Снижение негативного влияния взрывных работ на экологическую ситуацию в угледобывающих регионах Кузбасса

Е.И. Жученко, д.т.н., Генеральный директор ЗАО «НИТРО СИБИРЬ»;

А.М. Жарков, к.т.н., директор по производству ЗАО «НИТРО СИБИРЬ»;

Ю.В. Александров, к.т.н., зам. директора по производству ЗАО «НИТРО СИБИРЬ»;

А.Л. Белкин, Генеральный директор ЗАО «Нитро Сибирь - Кузбасс»;

М.Г. Самарцев, зам. начальника Межрегионального отдела горного надзора за добычей открытым способом, переработкой полезных ископаемых и взрывными работами, Сибирское управление Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору (Сибирское управление Ростехнадзора);

В.В. Шевченко, директор филиала «Кедровский угольный разрез» ОАО «УК «Кузбассразрезуголь»

На сегодняшний день Кузбасс по праву является одним из лидеров среди российских регионов по уровню развития экономики, имеющих наиболее мощный промышленный комплекс по добыче и переработке угля. В Кузнецком угольном бассейне работают более 90 угледобывающих предприятий. По прогнозам специалистов, в ближайшее время продолжится существенный рост добычи угля в бассейне, который к 2025 г. достигнет порядка 250 млн тонн.

В связи с увеличением объемов вскрышных и добычных работ большинство предприятий начало эксплуатацию высокопроизводительного горнотранспортного оборудования, что в свою очередь повлекло увеличение объемов подготовки взорванной горной массы, размеров взрываемых блоков и массы единовременно взрываемых взрывчатых веществ (ВВ). В то же время рост объемов и интенсивности буровзрывных работ все масштабнее обостряет неблагоприятную экологическую ситуацию в районах их проведения. Один из факторов отрицательного воздействия взрывов на экологию заключается в образовании пылегазовых облаков желто-бурого цвета, содержащих вредные примеси в виде окислов азота NO и углерода СО. При этом зачастую на границах санитарно-защитных зон регистрируется содержание указанных вредных веществ существенно выше предельно допустимых значений.

№1 (113) 2014

Взрыв эмульсионного ВВ

Из-за вышеперечисленных факторов, а также незначительной отдаленности большинства предприятий от населенных пунктов за последние годы участились случаи жалоб населения на негативное влияние взрывных работ в регионе. Сибирским территориальным управлением Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору России (Ростехнадзор) были выданы предписания ряду предприятий, производящих буровзрывные работы и изготавливающих промышленные взрывчатые вещества, в которых содержатся требования по осуществлению технических мероприятий, направленных на улучшение экологиче- ской ситуации в местах ведения буровзрывных работ.

Проведенный специалистами ЗАО «Нитро Сибирь - Кузбасс» (ГК «НИТРО СИБИРЬ») анализ показал, что основным источником вредных примесей в газообразных продуктах взрыва являются широко используемые на угольных предприятиях Кузбасса простейшие взрывчатые вещества, изготавливаемые на основе плотной аммиачной селитры. Данные составы характеризуются невысокой стоимостью и удовлетворительной работоспособностью. Вместе с тем характерная для этого типа ВВ неполнота реакции взрывного превращения с выделением недоокисленных продуктов СО и NO стали главным фактором отрицательного их влияния на экологию. При этом на ряде угледобывающих предприятий доля используемых простейших ВВ типа «Гранулит» (УП-1, Д-5, НП) значительно превышала 50% в общем объеме используемых ВВ.

Взрыв простейших ВВ на основе плотной аммиачной селитры

Взрыв простейших ВВ на основе плотной аммиачной селитры

Альтернативой простейшим ВВ, изготавливаемым на основе плотной аммиачной селитры, являются эмульсионные ВВ, характеризующиеся наряду с более высокой работоспособностью и полной водоустойчивостью несколько меньшим общим объемом образующихся в результате взрыва газообразных продуктов, а также значительно меньшим (до 30 раз!) объемом содержания ядовитых газов в продуктах взрыва, выбрасываемых в атмосферу.

Недостатком, сдерживающим более широкое применение эмульсионных ВВ, является их более высокая стоимость, по сравнению с простейшими.

С целью сокращения объема вредных выбросов в атмосферу и улучшения экологической ситуации на местах ведения взрывных работ ЗАО «Нитро Сибирь -Кузбасс» и ОАО «УК «Кузбассразрезуголь» с участием Сибирского управления Ростехнадзора была разработана программа перехода на 100-процентное использование эмульсионных взрывчатых веществ взамен простейших ВВ, изготавливаемых на основе плотной аммиачной селитры. При этом обязательное условие указанной замены – сохранение неизменной удельной стоимости взорванной горной массы.

Диаграмма фракционного состава взорванной горной массы

В качестве пионерного предприятия по реализации разработанной программы был выбран филиал Угольной компании «Кузбассразрезуголь» «Кедровский угольный разрез». Работы по программе были начаты во второй половине 2012 г. и продолжены в 2013 г.

На основании оригинальной «Методологии расчета параметров БВР» ЗАО «НИТРО СИБИРЬ» с применением «Программного комплекса по расчету рациональных параметров буровзрывных работ ЗАО «НИТРО СИБИРЬ» были разработаны новые паспорта массовых взрывов на «Кедровском угольном разрезе». Паспортами предусматривается применение в качестве основного ВВ эмульсионного «Сибирит-1200», изготавливаемого по мобильной технологии на машине-заводе МСЗj14МТ, располагаемой непосредственно в карьере на подготавливаемом к взрыву блоке.

При этом высокая работоспособность «Сибирит-1200», по сравнению с простейшими ВВ, а также технологическая возможность широкого варьирования такими характеристиками, как плотность и вязкость ВВ в процессе заряжания скважин, позволили увеличить выход взорванной горной массы с погонного метра взрывной скважины от 5 до 15% на различных участках разреза.

При этом были соблюдены главные требования к качеству взрыва и взорванной горной массы по предельному выходу негабарита и по среднему размеру куска взорванной горной массы.

В процессе экскавации горной массы на участках, взорванных по прежним и измененным параметрам, различий в производительности работы экскаваторов отмечено не было. Отметки проработки уступа соответствовали проектным значениям.

В течение 2013 г. на филиале «Кедровский угольный разрез» был осуществлен полный переход на новую технологию взрывания, с применение исключительно эмульсионного ВВ «Сибирит-1200». При этом, в целом по разрезу, были достигнуты следующие показатели:

1. Существенно уменьшены вредные выбросы продуктов взрыва в атмосферу. Полностью исключены случаи появления пылегазовых облаков желто-бурого цвета при производстве взрывных работ.

2. Выход взорванной горной массы с погонного метра скважин увеличился в среднем на 6%, а удельный расход ВВ снизился на 5%. Это позволило компенсировать повышенные затраты на приобретение эмульсионных ВВ и сохранить неизменным уровень затрат на взрывные работы.

3. Получен экономический эффект, за счет уменьшения длины бурения скважин по разрезу на 59100 п.м., что составляет 5% от годовых плановых объемов буровых работ. По результатам реализации программы на филиале «Кедровский угольный разрез», принято решение увеличить использование эмульсионного ВВ, как приоритетного на других филиалах ОАО «УК «Кузбассразрезуголь».

Сибирским управлением Ростехнадзора за 2013 г., в целом по региону, отмечено снижение, более чем на 60%, количества обращений граждан с жалобами на негативное влияние взрывных работ (по сравнению с 2012 г.).

Ключевые слова: снижение негативного влияния, взрывные работы, экология, Кузбасса

Журнал "Горная Промышленность" №1 (113) 2014, стр.41