Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Геологические аспекты добычи полезных ископаемых.




Поле́зные ископа́емые — минеральные образования земной коры, химический состав и физические свойства которых позволяют эффективно использовать их в сфере материального производства.

По назначению выделяют следующие виды полезных ископаемых:

Горючие полезные ископаемые (нефть,природный газ, горючие сланцы, торф, уголь)

Нерудные полезные ископаемые — строительные материалы (известняк, песок, глины и др.), строительный камень и пр.

Руды (руды чёрных, цветных и благородных металлов)

Камнецветное сырьё (яшма, родонит, агат, оникс, халцедон, чароит, нефрит и др.) и драгоценные камни (алмаз, изумруд, рубин, сапфир).

Гидроминеральные (подземные минеральные и пресные воды)

Горно-химическое сырьё (апатит и фосфаты минеральные соли, барит, бораты и др.)

Скопления полезных ископаемых образуют месторождения, а при больших площадях распространения — районы, провинции и бассейны. Различают твёрдые, жидкие и газообразные полезные ископаемые.

Добыча полезных ископаемых осуществляется двумя способами: подземным и открытым

Подземный способ осуществляется шахтами или штольнями

- Шахта представляет вертикальное сложное горно-техническое сооружение. Глубина вертикальных стволов шахт при добыче может быть от нескольких сотен метров до 2.5 км. Обычно шахты представляют сочетание вертикальных и горизонтальных подземных выработок

- Штольни применяют в тех случаях, когда полезные ископаемые находятся в гористой местности. На склоне горы проходит горизонтальная горная выработка, по которой руда извлекается из недр

Открытый способ осуществляется карьерами, разрезами и траншеями. При разработке россыпных месторождений применяют дражный и гидромеханический способы

- Карьер имеет форму глубокой чаши. Глубина карьера может достигать нескольких сотен метров, площадь - десятков квадратных километров

- Разрез или траншея имеют линейную форму, их размеры значительно меньше, чем размер карьеров

- Дражный способ применяется для отработки крупных россыпных месторождений на довольно крупных реках, т. к. драга - это плавучий горно-обогатительный комплекс

- Гидромеханический способ применяется на небольших реках. Это способ механизации с помощью потоков воды

Любой способ добычи полезных ископаемых значительно влияет на природную среду. Особое влияние испытывает верхняя часть литосферы. При любом способе добычи происходит значительная выемка пород и их перемещение. Первичный рельеф заменяется техногенным. В горной местности это приводит к перераспределению приземных потоков воздуха. Нарушается цельность определенного объема пород, увеличивается их

трещиноватость, появляются крупные полости, пустоты. Большая масса пород перемещается в отвалы, высота которых достигает 100 м и более. Нередко отвалы располагаются на плодородных землях. Создание отвалов обусловлено тем, что объемы рудных полезных ископаемых по отношению к вмещающим их породам невелики. Для железа и алюминия это 15—30%, для полиметаллов — около 1—3%, для редких металлов — менее 1%.

Откачка воды из карьеров и шахт создает обширные депрессионные воронки, зоны снижения уровня водоносных горизонтов. При карьерной добыче диаметры этих воронок достигают 10—15 км, площади — 200—300 кв. км.

Проходка шахтных стволов приводит также к соединению и перераспределению вод между ранее разобщенными водоносными горизонтами, прорывам мощных потоков воды в туннели, забои шахт, что значительно затрудняет добычу.

Истощение фунтовых вод в районе горных выработок и осушение поверхностных горизонтов сильно влияют на состояние почв, растительного покрова, величину поверхностного стока, обуславливают общее изменение ландшафта.

Создание крупных карьеров и шахтных полей сопровождается активизацией различных инженерно-геологических и физико-химических процессов:

— возникают деформации бортов карьера, оползни, оплывины;

— происходит оседание земной поверхности над отработанными шахтными полями. В скальных породах оно может достигать десятков миллиметров, в некрепких осадочных породах — десятков сантиметров и даже метров;

— на соседних с горными выработками площадях усиливаются процессы эрозии почв, оврагообразования;

— в выработках и отвалах активизируются во много раз процессы выветривания, идет интенсивное окисление рудных минералов и их выщелачивание, во много раз быстрее, чем в природе, идет миграция химических элементов;

— в радиусе нескольких сот метров, а иногда и километров, происходит загрязнение почв тяжелыми металлами при транспортировке, ветровом и водном разносе, почвы также загрязняются нефтепродуктами, строительным и промышленным мусором. В конечном счете, вокруг крупных горных выработок создается пустошь, на которой растительность не выживает. Например, разработка магнезитов в Сатке привела к гибели сосновых лесов в радиусе до 40 км. Пыль, содержащая магний, попала в почву и изменила щелочно-кислотный баланс. Почвы из кислых превратились в слабощелочные. Кроме того, карьерная пыль как бы зацементировала хвою, листья растений, что вызвало их оскудение, увеличение мертвопокровных пространств. В конечном итоге, леса погибли.

На Южном Урале, где большинство месторождений залегает на глубинах до 300 м, преобладает карьерная добыча

 

21. Геоэкологические аспектыпромышленности.

Деятельность пром-ти весьма разнообразна – от добычи и переработки сырья до выпуска сложнейших механизмов и машин. Геоэк-ие последствия промыш-го проз-ва складываются в форме своеобразной пирамиды, которая в общем виде напоминает экол-ую пирамиду, состоящую из четырех этажей. В основании пирамиды лежит добыча сырья, преимущественно минерального. Известно , что около 95-98% добываемого на этом этапе сырья идет в отходы в виде пустой породы, руды низкой концентрации, грунта ит.д.

Только 2-5% сырья достигает след. уровня, который можно назвать уровнем переработки сырья. В результате получают промежуточную продукцию, напр., железо, сталь, прокат различного осортамента, цветные металлы, разнообр. хим-е в-ва, и.т.д.

Промежуточная продукция используется на след. стадии, в машиностроении и легкой пром-ти, производящие разнообразные орудия труда и предметы потребления. На этой стадии доля полезного продукта от исходного количества сырья еще более сокращается.

Наконец, на высшей стадии пром-го произ-ва мы имеем дело с современной индустрией высокой сложности и точности, производящей аппараты электроники, микроэлектроники и машиностроения, композитные материалы, продукты биотехнологии и прочие товарытак называемой высокой технологии. На этой завершающей стадии произ-ва объем используемых материалов сокращается до минимума, но возрастают капиталловложения в высокую квалификацию персонала, передовые технологии и дорогостоящие комплектующие.

В соответствии со стадиями пром-го произ-ва возникают опред-ые тенденции изменения геоэкол-х проблем:

Объем извлекаемых ресурсов и перерабатываемого сырья снижается;

Объем загр-х отходов, сбрасываемых в ОС , сокращается;

Однако токсичность сбросов резко увел-ся, так что результирующее загрязнение может и не уменьшается.

Для борьбы с неблаг-ми геоэкол-ми последствиями пром-го произ-ва сущ-т 2 принципиальных подхода:

Управление загрязнениями на конечной стадии произ-ва;

Системная перестройка произ-го цикла.

При стратегическом подходе типа 1) управление загр-ми осущ-ся после завершения технологического цикла, в виде как бы дополнения к нему. Этот подход носит условное название «на конце трубы». Переработка загр-й «на конце трубы» не сокращает объем или массу загрязнителей. Она попросту перемещает отходы, после их обработки, из одной среды в другую, более удобную при данном технологическом цикле, напр., из воздуха в землю. Во многих случаях обработка отходов перемещает эмиссии, выпускаемые в в воздух, в водную среду. Такого рода операции нежелательны в долгосрочном плане, хотя и могут казаться приемлемыми как временная мера. Обработка отходов за пределами основного технологического цикла, т.е. «на конце трубы», чрезвычайно широко распространена, хотя по сути не решает экологических проблем. Такая технология иногда носит название « малоотходная» или более того «безотходная», что как мы видим, не верно.

 

При стратегическом подходе типа 2) в качестве долгосрочной, недостижимой на 100% цели ставится задача добиться такого произ-ва, которое было бы полностью замкутым, подобно космическому кораблю в продолжительном автономном полете. С этих позиций сущ-т 3 класса технологических подходов, требующих системной перестройки пром-го проз-ва для действительного снижения объема, массы и токсичности отходов, сбросов и эмиссий:

Экономия сырья, материалов и энергии;

Увеличение степени использования пром-го продукта;

Извлечение полезных продуктов из пром-х отходов.

Национальная политика, направленная на решение этих подходов может принести как экол-ую, так и экон-ую выгоду.

 





Рекомендуемые страницы:

Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015- 2021 megalektsii.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.