Защита среды обитания на территории горнодобывающего предприятия АО

Значение параметра d50 при рабочих условиях (диаметре циклона, скорости потока, плотности пыли, динамической вязкости газа) рассчитывается по формуле:(3.18)Для условий работы типового циклона справедливы следующие значения: DT = 0,6 м; ρЧТ = 1930 кг/м3; μТ = 22,2∙10-6 Па∙с; ωТ = 3,5 м/с. Таким образом, диаметр частиц реально осаждаемых с эффективностью 50% при рабочих условиях d50:d50 = 2,7< dм = 18 мкм.Рассчитывается параметр Х по формуле:(3.19)Параметру Х соответствует значение нормальной функции распределения Ф(Х) = 0,9772 (таблица 3.8).Таблица3.8–ЗначениянормальнойфункциираспределенияФ(Х)ХФ(Х)ХФ(Х)ХФ(Х)ХФ(Х)—2,70—2,60—2,50—2,40—2,30—2,20—2,10—2,00—1,98—1,96—1,94—1,92—1,90—1,88—1,86—1,84—1,82—1,80—1,78—1,76—1,74—1,72—1,70—1,68—1,66—1,64—1,62—1,60—1,58—1,56—1,54—1,52—1,50—1,48—1,46—1,44—1,42—1,40—1,38—1,36—1,34—1,32—1,30—1,28—1,26—1,24—1,22—1,20—1,18—1,16—1,14—1,12—1,10—1,080,00350,00470,00620,00820,01070,01390,01790,02280,02390,02500,02620,02740,28800,03010,03140,03290,03440,03590,03750,03920,04090,04270,04460,04650,04850,05050,05260,05480,05710,05940,06180,06430,06680,06940,07210,07490,07780,08080,08380,08690,09010,09340,09680,10030,10380,10750,11120,11510,11900,12300,12710,13140,13570,1401—1,06—1,04—1,02—1,00—0,98—0,96—0,94—0,92—0,90—0,88—0,86—0,84—0,82—0,80—0,78—0,76—0,74—0,72—0,70—0,68—0,66—0,64—0,62—0,60—0,58—0,56—0,54—0,52—0,50—0,48—0,46—0,44—0,42—0,40—0,38—0,36—0,34—0,32—0,30—0,28—0,26—0,24—0,22—0,20—0,18—0,16—0,14—0,12—0,10—0,08—0,06—0,04—0,02—0,000,14460,14920,15390,15870,16350,16850,17360,17880,18410,18940,19490,20050,20610,21190,21770,22360,22970,23580,24200,24830,25460,26110,26760,27430,28100,28770,29460,30150,30850,31560,32280,33000,33720,34460,35200,35940,36690,37450,38210,38970,39740,40520,41290,42070,42860,43640,44430,45220,46020,46810,47610,48400,49200,50000,000,020,040,060,080,100,120,140,160,180,200,220,240,260,280,300,320,340,360,380,400,420,440,460,480,500,520,540,560,580,600,620,640,660,680,700,720,740,760,780,800,820,840,860,880,900,920,940,960,981,001,021,041,060,50000,50800,51600,52390,53190,53980,54780,55570,56360,57140,57930,58710,59480,60260,61030,61790,62550,63310,64060,64800,65540,66280,67000,67720,68440,69150,69850,70540,71230,71900,72570,73240,73890,74540,75170,75800,76420,77030,77640,78230,78810,79390,79950,80510,81060,81590,82120,82640,83150,83650,84130,84610,85080,85541,081,101,121,141,161,181,201,221,241,261,281,301,321,341,361,381,401,421,441,461,481,501,521,541,561,581,601,621,641,661,681,701,721,741,761,781,801,821,841,861,881,901,921,941,961,982,002,102,202,302,402,502,602,700,85990,86430,86860,87290,87700,88100,88490,88880,89250,89620,89970,90320,90660,90990,91310,91620,91920,92220,92510,92790,93060,93320,93570,93820,94060,94290,94520,94740,94950,95150,95350,95540,95730,95910,96080,96250,96410,96560,96710,96860,96990,97130,97260,97380,97500,97610,97720,98210,98610,98930,99180,99380,99530,9965Эффективность очистки газов в циклоне:(3.20)Выводы: выбранный циклон обеспечивает эффективность очистки газа, равную η = 0,989 при требуемой степени очистки 0,8.Следовательно, циклон выбран правильно.Выбранный циклон имеет тип ЦН-15, диаметр 450 мм. Расчетная скоростьв циклоне отклоняется от оптимальной (3,5 м/c) на 7,71%, что меньше 15% и соответственно тип циклона подходит для очистки газа при заданных условиях.3 Расчет акустического экранаЗвукоизолирующие конструкции в виде акустических экранов (АЭ) применяют для снижения уровня шумов в окружающей среде, создаваемых открыто установленными или движущимися источниками шума. Использовать акустические экраны целесообразно в том случае, если уровень шума источника превышает более чем на 10 дБ уровень шумов, создаваемых другими источниками в рассматриваемой зоне. Эффективность АЭ зависит в первом приближении от длины звуковой волны источника звука и размеров АЭ, а также от формы конструкции экрана, свойств применяемых материалов и др.Конструктивно акустический экран представляет собой плоскость, за которой создается зона звуковой тени (рисунок 3.3). 1 – источник шума; 2 – акустический экран; 3 – зона звуковой тениРисунок 3.2 – Схема образования звуковой тени за акустическим экраномИсходные данные для расчета: замеренный уровень шума в расчетной точке 75 дБА допустимый уровень шума 55 дБАрасстояние по горизонтали от акустического центра шумового участка до экрана R114,0 мрасстояние по горизонтали от экрана до расчетной точки R28 мвысота акустического центра транспортного потока Ни.ш.1мвысота расчетной точки Нр.т.3м.Требуемое снижение уровня шума составляет:75 – 55 = 20 дБА.Расчет высоты акустического экрана проводится последовательно для разных значений Нэ, пока не будет достигнуто требуемое снижение уровня шума. При расчетах высота экрана Нэ задается в пределах от 3 до 6 м. Вспомогательные расстояния а, b и c, м, определяются по следующим формулам:(3.21)(3.22)(3.23)где R1 – расстояние по горизонтали от акустического центра транспортного потока (по оси дальней полосы движения транспорта и на высоте 1 м над уровнем проезжей части) до экрана, м; R2 – расстояние по горизонтали от экрана до расчетной точки, м; Hэ – высота экрана, м; Ни.ш. – высота акустического центра транспортного потока, м; Нр.т. – высота расчетной точки, м. Далее определяется разность длин путей звуковых лучей δ, м:δ = a + b – c , (3.24) и по ней с помощью графика (рисунок 3.2) определяется искомое снижение шума экраном.1-транспортныепотоки;2-железнодорожныепоездаРисунок 3.3 – Графики для определения снижения уровня звукаэкраном-стенкойНэ = 3 мδ = 13,85 + 8 – 22,09 = -0,24 мНэ = 4 мδ = 14,32 + 8,06 – 22,09 = 0,29 мПо рисунку3.3:ΔLАэкв= 10,6дБА.Нэ = 5 мδ = 14,56 + 8,25 – 22,09 = 0,72 мПо рисунку3.3:ΔLАэкв= 12,9дБА.Нэ = 6 мδ = 14,87 + 8,54 – 22,09 = 1,3 мПо рисунку3.3:ΔLАэкв= 14,9дБА.Нэ = 7 мδ = 15,23 + 8,94 – 22,09 = 2,08 мПо рисунку3.3:ΔLАэкв= 16,7дБА.Нэ = 8 мδ = 15,65 + 9,43 – 22,09 = 2,99 мПо рисунку3.3:ΔLАэкв= 18,1дБА.Нэ = 9 мδ = 16,12 + 10,00 – 22,09 = 4,03 мПо рисунку3.3:ΔLАэкв= 19,1дБА.Нэ = 10 мδ = 16,64 + 10,63 – 22,09 = 5,18 мПо рисунку3.3:ΔLАэкв= 20,0дБА.Выводы: из анализа расчетов следует, что необходимое снижение шума обеспечивается при высоте экрана, равной Нэ = 10 м (ΔLАэкв = 20 дБА).ЗаключениеВ работе рассмотрена технология работ на золотодобывающем предприятии АО «Многовершинное». Предприятие совмещает работы и по добыче, и по извлечению золота.Проанализированы факторы негативного влияния предприятия на окружающую среду.Среди геоэкологических факторов выделяется изменение рельефа местности в районах деятельности при ведении буровзрывных работ, образование отвалов. В среднем на карьерные выемки и отвалы приходится до 90% нарушенных земель, 10% нарушенных земель связано с обеспечением добычи (дороги, ЛЭП, мосты, хозяйственные и производственные сооружения).При разработке карьера нарушается почвенный покров, ведущий к разрушению растительного биогеоценоза.Таким образом, в совокупном проявлении большого комплекса техногенных процессов в районе АО «Многовершинное», как и других горнодобывающих предприятий, формируется техногенез горного профиля, в результате интенсивного воздействия которого происходит преобразование верхней части литосферы и окружающей среды в целом.Далее в работе рассмотрена эмиссия в окружающую среду основных загрязняющих веществ, характерных для предприятий золотодобывающей отрасли.По данным АО «Многовершинное» при добыче и реагентном извлечении золота из породы происходит выделениебольших количеств неорганической пыли, оксида серы, аммиака, а также ряда токсичных загрязнителей. Загрязнители оказывают как локальное воздействие, так и способны к миграции с места ведения работ в воздушных массах, по системе грунтовых вод.В сточных водах повышено содержание взвешенных частиц и соединений тяжелых металлов.Работа буровзрывной техники, дробильных агрегатов и транспортных машин генерирует акустическое загрязнение с превышением нормативного уровня звукового давления.Из анализа преобладающих загрязняющих веществ в атмосферных выбросах и сточных водах рассматриваемого производства следует, что для средозащиты прежде всего нужно введение в технологическую цепочку аппарата пылеулавливания и отстойника.Из сопоставления достоинств и недостатков аппаратов газоочистки в настоящей работе заключено, что наибольшей эффективностью обладает циклонное оборудование.Для очистки газовых выбросов подобран циклонный пылеуловительтипа ЦН-15, который обеспечивает эффективность очистки газа, равную η = 0,989 при требуемой степени очистки 0,8. Выбранный циклон имеет диаметр 450 мм, при этом расчетная скоростьв циклоне отклоняется от оптимальной (3,5 м/c) на 7,71%, что меньше 15% и соответственно тип циклона подходит для очистки газа при заданных условиях.Для очистки сточных вод шлихования, загрязненных взвешенными примесями, в работе предложен проект отстойника шламов.Проектируемый отстойник для удаления взвешенных примесей из сточных вод, с расходом сточных вод 17000 м3/сут, имеющий 6 отделений при ширине каждого, равной 4 м, и длине 12 м, обеспечивает требуемый эффект осветления сточных вод 70%.Также в работе показано, что для АО «Многовершинное» характерно акустическое загрязнение окружающей среды – повышенное шумовое давление при ведении буровзрывных работ и работе горнодобывающей, автотранспортной техники и вспомогательного оборудования.Для снижения до нормативного значения шумового воздействия оборудования и транспортных потоковв данной работе рассчитан акустический экран.Расчет высоты акустического экрана проведен последовательно для разных значений Нэ. Из анализа расчетов следует, что необходимое снижение шума, равное 20 дБА обеспечивается при высоте экрана, равной Нэ = 10 м (ΔLАэкв = 20 дБА), что было определено графически.Таким образом, полученные результаты полностью соответствуют требованиям задания, а предложенное оборудование для защиты среды обитания полностью удовлетворяет по степени эффективности.Список использованных источников1. АО «Многовершинное» [Электронный ресурс]. – URL:https://russdragmet.ru/%D0%B3%D0%BB%D0%B0%D0%B2%D0%BD%D0%B0%D1%8F/%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B8%D0%B2%D1%8B/%D0%BC%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D1%80%D1%88%D0%B8%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D0%B5/ (дата обращения 07.04.21).2. Базарова С.Б.Воздействие горнодобывающих предприятий на экосистему региона и оценка эффективности их экологической деятельности// Региональная экономика и управление: электронный научный журнал. – 2007, №2 (10). – URL: https://eee-region.ru/article/1008/ (дата обращения 07.04.21).3. Бурдин В.Н, Гребенникова В.В., Лебедев В.И. Экологические проблемы старых техногенных отвалов золотодобычи // Современные наукоемкие технологии. – 2010, №9. – С. 57 – 65. 4.Ветошкин А. Г. Инженерная защита водной среды : учебное пособие / А. Г. Ветошкин, 2014. - 415 с.5.Ветошкин А. Г. Технологии защиты окружающей среды от отходов производства и потребления : учебное пособие / А. Г. Ветошкин, 2016. - 303 с.6. Лодейщиков В.В. Цианирование и экология//Золотодобыча. – 2008, №113[Электронный ресурс]. – URL: https://zolotodb.ru/article/10460 (дата обращения 08.04.21).7. В.А., Самородский П.Н. Актуальные вопросы оценки и освоения техногенных месторождений золота // Золото и технологии. – апрель 2021 [Электронный ресурс]. – URL: https://zolteh.ru/geology/aktualnye_voprosy_otsenki_i_osvoeniya_tekhnogennykh_mestorozhdeniy_zolota/ (дата обращения 07.04.21).8.Максимова М.А. Системы защиты среды обитания: метод. указания по самостоятельной работе и курсовому проектированию. – Иркутск : Изд-во ИРНИТУ, 2018. – 66 с. 9. Обзор золотодобывающей отрасли России по итогам 2019 года – первого полугодия 2020 года[Электронный ресурс]. – URL: https://assets.ey.com/content/dam/ey-sites/ey-com/ru_ru/topics/mining-metals/ey-gold-surveys/ey-gold-survey-2020.pdf (дата обращения 07.04.21).10. Пискунов Ю.Г., Кузнецова И.В., Борисова И.Г. Экологические проблемы золотодобычи (на примере Амурской области) // Экология и промышленность России. – 2008, №1. – С. 32 – 35.11.Тимофеева С. С. Защита литосферы и обращение с опасными отходами : учебное пособие / С. С. Тимофеева, 2012. - 159 с.