Задачи : Изучить теоретический материал по способам добычи полезных ископаемых. Изучить теоретический материал по воздействию добычи полезных ископаемых на окружающую среду

Вид материала

Исследовательская работа

Содержание Актуальность темы Разработанность исследуемой темы Горное производство и специализация горных предприятий 1.2.Воздействие горного производства на окружающую среду. 1.3. Концепции оптимизации воздействия горного производств в современных условиях 1.4. Кингашское сульфидное медно-никелевое с платиноидами месторождение Отличительные особенности рудных объектов. Часть 2 РАЗРАБОТКА ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТОГО СПОСОБА ДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ. Схема 1 Основные технологические этапы производства Схема 3. Этапы природопользования

Подобный материал:

• Государственный реестр участков недр, предоставленных для добычи полезных ископаемых,, 3123.1kb.
• Уважаемые коллеги!, 61.21kb.
• Решение глубокского районного совета депутатов, 58.01kb.
• Программа дисциплины по кафедре «Строительные и дорожные машины» Обогащение полезных, 211.66kb.
• Решение 30. 12. 2010 №133, 11.46kb.
• Доклад начальника отдела природных ресурсов, 15.07kb.
• «Полезные ископаемые», 135.38kb.
• Международный выставочный центр сибирская ярмарка, 85.4kb.
• Санитарные правила для предприятий по добыче и обогащению рудных, нерудных и россыпных, 926.22kb.
• Магистерская программа «Геология нерудных полезных ископаемых» Форма обучения Очная, 12.78kb.

Технологии эксплуатации Кингашского сульфидного медно-никелевого с платиноидами месторождения с учётом экологических требований


Исследовательская работа по географии

Выполнила Слепнева Елена. 9 класс, Агинская средняя школа №2

Руководитель: Салий Елена Витальевнаа, учитель географии, Агинская средняя школа №2, metiluda@mail.ru

Цель работы:

Разработка экологически чистого способа добычи полезных ископаемых на примере Кингашского сульфидного медно-никелевого с платиноидами месторождения.

Проблема:

Разработка Кингашского сульфидного медно-никелевого с платиноидами месторождения даст району рабочие места, отчисление налогов в бюджет района, развитие инфраструктуры, но сегодня хорошо известно, что район Норильска с аналогичным производством является сегодня одним из наиболее загрязненных районов страны и мира. Поэтому технология эксплуатации Кингашского месторождения должна сочетать интересы промышленного развития района и сбережения окружающей среды.

Задачи:

1. Изучить теоретический материал по способам добычи полезных ископаемых.
   
2. Изучить теоретический материал по воздействию добычи полезных ископаемых на окружающую среду.
   
3. Изучить особенности рудных объектов и их залегание в Кингашском медно-никелевом месторождении.
   

1. Разработка экологически чистого способа добычи полезных ископаемых.
   

Содержание

Введение

Часть 1. Горные предприятия и их влияние на окружающую среду (реферат)

1.1. Способы добычи и горное предприятие.

1.2. Воздействие горного производства на окружающую среду.

1.3. Концепции оптимизации воздействия горного производства в

современных условиях

1.4. Характеристика Кингашского сульфидного медно-никелевого

с платиноидами месторождения. Отличительные особенности рудных

объектов.

Часть 2 (практическая часть)

Разработка экологически чистого способа добычи полезных ископаемых

Кингашского месторождения

Заключение

Литература

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы

Закономерности воздействия человека на окружающую среду в сфере горного производства и, в первую очередь, взаимосвязь физических и химических процессов, лежащих в основе добычи и переработки полезных ископаемых, это не только узко производственные задачи, но и вопросы, от которых зависит состояние окружающей среды и здоровье человека. Разработка научных основ технологических процессов, обеспечивающих оптимальный уровень воздействия на окружающую среду, соответствует современным тенденциям развития экологии вообще, которая возникла среди других проблем, связанных с минеральными ресурсами, всё большее внимание уделяется проблеме влияния добычи и использования минеральных ресурсов на окружающую среду, что объясняется рядом причин, в том числе:

• крупными нарушениями состояний биосферы в ряде горнопромышленных регионов, ставящими под угрозу здоровье проживающих там людей.
  
• возможностью пополнения резервов минеральных ресурсов за счёт экологически «грязных» источников, разработка которых серьёзно угрожает природной среде.
  
• наглядностью отрицательного воздействия горного производства на окружающую среду (создание техногенного ландшафта, нарушение водного и воздушного режимов в горнопромышленных районах и др.).
  

Важнейшей стороной проблемы взаимодействия горного производства с окружающей средой в современных условиях является и всё более усиливающаяся обратная связь, т.е. влияние условий окружающей среды на выбор решений при проектировании, строительстве горных предприятий и их эксплуатации.

Разработанность исследуемой темы:

Я думаю, конечно есть монографии, технологические разработки по эксплуатации различных месторождений, но в доступных мне источниках я ничего не нашла. Изучив теоретические материалы по теме, над практической частью я работала самостоятельно, учитывая особенности месторождения и современные экологические требования.

Методы:

1. Анализ литературы.
   
2. Выявление основных особенностей Кингашского медно-никелевого месторождения.
   
3. Проектирование.
   

Часть 1 Горные предприятия и их влияние на окружающую среду


1.1.Способы добычи И ГОРНЫЕ ПРЕДПРИЯТИЯ


Полезным ископаемым называют природное минеральное образование органического или неорганического происхождения, которое может быть использовано человеком с достаточным эффектом. Полезные ископаемые добывают из недр, природных вод и на поверхности Земли.

ссылка скрыта - извлечение его из земной коры или гидросферы с целью использования. В более узком понимании термин добыча применяют для определения количества полезного ископаемого, добытого в определенный промежуток времени.

Способы добычи полезных ископаемых.

• подземный
  
• открытый, со дна озер, морей и океанов
  
• геотехнологический.
  

При подземном способе отделение полезного ископаемого от массива производят в недрах Земли, а затем его транспортируют на поверхность по системе горных выработок - искусственных полостей определенной формы, создаваемых в земной коре с определенной целью. Горные выработки служат для разведки, добычи полезных ископаемых и строительства подземных сооружений (метрополитена, автомобильных или железнодорожных туннелей, подземных хранилищ и др.).

Открытый способ добычи характеризуется тем, что отделение полезного ископаемого от горного массива и его дальнейшую транспортировку осуществляют на поверхности Земли. При открытом способе горные выработки бывают подземными и наземными.Добычу полезных ископаемых со дна озер, морей и океанов осуществляют в основном в пределах континентального шельфа и ложа мирового океана. Добычу производят как через водную толщу с применением механизированных баз, оснащенных черпаковыми элеваторами, земснарядами и грейферными погрузчиками, так и с помощью горных выработок, проводимых с земной поверхности по породам дна водоемов до встречи с полезным ископаемым. Из полезных ископаемых на россыпях шельфа добывают золото, олово, платину, минералы, содержащие титан, цирконий, железо и др.

Геотехнологический способ предполагает бурение скважин с поверхности или из горных выработок, изменение физического или химического состояния полезного ископаемого в недрах и извлечение его по скважинам на поверхность. Для перевода твердых полезных ископаемых в транспортабельное состояние применяют механическое разрушение, плавление, растворение, химическую и бактериально-химическую обработку. Наибольшее распространение получили следующие геотехнологические способы: подземная выплавка серы, подземное химическое и бактериально-химическое выщелачивание медных, урановых и других руд, подземная газификация угольных пластов. В целом под геотехнологией принято понимать совокупность химических, физико-химических и биохимических процессов, способов и средств добычи полезных ископаемых с изменением их агрегатного или химического состояния в недрах Земли. Объемы применения геотехнологических способов добычи полезных ископаемых пока невелики.

Горное производство и специализация горных предприятий

Горное производство - вид человеческой деятельности, направленный на добычу полезного ископаемого. Основой горного производства являются горные работы.

Горное предприятие - самостоятельная производственная единица, которая осуществляет разведку, добычу и обогащение полезных ископаемых. Горное предприятие, служащее в основном для добычи и первичного обогащения полезных ископаемых, называют горнодобывающим.

Горные предприятия имеют разную специализацию.

Шахта - горное предприятие, предназначенное для добычи полезных ископаемых подземным способом.

Рудник - горное предприятие, служащее в основном для подземной добычи руд, горно-химического сырья и строительных материалов. В отдельных случаях на руднике могут добывать полезное ископаемое как подземным, так и открытым способом. Понятием рудник иногда пользуются для обозначения нескольких шахт, которые объединены в единую административно-хозяйственную единицу с централизованным хозяйством по добыче, переработке и отправке потребителю полезного ископаемого.

Карьер - горное предприятие, служащее для добычи полезных ископаемых открытым способом.

Разрез - карьер по добыче угля.

1.2.Воздействие горного производства на окружающую среду.


В настоящее время месторождения твердых полезных ископаемых разрабатываются в основном тремя способами: открытым, подземным и геотехническим. В будущем значительные перспективы имеет подводная добыча полезных ископаемых со дна морей и океанов.

Горная экология – направление в горной науке, имеющее большое теоретическое и прикладное значение. Горная экология изучает закономерности воздействия человека на окружающую среду в сфере горного производства и, в первую очередь, взаимосвязь физических и химических процессов, лежащих в основе добычи и переработки полезных ископаемых, с кругооборотом вещества и энергии в биосфере.

Это направление имеет цели:

• сформулировать сущность всей проблемы в целом;
  
• разработать научную программу и методы изучения проблемы;
  
• построить общие и частные модели взаимодействия человека с окружающей средой в сфере горного производства;
  
• суммировать результаты проведённых исследований и разработать научные основы технологических процессов, обеспечивающих оптимальный уровень воздействия на окружающую среду.
  

Формирование горно-экологического направления соответствует современным тенденциям развития экологии вообще, которая возникла среди других проблем, связанных с минеральными ресурсами, всё большее внимание уделяется проблеме влияния добычи и использования минеральных ресурсов на окружающую среду, что объясняется рядом причин, в том числе:

• крупными нарушениями состояний биосферы в ряде горнопромышленных регионов, ставящими под угрозу здоровье проживающих там людей.
  
• возможностью пополнения резервов многих видов минеральных ресурсов в ряде стран только за счёт экологически «грязных» источников, таких, как нефтяные пески, битуминозные сланцы, бедные руды, и др., разработка которых серьёзно угрожает природной среде.
  
• перестройкой в настоящее время или в ближайшей перспективе ряда технологических процессов (из-за энергетических затруднений), которая может существенно ухудшить состояние окружающей среды.
  
• наглядностью отрицательного воздействия горного производства на окружающую среду (создание техногенного ландшафта, нарушение водного и воздушного режимов в горнопромышленных районах и др.).
  
• «ответственностью» минеральных ресурсов, используемых в различных отраслях промышленности и сельском хозяйстве, за экологическую чистоту последующей производственной цепочки.
  

В проблемах охраны окружающей среды от вредного воздействия горного производства имеется ещё много не решённых вопросов, обусловленных рядом причин объективного и субъективного характера:

• недостаточным обоснованием экологических ограничений в технологии добычи и переработки ископаемых;
  
• качественными различиями кругооборота вещества и энергии в искусственных (хозяйственных) системах по сравнению с естественными (экологическими);
  
• противоречиями между требованиями улучшения технико-экономических показателей горного производства и необходимостью сохранения биосферы в оптимальном состоянии;
  
• недостаточной разработанностью методов экономической оценки природных ресурсов и ущерба, наносимого горным производством элементам биосферы;
  
• ведомственным подходом к охране и рациональному использованию природных ресурсов;
  
• недостаточной эрудицией работников горного производства в вопросах экологии.
  

Если раньше охрана окружающей среды предполагала разработку и реализацию мероприятий только защитного характера, то теперь уровень развития производства (и горного производства в частности) требует расширения этого понятия с включением в него и планового управления природными ресурсами.

Важнейшей стороной проблемы взаимодействия горного производства с окружающей средой в современных условиях является и всё более усиливающаяся обратная связь, т.е. влияние условий окружающей среды на выбор решений при проектировании, строительстве горных предприятий и их эксплуатации (способ осушения месторождения, вид рекультивации, способ отбойки горной массы, размещение внешних отвалов и др.).

Для разработки и успешной реализации долгосрочной общегосударственной программы рационального и эффективного использования минеральных ресурсов в сочетании с охраной окружающей среды необходимо под иным углом зрения рассматривать деятельность горного предприятия и интенсивно развивать научные исследования в этом направлении.

Необходимо:

1. Создание научных основ горноэкологического мониторинга (наблюдения, контроля, управления) той части биосферы, которая подвергается воздействию со стороны горного производства. Для элементов биосферы и экологических систем, способных к самоочищению, самовосстановлению и развитию, большое значение приобретает создание сети контрольных пунктов с целью получения информации о допустимом уровне воздействия, о естественных ресурсах этих систем и уровне их эффективного использования; для элементов биосферы и экологических систем, не обладающих способностью к самоочищению и самовосстановлению, особое значение имеет их охрана и рациональное использование. Важное место должно занимать изучение состояния окружающей среды с точки зрения её влияния на здоровье человека. Необходимо иметь в виду, что процессы и явления, происходящие в окружающей среде при разработке месторождений полезных ископаемых, достаточно разнообразны.

2. Разработку принципов экономической оценки изменения биосферы под воздействием горного производства и общей природоохранной эффективности всех мероприятий по рациональному использованию минеральных ресурсов и их охране.

3. Разработку принципов и путей оптимизации воздействия горного производства на окружающую среду. При этом резко возрастает важность учёта экологических факторов при планировании развития производительных сил в регионах. Промышленные и сельскохозяйственные объекты должны проектироваться и размещаться так, чтобы обеспечивалась экономическая целесообразность переработки и использования отходов горного производства (применение шахтных вод для орошения сельскохозяйственных земель и в металлургических процессах, утилизация продуктов, аккумулирующихся в пыле- и газоочистных установках, и др.).


1.3. Концепции оптимизации воздействия горного производств в современных условиях

В современных условиях решение проблемы оптимизации воздействия горного производства должно основываться на следующих двух концепциях:

• Интенсивный путь развития горнодобывающей промышленности (концепция интенсификации).
  
• Единство проблем рационального использования и охраны недр и рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды (горно-экологическая концепция).
  

Интенсификация производства предполагает совершенствование размещения производительных сил и организации общественного производства, использование высокоэффективной техники и технологии, проведение прогрессивной сырьевой политики.

Под интенсификацией горной промышленности понимают: увеличение коэффициента извлечения полезного ископаемого из недр; повышение коэффициента извлечения компонентов из горной массы при обогащении, увеличение удельных производственных мощностей предприятий; повышение эффективности использования земель; снижение общего водопотребления и повышение коэффициента оборотного водопользования; повышение коэффициентов использования накопленных и текущих отходов; обеспечение разведанными запасами действующих, строящихся и проектируемых предприятий; повышение эффективности внешней торговли; снижение уровня затрат на единицу конечной продукции минерально-сырьевого комплекса.

Новые прогрессивные организационные и технические решения требуют значительных капитальных вложений, могут дать положительный эффект лишь через несколько лет, а сырье, топливо и энергия нужны сегодня. Поэтому наиболее полное использование созданного и накопленного - ключевая задача.

Вопросы интенсификации использования минеральных ресурсов, решаются по-разному в сфере производства минерального сырья и в сфере его потребления.

В сфере производства минерального сырья - это комплексное освоение крупных сырьевых регионов, оптимизация величины потерь при добыче и переработке минерального сырья, комплексное использование всех содержащихся в сырье полезных компонентов, утилизация вмещающих пород и отходов производства, пересмотр кондиций и вовлечение в эксплуатацию на основе прогрессивных технологических решений месторождений минерального сырья с запасами, отнесенными ранее к забалансовым. Это позволит более полно использовать природные, трудовые и финансовые ресурсы, снизить транспортные расходы.

Горно-экологическая концепция для успешного решения проблемы рационального использования минеральных ресурсов и охраны недр ее рассматривает вопросы в составе единой проблемы охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов.

Горное производство оказывает влияние на все элементы биосферы. В горной практике имели место многочисленные случаи, когда принятые технологические решения оказывались эффективными в снижении себестоимости добычи и переработке полезного ископаемого, но наносили значительный ущерб комплексному использованию минеральных ресурсов. Известны ситуации, когда горнотехнический процесс, положительно воздействуя на один из элементов биосферы, крайне отрицательно влияет на другой. Сущность горно-экологической концепции и заключается в том, чтобы рассматривать любой горнотехнический процесс в его прямой или косвенной связи со всеми элементами биосферы.

В соответствии с этой концепцией процесс принятия окончательного решения по тому или иному варианту техники и технологии с целью обеспечения оптимального уровня воздействия горного производства на окружающую среду должен проходить в два этапа: на первом этапе анализируется воздействие данного технико-технологического варианта на каждый элемент биосферы; на втором этапе производится суммарная оценка вышеуказанных локальных воздействий и выбирается оптимальный вариант.

Горно-экологическую концепцию необходимо использовать и при рассмотрении деятельности отдельного карьера или рудника, так как высокая экономическая эффективность производства с позиций отдельного предприятия не всегда является таковой с народнохозяйственных позиций, поскольку она достигается порой ценой большого расхода природных ресурсов и загрязнения окружающей среды.

Экологическая стратегия развития горнодобывающей промышленности должна строиться на основе оптимизации воздействия горного производства на окружающую среду.

Заключение

Анализ проблемы взаимодействия горного производства и окружающей среды, позволил выявить закономерности этого взаимодействия и наметить основные пути решения проблемы в будущем. Принципиальное значение имеет новая классификация видов и результатов воздействия горного производства на различные элементы биосферы, позволяющая более обоснованно разрабатывать стратегию развития горного производства.

Оптимизация воздействия горного производства на окружающую среду может быть достигнута путем создания экологичного производства. Это требует широкого развития горно-экологических исследований, направленных на разработку и последующую реализацию:

• мониторинга той части биосферы, которая подвергается воздействию горного производства;
  
• принципов и методологии экономической оценки эффективности мероприятий по рациональному использованию минеральных ресурсов и охране окружающей среды;
  
• техники и технологии малоотходного, а в последующем – безотходного горного производства.
  

Мероприятия по охране окружающей среды, научные и практические работы по оптимизации воздействия горного производства должны основываться на концепции интенсификации. Она предполагает в качестве обязательного условия интенсивный путь развития горнодобывающей промышленности и горно-экологической концепции, базирующейся на единстве проблем рационального использования и охраны недр и рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды.

Познание законов биосферы и их учет при организации горного производства - важное условие предотвращения вредного воздействия шахт, рудников, карьеров и обогатительных фабрик на природную среду и улучшения ее состояния в будущем.

Правильная оценка положений современной экологии даёт возможность путём несущественного изменения системы хозяйственного освоения отдельных регионов согласовать интересы развития промышленности и сельского хозяйства с поддержанием оптимального состояния природной среды.

Человек должен научиться управлять эволюцией природных популяций, свести к минимуму возможность появления специфически приспособленных вредных форм, способствовать появлению полезных.

1.4. Кингашское сульфидное медно-никелевое с платиноидами месторождение

Месторождение расположено в северо-восточной части Канской глыбы в Саянском районе Красноярского края, представляющей собой краевой выступ докембрийского фундамента Сибирской платформы. Оно имеет статус геологического отвода, площадь которого составляет 260 кв.км. Лицензию на изучение этого перспективного объекта «Норильский никель» получил в 2002 г.

Кингашское медно-никелевое месторождение является частью Кингашского рудного узла, в состав которого входит также Верхнекингашское месторождение и ряд перспективных рудопроявлений. запасы месторождения категории С2 оценены в 219,416 млн т руды , 849,5 тыс.т никеля, 362,4 тыс.т меди, 37,1 тыс.т кобальта; забалансовые запасы: руды - 5,918 млн т, никеля - 18,7 тыс.т, меди - 8,5 тыс.т, кобальта - 1,4 тыс.т. Ресурсы категории Р1 в месторождении составляют 43,223 т платины, 49,114 т палладия, 18,398 т золота и 157,6 кг серебра. На базе этих месторождений возможно формирование в регионе крупнейшего минерально-сырьевого центра мирового уровня по добыче и переработке медно-никелевых руд, с ежегодным производством никеля не менее 100 тыс т, меди 50 тыс т, благородных металлов от 10 до 15 т.

В 2004 г. компания завершила на этом объекте стадию поисков медно-никелевого и платинометального оруденения ОАО «ГМК "Норильский никель"» приступило к камеральной обработке материалов, полученных в ходе геологоразведочных работ,. в ходе камеральных работ подробно изучены рудные тела месторождения, оценены его запасы и ресурсы.

Планируется начать промышленное освоение к 2011 г - приступить к первой очереди эксплуатации этих месторождений.

Строительство инфраструктуры начали в 2008году: создается крупная полевая производственная база для геологоразведки, планируется начать строительство автодороги: Орье – Кингаш и моста через реку Кан.

Отличительные особенности рудных объектов.

Рудные объекты расположены на расстоянии 2-4 км друг от друга, что позволяет обеспечить транспортировку /перекачку/ руды и концентратов в район Кингашского месторождения, использовать обогатительные мощности для смежных рудных объектов - иметь объединенную инфраструктуру. Руда располагается очень близко к поверхности, отрабатываться будет открытым способом при минимальной вскрыше.

Часть 2 РАЗРАБОТКА ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТОГО СПОСОБА ДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ.

Руда располагается очень близко к поверхности, отрабатываться будет открытым способом при минимальной вскрыше. В соответствии с современными требованиями производство должно включать этапы добычи и переработки руды и рекультивации земель.


Схема 1

Основные технологические этапы производства.

Кингашское медно-никелевое месторождение является частью Кингашского рудного узла, руды комплексные, содержат никель, медь, кобальт; платину, палладий, золото, серебро, значит количество стадий обогащения должно соответствовать количеству содержащихся в руде металлов.


Схема 2

Основные технологические этапы горно-обогатительного производства.


При эксплуатации должна быть рассмотрена возможность начала разработки небольшого количества месторождений (2-3) Добыча ведётся до полной выработки месторождения. Затем наступает этап рекультивации. Отходы (хвосты) ввозятся в отработанный карьер, пополняется отработанный карьер и бытовыми отходами посёлков, и отходами сопутствующего производства (с учётом проверки на нетоксичность). После засыпания наносится слой почвы (снятый и складированный до начала добычи), затем в соответствии с планом восстанавливается тип растительности. Считаю целесообразным восстановление типичной таёжной флоры (саженцами может обеспечить питомник п.Тугач). Может быть рекультивация произведена в других направлениях (озеро, парк), в зависимости от планов развития данной территории.


Схема 3. Этапы природопользования


Образование карьера


Рассматриваемый вариант экологически чистого производства представляет собой замкнутый цикл. Воздух и вода поставляются на первом этапе из внешней среды, затем поступают в цех производства концентратов металла, в ходе производства во внешнюю среду не идёт поступление отходов. Использованные в ходе производства вода и воздух идут в фильтры очистки, далее очищенная вода и воздух вновь поставляются в систему забора из внешней среды. Кроме первоначального этапа из внешней среды идёт пополнение только той части воды и воздуха, которая безвозвратно использована в ходе производства, никаких загрязненных объёмов воды и воздуха не поступает во внешнюю среду.

Схема 4.

Общая технологическая схема производства, с замкнутым циклом.




ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Растущие потребности в цветных металлах и экономические и социальные потребности района и края определяют необходимость разработки Кингашского медно-никелевого района.

Но при существующих сегодня технологиях эксплуатации минерально-сырьевых ресурсов происходят серьёзные нарушения окружающей среды, которые губительны для здоровья человека. Соблюсти интересы и экономики и человека позволят только технологии, максимально сберегающие природу. Я считаю, что будущее за технологиями замкнутого цикла с максимально возможными площадями рекультивации земель по окончанию выработки карьера. Для цехов с «грязным» производством замкнутый цикл распространяться должен на все компоненты производства: сырьё, воду, воздух, отходы, используемые в технологическом процессе сопутствующие материалы. Из добываемого сырья необходимо извлекать все компоненты, в данном случае – это, в первую очередь, многостадийное обогащение.

литература

• ссылка скрыта
  
• ссылка скрыта
  
• ссылка скрыта
  
• ссылка скрыта
  
• ссылка скрыта
  
• ссылка скрыта
  
• ссылка скрыта
  
• ссылка скрыта