impropres à la consommation et possèdent des propriétés qui excluent leur utilisation à des fins techniques sans prétraitement.

Fondamentalement, les eaux d'exhaure sont contaminées par des minéraux en suspension et dissous, des impuretés bactériennes d'origine minérale, organique et bactérienne.

La présence de contaminants dans l'eau provoque sa turbidité, détermine l'oxydation et la couleur, donne l'odeur et le goût, détermine la minéralisation, l'acidité et la dureté.

En lien avec le niveau croissant de mécanisation des opérations minières, une attention particulière doit être portée à la contamination des eaux d'exhaure par des composants organiques en suspension tels que des produits pétroliers. Actuellement, leurs concentrations les plus typiques dans les eaux d’exhaure sont relativement faibles – 0,2 à 0,8 mg/l. Cependant, dans certaines mines hautement mécanisées, ce chiffre atteint 5 mg/l.

Selon le degré de minéralisation, les eaux minières sont divisées en eaux douces (résidus secs jusqu'à 1 g/l) et saumâtres (résidus secs supérieurs à 1 g/l). Dans le volume total des eaux d’exhaure, les eaux saumâtres représentent plus de la moitié. Cependant, le degré de minéralisation varie considérablement même au sein d’une même mine.

L'acidité de l'eau (pH) est déterminée par la teneur en ions hydrogène qu'elle contient. Les eaux de mine peuvent être acides (pH<6,5), нейтральные (рН = 6,5-8,5) и щелочные (рН>8.5). Le volume principal d’eau de mine a une réaction neutre.

La dureté de l'eau (mg-eq/l) est une propriété chimique importante qui détermine le domaine d'utilisation et est déterminée par la teneur en sels de calcium et de magnésium dissous.

Outre divers sels minéraux et autres composés chimiques, 26 oligo-éléments ont été trouvés dans les eaux d’exhaure. En règle générale, les eaux minières contiennent du fer, de l'aluminium, du manganèse, du nickel, du cobalt, du cuivre, du zinc et du strontium. Ils ne sont pas caractérisés par des éléments aussi rares que l'argent, le bismuth, l'étain, l'hélium, etc. En général, la teneur en oligo-éléments dans les eaux de mine est 1 à 2 ordres de grandeur plus élevée que dans les eaux souterraines à partir desquelles elles sont formées.

Le degré de contamination bactérienne des eaux d'exhaure est évalué principalement par deux indicateurs microbiologiques : le colititre et l'indice coli. Le colititre est la quantité d'eau (ml/l ou cm3) dans laquelle un E. coli est détecté. Indice Colin - le nombre d'E. coli pour 1 litre d'eau d'essai.

La minéralisation des eaux d'exhaure est principalement due à la minéralisation des eaux souterraines dont la composition chimique se forme sous l'influence conjuguée de divers facteurs : composition lithologique et minéralogique des roches, conditions de recharge des aquifères et intensité des échanges hydriques, climat, anthropique facteurs, etc. Avant que les eaux souterraines n'entrent dans la mine, le produit chimique dont leur composition est formée par des sels éliminés lors de l'infiltration des eaux de surface contenant du dioxyde de carbone libre et de l'oxygène, qui augmentent la solubilité des carbonates de calcium et de magnésium. Le processus de lessivage des feldspaths et des aluminosilicates se produit plus lentement. L’eau s’enrichit ainsi en carbonates de métaux alcalins. L'eau est minéralisée par les sulfates et les chlorures après leur contact avec des roches facilement solubles telles que le gypse, l'halite et la mirabilite. Lorsque des eaux de bicarbonate de sodium sont mélangées à des eaux de sulfate de calcium, des eaux de sulfate de sodium se forment.

Les eaux minières sont polluées par des substances en suspension, des produits pétroliers et des impuretés bactériennes lors de leur déplacement dans les chantiers miniers, les goafs et les puits. Des substances en suspension se forment et pénètrent dans l'eau à la suite de la destruction du massif rocheux et lors du chargement du massif brisé sur des véhicules ; lors du drainage de l'eau à travers l'espace exploité vers la galerie ; lors du réancrage des ouvrages. De telles sources de pollution sont dites principales ou primaires. Dans les conditions minières, des sources secondaires de matières en suspension pénétrant dans les eaux d'exhaure apparaissent : lors du transport du massif rocheux (notamment aux points de chargement, sur les remblais, le long des puits), lors de la circulation des véhicules et de la circulation des personnes dans les zones inondées des chantiers, lors du soufflage éliminer les poussières technologiques et inertes avec des jets de ventilation.

La concentration et le degré de finesse des particules en suspension dans les eaux minières dépendent de facteurs miniers, géologiques et technologiques. Les principaux facteurs miniers et géologiques comprennent l'abondance de l'eau de la mine, la résistance et la teneur en humidité du charbon et des roches, la composition minéralogique de la veine de charbon et des roches environnantes, leur mouillabilité, leur épaisseur, leur structure, l'angle d'incidence du charbon. couture et la composition en sel de l'eau.

L'influence des facteurs technologiques est déterminée par la méthode d'ouverture du gisement, le système de développement, la méthode d'extraction du charbon et de destruction des roches, notamment le degré d'équipement du front de taille en mécanismes, la conception de la denture et les dimensions. de l'outil de coupe, le mode de destruction de la masse de charbon par les organes exécutifs, le volume des opérations de dynamitage et de forage avec lavage des trous et des puits. Cela inclut également le mode de transport du massif rocheux, l'intensité de fonctionnement des dispositifs d'irrigation, la durée des travaux, l'état des bassins versants, le mode de fonctionnement du système de drainage, qui déterminent le temps de séjour des particules en suspension dans l'eau. .

Si les eaux souterraines pénètrent directement dans un front de taille actif (long taille ou tunnel), une contamination intensive par des substances en suspension commence lorsque le charbon ou la roche est détruit. La concentration de matières en suspension dans l'eau provenant des laves humides atteint 10 à 15 000 mg/l. Par conséquent, les fronts de taille mouillés constituent de puissantes sources de pollution des eaux d’exhaure par des substances en suspension.

Dans les fronts de taille secs, lorsque l'arrosage des chantiers excavés se développe avec du retard et se poursuit dans une certaine zone, les eaux souterraines drainées sont contaminées par des fines de charbon et de roches qui n'ont pas été nettoyées après l'exploitation minière.

Le convoyeur est une source active de pollution de l'eau dans les fouilles de transport. Lorsque les châssis du convoyeur à racleurs sont trop remplis de masse rocheuse au-dessus des côtés, celle-ci glisse sur le sol et est emportée par l'eau. Les fines de charbon et de roche sont secouées par la chaîne et les racleurs du convoyeur dans l'espace entourant la tête d'entraînement, y compris dans le jet d'eau. La contamination du fond augmente principalement à proximité des déversoirs, surtout si l'excavation à proximité est inondée.

En raison de la décantation de l'eau dans les bassins versants locaux, la concentration de substances en suspension diminue de 3 000 à 2 000 mg/l.

Les conditions de rejet des eaux minières et de toutes autres eaux usées dans les plans d'eau sont régies par les Règles pour la protection des eaux de surface contre la pollution par les eaux usées. Il existe des exigences générales concernant la composition et les propriétés de l'eau dans les masses d'eau, qui doivent être respectées lors du rejet des eaux usées dans celles-ci, et des exigences particulières.

Les exigences générales pour la protection de chaque type de masse d'eau dépendent de la catégorie d'utilisation de l'eau et sont déterminées par des indicateurs établis de la composition et des propriétés de l'eau d'un réservoir ou d'un ruisseau.

Les exigences particulières incluent le respect des quantités maximales autorisées (MPC) de substances nocives.

La quantité maximale admissible d'une substance nocive dans l'eau d'un réservoir est la quantité (mg/l) qui, lorsqu'elle est exposée quotidiennement au corps humain pendant une longue période, ne provoque aucun changement pathologique ni maladie détectée par les méthodes de recherche modernes, et ne viole pas non plus l'optimum biologique du réservoir.

Les exigences relatives à la qualité des eaux de mine autorisées à être rejetées dans les réservoirs sont déterminées séparément pour chaque entreprise spécifique, en tenant compte des perspectives de son développement, en fonction de la consommation des eaux usées, de sa destination et de l'état du réservoir (pollution), du degré d'un éventuel mélange et dilution des eaux usées sur le site depuis le point de rejet jusqu'au point de contrôle le plus proche.

Les eaux d'exhaure ne doivent pas entraîner de modifications de la composition et des propriétés de l'eau d'un plan d'eau par des valeurs dépassant celles établies par les règles en vigueur.

Le contrôle de l'état des eaux d'exhaure rejetées dans les plans d'eau doit être assuré par l'utilisateur de l'eau (mine). Il comprend l'analyse des eaux usées avant et après la mise en œuvre de mesures visant à réduire la pollution des eaux rejetées ; analyse de l'eau d'un réservoir ou d'un cours d'eau au-dessus du rejet des eaux de mine et au premier point d'utilisation de l'eau ; mesures de la quantité d'eau rejetée. La procédure de contrôle effectuée par les usagers de l'eau (fréquence, volume des analyses, etc.) est convenue avec les autorités de régulation de la consommation et de protection de l'eau, les organismes et institutions du service sanitaire et épidémiologique, en tenant compte des conditions locales du plan d'eau. , son utilisation, le degré de nocivité des eaux usées, les types de structures et les caractéristiques du traitement des eaux usées.

L’eau d’exhaure doit être utilisée autant que possible pour l’approvisionnement en eau industrielle (mines ou entreprises associées) et pour l’agriculture.

Les principales orientations en matière de protection des ressources en eau contre la pollution par les eaux usées de l'industrie charbonnière sont :

1. Réduire les apports d’eau dans les chantiers miniers.

2. Traitement des eaux usées.

3. Réduire la pollution de l’eau dans les chantiers miniers souterrains.

4. Utilisation maximale des eaux usées minières pour l'approvisionnement technique en eau des entreprises et des besoins agricoles.

5. Introduction de systèmes de circulation pour l'approvisionnement en eau industrielle des entreprises.

Les mesures organisationnelles et techniques jouent également un rôle majeur dans la résolution du problème de la protection efficace des ressources en eau : interdiction de mettre en service de nouvelles entreprises charbonnières sans installations de traitement ; le strict respect des conditions de rejet des eaux de mine dans les plans d'eau, y compris l'interdiction du rejet d'eau contenant des substances pour lesquelles des MPC n'ont pas été établis, et la garantie du mélange le plus complet de l'eau de mine avec l'eau du réservoir au niveau du rejet des eaux de mine des sites; le strict respect de la discipline technologique ; rationnement de la consommation d'eau ; améliorer la culture environnementale industrielle des travailleurs de l'industrie.

En réduisant les apports d'eau dans les chantiers miniers, on évite l'épuisement des ressources en eaux souterraines et les masses d'eau de surface sont protégées d'une pollution excessive. De plus, grâce à la réduction de la teneur en eau des chantiers souterrains, les conditions de travail des mineurs et les conditions de fonctionnement des équipements et mécanismes sont améliorées.

L'épuration des eaux de mine comprend la clarification (élimination des matières en suspension), la désinfection, la déminéralisation, la réduction de l'acidité, le traitement et l'élimination des sédiments.

Les eaux de mine purifiées et désinfectées doivent être utilisées autant que possible pour les besoins de production de la mine elle-même, des entreprises voisines, ainsi que dans l'agriculture. Le plus souvent, ces eaux sont utilisées dans les usines de lavage et les installations de préparation de charbon humide ; pour l'ensablement préventif, l'extinction des décharges rocheuses, le remplissage hydraulique des espaces exploités et le transport hydraulique ; dans les installations et dispositifs de contrôle des poussières du complexe technologique de surface des mines et des usines de traitement ; dans les chaufferies (y compris le décendrage) ; dans les compresseurs fixes, les unités de dégazage et les climatiseurs.

En accord avec l'Inspection Sanitaire de l'État, l'eau d'exhaure (si elle ne contient pas d'impuretés nocives et peu solubles) peut être utilisée pour lutter contre les poussières dans les conditions souterraines avec une purification préalable et une désinfection appropriées jusqu'à la qualité potable.

L'eau d'exhaure est purifiée à l'aide de méthodes mécaniques, chimiques, physiques et biologiques.

Les méthodes mécaniques (décantation, filtration, séparation de la phase solide sous l'influence des forces centrifuges, épaississement des sédiments dans les centrifugeuses et les filtres sous vide) sont principalement utilisées à titre préliminaire. Ils libèrent l’eau uniquement des impuretés mécaniques de différentes tailles, c’est-à-dire qu’ils la clarifient.

Dans les méthodes chimiques de purification de l'eau, des réactifs sont utilisés pour modifier la composition chimique des impuretés ou leur structure (coagulation et floculation, neutralisation, conversion d'impuretés toxiques en impuretés inoffensives, désinfection par chloration, etc.).

Les méthodes physiques consistent à extraire des impuretés nocives en modifiant l'état d'agrégation de l'eau, en les exposant aux ultrasons, aux rayons ultraviolets, aux solvants, etc.

Les méthodes biologiques sont conçues pour purifier l'eau contenant des contaminants organiques

2. Protection de l'air

Les émissions nocives dans l'atmosphère des entreprises de l'industrie charbonnière résultent de : l'extraction souterraine de charbon et de schiste, y compris les processus de production du complexe technologique de surface de la mine, le déversement ; exploitation minière à ciel ouvert de charbon et de schiste ; enrichissement des combustibles solides et briquetage du charbon ; approvisionnement en chaleur des entreprises charbonnières utilisant des chaufferies industrielles et municipales.

Les sources d'émissions de substances nocives dans l'atmosphère sont divisées en organisées et non organisées, fixes et mobiles.

Les principales sources organisées qui polluent l'atmosphère avec des substances nocives sont les fours des chaufferies industrielles et municipales ; installations de séchage pour usines de transformation et usines de briquettes; systèmes d'aspiration des usines de transformation et de briquettes, bâtiments du complexe de surface des mines ; systèmes d'aspiration des ateliers d'usines de construction et de réparation de machines; systèmes d'aspiration des ateliers des entreprises du secteur de la construction; véhicules propulsés par des moteurs à combustion interne.

Les principales sources non organisées qui polluent l'atmosphère avec des émissions industrielles sont le brûlage des décharges rocheuses des mines et des usines de transformation. Il faut considérer les décharges incendiées comme celles à la surface desquelles se trouvent des sources (signes) visibles de combustion ou des zones où la température des roches en surface dépasse de 30°C la température de l'air à une hauteur de 1 m de la surface du décharge (la température des roches à la surface de la décharge est considérée comme étant la température mesurée à une profondeur de 0,1 m).

Les sources fixes de pollution de l'air dans l'industrie du charbon comprennent les chaufferies industrielles et municipales, les installations de séchage et les systèmes d'aspiration des usines de traitement et de briquettes, les décharges de combustion, les ventilateurs pour la ventilation principale des mines, les cubilots et les fours électriques des usines de construction de machines. du Ministère de l'Industrie Charbonnière.

Les sources mobiles de pollution dans l’industrie comprennent les véhicules, les excavatrices, les bulldozers, etc., fonctionnant à l’essence ou au diesel.

Les principales substances nocives émises dans l'atmosphère par les sources fixes et mobiles sont les poussières, le dioxyde de soufre, le monoxyde de carbone, les oxydes d'azote, ainsi que le sulfure d'hydrogène émis par les décharges rocheuses en feu.

La quantité de substances nocives rejetées est déterminée à l'aide de calculs effectués selon les méthodes actuelles de l'industrie. De plus, pour obtenir des données fiables sur la composition quantitative et qualitative des émissions industrielles pour chaque source de pollution, un inventaire périodique des émissions nocives est réalisé. Actuellement, la source de pollution atmosphérique la plus importante dans l’industrie est l’incinération des décharges. Ils représentent environ 51 % de toutes les émissions dans l’atmosphère.

Pollution de l'air dans les chantiers miniers souterrains. La composition de l'air entrant dans les chantiers miniers souterrains change pour diverses raisons : l'action des processus oxydatifs se produisant dans la mine ; les gaz (méthane, dioxyde de carbone, etc.) rejetés dans les chantiers ainsi que par le charbon détruit ; effectuer des opérations de dynamitage ; processus de concassage de roches et de minéraux (libération de poussières) ; incendies de mines, explosions de méthane et de poussière. Les processus oxydatifs comprennent principalement l'oxydation des minéraux (charbon, charbon et roches soufrées).

À la suite de ces processus, des impuretés toxiques nocives sont rejetées dans l'air : dioxyde de carbone, monoxyde de carbone, sulfure d'hydrogène, gaz sulfureux, oxydes d'azote, méthane, hydrogène, hydrocarbures lourds, vapeurs d'acroléine, gaz générés lors des opérations de dynamitage, poussières de mine. , etc.

La majeure partie du dioxyde de carbone (90 à 95 %) dans les mines se forme lors de l'oxydation du bois et du charbon, de la décomposition des roches par les eaux de mine acides et du rejet de CO 2 du charbon et des roches.

Les principales sources de pollution de l'air dans les mines par le monoxyde de carbone sont, dans les cas extrêmes, les incendies de mines, les explosions de poussière de charbon et de méthane et, dans les cas normaux, les opérations de dynamitage et le fonctionnement des moteurs à combustion interne.

Les incendies provoqués par la combustion spontanée du charbon présentent un danger particulier, car ils ne sont pas immédiatement détectés. Une grande quantité de CO se forme dans les zones d’incendie interconnectées.

Le sulfure d'hydrogène dans les mines est libéré lors de la décomposition de la matière organique, de la décomposition des pyrites de soufre et du gypse par l'eau, ainsi que lors des incendies et des opérations de dynamitage.

Le dioxyde de soufre est libéré en petites quantités par les roches et le charbon, ainsi que par d'autres gaz.

Le principal composant du grisou est le méthane. Dans les mines souterraines, il est libéré par les surfaces exposées des veines de charbon, par les fragments de charbon, par les espaces exploités et, en petites quantités, par les surfaces rocheuses exposées. Il y a des dégagements ordinaires, soufflés et soudains de méthane.

Dans les entreprises charbonnières, pendant leur construction et leur exploitation, pendant presque tous les processus technologiques associés au passage des chantiers miniers, à l'extraction des minéraux et à leur transport, une formation intensive de poussière se produit, polluant l'atmosphère. Les principaux processus sont les suivants : forage de trous et de puits, tant pour la roche que pour les minéraux ; dynamitage et enlèvement de la masse rocheuse dynamitée ; transport, chargement et transbordement de minéraux et de roches ; fonctionnement de machines, d'unités, de charrues, de machines de découpe et d'autres mécanismes de creusement de tunnels et d'exploitation minière.

Cependant, lors du passage dans les chantiers miniers, l'air poussiéreux se nettoie presque complètement (98,6 à 99,9 %). Par conséquent, en termes de facteur poussière, l’exploitation minière souterraine ne constitue pas une menace pour l’environnement. Les troncs constituent une source importante de poussière dans l’air atmosphérique. Des concentrations accrues de poussière de charbon sont généralement observées dans les flux de ventilation à travers les puits de benne lors du chargement et du déchargement des bennes (cages basculantes), lorsque les trémies peuvent être complètement vidées. Une source intense de poussière est l'enlèvement et le déversement de charbon fin de la trémie et du récipient de levage dans le dispositif de déchargement.

Ainsi, parmi les substances nocives répertoriées rejetées dans l'atmosphère par les chantiers miniers souterrains, la majeure partie est constituée de poussière, de méthane et de monoxyde de carbone.

L'air est auto-nettoyé de la poussière dans les mines souterraines. Les autres substances nocives ne sont ni captées ni neutralisées, mais simplement « diluées » avec l’air. Cela élimine l'impact négatif important du méthane et du monoxyde de carbone sur la nature.

Les opérations génératrices de poussières comprennent la quasi-totalité des opérations réalisées sur le complexe charbonnier : réception du charbon depuis les navires de levage, concassage, criblage, chargement des convoyeurs, transport de la masse rocheuse, chargement et déchargement des bunkers, stockage, découpe d'échantillons dans le service de contrôle qualité.

La technologie existante pour l’extraction souterraine du charbon consiste à faire remonter la roche à la surface et à la stocker dans des décharges spécialement conçues.

Le complexe rocheux à la surface des mines comprend les principales opérations suivantes : la réception et le transport de la roche depuis le lieu de sa livraison jusqu'au point de chargement, le chargement de la roche dans les véhicules, le transport jusqu'au dépotoir et sa formation.

Avec les agrégats rocheux, les roches carbonées et sulfureuses, le charbon forme une masse sujette à l'oxydation, à la suite de laquelle il s'auto-échauffe et s'enflamme spontanément dans les décharges. L'atmosphère est polluée par des gaz nocifs. Cependant, non seulement la composition, mais aussi la structure des décharges affectent la combustion spontanée de la masse. Les conditions les plus favorables pour cela sont créées sur les terrils et les décharges de crête, dans lesquelles, lors de la ségrégation, des substances inflammables s'accumulent dans la partie supérieure de la décharge, où le flux d'air est suffisant. Une combustion spontanée peut également se produire pour des causes externes.

La combustion des roches sur les décharges existantes est locale et stable. Dans ce cas, la température dans la zone de combustion peut atteindre 800-1 200 °C.

Sous l'influence de la température, des précipitations, du vent et de la chaleur interne à la surface des décharges, de gros morceaux de roche s'effritent jusqu'à atteindre la taille d'une poussière qui, par temps sec, est emportée par le vent et transportée sur des distances considérables, polluant l'atmosphère. À 150 m de la décharge, la concentration de poussière avec une vitesse de vent de 3,5 m/s et une humidité de l'air de 90 % peut atteindre 10-15 mg/m3.

La quantité de gaz émise par la combustion des décharges actives et inactives est différente. Les décharges à combustion intense réduisent les émissions de gaz un an après l'arrêt de l'exploitation de 96 à 99 % ; pour les décharges à intensité de combustion plus faible, le volume de ces émissions pendant la même période diminue d'environ 50 %, après 2 ans - de 70 %, 3 ans - 99 %.

Les chaufferies industrielles et municipales constituent une source importante de pollution de l'air dans l'industrie.

La quantité de substances nocives libérées lors de la combustion de combustible dans les chaufferies dépend principalement du type, de la marque, du volume de combustible et de la technologie de combustion. Les chaufferies (90 %) fonctionnent au combustible solide, composé à 98,3 % de charbon, le reste étant constitué de schiste, de déchets de bois et de produits industriels. En plus du combustible solide, du liquide (6 %) et du gaz (4) % sont également utilisés. Le fioul (73 %) ou le pétrole de schiste (27 %) sont utilisés comme combustible liquide.

Lorsque le charbon est brûlé dans des chaufferies industrielles, de fines cendres et de fines fractions de poussières de charbon non brûlées, du monoxyde de carbone, du dioxyde de soufre et des oxydes d'azote sont rejetées dans l'atmosphère. La quantité de ces ingrédients dépend des caractéristiques du combustible brûlé.

Lors de la combustion de fioul et de combustibles gazeux, il n'y a pratiquement pas de poussière dans les émissions.

La majeure partie des substances nocives rejetées dans l’atmosphère par les chantiers miniers souterrains sont le méthane, le monoxyde de carbone, les oxydes d’azote et la poussière.

Pour empêcher les processus d'oxydation dans des conditions souterraines, des systèmes de développement de formations ignifuges sont utilisés, ils isolent les espaces exploités, y créent une atmosphère inerte, réduisent la perte de minéraux et éteignent rapidement et efficacement les incendies.

Le moyen le plus courant et le plus actif de réduire l’abondance de méthane dans les mines de charbon est le dégazage des couches de charbon exploitées et adjacentes, ainsi que des espaces épuisés. Avec un dégazage approprié, le flux de méthane dans l'air de la mine peut être réduit de 30 à 40 % dans l'ensemble de la mine et de 70 à 80 % dans les exploitations des champs miniers.

Le dégazage peut être réalisé de différentes manières : en effectuant des travaux préparatoires ; forer des puits à travers la formation et la roche depuis la surface ou à partir de chantiers avec aspiration ultérieure de méthane ; fracturation hydraulique ou fracturation hydraulique ; injection dans la formation d'une solution qui réduit la perméabilité aux gaz du charbon ou contient des micro-organismes absorbant le méthane ; hydrotraitement de la zone de fond ; en captant les émissions de méthane soufflées.

Dans le secteur minier, le méthane extrait n'est pas encore suffisamment utilisé (10-15 %), bien qu'il puisse être utilisé avec succès comme combustible pour chauffer les chaudières à vapeur des chaufferies minières. Cela apportera des avantages économiques importants.

Pour réduire la formation de monoxyde de carbone et d'oxydes d'azote, il est impossible d'autoriser une explosion incomplète d'explosifs, de boucher les trous avec du charbon fin, d'utiliser des explosifs avec un bilan d'oxygène nul et avec des additifs spéciaux à la fois dans l'explosif lui-même et dans les coquilles de cartouches et dans le barrage.

Pour éviter la formation de poussière et de nuages ​​​​de poussière, des mécanismes sont introduits au cours desquels la génération de poussière est minime ; pré-humidifier les couches, ce qui réduit la poussière dans l'air de 50 à 80 % ; irriguer les zones de formation de poussière et de poussière déposée ; les installations de transport et de ventilation sont périodiquement dépoussiérées (3 à 4 fois par an) ; normaliser la consommation d'explosifs ; le forage humide et le forage avec aspiration de poussière sont utilisés ; utiliser des rideaux de mousse-air et air-eau ; L'irrigation supprime la poussière aux points de chargement et de rechargement ; couvrir les points de rechargement avec des couvercles anti-poussière ; limiter la hauteur de la différence entre le charbon et la roche ; sceller les joints, etc.

La réduction des émissions nocives du complexe technologique de surface de la mine passe par son amélioration. Les orientations générales sont :

simplification des schémas technologiques, utilisation d'une technologie de flux parfait basée sur des équipements fiables et performants avec une mécanisation et une automatisation complètes de tous les processus à la surface des mines ;

transition vers des systèmes automatisés pour le contrôle opérationnel de l'expédition des processus de production ;

organisation d'entreprises régionales au service des groupes de mines (réparation d'équipements, logistique, traitement des roches minières, etc.) ;

mise en œuvre d'un ensemble de mesures organisationnelles et techniques pour la protection de l'environnement.

Lors de l'élaboration d'un ensemble de mesures organisationnelles et techniques visant à protéger l'air de la pollution dans l'industrie, l'attention est tout d'abord accordée à l'amélioration de la technologie de transformation primaire, de transport et de stockage de la masse fière grâce à l'utilisation de nouvelles machines et mécanismes avec moins de poussière. taux d'émission, ainsi que l'utilisation de divers types de dépoussiéreurs pour nettoyer les émissions de ventilation ( aspiration); amélioration de la technologie d'élimination des déchets et de purification des fumées, chaufferies utilisant des dispositifs de collecte de gaz nocifs, des dépoussiéreurs et des cendres.

Dans l'industrie charbonnière, les principales mesures visant à réduire la quantité d'émissions nocives provenant des gaz de combustion des chaufferies sont : la fermeture des chaufferies de faible puissance ; amélioration de la technologie de combustion des carburants; équipement complet des chaufferies avec des équipements de dépoussiérage efficaces.

L'utilisation de combustibles liquides ou gazeux pour les chaudières, y compris le méthane issu du dégazage des mines, réduit les émissions nocives dans l'atmosphère.

Les poussières des fumées des chaufferies sont collectées à l'aide de diverses stations d'épuration. Leur type dépend des propriétés physiques et chimiques des cendres et poussières collectées (principalement la composition fractionnée).

La méthode la plus efficace pour nettoyer les gaz de combustion des chaufferies industrielles et municipales des substances solides est actuellement la méthode de nettoyage mécanique à sec utilisant des cyclones simples pour les chaufferies avec des chaudières avec un débit de vapeur de 2,5 à 6,5 t/h et des cyclones à batterie pour les chaufferies. avec chaudières avec un débit de vapeur de 2,5 à 6,5 t/h, 6,5 à 20 t/h.

3. Protection de la surface terrestre

Le développement de l'industrie minière entraîne le retrait du cycle naturel et la perturbation d'une partie importante de la surface terrestre. Les terres perturbées sont considérées comme des terres qui ont perdu leur valeur économique ou qui sont source d'impact négatif sur l'environnement.

De vastes zones de terres fertiles sont aliénées selon la méthode d'exploitation minière à ciel ouvert, qui garantit l'extraction des plus grandes masses de minéraux : combustible, minerai de fer, construction.

L’exploitation minière souterraine affecte également négativement l’état des paysages naturels. À la suite des déplacements et des déformations des roches, des creux, des déflexions et des creux de déplacement se forment à la surface des champs de mines, qui sont remplis d'eau souterraine provenant des aquifères supérieurs, ainsi que d'eaux de crue et de précipitations.

La déformation de la surface de la Terre lors du travail à temps partiel, l'inondation de ses différentes sections ou la déshydratation provoquent des dommages importants aux objets naturels (terres arables, forêts, etc.), aux zones peuplées, aux structures industrielles et modifient le microclimat.

La taille de la zone d'influence de l'exploitation minière souterraine sur les structures et les objets naturels dépend des facteurs suivants : épaisseur, angle d'incidence et profondeur des couches développées ; la dimension des chantiers, l'emplacement et la dimension des piliers laissés dans les chantiers ; méthode de contrôle de la pression des roches ; vitesse d'avance du visage ; la présence de zones précédemment minées à proximité des chantiers miniers ; propriétés physiques et mécaniques des roches ; caractéristiques structurelles du massif rocheux (épaisseur des couches, perturbations géologiques, etc.).

Avec l'augmentation de la profondeur de développement, tous les types de déformations de la surface terrestre diminuent.

L'impact négatif de l'exploitation minière souterraine est également le colmatage et l'aliénation des terres par les décharges. À la suite de l'extraction souterraine du charbon, la roche est exposée à la surface lors des travaux de préparation et de nettoyage, ainsi que du nettoyage et de la restauration des chantiers miniers. Sa quantité dépend du système minier, des conditions minières et géologiques, de la méthode d'extraction du charbon, etc. La roche remontée à la surface est stockée dans des décharges de tailles et de formes variées. Ils occupent de précieuses terres agricoles, réduisent la productivité des terres voisines, polluent l'atmosphère avec des gaz et des poussières et perturbent le régime hydrogéologique de la région. De plus, l’eau (pour la plupart toxique) qui s’écoule des décharges détruit la végétation aux alentours.

Les décharges situées à proximité des zones peuplées aggravent les conditions de vie sanitaires et hygiéniques des personnes.

Les travaux d'exploration géologique affectent également l'état du milieu naturel. Les services géologiques (en particulier la prospection) sont dans de nombreux cas les premiers à entrer en contact avec une nature intacte et à commencer à l'habiter. À la suite du contact, les paysages sont souvent jonchés, les forêts sont abattues, des incendies de forêt se produisent, des oiseaux et des animaux meurent dans les puits de pétrole laissés après le forage, la pollution de l'air est causée par les gaz d'échappement des moteurs des installations énergétiques et de transport, etc.

Par conséquent, l'exploitation minière à ciel ouvert et souterraine des ressources minérales, ainsi que les travaux d'exploration géologique, entraînent des modifications négatives de la surface de la Terre, qui représente la richesse naturelle la plus importante de la société, la base de la production agricole, le lieu des établissements humains et la localisation de l'industrie, c'est-à-dire que la terre est la source du bien-être de la nation.

La protection de la surface de la Terre contre les effets néfastes de l'exploitation minière souterraine s'effectue dans deux directions principales : réduire les perturbations de la surface de la Terre à l'aide de mesures minières et de sécurité spéciales et éliminer les conséquences négatives de l'exploitation minière par la restauration (réhabilitation) des terres perturbées. . En même temps, l'orientation générale de l'utilisation rationnelle des terres dans l'industrie charbonnière est la remise en état des zones perturbées et leur retour à l'économie nationale en tant que terres productives sous forme de terres arables, de prairies, de plantations forestières et de réservoirs artificiels.

Ainsi, les tâches principales sont de restaurer la fertilité des terres perturbées par l'exploitation minière, de les réintroduire dans la circulation agricole et d'améliorer globalement la gestion des ressources naturelles dans la production socialiste.

4. Remise en état des terres, ses types, caractéristiques

Si, avec la méthode souterraine d'extraction du charbon, il est impossible d'éviter un affaissement de la surface de la terre, alors ils sont éliminés par remise en état. La remise en état est un complexe de travaux d'ingénierie minière, de remise en état, d'agriculture et d'hydraulique visant à restaurer la productivité et la valeur économique des terres perturbées avec un objectif spécifique. En tant qu'élément essentiel d'un ensemble de mesures de protection de l'environnement naturel, la remise en état réduit le délai d'emprunt des terres pour les besoins des entreprises minières.

Les objets de remise en état lors de l'extraction souterraine du charbon sont les dépressions, les ruptures et autres perturbations de la surface terrestre ; les décharges rocheuses des mines de charbon (schiste) et des usines de traitement, des sites industriels, des moyens de transport, des remblais, des barrages, des fossés de montagne qui, une fois la mine éteinte, ne peuvent pas être utilisés aux fins prévues.

L'ensemble des travaux de remise en état comprend des activités minières, d'ingénierie, de construction, hydrauliques et autres et est généralement réalisé en deux étapes : technique et biologique, qui sont interconnectées et réalisées de manière séquentielle.

L'étape technique (réhabilitation technique) vise à préparer les terres perturbées au développement biologique et à leur utilisation ultérieure prévue dans l'économie nationale.

La valorisation technique est réalisée par des mines de charbon ou des services (sites) spécialisés inclus dans le système des associations de production. Il comprend : le remplissage des surfaces déformées des champs de mines (creux d'affaissement, déflexions, ruptures, etc.) avec des matériaux inertes et leur nivellement ; extinction, démantèlement et reformage des décharges minières (haldes à déchets) ; l'enlèvement sélectif, le stockage et le stockage des roches adaptées à la régénération biologique, y compris la couche de sol fertile et les roches potentiellement fertiles ; planifier et recouvrir la surface planifiée d'une couche de sol fertile ou de roches potentiellement fertiles ; construction de routes d'accès et de réseaux de drainage; mesures de remise en état et de lutte contre l'érosion ; élimination des phénomènes de post-retrait ; disposition des lits et des berges des réservoirs.

L'étape biologique (réhabilitation biologique) comprend un ensemble de mesures agrotechniques et de réhabilitation visant à restaurer et améliorer la structure des sols, à augmenter leur fertilité (labour, hersage, traitement chimique, application d'engrais, etc.), à créer des forêts et des espaces verts, développement des retenues, élevage de gibier et d'animaux (renouvellement de la flore et de la faune). La remise en état biologique est réalisée par les exploitants des terres (fermes collectives, entreprises forestières et autres organismes), auxquels les terres sont transférées après leur remise en état technique effectuée par les entreprises et organismes qui ont perturbé ces terres.

Élimination des conséquences négatives des décharges. Les formes et les paramètres des décharges dépendent des méthodes de leur formation, ce qui détermine une approche individuelle de la conception de la remise en état d'objets spécifiques individuels.

La remise en état d'une décharge est précédée d'un examen complet (détermination de l'emplacement et du rôle de la décharge dans le système paysager de la zone, des paramètres et du degré d'impact nocif sur l'environnement, des propriétés agrophysiques et chimiques du mélange de roches composant les décharges à l'intérieur). et en surface, etc.) pour déterminer le besoin de valorisation, le choix de ses orientations, ainsi que la possibilité d'utiliser les stériles dans l'économie nationale.

Compte tenu de la direction de remise en état choisie et de ses exigences, les paramètres géométriques finaux de la décharge sont établis en termes de superficie, de hauteur, de forme et de taille des pentes, les moyens d'atteindre les paramètres finaux nécessaires (sans abaisser ni abaisser la hauteur jusqu'aux limites requises, avec ou sans terrassement des décharges, etc.), technologie de l'étape technique de remise en état, sélectionner un schéma technologique.

Si, à la suite de l'inspection, une décharge de roches est classée comme incendiée, elle passe d'abord par l'étape d'extinction selon des projets spéciaux élaborés conformément aux Instructions pour la prévention de l'inflammation spontanée, l'extinction et le démantèlement des décharges de roches. Le projet de travaux d'extinction comprend : les caractéristiques du dépotoir et des informations sur la composition des roches composant le dépotoir ; résultats de l'étude de température de la décharge ; description de la technologie de travail, instructions pour sa conduite en toute sécurité.

Les caractéristiques de la technologie d'extinction des décharges de roches en feu sont déterminées par leur forme, leur hauteur et la nature de la combustion.

L'extinction des terrils en feu et des décharges en forme de crête s'effectue en les transformant en décharges de forme plate ou en versant la couche superficielle de roches avec une pulpe (suspension) de matériaux antipyrogènes de décharges plates en feu (en fonction de la nature de la combustion).

Les sources individuelles de combustion superficielle dans les décharges de toute forme sont supprimées par le remblayage avec des matériaux incombustibles (poussières inertes, schistes argileux et argilo-sableux, roches de décharge calcinées, etc.) ou par le déversement d'une bouillie de matériaux apyrogènes. La décharge est considérée comme éteinte si la température des roches à une profondeur de 2,5 m de la surface ne dépasse pas 80 0 C.

5. Utilisation rationnelle et protection du sous-sol

Les ressources minérales sont d'une importance primordiale pour le développement économique du pays. Dans le contexte du progrès scientifique et technologique, l'extraction et la consommation de matières premières minérales connaissent une croissance rapide. Dans le même temps, les principaux consommateurs de ressources minérales sont l'industrie minière elle-même, ainsi que l'énergie, la métallurgie, les transports, les fusées, etc. De nombreux gisements riches situés à faible profondeur et dans des zones facilement accessibles ont déjà été exploités. Cela nécessite l'extraction de minéraux qui se trouvent à de grandes profondeurs, dans des conditions minières et géologiques difficiles, se caractérisent par une faible teneur en composants utiles, nécessitent un transport sur de longues distances, etc.

Le développement accéléré des réserves minérales est également facilité par la perte de minéraux lors des processus d'extraction et de traitement. Actuellement, les plus grandes pertes de matières premières minérales, y compris solides, sont dues à l'incapacité de les extraire de manière rationnelle et complète du sous-sol, ainsi que d'effectuer une première transformation efficace dans les usines de transformation (usines). Lors de l'extraction du charbon, ses pertes minimes atteignent 25 % des réserves industrielles. Dans certaines mines, environ la moitié des gisements exploitables sont laissés sous terre.

La classification des pertes de minéraux solides est uniforme pour tous les secteurs de l'industrie minière et est effectuée conformément aux lignes directrices standard pour la détermination et la comptabilisation des pertes de minéraux solides lors de l'exploitation minière.

Les pertes de minéraux solides lors de l'exploitation minière souterraine sont divisées en mines générales et opérationnelles.

Les pertes minières générales sont des pertes dans divers types de piliers de sécurité et de barrières qui restent dans le sous-sol (à proximité des chantiers miniers, des puits, sous les bâtiments, les structures techniques et économiques, les réservoirs, les aquifères, les communications, les zones protégées ; entre les champs de mines) après l'exploitation minière. l'horizon s'éteint, le chantier ou la liquidation d'une entreprise minière et sont irrémédiablement perdus. Ils sont calculés en unités de poids et en pourcentage des réserves totales de la mine.

Les pertes opérationnelles comprennent les pertes lors de l'extraction des minéraux. Ils sont calculés en unités de poids et en pourcentage par rapport aux réserves restantes rachetées de charbon ou de minerai.

Face à la perspective d'épuisement des ressources minérales, l'humanité est confrontée à la tâche de les reconstituer. Ce problème est résolu dans les principaux domaines suivants :

reconstitution des réserves minérales par la recherche et l'exploration de nouveaux gisements ;

constituer des réserves fiables, dont le développement peut être économiquement rentable ;

utilisation de dépôts médiocres ;

l'utilisation des ressources minérales provenant des grandes profondeurs de la croûte et du manteau terrestre, ainsi que du fond des océans et des mers (principalement le charbon, le pétrole et le gaz) ;

développement de méthodes d'extraction efficace des veines de charbon et des gisements de minerai et de traitement des matières premières minérales, qui garantiront l'extraction complète des réserves de minéraux de base et associés et réduiront leurs pertes.

L'enrichissement est une autre source d'augmentation des réserves minérales, qui peut éliminer à long terme la menace d'épuisement des matières premières minérales. Ce qui n’est actuellement pas utilisé comme ressource minérale peut devenir à l’avenir (avec de nouveaux équipements et technologies) une matière première très précieuse.

L'utilisation rationnelle et la protection du sous-sol incluent des objectifs non liés à l'extraction de matières premières minérales. Cela signifie:

protection des zones souterraines lors de la construction d'ouvrages d'art souterrains pour le stockage d'éventuelles réserves, élimination des déchets de production dangereux ;

protection des zones souterraines d'une valeur scientifique et culturelle particulière (monuments géologiques) ;

protection des gisements minéraux contre toutes sortes de dommages, aménagements, inondations par les réservoirs lors de la construction de centrales hydroélectriques et autres ouvrages avant même la conception des entreprises minières.

Par conséquent, l'utilisation rationnelle des ressources minérales et la protection du sous-sol ne se fixent pas pour objectif de limiter l'extraction des matières premières minérales, comme cela se fait souvent en relation avec la richesse de la nature vivante. Au contraire, l'utilisation rationnelle des ressources minérales et la protection du sous-sol passent avant tout par la nécessité d'une extraction complète des réserves. L'étude géologique complète du gisement détermine l'exhaustivité de l'extraction des réserves et, en général, la forme, l'ampleur et l'intensité de l'exploitation du sous-sol. Par conséquent, les étapes technologiques de l'exploration et de la production des ressources minérales sont des maillons importants dans l'utilisation rationnelle et la protection du sous-sol. En outre, des éléments indépendants et équivalents du problème de l'utilisation intégrée des ressources minérales sont le développement intégré des gisements et l'utilisation intégrée des matières premières.

La protection de l'environnement naturel, au stade actuel du développement social, est une tâche nationale et est menée dans le cadre de la politique environnementale de l'État menée dans le pays. Un personnel d'ingénierie hautement qualifié, capable d'organiser une production qui éliminerait ou réduirait considérablement les impacts négatifs sur l'environnement, devrait jouer un rôle majeur dans la résolution réussie de ce problème.

Tous les processus et dispositifs technologiques développés, ainsi que des indicateurs techniques et économiques élevés, doivent répondre aux exigences modernes de protection de l'environnement. Le principe de base de l'approche ingénierie-écologique de la protection de l'environnement est qu'en cas d'impact négatif inacceptable de la production sur celui-ci, l'efficacité économique d'une telle technologie est hors de question.

La sécurité environnementale de la production minière dépend actuellement de la mise en service de divers dispositifs et ouvrages destinés à protéger l'atmosphère et l'hydrosphère, ainsi que de mesures visant à réduire les perturbations de la surface terrestre et à protéger le sous-sol. Il convient de souligner que ces mesures ne préviennent pas complètement, mais réduisent seulement l'impact négatif de la production sur l'environnement. Ce problème ne peut être résolu radicalement que sur la base d’une production sans déchets.

Une caractéristique de la technologie actuellement utilisée pour l’extraction et le traitement du charbon et des schistes bitumineux est la quantité élevée de déchets. La restructuration de la technologie d'extraction souterraine du charbon, qui a évolué au fil des décennies, afin de garantir une production sans déchets est un processus complexe qui nécessite des recherches scientifiques spéciales, l'attraction d'énormes ressources matérielles ainsi que le développement et la mise en œuvre d'équipements spéciaux. Compte tenu de ces exigences, ainsi que du multiple excès de production de sous-produits par rapport aux volumes économiquement réalisables d'utilisation des déchets, on peut affirmer que, par rapport à l'industrie minière, une technologie sans déchets est actuellement littéralement impossible. . L'industrie charbonnière moderne se caractérise par une production à faible taux de déchets, lorsqu'une partie des matières premières est gaspillée et envoyée pour un stockage à long terme. Dans des conditions de redondance des sous-produits de production, il faut d'abord résoudre le problème de l'optimisation de leur utilisation comme ressources matérielles secondaires. Les notions de « sous-produit » et de « ressource secondaire » ne sont pas identiques. Un sous-produit est obtenu au cours du processus de production principal, et une ressource secondaire est un produit supplémentaire impliqué dans cette production de l'extérieur.

La difficulté particulière d’une production sans déchets réside dans le fait que pendant un certain temps encore, les entreprises construites sans tenir compte de la situation environnementale continueront à fonctionner et, dans certains cas, augmenteront même leur capacité de production. Ici, il est encore nécessaire d'introduire des technologies à faibles déchets, c'est-à-dire transformer les déchets de ces entreprises en produits commercialisables ou en matières premières pour leurs propres besoins de production ou d'autres industries.

Afin d'assurer la mise en œuvre efficace des activités de protection de l'environnement et l'amélioration de l'état écologique des régions et territoires d'expansion des entreprises minières de charbon, il semble nécessaire de continuer à œuvrer pour améliorer cette nutrition, non pas au niveau des entreprises d'État et des ministères. :

la possibilité de financement sur le budget fonctionnera avec le développement de technologies et d'équipements efficaces pour la déminéralisation des eaux de mine pompées ;

don au Fonds du ministère de l'Industrie charbonnière de l'Ukraine d'une partie des paiements nécessaires au paiement de la protection de l'environnement, du placement des déchets, des déchets et de l'élimination des discours polluants, etc., dans le but de leur contribution à la protection de l'environnement travail;

sélection complexe de copalins d'écorce adjacents, que l'on trouve simultanément avec les vugilles et les espèces, et développement de méthodes pour classer leurs prix ;

soutien aux entreprises minières de charbon qui promeuvent activement les technologies de déminéralisation des eaux de mine et des espaces de déchets remplis de roches dans les mines, en compensant les déchets supplémentaires et en augmentant la productivité et une sorte de vugill.

Bibliographie

1. Nikolin V.I., Matlak E.S. Protection de l'environnement dans l'industrie minière, Kiev - Donetsk, 1987.

2. Mongait I.L., Tekinidi K.D., Nikoladze G.I. Traitement des eaux de mine, Moscou, 1978.

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MINISTÈRE DE L'ÉDUCATION ET DES SCIENCES DE LA FÉDÉRATION DE RUSSIE

Établissement d'enseignement budgétaire de l'État fédéral

formation professionnelle supérieure

"Université d'État de Transbaïkal"

(FSBEI HPE "ZabGU")

Faculté des Mines

Département de traitement des minéraux

TEST

discipline : "Droit minier"

Thème : « Problèmes environnementaux de la production minière »

Complété : art. groupe OPz-11 Bachurin A.A.

Vérifié par : Professeur V.G. Romanov

Tchita 2015

INTRODUCTION

1. IMPACT DE L'EXPLOITATION MINIERE SUR LA BIOSPHERE

2. CLASSIFICATION DE L'IMPACT DE LA PRODUCTION MINIERE SUR L'ENVIRONNEMENT

3. ÉCOLOGIE MINIÈRE - UNE NOUVELLE ORIENTATION DANS LA SCIENCE MINIÈRE

3.1 CONCEPTS DE L'IMPACT ENVIRONNEMENTAL DE L'EXPLOITATION MINIÈRE

CONCLUSION

LISTE BIBLIOGRAPHIQUE DE LA LITTÉRATURE

INTRODUCTION

La production minière est technologiquement interconnectée avec les processus d'impact humain sur l'environnement afin de fournir des matières premières et des ressources énergétiques à divers domaines de l'activité économique. Les éléments de la nature qui peuvent être impliqués ou sont déjà utilisés par l'homme dans des activités économiques pour satisfaire divers besoins sont résumés par la notion de ressources naturelles. En termes généraux, une ressource doit être comprise à la fois comme les sources de substances et l'environnement spatial de leur emplacement et de leur activité vitale.

La croissance rapide de la consommation de ressources naturelles s'accompagne non seulement d'un changement dans l'échelle quantitative de l'impact anthropique, mais aussi de l'émergence de nouveaux facteurs dont l'influence sur la nature, auparavant insignifiante, devient dominante. Les dommages causés aux éléments naturels entraînent des conséquences tangibles et reflètent la réaction inverse de cet impact (négatif pour la société) généralisée par la notion de « situation environnementale moderne ».

Le développement historique de la Terre et de la société humaine a montré comment les manifestations initiales de l'activité de processus naturels (naturels) ou anthropiques (associés à l'activité humaine) peuvent se transformer en certaines conséquences dont la nature se manifeste à des degrés divers et de manière ambiguë. correspond au fonctionnement et à l'état de la source d'influences. Les conséquences sur les objets naturels sont perçues pour la plupart comme des changements évolutifs dont les schémas sont étudiés dans le but d'une utilisation plus efficace dans les activités économiques des processus et phénomènes eux-mêmes (élevage, approvisionnement en énergie) ou des propriétés bénéfiques qui les accompagnent (développement de gisements minéraux). Les conditions de leur développement assurent un état d'équilibre et d'interconnexion entre la nature vivante et inanimée dans la circulation générale de la matière et les échanges énergétiques.

Les conséquences des impacts des activités économiques de la société sont liées aux particularités du développement de la production sociale (industrialisation, chimisation, intensification) et à la nature de la vie humaine (urbanisation, migration, conditions de vie). En conséquence, des orientations se forment pour rechercher des principes d'interaction entre la production sociale et l'environnement naturel, stipulant la nécessité d'une gestion ciblée de l'utilisation des ressources.

Le complexe minier de notre pays, élément fondamental le plus important de l'économie nationale, joue un rôle décisif dans l'économie nationale et est le fournisseur de la plupart des matières premières minérales et du combustible. Avec une extraction totale de ressources minérales de plus de 6,5 milliards de tonnes, les pertes totales dans le sous-sol s'élèvent à 2,5 milliards de tonnes, y compris celles qui peuvent être éliminées avec le niveau actuel de technologie d'un montant de 5 à 7 milliards de roubles. Dans le même temps, les activités de production du complexe minier ont un impact important sur l'environnement : environ 50 millions de tonnes de substances nocives sont rejetées dans l'atmosphère, plus de 2 milliards de m 3 d'eaux usées polluées sont rejetées dans les plans d'eau, et plus plus de 8 milliards de tonnes de déchets solides sont stockés à la surface de la terre.

Dans notre pays, de nombreuses recherches sont menées pour prévenir l'impact négatif de l'exploitation minière sur l'environnement. Y participent des instituts de recherche de l'Académie des sciences de Russie, divers ministères et départements, des établissements d'enseignement et d'autres organisations. fossile de dépôt de montagne

Cela a permis de développer et de transférer pour une application pratique dans l'industrie minière des mesures majeures pour la protection et l'utilisation rationnelle de divers types de ressources naturelles lors de l'exploitation des gisements minéraux.

1. IMPACT DE L'EXPLOITATION MINIERE SUR LA BIOSPHERE

Toutes les méthodes d'exploitation minière se caractérisent par un impact sur la biosphère, affectant presque tous ses éléments : bassins d'eau et d'air, terres, sous-sol, flore et faune. Cet impact peut être à la fois direct (direct) et indirect, résultant du premier. La taille de la zone d'impact indirect dépasse largement la taille de la zone de localisation de l'impact direct et, en règle générale, la zone d'impact indirect comprend non seulement l'élément de la biosphère directement affecté, mais également d'autres éléments.

Au cours du processus de production minière, des espaces se forment et s'agrandissent rapidement, perturbés par les chantiers miniers, les décharges rocheuses et les déchets de traitement et représentant des surfaces stériles dont l'impact négatif s'étend aux zones environnantes. En raison du drainage des gisements et du rejet des eaux de drainage et des eaux usées (déchets de traitement des minéraux) dans les réservoirs de surface et les cours d'eau, les conditions hydrogéologiques et hydrologiques dans la zone du gisement changent fortement et la qualité des eaux souterraines et de surface se détériore. L'atmosphère est polluée par des émissions organisées et non organisées de poussières et de gaz et par des émissions provenant de diverses sources, notamment des chantiers miniers, des décharges, des ateliers de transformation et des usines. En raison de l'impact complexe sur ces éléments de la biosphère, les conditions de croissance des plantes, des habitats animaux et de la vie humaine se détériorent considérablement. Le sous-sol, étant l'objet et la base opérationnelle de l'exploitation minière, est soumis au plus grand impact. Étant donné que le sous-sol appartient à des éléments de la biosphère qui n'ont pas la capacité de se renouveler naturellement dans un avenir prévisible, leur protection devrait inclure la garantie de l'exhaustivité et de la complexité de leur utilisation scientifiquement fondées et économiquement justifiées. L'impact de l'exploitation minière sur la biosphère se manifeste dans divers secteurs de l'économie nationale et revêt une grande importance sociale et économique. Ainsi, il existe un impact indirect sur les terres associé aux changements d'état et de régime des eaux souterraines, aux dépôts de poussières et de composés chimiques dus aux émissions dans l'atmosphère, ainsi qu'aux produits de l'érosion éolienne et hydrique. Conduit à une détérioration de la qualité des terres dans la zone d'influence minière. Cela se manifeste par la suppression et la destruction de la végétation naturelle, la migration et la réduction du nombre d'animaux sauvages, ainsi que par une diminution de la productivité de l'agriculture et de la sylviculture, de l'élevage et de la pêche.

À l'heure actuelle, il n'est pas possible de donner une évaluation quantitative comparative de l'impact environnemental de l'exploitation minière et d'autres types d'activités humaines, car il n'existe aucune base scientifique et méthodologique pour une telle comparaison. Le recours à divers critères particuliers ne permet pas d'obtenir une réponse univoque à cette question. Ainsi, si l’on compare les coûts absolus de construction d’installations de traitement dans les secteurs de la métallurgie des métaux ferreux et non ferreux, de l’énergie thermique et des mines aux États-Unis, les coûts les plus élevés sont supportés dans l’industrie de l’énergie thermique. En termes de part relative de ces coûts dans le total des investissements en capital, la métallurgie des non-ferreux occupe la première place.

Aux États-Unis, par exemple, en termes de coûts totaux liés à la lutte contre la pollution de l'environnement, l'industrie des pâtes et papiers est en tête, suivie par l'énergie, la métallurgie des métaux non ferreux et ferreux. Cependant, ces critères ne prennent pas en compte tous les aspects de l’impact direct et indirect de l’exploitation minière sur l’environnement et ne peuvent donc pas être considérés comme suffisamment objectifs.

Dans le tableau 1 propose une évaluation comparative qualitative de l'impact environnemental de certains types de production industrielle.

Tableau 1

Évaluation comparative de l'impact de différents types de production industrielle sur l'environnement

Note:

O - aucun impact,

N - impact mineur,

Mer - impact de force moyenne,

Si - forte influence.

Comme il ressort de ce tableau, l’exploitation minière a l’impact le plus important sur la biosphère, affectant presque tous ses éléments. Dans le même temps, l'impact de certains types d'activités sur des éléments individuels de la biosphère est plus intense.

2. ÀCLASSIFICATION DES IMPACTSMONTAGNEPRODUCTIONDVUTPOUR L'ENVIRONNEMENT

Le scientifique japonais M. Nakao divise l'impact négatif de l'exploitation minière sur l'environnement dans les groupes suivants :

1) sédimentation de la surface de la terre due à la formation de vides et de cavités souterraines qui se forment lors de l'extraction de minéraux et du pompage des eaux de mine ;

2) les dommages causés à l'agriculture et à la pêche par les effets des eaux d'exhaure pompées ;

3) les dommages causés à l'agriculture et à la foresterie par les émissions de gaz contenant des oxydes de soufre ;

4) dommages aux êtres vivants. Bâtiments et terrains en raison de la formation de terrils, de bassins de décantation des eaux de mine et de stockage des déchets.

Cette classification est très étroite et ne reflète pas toutes les caractéristiques de l'impact de l'exploitation minière sur l'environnement.

Les experts polonais E. Malara, T. Skavina et Z. Boyarsky estiment que cet impact est dû aux changements géomécaniques, hydrologiques, chimiques, physico-mécaniques et thermiques de l'environnement.

Les changements géomécaniques sont causés par :

1. Construction de carrières, décharges, bassins de décantation, remblais divers et tranchées.

2. Déformation de surface résultant des opérations minières.

3. Stockage des déchets des usines de transformation.

4. Travaux d'installation, fonctionnement d'équipements lourds, etc.

À la suite de cet impact, il se produit : des modifications du terrain, de la structure géologique de la masse rocheuse, du sol et de la structure bâtie ; dommages mécaniques au sol, élimination des sols et création de zones hors sol ; dommages aux chantiers de construction et aux ouvrages d’art.

Les changements hydrologiques sont causés par :

1. Effets de drainage des chantiers miniers souterrains et à ciel ouvert.

2. Déformation de la surface résultant de l'enlèvement des roches.

3. Construction de carrières, décharges, réservoirs, remblais divers et tranchées.

4. Déplacement du lit des rivières, construction de réservoirs, chutes et autres ouvrages hydrauliques.

5. Pollution de l'eau.

6. Utiliser les eaux souterraines à diverses fins.

7. Drainage des dépôts.

À la suite de cet impact, se produisent : des changements dans la position et le mouvement des niveaux des eaux souterraines et du réseau hydrographique ; détérioration de la qualité de l'eau des aquifères peu profonds, des conditions géologiques et techniques de la structure du bâtiment et du régime hydrique de la couche de sol ; réduction des ressources en eaux souterraines; augmentation de la suffusion et du compactage mécanique des sols ; changements dans le régime morphodynamique des rivières ; création de plaines inondables.

Les changements chimiques sont causés par :

1. Émission de gaz et de poussières chimiquement actives.

2. Rejet d'eaux salées et polluées.

3. Exposition aux composants toxiques contenus dans les décharges rocheuses et les résidus.

En raison de cet impact, des changements se produisent dans la composition et les propriétés de l’air atmosphérique, de l’eau et du sol.

Les changements physico-mécaniques sont causés par :

1. Émission de poussières et d'aérosols.

2. Rejets d'eau contaminée par des suspensions et des hydrolats.

À la suite de cet impact, les événements suivants se produisent : des changements dans la composition et les propriétés de l'air atmosphérique, de l'eau et du sol ; calcul des canaux et cours d'eau.

Les changements thermiques sont causés par :

1. Pollution atmosphérique.

2. Évacuation de l'eau chauffée.

3. En injectant de l’eau chauffée dans un massif rocheux.

En raison de cet impact, des changements se produisent dans la qualité de l’air atmosphérique et du bassin hydrographique.

La classification proposée par les experts polonais ne semble pas suffisamment aboutie pour les raisons suivantes :

1. Les principes qui sous-tendent la classification des types de changements ne sont pas clairs, puisque les mêmes raisons déterminent divers changements dans l'environnement.

2. Les mêmes résultats d'impacts miniers sont classés en différentes classes.

Il est plus approprié de classer l'impact de l'exploitation minière sur l'environnement en fonction des éléments individuels de la biosphère. Les principaux types et résultats de l'impact de l'exploitation minière sur la biosphère sont présentés dans le tableau. 2.

Tableau 2

Les principaux types et résultats de l'impact de l'exploitation minière sur la biosphère.

Actuellement, les gisements de minéraux solides sont exploités principalement de trois manières : à ciel ouvert, souterraine et géotechnique. À l’avenir, l’exploitation sous-marine des minéraux du fond des mers et des océans présente des perspectives importantes. Académicien N.V. Melnikov a noté que l'orientation générale du développement des industries minières est d'assurer une croissance rapide de la méthode progressive d'exploitation minière à ciel ouvert, qui représente 75 % de la production de charbon, de minerais et de matières premières non métalliques. Il est conseillé d'exploiter la cokéfaction et les charbons thermiques précieux situés à de grandes profondeurs, les minerais de fer et de manganèse, ainsi que les minerais filoniens de métaux non ferreux, les sels de potassium et une partie des matières premières phosphatées par la méthode souterraine.

L'académicien V.V. Rzhevsky identifie l'exploitation à ciel ouvert de gisements minéraux par rapport à la surface de la Terre :

1. Aspect superficiel, c'est-à-dire dépôts directement exposés à la surface ou situés sous des pompes de faible puissance (jusqu'à 20-30 m). La literie est horizontale ou plate. Ce type comprend la majorité des mines de placers, les mines de construction naturelle, une partie importante du charbon et une petite partie des mines de minerai.

2. Vue profonde, c'est-à-dire dépôts situés nettement en dessous du niveau de surface dominant ; L'épaisseur des strates rocheuses du désert peut varier de 30 à 250 m. La stratification est souvent inclinée ou abrupte. Ce type comprend la plupart des mines de minerais, non métalliques et en partie de charbon. Les carrières s'approfondissent progressivement ; leur profondeur finale peut atteindre 400 à 700 m. Tous les types de roches sont extraits dans ces carrières.

3. Type de montagne, c'est-à-dire dépôts situés au-dessus du niveau de surface dominant sur une colline ou à flanc de montagne. Ce type comprend principalement le développement de divers minerais et matières premières pour l'industrie de la construction. Les minéraux et les morts-terrains sont pour la plupart rocheux.

4. Type profond, c'est-à-dire dépôts dont une partie est située au-dessus et l'autre en dessous du niveau dominant de la surface terrestre. L'occurrence peut être conforme ou incompatible avec le relief de la pente. Un gisement peut occuper tout ou partie d'une colline (versant d'une montagne). Ce type comprend l'exploitation de minerais, de charbon et de matières premières pour l'industrie de la construction. Les minéraux sont le plus souvent rocheux ou semi-rocheux.

5. Type sous-marin, c'est-à-dire gisements dont le toit et le sol sont situés sous le niveau de l’eau libre. Les roches de couverture sont généralement minces. Ce type comprend notamment les aménagements dans les plaines inondables des rivières et des lacs. Les roches sont le plus souvent tendres ou semi-rocheuses.

3. gÉCOLOGIE ORIGINALE-NOUVELLE ORIENTATION EN SCIENCES MINIÈRES

Récemment, entre autres problèmes liés aux ressources minérales, une attention croissante à l'étranger a été accordée au problème de l'impact de l'extraction et de l'utilisation des ressources minérales sur l'environnement, qui s'explique par un certain nombre de raisons, notamment :

1. Des perturbations majeures de l’état de la biosphère dans plusieurs régions minières, menaçant la santé des populations qui y vivent.

2. La possibilité de reconstituer les réserves de nombreux types de ressources minérales dans un certain nombre de pays uniquement à partir de sources « sales » sur le plan environnemental, telles que les sables bitumineux, les schistes bitumineux, les minerais à faible teneur, etc., dont le développement menace sérieusement la environnement naturel.

3. Reconstruction actuelle ou dans un avenir proche d'un certain nombre de processus technologiques (en raison de difficultés énergétiques), qui peuvent aggraver considérablement l'état de l'environnement.

4. Visibilité de l'impact négatif de l'exploitation minière sur l'environnement (création d'un paysage technogénique, perturbation des régimes d'eau et d'air dans les zones minières, etc.).

5. La « responsabilité » des ressources minérales utilisées dans diverses industries et agriculture pour la propreté environnementale de la chaîne de production ultérieure.

Il convient de noter que dans le problème de la protection de l'environnement contre les effets néfastes de l'exploitation minière, il reste encore de nombreuses questions non résolues en raison d'un certain nombre de raisons objectives et subjectives : justification insuffisante des restrictions environnementales dans la technologie d'extraction et de traitement des minéraux ; différences qualitatives dans la circulation de la matière et de l'énergie dans les systèmes artificiels (économiques) par rapport aux systèmes naturels (écologiques) ; contradictions entre les exigences d'amélioration des indicateurs techniques et économiques de la production minière et la nécessité de préserver la biosphère dans des conditions optimales ; développement insuffisant de méthodes d'évaluation économique des ressources naturelles et des dommages causés par l'exploitation minière aux éléments de la biosphère ; approche départementale de la protection et de l'utilisation rationnelle des ressources naturelles ; érudition insuffisante des travailleurs miniers en matière d'environnement.

Si auparavant la protection de l'environnement impliquait l'élaboration et la mise en œuvre de mesures à caractère uniquement protecteur, le niveau de développement de la production (et de l'exploitation minière en particulier) nécessite désormais l'élargissement de ce concept pour inclure la gestion planifiée des ressources naturelles.

L'aspect le plus important du problème de l'interaction entre la production minière et l'environnement dans les conditions modernes est la rétroaction toujours croissante, c'est-à-dire l'influence des conditions environnementales sur le choix des solutions dans la conception, la construction des entreprises minières et leur exploitation (mode de drainage des gisements, type de remise en état, mode d'exploitation du massif rocheux, placement des décharges externes, etc.).

Afin d'élaborer et de mettre en œuvre avec succès un programme national à long terme pour l'utilisation rationnelle et efficace des ressources minérales en combinaison avec la protection de l'environnement, il est nécessaire de considérer les activités d'une entreprise minière sous un angle différent et de développer intensivement la recherche scientifique dans ce domaine. direction.

Notre époque est caractérisée par l'émergence, le développement et l'établissement de nouvelles sciences et orientations scientifiques. Ils naissent lorsque le niveau des connaissances scientifiques et l'évolution des méthodes de recherche permettent de révéler la communauté fondamentale de processus et de phénomènes qui semblaient auparavant éloignés les uns des autres. Dans les sciences appliquées, qui incluent les sciences minières, la création d'une nouvelle direction peut également être dictée par des problèmes urgents dans la pratique du développement des gisements minéraux, d'autant plus que les mesures de protection et d'utilisation rationnelle des ressources naturelles, élaborées et mises en œuvre par divers Les ministères et départements ne le sont pas. Ils reposent toujours sur une base théorique et méthodologique unique et ne sont donc pas suffisamment complets et efficaces.

Chaque science individuelle (y compris l'exploitation minière), prise isolément, est un système conceptuel d'idées et de concepts de caractère fermé. Parallèlement, dans les sciences qui étudient la Terre, l'idée dialectique d'interconnexion et d'interdépendance des phénomènes étudiés s'impose de plus en plus. Le stade actuel de développement de la science minière (un système de connaissances sur les conditions, les méthodes et les moyens d'extraction et d'enrichissement des minéraux solides) montre que les barrières qui la protègent des autres sciences disparaissent, et à l'intersection de la science minière et de l'écologie, basé sur les idées et les développements scientifiques des académiciens M. ET. Agoshkova, B.N. Laskorina, N.V. Melnikova, V.V. Rzhevsky, E.M. Sergueïeva, A.V. Sidorenko, N.F. Fedorenko, T.S. Khatchatourova, S.S. Schwartz et d'autres, une nouvelle direction dans la science minière est en train d'émerger : l'écologie des montagnes, qui revêt une grande importance théorique et appliquée.

L'écologie de montagne étudie les modèles d'impact humain sur l'environnement dans le domaine minier et, tout d'abord, la relation entre les processus physiques et chimiques qui sous-tendent l'extraction et le traitement des minéraux avec la circulation de la matière et de l'énergie dans la biosphère. Cette direction a pour objectif : formuler l'essence de l'ensemble du problème dans son ensemble ; développer un programme scientifique et des méthodes pour étudier le problème ; construire des modèles généraux et spécifiques d'interaction humaine avec l'environnement dans le domaine minier ; résumer les résultats de la recherche et développer la base scientifique des processus technologiques qui assurent un niveau d'impact optimal sur l'environnement.

La formation de la direction minière-écologique correspond aux tendances modernes du développement de l'écologie en général, qui sont apparues il y a plus de 100 ans comme une doctrine de la relation entre « l'organisme et l'environnement » et qui deviennent sous nos yeux la base théorique du comportement. dans la nature humaine dans une société industrielle.

La base théorique et méthodologique de l'écologie de montagne est la doctrine marxiste-léniniste des processus de relations entre l'homme et l'environnement. Les schémas de ces processus sont déterminés par le développement des forces productives de la société et des relations sociales de production. La dialectique des relations entre société et nature repose sur la position spécifique qu'occupe l'homme dans la biosphère. D'une part, la biosphère est la base opérationnelle de l'homme, c'est-à-dire elle consomme ses ressources naturelles, utilise les processus naturels qui s'y déroulent et a en même temps un impact à grande échelle sur la biosphère. D'un autre côté, la biosphère est un habitat, et toutes les perturbations anthropiques de la biosphère affectent en fin de compte les conditions de sa vie et de son activité.

Évaluant les résultats possibles de l'utilisation économique de la nature par l'homme, F. Engels a écrit : « Ne nous laissons cependant pas trop illusion par nos victoires sur la nature. Pour chacune de ces victoires, elle se venge de nous. Mais chacune de ces victoires a en premier lieu les conséquences que nous attendions, mais en deuxième et troisièmement, des conséquences complètement différentes, imprévues, qui détruisent très souvent la signification des premières.»

La recherche minière et environnementale repose sur la large implication de données provenant de diverses sciences pour découvrir et analyser les liens interdisciplinaires (scientifiquement) et intersectoriels (pratiques), permettant une considération globale du problème de « l’exploitation minière et l’environnement ». Cette approche couvre trois aspects du problème considéré : l'exploitation minière en tant qu'objet affectant l'environnement ; l'environnement comme objet déterminant les conditions de développement de la production minière ; interaction de ces deux objets.

En étudiant les processus de production minière et leur impact sur la biosphère et en prenant en compte les types nombreux et divers de cet impact, l'écologie de montagne utilise des méthodes de physique, de chimie et de biologie. Mathématiques, mécanique, géologie et mines, ainsi que méthodes utilisées en économie et sociologie.

La recherche minière et environnementale vise à résoudre les problèmes clés suivants :

1. Création de bases scientifiques pour la surveillance minière et écologique (observation, contrôle, gestion) de la partie de la biosphère exposée à l'exploitation minière : pour les éléments de la biosphère et les systèmes écologiques capables de s'auto-purifier, de s'auto-récupérer et de se développer, la création d'un réseau de points de contrôle est d'une grande importance afin d'obtenir des informations sur le niveau d'impact admissible, les ressources naturelles de ces systèmes et le niveau de leur utilisation efficace ; Pour les éléments de la biosphère et des systèmes écologiques qui n'ont pas la capacité de s'auto-purifier et de s'auto-guérir, leur protection et leur utilisation rationnelle revêtent une importance particulière. Une place importante devrait être occupée par l'étude de l'état de l'environnement du point de vue de son impact sur la santé humaine. Il faut garder à l'esprit que les processus et phénomènes se produisant dans l'environnement lors du développement des gisements minéraux sont très divers. À leurs valeurs extrêmes, la vitesse de ces processus et phénomènes peut être catastrophiquement élevée ou à peine différente de zéro. En conséquence, des changements soudains ou moins visibles peuvent survenir dans l’état de santé d’une personne, ce qui peut toutefois conduire à des maladies chroniques.

2. Développement de principes pour l'évaluation économique des changements dans la biosphère sous l'influence de l'exploitation minière et de l'efficacité environnementale globale de toutes les mesures visant l'utilisation rationnelle des ressources minérales et leur protection.

3. Développement de principes et de moyens d'optimiser l'impact de l'exploitation minière sur l'environnement. Dans le même temps, l'importance de la prise en compte des facteurs environnementaux lors de la planification du développement des forces productives dans les régions augmente fortement. Les installations industrielles et agricoles doivent être conçues et situées de manière à assurer la faisabilité économique du traitement et de l'utilisation des déchets miniers (utilisation des eaux de mine pour l'irrigation des terres agricoles et dans les processus métallurgiques, élimination des produits accumulés dans le traitement des poussières et des gaz). plantes, etc.)

3.1 Concepts d’impact environnemental de l’exploitation minière

Dans les conditions modernes, la résolution du problème de l'optimisation de l'impact de la production minière doit reposer sur les deux concepts suivants :

1. Voie intensive de développement de l’industrie minière (concept d’intensification).

2. Unité des problèmes d'utilisation rationnelle et de protection du sous-sol et d'utilisation rationnelle des ressources naturelles et de protection de l'environnement (concept minier-écologique).

À propos du premier concept. L'intensification de la production implique :

améliorer la répartition des forces productives et l'organisation de la production sociale, utiliser des équipements et des technologies hautement efficaces et poursuivre une politique progressiste en matière de matières premières.

L'intensification de l'industrie minière s'entend comme une augmentation du coefficient d'extraction des minéraux du sous-sol ; augmenter le coefficient d'extraction des composants du massif rocheux lors de l'enrichissement, augmentant ainsi la capacité de production spécifique des entreprises ; accroître l'efficacité de l'utilisation des terres; réduire la consommation globale d’eau et augmenter le taux de recyclage de l’eau ; augmenter les taux d'utilisation des déchets accumulés et courants ; fourniture de réserves prouvées aux entreprises existantes, en construction et en projet ; accroître l'efficacité du commerce extérieur; réduire le niveau des coûts par unité de produit final du complexe de ressources minérales.

De nouvelles solutions organisationnelles et techniques progressistes nécessitent des investissements en capital importants et ne peuvent produire un effet positif qu'en quelques années, mais les matières premières, le carburant et l'énergie sont aujourd'hui nécessaires. C’est pourquoi l’utilisation la plus complète de ce qui a été créé et accumulé est véritablement une tâche essentielle.

Les questions d'intensification de l'utilisation des ressources minérales sont résolues différemment dans le domaine de la production de matières premières minérales et dans le domaine de leur consommation.

Dans le domaine de la production de matières premières minérales, il s'agit du développement global de grandes régions de matières premières, de l'optimisation du montant des pertes lors de l'extraction et du traitement des matières premières minérales, de l'utilisation intégrée de tous les composants utiles contenus dans les matières premières, du recyclage des matières premières minérales. roches encaissantes et déchets de production, révision des normes et implication dans l'exploitation basée sur des solutions technologiques progressives de gisements minéraux dont les réserves étaient auparavant classées hors bilan. Cela permettra d'utiliser plus pleinement les ressources naturelles, de main-d'œuvre et financières et de réduire les coûts de transport.

Selon l'académicien N.N. Nekrasov, l'étude des ressources naturelles, l'identification de l'efficacité économique de leur utilisation intégrée est l'un des principaux problèmes de l'économie régionale.

Dans le domaine de la consommation de matières premières minérales, il s'agit d'une réduction de la consommation et des pertes de matières premières grâce à l'utilisation de technologies plus avancées, à l'utilisation de matières premières secondaires et de déchets et au remplacement des matières premières minérales par des matières artificielles.

À propos du deuxième concept. Conformément à ce concept, pour résoudre avec succès le problème de l'utilisation rationnelle des ressources minérales et de la protection du sous-sol, il faut le considérer comme faisant partie d'un problème unique de protection de l'environnement et d'utilisation rationnelle des ressources naturelles. La production minière affecte tous les éléments de la biosphère. Dans la pratique minière, il y a eu de nombreux cas où les solutions technologiques adoptées se sont révélées efficaces pour réduire les coûts d'extraction et de traitement des minéraux, mais ont causé des dommages importants à l'utilisation intégrée des ressources minérales. Il existe des situations où le processus d'exploitation minière, ayant un effet positif sur l'un des éléments de la biosphère, a un effet extrêmement négatif sur un autre. L'essence du concept minier-écologique est de considérer tout processus minier dans son lien direct ou indirect avec tous les éléments de la biosphère. Conformément à ce concept, le processus de prise de décision finale sur une option particulière d'équipement et de technologie afin d'assurer le niveau optimal d'impact de l'exploitation minière sur l'environnement devrait se dérouler en deux étapes :

Dans un premier temps, l'impact de cette option technique et technologique sur chaque élément de la biosphère est analysé ;

Lors de la deuxième étape, une évaluation récapitulative des impacts locaux ci-dessus est réalisée et l'option optimale est sélectionnée.

Le concept minier-écologique doit également être utilisé lorsqu'on considère les activités d'une carrière ou d'une mine individuelle, car une efficacité économique élevée de la production du point de vue d'une entreprise individuelle n'est pas toujours la même du point de vue économique national, puisqu'elle est parfois atteinte à le coût de la forte consommation de ressources naturelles et de la pollution de l’environnement.

La stratégie environnementale pour le développement de l'industrie minière doit être basée sur l'optimisation de l'impact de l'exploitation minière sur l'environnement.

CONCLUSION

L'analyse du problème de l'interaction entre l'exploitation minière et l'environnement a permis d'identifier les schémas de cette interaction et d'esquisser les principales voies de résolution du problème à l'avenir. Une nouvelle classification des types et des résultats de l'impact de l'exploitation minière sur divers éléments de la biosphère est d'une importance fondamentale, ce qui permet un développement plus raisonnable d'une stratégie de développement de l'exploitation minière. L’optimisation de l’impact environnemental de l’exploitation minière peut être obtenue en créant une production verte.

Cela nécessite un développement approfondi de la recherche en écologie minière visant au développement et à la mise en œuvre ultérieure de : la surveillance de la partie de la biosphère exposée à l'exploitation minière ; principes et méthodologie d'évaluation économique de l'efficacité des mesures d'utilisation rationnelle des ressources minérales et de protection de l'environnement ; techniques et technologies de production minière à faibles déchets, et par la suite - sans déchets.

Les mesures de protection de l'environnement, les travaux scientifiques et pratiques visant à optimiser l'impact de l'exploitation minière devraient être fondés sur le concept d'intensification, qui présuppose comme condition préalable une voie intensive de développement de l'industrie minière et un concept minier-écologique basé sur l'unité des problèmes de utilisation rationnelle et protection du sous-sol et utilisation rationnelle des ressources naturelles.

La connaissance des lois de la biosphère et leur prise en compte lors de l'organisation de la production minière est une condition importante pour prévenir les effets néfastes des mines, carrières et usines de transformation sur l'environnement naturel et améliorer son état à l'avenir.

Une évaluation correcte des dispositions de l'écologie moderne permet, grâce à des changements mineurs dans le système de développement économique des différentes régions, d'harmoniser les intérêts du développement de l'industrie et de l'agriculture avec le maintien de l'état optimal de l'environnement naturel.

L'homme doit apprendre à contrôler l'évolution des populations naturelles, minimiser la possibilité d'émergence de formes nuisibles spécifiquement adaptées et favoriser l'émergence de formes utiles.

LISTE BIBLIOGRAPHIQUE DE LA LITTÉRATURE

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3. S.N. Podvishenski, V.I. Chalov, O.P. Kravchino, « Utilisation rationnelle des ressources naturelles dans le complexe minier », Moscou, « Nedra », 1988.

4. E.I. Zakharov, A.A. Lebedkova, « Protection de l'environnement. Pour les étudiants des spécialités minières », Manuel. - Toula : TulPI, 1987

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