Оценка использования и охраны природных ресурсов при открытой разработке горизонтальных месторождений

Встановлено величину витрат на відчуження та рекультивацію земельних ресурсів, втрати врожайності сільськогосподарських культур у санітарно-захисній зоні «кар'єр+внутрішній відвал», кількісні та якісні показники використаних підземних вод, а також витрати на їхнє очищення при відкритій розробц...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Date:2009
Main Authors: Просандеев, Н.И., Козлова, Л.М., Тараканова, Н.П.
Format: Article
Language:Russian
Published: Інститут проблем природокористування та екології НАН України 2009
Subjects:
Online Access:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/14526
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:Оценка использования и охраны природных ресурсов при открытой разработке горизонтальных месторождений / Н.И. Просандеев, Л.М. Козлова, Н.П. Тараканова // Екологія і природокористування. — 2009. — Вип. 12. — С. 75-78. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1859765691381448704
author Просандеев, Н.И.
Козлова, Л.М.
Тараканова, Н.П.
author_facet Просандеев, Н.И.
Козлова, Л.М.
Тараканова, Н.П.
citation_txt Оценка использования и охраны природных ресурсов при открытой разработке горизонтальных месторождений / Н.И. Просандеев, Л.М. Козлова, Н.П. Тараканова // Екологія і природокористування. — 2009. — Вип. 12. — С. 75-78. — рос.
collection DSpace DC
description Встановлено величину витрат на відчуження та рекультивацію земельних ресурсів, втрати врожайності сільськогосподарських культур у санітарно-захисній зоні «кар'єр+внутрішній відвал», кількісні та якісні показники використаних підземних вод, а також витрати на їхнє очищення при відкритій розробці горизонтальних родовищ. Обґрунтовано, що найбільші витрати пов'язані із впливом і охороною гідрологічного середовища - 71-86 % від загальних витрат, а також земельних ресурсів - 12-29 %. Установлены величина затрат на отчуждение и рекультивацию земельных ресурсов, потери урожайности сельскохозяйственных культур в санитарно-защитной зоне «карьер+внутренний отвал», количественные и качественные показатели использованных подземных вод, а также расходов на их очистку при открытой разработке горизонтальных месторождений. Обосновано, что наибольшие расходы связаны с воздействием и охраной гидрологической среды - 71-86 % от общих затрат и земельных ресурсов - 12-29 %. The amount of expenses is set on alienation and recultivation of the landed resources, loss of the productivity of agricultural cultures in the sanitary-hygienic area of «careers + internal dump», use of volumes and quality of underwaters, and also charges on their cleaning at the openwork of horizontal deposits. It is got, that most charges are related to influence and guard of hydrological environment - 71-86% total expenses and by the landed resources - 12-29%.
first_indexed 2025-12-02T05:40:33Z
format Article
fulltext ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2009, Випуск 12 75 УДК 622.271.4 Н.И. Просандеев, Л.М. Козлова, Н.П. Тараканова ОЦЕНКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И ОХРАНЫ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ ПРИ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ Институт проблем природопользования и экологии НАН Украины, Днепропетровск Встановлено величину витрат на відчуження та рекультивацію земельних ресурсів, втрати врожайності сільськогосподарських культур у санітарно-захисній зоні «ка- р'єр+внутрішній відвал», кількісні та якісні показники використаних підземних вод, а також витрати на їхнє очищення при відкритій розробці горизонтальних родовищ. Об- ґрунтовано, що найбільші витрати пов'язані із впливом і охороною гідрологічного се- редовища - 71-86 % від загальних витрат, а також земельних ресурсів - 12-29 %. Установлены величина затрат на отчуждение и рекультивацию земельных ресур- сов, потери урожайности сельскохозяйственных культур в санитарно-защитной зоне «карьер+внутренний отвал», количественные и качественные показатели использо- ванных подземных вод, а также расходов на их очистку при открытой разработке го- ризонтальных месторождений. Обосновано, что наибольшие расходы связаны с воз- действием и охраной гидрологической среды - 71-86 % от общих затрат и земельных ресурсов - 12-29 %. При открытой разработке горизонталь- ных месторождений полезных ископаемых, интенсивному техногенному воздействию подвергаются земля, воздух, поверхностные и подземные воды. В процессе подвигания фронта горных работ карьера земельные ре- сурсы постоянно нарушаются до конца экс- плуатации месторождения – до момента от- работки всех запасов полезного ископаемого в контурах карьерного поля. Воздушный бассейн загрязняется сдува- нием пыли с карьерных и отвальных по- верхностей, а также работой горнотранс- портного оборудования. Для обеспечения эффективной работы механизмов и устойчи- вости горных выработок, разрабатываемый массив горных пород подвергается дрениро- ванию от имеющихся поверхностных и под- земных вод. В результате чего они загряз- няются, а в радиусе образовавшейся депрес- сионной воронки, достигающей несколько километров, происходит иссушение почвы, нарушение устоявшегося режима гидрогео- логии района разработки и направления во- достока, прерываются взаимосвязи водонос- ных горизонтов. Кроме того, в большинстве случаев некачественные воды являются ис- точником дальнейшего загрязнения чистых вод, поскольку в конечном итоге они © Просандеев Н.И., Козлова Л.М., Тараканова Н.П., 2009 попадают в водный поток. Поскольку все нарушения природных ресурсов обусловле- ны одним источником – добычей полезного ископаемого до момента полного извлече- ния его запасов в контурах карьерного поля, то наносимый ущерб окружающей природ- ной среде целесообразно отнести к объему вынутых руд. Поэтому данный подход при- нят в разработанной методике. Рассмотрим влияние открытых горных работ на использование земельных ресурсов через землеемкость объектов горного произ- водства. Под удельной землеемкостью объ- ектов горного производства, понимается ко- личество нарушенных земельных площадей карьером и внутренним отвалом отнесенное к запасам полезного ископаемого в контурах карьерного поля с длиной Lк.п и шириной Вк.п.. На практике карьерные поля Никополь- ського марганцевого бассейна имеют сле- дующие параметры Lк.п = 6,0-8,0 км и Вк.п = 2,0-2,2 км. Тогда при выемке полезного ис- копаемого карьером нарушается площадь пкпкпк ВLS ... ⋅= . Удельная землеемкость карьера равна ( ) 1 .. −= ипкз тУ γ , м 2/т. Здесь тип ,.γ – объемный вес и мощность добы- ваемого полезного ископаемого. Из формулы видно, что удельная земле- емкость карьера не зависит от параметров карьерного поля и является величиной об- ратной мощности полезного ископаемого. ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2009, Випуск 12 76 Максимальное значение удельной землеем- кости карьера ограничено минимальной мощностью пласта полезного ископаемого, которую целесообразно отрабатывать от- крытым способом производства горных ра- бот. Эта мощность определяется ценностью полезного ископаемого и для большинства минералов Украины она равна 2 м. Тогда при m = 2 м, ип.γ = 2,5 т/м3. Максимальная удельная землеемкость карьера составляет кзУ . = 0,5 м3/м3 = 0,2 м2/т. Увеличение мощ- ности полезного ископаемого до 10 м ведет к снижению удельной землеемкости карьера до кзУ . = 0,1 м3/м3 = 0,04 м2/т. Зная удельные затраты на нарушение 1 м2 земельных пло- щадей Зо установим расходы на использо- вание данного природного ресурса карьером кзозк УЗЗ .. ⋅= . В настоящее время Зо колеб- лется от 2 до 20 грн./м2. Тогда для приве- денных выше данных максимальные затраты за использование карьером земельных ре- сурсов изменяются в пределах 0,1-4,0 грн./т. В большинстве случаев для обеспечения минимальных объемов горнокапитальных работ строительство карьера выполняют на одном из флангов карьерного поля с даль- нейшей его отработкой к противоположно- му флангу. При этом размер карьера по по- верхности Lк при простой бестранспортной системе разработки равен Lк = 30-160 м, ус- ложненной Lк = 50-230 м и транспортно- отвальной Lк = 160-550 м. За весь период отработки карьерного поля по одной из ука- занных технологий величина Lк является неизменной. Образовавшиеся при разработ- ке внутренние отвалы подлежат рекультива- ции. Удельная землеемкость внутренних отва- лов равна: ( ) пккккзковз LLCУCУ .... ,1 =−= – соотношение размеров карьера по поверхно- сти и длине карьерного поля. Затраты на ре- культивацию внутренних отвалов составля- ют ровзов ЗУЗ ⋅= ... , где рЗ – удельные затра- ты на рекультивацию внутренних отвалов. С учетом указанных параметров разработана номограмма определения затрат на рекуль- тивацию внутренних отвалов, которые из- меняются от 0,14 до 1,8 грн./т. Общие затраты на отчуждение земель и рекультивацию нарушенных территорий равны ( )( ) крокзовкзо СЗЗУЗЗЗ −+=+= 1... . Данная формула показывает, что макси- мальное значение затрат на использование и восстановление земельных ресурсов будет при кC → 0, то ( ) рокззо ЗЗУЗ += .. . На на- стоящий период оЗ = 8 грн/м2 и рЗ = 7 грн/м2, тогда максимальное значение зоЗ . = 0,2 (8+7) = 3,0 грн/т. При росте вдвое затрат на отчуждение и рекультивацию земель вдвое увеличивается зоЗ . = 6,0 грн/т. Как указывалось ранее, при открытой разработке горизонтальных месторождений источниками загрязнения воздушного бас- сейна являются пылящие поверхности бор- тов карьера и откоса внутреннего отвала, горно-транспортное оборудование, внутри- карьерные дороги, а также нерекультивиро- ванная площадь внутреннего отвала, нахо- дящаяся в стадии планировки и естествен- ной усадки разрыхленных выемкой грунтов. Площадь пылящих поверхностей торцо- вых бортов карьера и откосов внутреннего отвала зависит от способа вскрытия место- рождения: отдельными или общими тран- шеями и места их заложения. Общие тран- шеи могут размещаться на одном из флангов или по центру карьера. При размещении вскрывающей выработки на фланге карьера, пылящие поверхности представляют собой площади откоса торцового борта карьера и параллельную ей площадь откоса внутрен- него отвала длиной карьерного поля совме- стно с внешней вскрывающей траншеей. Ко- гда вскрывающая выработка расположена по центру карьера, пылящие поверхности пред- ставлены двумя откосами внутреннего отва- ла. Если карьерное поле вскрывается двумя отдельными траншеями, расположенными на его флангах, то площадь пылящих по- верхностей слагается из двух откосов торцо- вых бортов карьера и двух откосов внутрен- него отвала и увеличивается вдвое по срав- нению с однофланговым и центральным размещением вскрывающей выработки. Не- рекультивированная площадь поверхности внутренних отвалов обусловлена устойчиво- стью откоса внутреннего отвала, объемами планировочных работ и временем естест- венной усадки отвальных пород. При малой устойчивости откоса внутреннего отвала и длительном периоде естественной усадки отвальных пород нерекультивированная площадь внутренних отвалов увеличивается. ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2009, Випуск 12 77 Нерекультивированная поверхность подвигает- ся вслед за подвиганием внутреннего отвала и для сложившихся условий разработки является величиной постоянной. Воздействие на воздушный бассейн указан- ных источников пылеобразования системы карьер + внутренний отвал оценивается вели- чиной санитарно-защитной зоны, создаваемой вокруг карьерной выработки и ущерба от по- тери урожайности сельхозкультур в ней за счет осаждения пыли и обезвоживания почв. Удель- ная землеемкость санитарно-защитной зоны равна: ( )( ) пкпк зсзспкпккз зс CL ВВCLУ У . 2 . 2 ..... . 12 ⋅ +⋅+= π , м2/т, где зсВ . – ширина санитарно-защитной зоны, устанавливаемая санитарными нормами для объектов горного производства, м. В зависимо- сти от класса опасности горного предприятия она варьирует зсВ . = 100-1500 м. Приняв пкпкпк СLВ ... = , пкпкпк LСВ ... ⋅= , пкС . – соот- ношение параметров карьерного поля. Расче- тами установлено, что для кзУ . = 0,2 м2/т; зсВ . = 500 м; пкС . = 0,1-0,7; пкL . = 2-10 км; зсУ . = 0,051-1,142 м2/т. Исследования показали, что с увеличением длины карьерного поля и постоянстве осталь- ных параметров, удельная землеемкость сани- тарно-защитной зоны уменьшается, что объяс- няется преобладающим ростом объемов полез- ного ископаемого над площадью санитарно- защитной зоны. Для постоянной длины карьерного поля и уменьшении его ширины площадь санитарно- защитной зоны сокращается менее интенсивно, чем запасы полезного ископаемого в рассмат- риваемых контурах, что ведет к увеличению ее удельной землеемкости в 3,8-4,6 раза (0,299- 1,142 м2/т). Увеличение ширины санитарно-защитной зоны от 500 до 1000 м влечет более чем на по- рядок рост удельной землеемкости до 3,55- 18,85 м2/т. Анализ современных параметров, разраба- тываемых карьерных полей показал, что их длина преимущественно изменяется от 6,0 до 8,0 км при ширине 1,5-2,8 км. Для данных зна- чений удельная землеемкость санитарно- защитной зоны колеблется: при зсВ . = 500 м зсУ . = 0,0642-0,41 м2/т, при зсВ . = 1000 м зсУ . = 0,677-4,539 м2/т. Исследованиями Шестакова В.А., Наличае- ва Л.А. установлено, что потери урожайности сельскохозяйственных культур на территориях, прилегающих к объектам горного производст- ва, составляют 10-30%. Тогда для пшеницы третьего класса ущерб от потери ее урожайно- сти в санитарно-защитной зоне составит уЗ = 0,036-0,108 грн./м2. Зная расходы на потери урожайности можно установить ущерб от за- пыленности воздуха на прилегающих к системе карьер + внутренний отвал территориях: узсзс ЗУЗ ⋅= .. . Для наиболее распространенных парамет- ров карьерных полей максимальные потери урожайности и ущерб от осаждения пыли в санитарно-защитной зоне составляет: при зсВ . = 500 м; зсЗ . = 0,007-0,044 грн./т, а зсВ . = 1000 м; зсЗ . = 0,073-0,49 грн./т. Карьер является также основным источни- ком техногенного воздействия на гидрогеоло- гическую среду – поверхностные и подземные воды. Регулирование поверхностного стока дождевых и талых вод производится в преде- лах карьера и прилегающей к нему террито- рии на расстоянии не менее 200 м при нали- чии слабо проницаемых покровных отложе- ний, и 300-400 м – при отсутствии таковых. Объем подземных вод, поступающий в карьеры, зависит от конкретных гидрогеоло- гических факторов и определяется числом и параметрами нарушаемых водоносных гори- зонтов, их границами в плане и разрезе, гид- равлическим режимом (напорный или безна- порный), характером водопроницаемости во- доносных пород (однородные – при соотно- шении коэффициентов фильтрации отдельных зон менее 10 и неоднородные – при их соот- ношении более 10), формой области фильтра- ции – неограниченные пласты, когда размеры водоносного горизонта превышают расчетный радиус влияния карьера и «полуограниченные пласты» – область фильтрации примыкает к крупной речной долине или водонепроницае- мому сбросу и т.д. Данные по карьерам Никопольского мар- ганцевого бассейна показали, что в настоящее время на 1 т добытой руды приходится отка- чанных вод: на Марганецком ГОКе – 2,56-3,1 м 3/т, на Орджоникидзевском – 0,7-0,9 м 3/т. Затраты на откачку 1 м3 воды составляют 0,12- 0,18 грн./м3. Тогда расходы на откачку воды равны: ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2009, Випуск 12 78 ( ) 56,0126,018,01,37,0. −=⋅−=⋅= водводводот ЗQЗ , грн./т. Согласно нормам технологического про- ектирования, удельные капитальные затраты на осушение на 1 т полезного ископаемого составляют: открытый водоотлив – 0,025- 0,008 грн. и подземный 0,51-0,315 грн. Ущерб от изъятия из геологической сре- ды подземных вод, как полезного ископае- мого, зависит от их качества (питьевая, при- годная для орошения, хозяйственных нужд и т.д.) и устанавливается по выражению: i n i iвпц ЦQУ ∑ = = 1 .. , где iQ – количество i-го типа откачиваемых подземных вод, м3/т; iЦ – ценность i-го типа подземных вод, грн./м3. Приняв нарушаемые карьером подземные воды, как питьевые, тогда iЦ = 1,64 грн./м3, получим: 084,5148,164,1)1,37,0(.. −=⋅−=впцУ , грн./т. Расходы на строительство очистных со- оружений для сточных вод достигают 10- 20% стоимости строительства предприятия. При годовой производительности карьера до 4 млн.т и мощности наносов 50-75 м удель- ные капитальные затраты его строительства составляют 48-61 грн./т. Тогда расходы на строительство очистных сооружений под сточные воды равны срочЗ . = 4,8-12,2 грн./т. В свою очередь стоимость очистки 1 м 3 сточных вод равна 0,8 грн./м3 и биологиче- ской до условий хозяйственно-питьевого водоснабжения – 0,43 грн./м3. В этом случае затраты на очистку сточных вод составляют: ( ) ( ) 81,396,043,08,01,37,0.. −=      +⋅−=+⋅= биолхиммехвсоч ЗЗQЗ , грн./т. Просуммировав все указанные выше за- траты получим общие затраты, связанные с воздействием открытой разработки гори- зонтальных месторождений полезных ис- копаемых на основные компоненты при- родной среды, которые равны 11,11-25,67 грн. т. Сравнение затрат на использование природных ресурсов и их охрану при от- крытой разработке горизонтальных место- рождений показало, что наибольшие затра- ты связаны с воздействием и охраной гид- рогеологической среды – 70,8-86,3%, а так- жеи земельными ресурсам – 11,8-28,5%. Поэтому природоохранные мероприятия должны быть направлены в первую очередь на решение вопросов рационального ис- пользования и охрану данных компонентов природной среды. N.I. Prosandeev, L.M. Kozlova, N.P. Tarakanova ESTIMATION OF THE USE AND GUARD OF NATURAL RESOURCES AT THE OPENWORK OF HORIZONTAL DEPOSITS Institute of Problems on Nature Management and Ecology National Academy of Sciences of Ukraine,Dnipropetrovsk The amount of expenses is set on alienation and recultivation of the landed resources, loss of the productivity of agricultural cultures in the sanitary-hygienic area of «careers + internal dump», use of volumes and quality of underwaters, and also charges on their cleaning at the openwork of horizontal deposits. It is got, that most charges are related to influence and guard of hydrological environment - 71-86% total expenses and by the landed resources - 12-29%. Надійшла до редколегії 21липня 2009 р. Рекомендовано членом редколегії канд.техн.наук П.І. Копачем
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-14526
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn XXXX-0010
language Russian
last_indexed 2025-12-02T05:40:33Z
publishDate 2009
publisher Інститут проблем природокористування та екології НАН України
record_format dspace
spelling Просандеев, Н.И.
Козлова, Л.М.
Тараканова, Н.П.
2010-12-24T13:32:56Z
2010-12-24T13:32:56Z
2009
Оценка использования и охраны природных ресурсов при открытой разработке горизонтальных месторождений / Н.И. Просандеев, Л.М. Козлова, Н.П. Тараканова // Екологія і природокористування. — 2009. — Вип. 12. — С. 75-78. — рос.
XXXX-0010
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/14526
622.271.4
Встановлено величину витрат на відчуження та рекультивацію земельних ресурсів, втрати врожайності сільськогосподарських культур у санітарно-захисній зоні «кар'єр+внутрішній відвал», кількісні та якісні показники використаних підземних вод, а також витрати на їхнє очищення при відкритій розробці горизонтальних родовищ. Обґрунтовано, що найбільші витрати пов'язані із впливом і охороною гідрологічного середовища - 71-86 % від загальних витрат, а також земельних ресурсів - 12-29 %.
Установлены величина затрат на отчуждение и рекультивацию земельных ресурсов, потери урожайности сельскохозяйственных культур в санитарно-защитной зоне «карьер+внутренний отвал», количественные и качественные показатели использованных подземных вод, а также расходов на их очистку при открытой разработке горизонтальных месторождений. Обосновано, что наибольшие расходы связаны с воздействием и охраной гидрологической среды - 71-86 % от общих затрат и земельных ресурсов - 12-29 %.
The amount of expenses is set on alienation and recultivation of the landed resources, loss of the productivity of agricultural cultures in the sanitary-hygienic area of «careers + internal dump», use of volumes and quality of underwaters, and also charges on their cleaning at the openwork of horizontal deposits. It is got, that most charges are related to influence and guard of hydrological environment - 71-86% total expenses and by the landed resources - 12-29%.
ru
Інститут проблем природокористування та екології НАН України
Природноресурсний потенціал території та його раціональне використання
Оценка использования и охраны природных ресурсов при открытой разработке горизонтальных месторождений
Estimation of the use and guard of natural resources at the openwork of horizontal deposits
Article
published earlier
spellingShingle Оценка использования и охраны природных ресурсов при открытой разработке горизонтальных месторождений
Просандеев, Н.И.
Козлова, Л.М.
Тараканова, Н.П.
Природноресурсний потенціал території та його раціональне використання
title Оценка использования и охраны природных ресурсов при открытой разработке горизонтальных месторождений
title_alt Estimation of the use and guard of natural resources at the openwork of horizontal deposits
title_full Оценка использования и охраны природных ресурсов при открытой разработке горизонтальных месторождений
title_fullStr Оценка использования и охраны природных ресурсов при открытой разработке горизонтальных месторождений
title_full_unstemmed Оценка использования и охраны природных ресурсов при открытой разработке горизонтальных месторождений
title_short Оценка использования и охраны природных ресурсов при открытой разработке горизонтальных месторождений
title_sort оценка использования и охраны природных ресурсов при открытой разработке горизонтальных месторождений
topic Природноресурсний потенціал території та його раціональне використання
topic_facet Природноресурсний потенціал території та його раціональне використання
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/14526
work_keys_str_mv AT prosandeevni ocenkaispolʹzovaniâiohranyprirodnyhresursovpriotkrytoirazrabotkegorizontalʹnyhmestoroždenii
AT kozlovalm ocenkaispolʹzovaniâiohranyprirodnyhresursovpriotkrytoirazrabotkegorizontalʹnyhmestoroždenii
AT tarakanovanp ocenkaispolʹzovaniâiohranyprirodnyhresursovpriotkrytoirazrabotkegorizontalʹnyhmestoroždenii
AT prosandeevni estimationoftheuseandguardofnaturalresourcesattheopenworkofhorizontaldeposits
AT kozlovalm estimationoftheuseandguardofnaturalresourcesattheopenworkofhorizontaldeposits
AT tarakanovanp estimationoftheuseandguardofnaturalresourcesattheopenworkofhorizontaldeposits