CC BY
58
----------------------------------------- © А.А. Козловский, В.В. Наумкин,
А.В. Бочкарев, 2010
УДК 622.271.45.
А.А. Козловский, В.В. Наумкин, А.В. Бочкарев
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА КАРЬЕРА ЗАПАДНЫЙ г. МАГНИТНОЙ В КА ЧЕСТВЕ ПОЛИГОНА ДЛЯ СКЛАДИРОВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ
Обобщен опыт складирования промышленных отходов в Западном карьере г. Магнитный.
Ключевые слова: черная металлургия, карьер, металлические отходы, отвалообразова-ние, ветровая эрозия.
Семинар № 13
Открытое акционерное общество «Магнитогорский металлургический комбинат» является крупнейшим предприятием чёрной металлургии России, его доля в объёме металлопродукции, реализуемой на внутреннем рынке страны, составляет около 20 %. Предприятие представляет собой крупный металлургический комплекс с полным производственным циклом, начиная с подготовки железорудного сырья и заканчивая глубокой переработкой черных металлов. ММК производит самый широкий на сегодняшний день сортамент металлопродукции среди предприятий Российской Федерации и стран СНГ. Около половины продукции ОАО «ММК» экспортируется в различные страны мира.
Своим рождением Магнитогорск обязан уникальному во всех отношениях скоплению железных руд горы Магнитной. Так издавна называлась группа сравнительно невысоких гор (Атач, Дальняя, Узянка, Ежовка, Березовая) занимавших в общей сложности площадь примерно 25 квадратных километров на левом (азиатском) берегу реки Урал. Здесь на небольшой территории были
сконцентрированы почти полмиллиарда тонн высокосортной железной руды, залегавшей неглубоко, а зачастую и непосредственно выходивших на поверхность. Содержание железа в лучших рудах достигало 70 %.
Железный рудник месторождения г.Магнитной и валунчатых руд расположен в 12 км от центра г. Магнитогорска и входит в его городскую черту. Месторождение состоит из трех карьеров: Западного и Восточного, разделенных горой Атач, и Восточного карьера валунчатых руд. Западный карьер разрабатывался с 1929 г. по 1984 г. Глубина карьера от условной отметки 450 м, разделяющей глубинную и нагорную части, составляет 105 м. Площадь нарушенных земель Западным карьером равна 261,5 га, объем горной массы выработанного пространства — 155 млн м3 и характеризуется следующими показателями:
1. Сравнительно большие площади и объемы горной массы.
2. Наличие берм безопасности, подвергающихся самозарастанию.
3. Сложный гористый рельеф местности с разделением карьеров горы
Магнитной и отработанными нагорной и низменной частями.
4. Значительная глубина и соответствующая обводненность, требующие постоянного откачивания воды.
5. Наличие в откосах бортов скальных вмещающих пород [2].
С 1984 г. по проекту института «Уралгипроруда» ведутся рекультива-ционные работы по засыпке Западного карьера. Засыпка производится в основном мартеновскими, доменными шлаками и другими промышленными отходами. Объем засыпки карьера шлаками и различными отходами на 01.01.2008г. составляет 41,79 млн м3. Выполнена техническая и биологическая рекультивация на площади, равной 11,4 га.
В настоящее время объем засыпки карьера металлургическими шлаками составляет — 3,55 млн м3, 0,82 млн м3 — прочими отходами. Технология производства работ — комбинированная. Мусор и отходы транспортируются железнодорожным транспортом до перегрузочного склада. Со склада отходы отгружаются экскаватором ЭКГ-4,6 в большегрузные автосамосвалы БелАЗ-7547. Также отходы доставляются автотранспортом непосредственно к месту складирования без перегрузки. Раздельно складируются доменные и сталеплавильные шлаки. Это позволит извлечь из них оставшиеся ценные компоненты при внедрении новых технологий переработки. В настоящее время разрабатывается проект реконструкции шлакопе-реработки. ММК успешно осуществляет большую и планомерную работу по утилизации техногенных отходов собственного производства. Комплексная программа по переработке желесосодержа-щих отходов включает в себя использование ранее накопленных отвальных и текущих шлаков. Из них получают щебень, идущий на строительные работы,
и попутно извлекают все крупногабаритные и мелкие металлические отходы, которые используются в сталеплавильном производстве. Ориентировочная оценка показывает, что в отвалах содержание металла может достигать 20 %. Добытый при переработке шлаков металл дешевле приобретаемого металлического лома. Поэтому широкое использование металлоотходов позволяет в значительной мере снизить затраты на приобретение лома черных металлов.
За минувший год на ММК переработаны все текущие металлургические шлаки и часть отвальных. Добытая из шлака металлическая фракция использовалась в шихте сталеплавильного производства, а 1,4 миллиона тонн отходов, превращенных в товарную продукцию, отправлено потребителям граншлака и щебня. К тому же, немалое количество шлаков пошло на рекультивацию выработанных карьеров.
Часть отходов (отходы деревообрабатывающих предприятий, пластик, отходы целлюлозы, бумаги и картона и др.) легковоспламеняющаяся. В месте складирования отходов происходят возгорания по различным причинам. Опыт тушения показал, что не всегда эффективно просто залить водой или засыпать инертным материалом. Визуально возгорание предотвращено, но оно продолжается уже внутри отвала и его невозможно контролировать, также неизвестно какие химические реакции там происходят. В Западном карьере был опробован метод тушения возгораний с помощью пыли, поступающей с огнеупорного производства (до применения данной технологии пыль поступала в общем объеме отходов и складировалась отдельно). Пыль транспортируется в специально оборудованных автомашинах. Специальное оборудование позволяет компактно складировать ее без пылеоб-
разования. Пыль выгружается на место возгорания, сильно растекаясь, не допускает проникновение воздуха, и возгорание естественным путём прекращается. Но этот метод эффективен только для оперативной локализации возгорания. В настоящее время отходы складируются по более совершенной технологии. Формирование отвала отходов ведётся одновременно со складированием пыли. Пыль складируется в форме решётки (размер ячейки- 10м*10м), разделяя тем самым отвал на секторы. При возгорании в одном секторе, пыль не допустит распространения огня по всему отвалу. Данный вид отвалообразова-ния был применен в 2005году. После применения этого способа складирования, количество возгораний на отвале отходов существенно снизилось.
Интенсивный рост промышленного производства и увеличение образования токсичных твердых промышленных отходов, пастообразных и жидких отходов вызывает все большее загрязнение окружающей среды. Устройство полигона для обезвреживания и захоронения токсичных промышленных отходов является частью выполнения экологической политики предприятия, заключающейся в решении вопросов утилизации отходов и рекультивации выработанных пространств.
На данный момент для строительства полигонов под размещение промышленных отходов 1—3 класса опасности требуется выделять специальное место, занимая всё больше сельскохозяйственных земель, платить за это экологические штрафы. В тоже время в выработанных пространствах карьеров традиционно размещаются отходы 4 класса опасности, к которым гораздо меньше требований и условий при складировании.
При соблюдении определённых условий и технологий возможно строительство полигонов для размещения опасных отходов в выработанных пространствах карьеров и отвалах, формируемых в процессе разработки. Отвальные породы зачастую складируются с достаточно высоким содержанием ценных компонентов, так как в настоящее время не существует технологии их извлечения. Также есть большой перечень опасных отходов, которые невозможно переработать при существующих технологиях. При размещении полигона в теле породных отвалов появляется возможность комплексной переработки при появлении соответствующих технологий.
В данный момент в карьере Западный г.Магнитной ведется строительство полигона для размещения промышленных отходов высоких классов опасности. При проектировании полигона рассмотрен геологический состав пород, учтены особенности техногенного рельефа местности, проанализированы условия расположения предполагаемого участка складирования отходов, проведена оценка влияния карьерного водоотлива. Рассмотрены физико-механические и химические свойства размещаемых отходов, проведена оценка их влияния на окружающую природную среду при размещении на полигоне.
Промышленные отходы, формирующиеся по ходу технологического процесса, собирают на промышленной площадке каждого цеха, где укладывают в тару, соответствующую классу опасности отходов. Загрузка в автотранспорт, транспортирование, выгрузка и захоронение отходов на полигоне осуществляется в соответствии с инструкциями, разработанными предприятием, согласно требованиям СНиП [1].
Выбранный в качестве места складирования отходов существующий отработанный карьер позволил не допустить дополнительного изъятия земель под полигон, а также разместить данный объект на уже техногенно измененной территории. Строительством карьера значительной глубины изменен ландшафт, нарушен водный и воздушный режим района. Естественная растительность сохранилась лишь на отдельных участках(балки, крупные склоны, заповедные участки). Весь растительный покров находится под прямым воздействием человека. Интенсивная антропогенная нагрузка на окружающую природу привела к изменению численности и видового состава диких животных и птиц.
Предусмотренные в проекте мероприятия по биологической рекультивации позволят:
• восстановить нарушенный почвенный и растительный покров с использованием районированных видов травяной растительности;
• предотвратить развитие процессов водной и ветровой эрозии, ослабить отрицательное воздействие на прилегающие земельные площади.
Реализация обширной программы по охране окружающей среды подчинена главной цели, обозначенной в экологической политике предприятия, — свести к минимуму техногенное воздействие на природу.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Пособие по проектированию полигонов по обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов (к СНиП 2.01.28-85).8
2. ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат». ГОП. Рудник. Капремонт. Ре-
культивация Западного карьера г. Магнитной. Рабочий проект. ОАО «Магнитогорский ГИПРОМЕЗ». 2003. ЕШ
Коротко об авторах
Козловский А.А., Наумкин В.В., Бочкарев А.В. — ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат», [email protected]
----------------------------------- ДИССЕРТАЦИИ
ТЕКУЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ О ЗАЩИТАХ ДИССЕРТАЦИЙ ПО ГОРНОМУ ДЕЛУ И СМЕЖНЫМ ВОПРОСАМ
Автор Название работы Специальность Ученая степень
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ЛАРИН Алексей Владимирович Обоснование проектных решений по рациональному освоению подземного пространства горнотехнических систем 25.00.21 к.т.н.
