К ВОПРОСУ ОТХОДОВ ДОБЫЧИ И ПЕРЕРАБОТКИ КАЛИЙНЫХ СОЛЕЙ ТЮБЕГАТАНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

АННОТАЦИЯ

В работе приведены исследования на Тюбегатанском месторождении калийных солей рудника горнодобывающего комплекса Дехканабадского завода калийных удобрений. Рассмотрены экологические проблемы и анализ способов снижения негативного воздействия отходов калийных руд на окружающую среду.

ABSTRACT

The paper presents studies at the Tyubegatan potash deposit of the mine of the mining complex of the Dekhkanabad potash fertilizer plant. Developed environmental problems and analysis of ways to reduce the negative impact of waste potash ore on the environment.

Ключевые слова: каменная соль, солеотвал, солеотход, переработка калийных руд, противофильтрационная защита, хвостохранилище, негативное воздействие на окружающую среду и грунтовые воды.

Keywords: rock salt, salt dump, salt waste, processing of potash ores, anti-seepage protection, tailing dump, negative impact on the environment and groundwater.

Любые горно-добычные работы ведутся серьезными проблемными вопросами. Например, сопровождающими разработку месторождений калийных солей, являются нарушение геолого-структурного строения подрабатываемой территории при использовании шахтного способа добычи, а также образование значительных масс отходов, формирующихся в результате обогащения солей. Необходимо отметить, что где годовое количество осадков очень высоко, наблюдается избыточное увлажнение территорий. В результате чего в солеотвалах, шламохранилищах и рассолосборниках происходит существенное изменение химического состава как подземных, так и поверхностных вод. Естественно, при этом сложность разработки месторождений обусловлена повыщенной обводненностью вышележащей над соляным массивом толщи пород и опасностью проникновения подземных вод в горные выработки. Отработка запасов калийных солей осуществляется камерной системой с жестким поддержанием вышележащих пород на предохранительных целиках.

В связи с тем, что добыча и переработка калийных руд сопровождается образованием огромного количества солевых отходов, не исключены отрицательные экологические последствия производственной деятельности и негативное воздействие на окружающую среду, приводящие к серьезным экологическим последствиям. Экологические проблемы при добыче калийных руд и пути снижения негативного воздействия отходов калийных руд на окружающую среду подробно описаны в работах [1-20]. Сложность разработки месторождения обусловлена высокой обводненностью вышележащей над соляным массивом толщи пород и пасностью проникновения подземных вод в горные выработки.

Отработка запасов калийных солей осуществляется камерной системой с жестким поддержанием вышележащих пород на предохранительных целиках. Солеотвалы, шламохранилища и рассолосборники существенно влияют на состояние окружающей среды, химический состав поверхностных, подземных вод и почв в пределах зоны их влияния. В связи с этим большинство разработок в направлении «Оптимизация методов складирования отходов» имеют цель - снижение влияния скоплений отходов калийной промышленности на окружающую среду.

В работе[20] приведены негативные последствия при эксплуатации месторождений калийных солей, которые проявляются за счет оседания земной поверхности над отработанным месторождением и отчуждениях площадей плодородных земель на месте укладки отходов калийных руд. Для предотвращения и минимизации засоления плодородных земель рекомендуется рационально размещать солеотвалы и шламохранилища путем районирования территории шахтных полей. Также даны рекомендации по использованию отработанных шламохранилищ в виде основания расширяемых солеотвалов, позволяя значительно уменьшить площади занимаемых отходов и снизить расходы на создание в основании противофильтрационного экрана [21].

Автором [14] разработан способ ликвидации солеотвалов на калийных рудниках за счет закачки в подземный водоносный горизонт образовавшихся на площади рудника ложа солесодержащих вод [14;21;22]. Разработка, в основном, направлена на совершенствование методаподземного складирования отходов калийных руд, способа отвалообразования отходов и сокращение площади, занимаемой хранилищем отходов.

В работе [14] разработана технология одновременного складирования галитового и шламового от ходов, которая позволяет исключить возможность строительства шламохранилищ и сократить площади земель, отводящихся под хвостовое хозяйство.

Автор [22] рекомендует метод, позволяющий рекультивировать засоленные земли. Данный метод заключается в мелиорации (улучшении) нарушенных земельпутем рассоления и создания оптимальных условий водно-солевого баланса для произрастания растений. Рассоление и уменьшение засоленности можно достичь путем биологической рекультивации, направленной на закрепление поверхности почвы корневой системой растений ‒ галофитов, способных нормально функционировать и продуцировать в условиях высокого содержания солей в почве.

Методические принципы и результаты прогнозирования экологических последствий подземной добычи полезных ископаемых показывают, что выработанные пространства сохраняют высокий уровень экологической опасности в течение длительного времени. Экологические факторы должны учитываться на различных стадиях отработки месторождений [14-24]. Разумеется, что закладка выработанного пространства является весьма эффективным средством обеспечения экологической безопасности при подземной разработке месторождений полезных ископаемых. Для снижения затрат на закладочные работы целесообразно использовать отходы производства.

Закладка выработанного пространства есть совокупность технологических и технических процессов по заполнению выработанного пространства закладочными материалами при подземной добыче полезных ископаемых [22].

В результате деятельности предприятий химической и горнорудной
отраслей промышленности образуется большое количество жидких и твердых отходов, создающих негативное техногенное воздействие на окружающую среду. В связи с постоянным развитием калийных производств, появлением новых технологий и наращиванием производственной мощности
количество отходов только возрастает. Закладка отходов позволяет не только рационально использовать недра и повысить извлечение руды из недр, но и приносит большой экологический эффект, так как сокращает площади солеотвалов, что уменьшает образование рассолов от атмосферных осадков.
С другой стороны закладки выработанного пространство применяют для создания мнимых охранных целиков от затопления рассолов и пластовых
вод. В сейсмически активных зонах как Средняя Азия, закладки выработанного пространства играют рол при затухании сейсмичности добычного участка. Закладка служит для принятия нагрузки от горного давления с целью предотвращения обрушения, управления горным давлением, выемки законсервированных охранных целиков, снижения потерь полезных ископаемых, предотвращения внезапных выбросов газа и подземных пожаров, оставления породы от проходческих работ, уменьшения деформаций массива, повышения безопасности горных работ и др.

Закладка выработанного пространства в зависимости от полноты его заполнения может быть полной или частичной, а по способу формирования закладочного материала и его транспортирования – гидравлической, пневматической, твердеющей, сухой породной, самотечной, механической и комбинированной.

При использовании любого типа закладки достигается снижение выемочной мощности до эффективной мощности.

В результате деятельности предприятий химической и горнорудной отраслей промышленности образуется большое количество жидких и твердых отходов, создающих негативное техногенное воздействие на окружающую среду. В связи с постоянным развитием калийных производств, появлением новых технологий и наращиванием производственной мощности количество отходов только возрастает.

Одним из направлений совместного решения проблем размещения отходов и повышения эффективности освоения запасов Тюбегатанского месторождения является внедрение рациональных технологических схем отработки выемочных полей с закладкой выработанного пространства. Закладка отходов позволяет не только рационально использовать недра и повысить извлечение руды из недр, но и приносит большой экологический эффект, так как сокращает площади солеотвалов и шламохранилищ, что уменьшает образование рассолов от атмосферных осадков.

Таким образом, проведенный анализ позволяет сделать вывод о том, что при добыче калийных руд необходимо производить работы так, чтобы формируемые новые ландшафты, солеотвалы, хвостохранилища и др. могли в дальнейшем использоваться с максимальным эффектом и низким воздействием на окружающую среду. Одним из путей решения проблемы сокращения отрицательного воздействия на окружающую среду размещаемых на дневной поверхности солеотходовявляется увеличение емкости и высоты солеотвалов без расширения площади его основания и внедрение рекультивационных работ с изоляцией поверхности солеотвалов. До настоящего времени рекультивационные работы солеотвалов в промышленном масштабе в Республике Узбекистан не осуществлялись.

Список литературы:

1. Батурин Е.Н. Меньшикова Е.А. Блинов С.М. Наумов Д.Ю. Белкин П.А. Проблемы освоения крупнейших калийных месторождений мира.
2. Заиров Ш.Ш., Каримов Ё.Л., Латипов З.Ё. Исследование химического процесса закрепления солевых отходов в горнодобывающем комплексе дехканабадского завода калийных удобрений // Проблемы недропользования – Екатеринбург, 2021. – №3. С.40-54.
3. Заиров Ш.Ш., Уринов Ш.Р., Каримов Ё.Л., Жумаев И.К., Латипов З.Ё., Эшкулов О.Г. Повышение технологии проходки калийных пластов в условиях тюбегатанского месторождения калийных солей // Universum: технические науки. – Москва, 2021. – №10(91). С. 59-64
4. Заиров Ш.Ш., Уринов Ш.Р., Каримов Ё.Л., Латипов З.Ё., Авезова Ф.А. Изучение экологических проблем и анализ способов снижения негативного воздействия отходов калийных руд на окружающую среду // Universum: технические науки. – Москва, 2021. – №4(85). С. 46-52
5. Каримов Ё.Л., Жумаев И.К., Латипов З.Ё., Хужакулов А.М. Повышение эффективности использования хвостохранилища для размещения солеотходов обогатительной фабрики Дехканабадского завода калийных удобрений // Горный вестник Узбекистана. – Навои, С. 45-48
6. Каримов Ё.Л., Жумаев И.К., Латипов З.Ё., Шукуров А.Ю., Нарзуллаев Ж.У. Рекомендации по применению технологии противофильтрационной защиты солеотвала и рассолосборника № 1 // Universum: технические науки. – Москва, 2020. – №12(81). – С. 34-38
7. Каримов Ё.Л., Латипов З.Ё., Каюмов О.А., Боймуродов Н.А. Разработка технологии закрепления солевых отходов рудника Тюбегатанского горно-добывающего комплекса // Universum: технические науки. – Москва, 2020. – №12(81). – С. 59-63
8. Каримов Ё.Л., Латипов З.Ё., Каюмов О.А., Боймуродов Н.А. Моделирование и установление координатов центра масс отвала и хвостов Тюбегатанского калийного месторождения. // Universum: технические науки. – Москва, 2021. – №2(83). – С. 25-29
9. Каримов Ё.Л., Латипов З.Ё., Хужакулов А.М. Гидравлическая закладка выработанного пространства при подземной добыче калийных руд // Journal of Advances in Engineering Technology – Navoi, 2020. – №1. P. 25-28
10. Каримов Ё.Л., Латипов З.Ё., Хужакулов А.М. Технология проходки выработок на Тюбегатанском месторождении калийных солей // Социально-экономические и экологические проблемы горной промышленности, строительства и энергетики сборник научных трудов 15-й международной конференции. – Минск – Тула – Донецк, 29-30 октября 2019 г. .– С. 102-104.
11. Каримов Ё.Л., Якубов С.И., Аликулов Г.Н., Латипов З.Ё. Геодинамические активные зоны Тюбегетанского месторождения калийных солей // Горный вестник Узбекистана. – Навои, 2018. –№2. – С. 41-44.
12. Каримов Ё.Л., Якубов С.И., Муродов Ш.О., Нурхонов Х., Латипов З.Ё. Экологические аспекты Дехканабадского рудного комплекса по добыче калийных руд // Горный вестник Узбекистана. ‒ Навои, 2018. ‒ №3. ‒ С. 23-27.
13. Лапинская В.О. Способы снижения засоления земель в районах разработки калийных месторождений // Молодежный научный семинар «Социальная экология как основа экологизации общества». ‒ Кемерово, 08-09 декабря 2014 г. ‒ С. 23-26.
14. Латипов З.Ё. Мировое производство и проблемы освоения калийных руд // Марказий Осиё минтақасида замонавий илм-фан ва инновацияларнинг долзарб муаммолари халқаро конференция материаллари. – Жиззах, 2020. С. 173-174.
15. Латипов З.Ё., Каримов Ё.Л., Жумаев И.К., Кораев Б.М. Тепақутон калий конининг ташқи майдонидан оқилона фойдаланишни математик моделлаштириш // Инновацион технологиялар. – Қарши, 2020. – №3. С. 7-12.
16. Латипов З.Ё., Каримов Ё.Л., Хўжақулов А.М., Авлакулов А.М., Шукуров А. Ю., Калий рудаларини ўзлаштириш ва чиқиндиларнинг атроф-муҳитга салбий таъсирини пасайтириш муаммолари // Инновацион технологиялар. – Қарши, 2020. – №4. С. 18-22.
17. Латипов З.Ё., Каримов Ё.Л., Шукуров А.Ю., Худойбердиев О.Д., Норкулов Н.М. Моделирование и установление координатов центра масс отвала и хвостов тюбегатанского калийного месторождения // Universum: технические науки – Москва, 2021. С. 25-29.
18. М.М. Хайрутдинов, М.В. Вотяков. Гидравлическая закладка на калийных рудниках, ГИАБ М. Недра, С. 214-218
19. Патент РФ №2355887 от 20.05.2009 г. Способ ликвидации солеотвалов на калийных рудниках / Б.А.Крайнев, С.П.Дьяков, А.И.Шумахер, В.В.Белкин. Заявитель ОАО«Уралкалий».
20. Патент РФ №273735. Способ изоляции солеотвалов на калийных рудниках / Белкин В.В., Платыгин В.И., Кузнецов Н.В. Опубл. 10.04.2006 г. в бюл. из. №10.
21. Шкуратский Д.Н., Русаков М.И. Использование отходов производства калийных удобрений в породных смесях для закладки выработанных пространств. Изв.ТулГУ. Науки о земле. 2015, вып.3. С.87-97
22. Современные проблемы науки и образования. Проблемы освоения крупнейших калийных месторождений мира [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.science-education.ru/106-7513 – Дата доступа: 06.11.2014.
23. Латипов З.Ё., Бобомуродов А.Й., Хасанов Ш.Р., Абдиназаров У.Б. Расчет производительности комбайновых комплексов в условиях рудника Тюбегатанского месторождения калийных солей // Universum: технические науки, 2022 С. 5-9.
24. Холиёрова Х.К., Якубов С.Х., Латипов З.Ё. Математические модели оптимизации цилиндрических оболочек с подкрепленными ребрами жесткости // Universum: технические науки. – Москва, 2021. – №2(83). С. 31-33
25. Холиёрова Х.К., Якубов С.Х., Латипов З.Ё., Шукуров А.Ю., Турсунов А.Б. Решение обратной задачи расчета фундаментальных плит силосных корпусов // Universum: технические науки. – Москва, 2021. – №2(83). С. 34-38
26. Якубов С.Х., Латипов З.Ё., Холиёрова Х.К. Оптимизация осесимметричных усеченных конических оболочек // Universum: технические науки – Москва, 2020. . – №12(81). С. 29-34
27. Якубов С.Х., Холиёрова Х.К., Латипов З.Ё. Решение задач оптимизации с учетом специфики процесса проектирования инженерных конструкций на основе системного анализа // Инновацион технологиялар. – Қарши, 2021. – №3(43). С. 37-41