ТЕХНОЛОГИЯ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПЛАНИРОВКИ УЧАСТКА ПРОДУКЦИЕЙ НА ОСНОВЕ ОТХОДОВ УГЛЕОБОГАЩЕНИЯ

УДК 504.5 Груздева Тамара Владимировна, студентка магистратуры Кемеровский государственный институт Россия, г. Кемерово e-mail: gruuzdeva.tv@mail.ru ТЕХНОЛОГИЯ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПЛАНИРОВКИ УЧАСТКА ПРОДУКЦИЕЙ НА ОСНОВЕ ОТХОДОВ УГЛЕОБОГАЩЕНИЯ Аннотация: Наиболее распространенным способом добычи угля в Кемеровской области по-прежнему является открытый. Для добычи угля, особенно открытым способом, характерно изменение рельефа на участке работ – образование искусственных отрицательных (карьерная выемка) и положительных (отвалы) форм рельеф. Ключевые слова: отходы, обогащение угля, рекультивация, вскрышные породы, сырьё. Gruzdeva Tamara Vladimirovna master student Kemerovo State University Russia, Kemerovo THE TECHNOLOGY OF VERTICAL PLANNING OF THE SITE WITH PRODUCTS BASED ON COAL ENRICHMENT WASTE Abstract: The most common method of coal mining in the Kemerovo region is still open. Coal mining, especially in the open method, is characterized by a change in the relief at the work site – the formation of artificial negative (quarry excavation) and positive (dumps) relief forms. Key words: waste, coal enrichment, reclamation, overburden, raw materials. Угольная промышленность – одна из базовых отраслей экономики России. Из угледобывающих регионов самым мощным поставщиком угля является Кузнецкий бассейн, здесь производится более половины (58 %) всего добываемого угля в стране и 73 % углей коксующихся марок. Приоритетными направлениями государственной политики в области обращения с отходами являются приоритетными в следующей последовательности: максимальное использование исходных сырья и 1 Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 06/2022 https://tribune-scientists.ru материалов; предотвращение образования отходов; сокращение образования отходов и снижение класса опасности отходов в источниках их образования; обработка отходов; утилизация отходов; обезвреживание отходов. Решение о выборе технологии как «наилучшей» и «доступной» принимается с учетом ее доступности с финансовой точки зрения. НДТ предполагает использование отходов производства (вскрышных и вмещающих пород, отходов углеобогащения, золошлаковых и других видов отходов 4 и 5 классов опасности) для закладки выработанного пространства открытых и подземных горных выработок. Фактически данная НДТ представляет собой технический этап рекультивации. Цель и потребность реализации намечаемой хозяйственной деятельности обусловлена следующим: 1. Исключением дополнительных объемов изъятия земельных ресурсов для хранения отходов углеобогащения. 2. Отсутствием нормативных документов, устанавливающих нормы и правила экологически безопасного ведения работ при получении минеральной продукции на основе отходов углеобогащения с учетом передовых природоресурсосберегающих технологий. Произведенный продукт должен соответствовать классификации по пригодности его использования для рекультивации в зависимости от показателей химического, агрохимического и гранулометрического состава и инженерно- геологической характеристики в соответствии с ГОСТ 17.5.1.03-86 Охрана природы (ССОП). Земли. Классификация вскрышных и вмещающих пород для биологической рекультивации земель [1]. Исходные компоненты, используемые в качестве сырья, должны соответствовать требованиям, устанавливаемым для конечного продукта в соответствии с требованиями СанПиН 1.2.3685-21, ГОСТ 17.5.1.03-86 [2]. Показатели химического и гранулометрического состава, агрохимических и агрофизических свойств в сырье должно соответствовать классификации по пригодности его использования для рекультивации по ГОСТ 17.5.1.03-86. Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 06/2022 https://tribune-scientists.ru 2 Стандарт предназначен для исследования свойств вскрышных и вмещающих пород и их смесей при проектировании и выполнения рекультивационных работ на землях, нарушаемых в процессе горного производства и строительства. Вскрышные и вмещающие породы классифицируют по пригодности их использования для биологической рекультивации в зависимости от показателей химического и гранулометрического состава и инженерно-геологической характеристики в соответствии с таблицей ГОСТа 17.5.1.03-86. Проведены лабораторные исследования следующих компонентов, планируемых к применению для производства продукции минеральной в качестве сырья: 1. отходы породы при обогащении рядового угля, код по ФККО – 2 11 331 11 20 5 (табл. 1); 2. отходы (осадок) флокуляционной очистки оборотной воды при обогащении угольного сырья обезвоженный, код по ФККО – 2 11 381 21 20 5 (табл. 2); 3. углеродно-минеральный порошок (УМП) (табл. 3). Таблица 1 Компонентный состав отхода «отходы породы при обогащении рядового угля» Наименование показателя Химический состав Компонентный состав, % 26,120% Вода 26,120 Углерод 1,480% 1,480 0,512% Алюминия оксид 0,512 0,954% Дижелеза триоксид 0,954 420 млн-1 Сера 0,042 Кальций 1,861 18610 мг/кг Магний 8200 мг/кг 0,820 0,076 Марганца оксилы 760 мг/кг Титана оксид 0,330 0,330% Фосфаты 0,032 320 мг/кг 0,005 Кобальт 50 мг/кг 3 Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 06/2022 https://tribune-scientists.ru 80 мг/кг 70 мг/кг 90 мг/кг 30 мг/кг 67,741% Никель 0,008 Меди оксид 0,007 Цинка оксид 0,009 Свинец 0.003 Кремния диоксид 67,741 По результатам биотестирования отхода «порода при обогащении рядового угля, код по ФККО – 2 11 331 11 20 5 установлено, что кратность безвредного разведения водной вытяжки из отхода, при которой вредное воздействие на гидробионты отсутствует, БКР10-96 = 1 и ТКР20-22 = 1. Поэтому, в соответствии с Приказом Минприроды России «Об утверждении Критериев отнесения отходов к I–V классам опасности по степени негативного воздействия на окружающую среду» от 04.12.2014 N 536, исследованная проба отходов может быть отнесена к V (пятому) классу опасности по степени негативного воздействия на окружающую среду. По результатам биотестирования отхода «(осадок) флокуляционной очистки оборотной воды при обогащении угольного сырья обезвоженный», код по ФККО – 2 11 381 21 20 5 установлено, что кратность безвредного разведения водной вытяжки из отхода, при которой вредное воздействие на гидробионты отсутствует, БКР10-96 = 1 и ТКР20-22 = 1. Поэтому, в соответствии с Приказом Минприроды России «Об утверждении Критериев отнесения отходов к I –V классам опасности по степени негативного воздействия на окружающую среду» от 04.12.2014 N 536, исследованная проба отходов может быть отнесена к V (пятому) классу опасности по степени негативного воздействия на окружающую среду [3]. Таблица 2 Компонентный состав отхода «(осадок) флокуляционной очистки оборотной воды при обогащении угольного сырья обезвоженный» Наименование показателя Химический состав Компонентный состав, % Вода 9,620 Углерод 2,000 Алюминия оксид 0,570 Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 06/2022 https://tribune-scientists.ru 9,620% 2,000% 0,570% 4 1,020% 2540 млн-1 19800 мг/кг 9400 мг/кг 520 мг/кг 0,600% 460 мг/кг 70 мг/кг 80 мг/кг 90 мг/кг 90 мг/кг 20 мг/кг 82,883% Дижелеза триоксид 1,020 Сера 0,254 Кальций 1,980 Магний 0,940 Марганца оксилы 0,052 Титана оксид 0,600 Фосфаты 0,046 Кобальт 0,007 Никель 0,008 Меди оксид 0,009 Цинка оксид 0,009 Свинец 0,002 Кремния диоксид 82,883 УМП представляет собой продукт, образующийся при производстве активированного угля. УМП получают в результате очистки дымовых газов от печей (предварительного окисления, карбонизации и активации), которые поступают в камеру дожига и далее в котёл-утилизатор для создания пара, необходимого для печи активации. Таблица 3 Компонентный состав углеродно-минерального порошка Определяемый показатель Наименование компонента Содержание, % Влага Влага гигроскопическая 14,33 Алюминия оксид Алюминий 3,075 Калия оксид Калий 0,5 Магния оксид 7,807 Магний Кальция оксид 22,96 Кальций Железа триоксид 3,767 Железо 0,058 Марганца оксид Марганец Натрия оксид Натрий 0,378 Фосфора оксид (V) Фосфор 0,08 Титан Титана триоксид 0,083 0,004 Ванадий оксид (V) Ванадий Барий Бария оксид 0,015 Медь Медь 0,0098 0,465 Хром Хром Сера Сера 0,181 Селен Селен 0,0006 Цинк Цинк 0,012 Литий 0,012 Литий Никель 0,128 Никель Молибден 0,009 Молибден Сурьма 0,105 Сурьма Олово 0,0004 Олово Кобальт 0,0028 Кобальт Стронций 0,016 Стронций Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 06/2022 https://tribune-scientists.ru 5 Свинец 0,0014 Свинец По результатам выполненных исследований УМП по содержанию химических элементов не превышает предельно допустимые и ориентировочно допустимые концентрации (ПДК/ОДК), установленные для почв. Основные показатели УМП согласно требованиям ГОСТ 17.5.1.03-86, соответствуют требованиям для подстилающих слоев. Предполагается производство двухкомпонентной минеральной продукции на основе отходов углеобогащения (табл.4) или трехкомпонентной минеральной продукции на основе отходов углеобогащения с добавлением углеродно- минерального порошка (таб. 5). Выбор производства двух- или трехкомпонентной продукции будет обусловлен наличием всех сырьевых компонентов. Таблица 4 Состав двухкомпонентной продукции Массовая доля компонентов Код отхода Наименование компонента продукта в составе смеси по ФККО Отходы (осадок) флокуляционной очистки 2 11 381 21 оборотной воды при обогащении угольного сырья 20% 20 5 обезвоженный 2 11 331 11 Отходы породы при обогащении рядового угля 80% 20 5 Таблица 5 Состав трехкомпонентной продукции Массовая доля компонентов Код отхода Наименование компонента продукта в составе смеси по ФККО Отходы (осадок) флокуляционной очистки 2 11 381 21 оборотной воды при обогащении угольного сырья 20% 20 5 обезвоженный 2 11 331 11 Отходы породы при обогащении рядового угля 79,95% 20 5 (не является Углеродно-минеральный порошок (ТУ 23.99.19-001- 0,05% 35101619-2021) отходом) Основной целью разработки новой технологии и новой продукции является организация производства минеральной продукции двух- и 6 Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 06/2022 https://tribune-scientists.ru трехкомпонентной на основе отходов углеобогащения, использование которой предусмотрено для планировки поверхности и на техническом этапе рекультивации земель, что позволит способствовать уменьшению образования отходов угледобывающей отрасли и отходов углеобогащения. Таким образом, планируемая деятельность по производству минеральной продукции на основе отходов углеобогащения, планируемой к использованию на техническом этапе рекультивации земель, в т.ч. нарушенных в результате угледобывающей деятельности:  ориентирована на НДТ в области рекультивации нарушенных территорий;  с точки зрения осуществления деятельности по обращению с отходами предусмотрена с соблюдением основных принципов государственной политики в области обращения с отходами;  позволяет исключить необходимость вовлечения дополнительных земельных ресурсов для организации объектов размещения отходов углеобогащения, сократить объемы отходов, размещаемых в действующих объектах размещения отходов. Список литературы: 1. ГОСТ 17.5.1.03-86. Охрана природы. Земли. Классификация вскрышных и вмещающих пород для биологической рекультивации земель. 2. СанПиН 1.2.3685-21 Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания. 3. Приказ Минприроды России от 04.12.2014 г. № 536 «Об утверждении критериев отнесения опасных отходов к I-IV классам опасности по степени негативного воздействия на окружающую среду» // Справочно-правовая система «Консультант-Плюс». Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 06/2022 https://tribune-scientists.ru 7