Алгоритм багатофакторного моделювання процесів забруднення атмосферного повітря на гірничозбагачувальних комбінатах

Проведено аналіз методик, що застосовується для визначення кількісних показників виділення шкідливих речовин в атмосферу від технологічних процесів відкритої розробки родовищ. Запропонована класифікація технологічних процесів на кар’єрах, яка враховує інтенсивність, періодичність та стаціонарність д...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2013
Автори:	Бучавий, Ю.В., Павличенко, А.В., Семеріч, К.В.
Формат:	Стаття
Мова:	Ukrainian
Опубліковано:	Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України 2013
Назва видання:	Геотехнічна механіка
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/87340
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Алгоритм багатофакторного моделювання процесів забруднення атмосферного повітря на гірничозбагачувальних комбінатах / Ю.В. Бучавий, А.В. Павличенко, К.В. Семеріч // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2013. — Вип. 111. — С. 12-22. — Бібліогр.: 8 назв. — укр.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-87340
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-873402015-10-18T03:02:06Z Алгоритм багатофакторного моделювання процесів забруднення атмосферного повітря на гірничозбагачувальних комбінатах Бучавий, Ю.В. Павличенко, А.В. Семеріч, К.В. Проведено аналіз методик, що застосовується для визначення кількісних показників виділення шкідливих речовин в атмосферу від технологічних процесів відкритої розробки родовищ. Запропонована класифікація технологічних процесів на кар’єрах, яка враховує інтенсивність, періодичність та стаціонарність джерел викидів, а також їх просторові характеристики. Удосконалено методику розрахунку осереднених приземних концентрацій забруднюючих речовин, які виділяються від основних технологічних процесів відкритих гірничих робот. Розроблено алгоритм багатофакторного моделювання та прогнозування стану атмосферного повітря в районах розташування гірничо-збагачувальних комбінатів. Проведен анализ методик, применяемых для определения количественных показателей выделения вредных веществ в атмосферу от технологических процессов при открытой разработке месторождений. Предложена классификация технологических процессов на карьерах, учитывающая интенсивность, периодичность и стационарность источников выбросов, а также их пространственные характеристики. Усовершенствована методика расчета осредненных приземных концентраций загрязняющих веществ, которые выделяются от основных технологических процессов открытых горных работ. Разработан алгоритм многофакторного моделирования и прогнозирования состояния атмосферного воздуха в районах расположения горно-обогатительных комбинатов. Methods used for determining quantity of harmful substances escaped into atmosphere in the process of open mining are analyzed. A classification of processes in quarries is proposed with taking into account intensity, regularity and stationarity of emission sources and their spatial characteristics. A method for computing averaged ground-level concentrations of pollutants which are released during the key processes of open pit mining was improved. An algorithm for multifactor modeling and prediction of air state on the territory of mining and processing plants was designed. 2013 Article Алгоритм багатофакторного моделювання процесів забруднення атмосферного повітря на гірничозбагачувальних комбінатах / Ю.В. Бучавий, А.В. Павличенко, К.В. Семеріч // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2013. — Вип. 111. — С. 12-22. — Бібліогр.: 8 назв. — укр. 1607-4556 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/87340 622.271:504.3.0542 uk Геотехнічна механіка Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
description	Проведено аналіз методик, що застосовується для визначення кількісних показників виділення шкідливих речовин в атмосферу від технологічних процесів відкритої розробки родовищ. Запропонована класифікація технологічних процесів на кар’єрах, яка враховує інтенсивність, періодичність та стаціонарність джерел викидів, а також їх просторові характеристики. Удосконалено методику розрахунку осереднених приземних концентрацій забруднюючих речовин, які виділяються від основних технологічних процесів відкритих гірничих робот. Розроблено алгоритм багатофакторного моделювання та прогнозування стану атмосферного повітря в районах розташування гірничо-збагачувальних комбінатів.
format	Article
author	Бучавий, Ю.В. Павличенко, А.В. Семеріч, К.В.
spellingShingle	Бучавий, Ю.В. Павличенко, А.В. Семеріч, К.В. Алгоритм багатофакторного моделювання процесів забруднення атмосферного повітря на гірничозбагачувальних комбінатах Геотехнічна механіка
author_facet	Бучавий, Ю.В. Павличенко, А.В. Семеріч, К.В.
author_sort	Бучавий, Ю.В.
title	Алгоритм багатофакторного моделювання процесів забруднення атмосферного повітря на гірничозбагачувальних комбінатах
title_short	Алгоритм багатофакторного моделювання процесів забруднення атмосферного повітря на гірничозбагачувальних комбінатах
title_full	Алгоритм багатофакторного моделювання процесів забруднення атмосферного повітря на гірничозбагачувальних комбінатах
title_fullStr	Алгоритм багатофакторного моделювання процесів забруднення атмосферного повітря на гірничозбагачувальних комбінатах
title_full_unstemmed	Алгоритм багатофакторного моделювання процесів забруднення атмосферного повітря на гірничозбагачувальних комбінатах
title_sort	алгоритм багатофакторного моделювання процесів забруднення атмосферного повітря на гірничозбагачувальних комбінатах
publisher	Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
publishDate	2013
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/87340
citation_txt	Алгоритм багатофакторного моделювання процесів забруднення атмосферного повітря на гірничозбагачувальних комбінатах / Ю.В. Бучавий, А.В. Павличенко, К.В. Семеріч // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2013. — Вип. 111. — С. 12-22. — Бібліогр.: 8 назв. — укр.
series	Геотехнічна механіка
work_keys_str_mv	AT bučavijûv algoritmbagatofaktornogomodelûvannâprocesívzabrudnennâatmosfernogopovítrânagírničozbagačuvalʹnihkombínatah AT pavličenkoav algoritmbagatofaktornogomodelûvannâprocesívzabrudnennâatmosfernogopovítrânagírničozbagačuvalʹnihkombínatah AT semeríčkv algoritmbagatofaktornogomodelûvannâprocesívzabrudnennâatmosfernogopovítrânagírničozbagačuvalʹnihkombínatah
first_indexed	2025-07-06T14:55:49Z
last_indexed	2025-07-06T14:55:49Z
_version_	1836909854928666624
fulltext	УДК 622.271:504.3.054 2 Бучавий Ю.В. Павличенко А.В., канд. біол. наук, доцент Семеріч К.В. (ДВНЗ “НГУ”) АЛГОРИТМ БАГАТОФАКТОРНОГО МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСІВ ЗАБРУДНЕННЯ АТМОСФЕРНОГО ПОВІТРЯ НА ГІРНИЧОЗБАГАЧУВАЛЬНИХ КОМБІНАТАХ Бучавый Ю.В. Павличенко А.В., канд. биол. наук, доцент Семерич К.В. (ГВУЗ “НГУ”) АЛГОРИТМ МНОГОФАКТОРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА НА ГОРНООБОГАТИТЕЛЬНЫХ КОМБИНАТАХ Buchavy Yu.V. Pavlychenko A.V., Ph.D. (Biol.), Senior Lecturer Semеrich K.V., M.S. (Tech.) (SHEI “NMU”) ALGORITHM FOR MULTIFACTOR MODELING OF AIR POLLUTION AT THE ORE-DRESSING ENTERPRISES Анотація. Видобуток корисних копалин відкритим способом супроводжується утворен- ням значної кількості забруднюючих атмосферу речовин. Тому актуальною задачею є конт- роль та нормування шкідливих речовин, що утворюються на гірничо-збагачувальних комбі- натах від різних джерел забруднення (буропідривні роботи, відвалоутворення, пиління шла- мосховищ тощо). Проведено аналіз методик, що застосовується для визначення кількісних показників ви- ділення шкідливих речовин в атмосферу від технологічних процесів відкритої розробки ро- довищ. Запропонована класифікація технологічних процесів на кар’єрах, яка враховує інтен- сивність, періодичність та стаціонарність джерел викидів, а також їх просторові характерис- тики. Удосконалено методику розрахунку осереднених приземних концентрацій забруднюю- чих речовин, які виділяються від основних технологічних процесів відкритих гірничих ро- бот. Розроблено алгоритм багатофакторного моделювання та прогнозування стану атмосфе- рного повітря в районах розташування гірничо-збагачувальних комбінатів. Ключові слова: відкриті гірничі роботи, забруднення атмосфери, розсіювання, моделю- вання. Вступ. На території України відкритим способом розробляються родовища залізних і марганцевих руд, каолінів, бурого вугілля, рідкісних металів, будіве- льних матеріалів тощо. Видобуток корисних копалин відкритим способом 2 © Бучавий Ю.В., Павличенко А.В., Семеріч К.В. 2013 пов’язаний з руйнуванням та переміщенням значних об’ємів гірничої маси, що стає джерелом утворення великої кількості твердих та газоподібних забрудню- ючих речовин, які потрапляючи у навколишнє середовище погіршують умови проживання населення в гірничопромислових регіонах України. До основних технологічних процесів, які є джерелами забруднення атмос- ферного повітря можна віднести: бурові, вибухові, виїмково-навантажувальні роботи, процеси транспортування і складування порід, відвалоутворення тощо. Кожен з цих процесів має свій характер і специфіку утворення та виділення за- бруднюючих речовин в атмосферне повітря [1-3]. Теоретична частина. Джерела забруднення атмосферного повітря на гірни- чо-збагачувальних комбінатах відповідно до ГОСТу 17.2.1.04-77 – «Охрана природы. Атмосфера. Источники и метеорологические факторы загрязнения, промышленные выбросы. Термины и определения», бувають стаціонарними і пересувними. Стаціонарні джерела забруднення відповідно до геометричних характеристик можуть бути точковими, лінійними та площинними. Крім того, джерела забруднення можуть бути організованими і неорганізованими. Нормування рівнів забруднення атмосферного повітря в районах функціо- нування промислових підприємств проводять відповідно до нормативних мето- дик шляхом розрахунку величин валових викидів забруднюючих речовин [4-6] та приземних концентрацій шкідливих речовин [7, 8]. Слід відмітити, що ці ме- тодики дозволяють визначати максимально ймовірні концентрації забруднюю- чих речовин при несприятливих метеорологічних умовах, переважно від стаці- онарних та організованих джерел забруднення. Тому виникає потреба в розроб- ці методики, яка б дозволяла визначати фактичні концентрації забруднюючих речовин, які утворюються від різних технологічних процесів та відрізняються тривалістю, інтенсивністю і періодичністю впливу. Мета роботи полягає в розробці алгоритму багатофакторного моделювання рівнів забруднення атмосферного повітря основними технологічними процеса- ми на гірничо-збагачувальних комбінатах. Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити наступні задачі: - Визначити спектр, обсяги та параметри забруднюючих речовин, які утво- рюються від основних технологічних процесів відкритої розробки родовищ; - Проаналізувати методики, що застосовуються для визначення кількісних та якісних характеристик джерел забруднення атмосферного повітря на гірни- чодобувних підприємствах; - Розробити алгоритм багатофакторного моделювання процесів забруднення атмосферного повітря на гірничо-збагачувальних комбінатах; - Адаптувати існуючі нормативні методики для ефективного контролю та прогнозування обсягів шкідливих речовин, що утворюються на гірничо- збагачувальних комбінатах. Експериментальна частина. Результати аналізу особливостей впливу тех- нологічних процесів видобутку корисних копалин на специфіку утворення за- бруднюючих речовин та параметрів, які є визначальними для їх нормування приведені в табл. 1. Таблиця 1 – Характеристика забруднюючих речовин та параметрів їх утворення залежно від технологічних процесів Технологічний процес Забруднюючі ре- човини Вхідні дані та параметри, які вплива- ють на обсяги утворення забруднюю- чих речовин Бурові роботи Зважені речовини Діаметр свердловини, марка станка, мі- цність породи, вологість породи, швид- кість буріння, характеристика системи пиловловлювання Вибухові роботи Зважені речовини, окис азоту, двоокис азоту окис вуглецю Характеристика вибухової речовини, мі- цність породи, вологість породи, кіль- кість вибухової речовини, об'єм гірської маси що підлягає руйнуванню Завантаження гірської ма- си в транспортні засоби Зважені речовини Склад, вологість та міцність породи, ма- рка техніки, ємність ковша Транспортування гірської маси автотранспортом Зважені речовини, окис вуглецю, окис азоту, сажа Марка та технічний стан автотранспор- ту, тип дорожнього покриття, швидкість руху автотранспорту, швидкість обду- вання, вологість та площа поверхні гір- ської маси що транспортується Транспортування гірської маси конвеєром Зважені речовини Вологість та швидкість обдування гірсь- кої маси що транспортується, ширина та довжина стрічки конвеєра Розвантаження та переван- таження гірської маси Зважені речовини Характеристика обладнання, об'єм, склад і вологість гірничої маси, показ- ники пиловловлювання Формування відвалів та переміщення гірської маси бульдозерами або наван- тажувачами Зважені речовини, окис вуглецю, окис азоту, керогаз, сажа Міцність та вологість гірської маси, ма- рка та характеристики техніки, швид- кість вітру Відвалоутворення Зважені речовини Марка та характеристика техніки, міц- ність й вологість гірської маси, об’єм переміщеної маси, швидкість вітру Пиління породних відвалів Зважені речовини Висота й площа відвалу, термін розмі- щення відходів, швидкість вітру Пиління сухих пляжів шламосховищ Зважені речовини Площа сухих пляжів, вологість та дис- персний склад шламів, швидкість вітру Збагачувальні та агломе- раційні фабрики, дробар- ки, бойлерні, майстерні тощо Зважені речовини, окис азоту, двоокис сірки, окис вуглецю та ін. Залежно від існуючих технологій В результаті аналізу табл. 1 можна зробити висновки, що різні технологічні процеси є джерелами утворення зважених речовин, окису азоту, двоокису сір- ки, окису вуглецю та інших забруднюючих речовин. При цьому, кожен техно- логічний процес відрізняється параметрами, які впливають на обсяги та інтен- сивність утворення забруднюючих речовин. Класифікація джерел забруднення атмосферного повітря від основних тех- нологічних процесів відкритих гірничих робіт приведена в табл. 2. Таблиця 2 - Класифікація джерел забруднення атмосферного повітря від основних техно- логічних процесів відкритих гірничих робіт Технологічний процес Характеристики джерел забруд- нення Т о ч к о в і Л ін ій н і П л о щ и н і О р г а н із о в а н і Н ео р г а н із о в а н і Н ес т а ц іо н а р н і С т а ц іо н а р н і К в а зі ст а ц іо н а - р н і Бурові роботи + – – – + – – + Вибухові роботи + + + – + + – – Завантаження гірської маси в транспортні засоби + – – – + – – + Транспортування гірської маси автотранспортом – + – – + – – + Транспортування гірської маси конвеєром – + – – + – + Розвантаження та перевантаження гірської маси + – – – + – – + Формування відвалів та переміщення гірської ма- си бульдозерами або навантажувачами + – – – + – – + Відвалоутворення + – – – + – – + Пиління породних відвалів – – + – + – – + Пиління сухих пляжів шламосховищ – – + – + – – + Збагачувальні та агломераційні фабрики, дробар- ки, бойлерні, майстерні тощо + – – + – – + – Узагальнена інформація про методики контролю рівнів забруднення атмос- ферного повітря на різних технологічних процесах приведена в табл. 3. В результаті аналізу інформації табл. 2 та 3 можна зробити висновки, що бі- льшість технологічних процесів є неорганізованими та квазістаціонарними джерелами забруднення атмосфери. При цьому більшість методик призначенні для нормування викидів від стаціонарних та організованих джерел забруднення атмосфери. Тому необхідно розробити методику, яка б максимально враховува- ла особливості впливу на рівень забруднення атмосфери неорганізованих та квазістаціонарних джерел забруднення. Одним з важливих аспектів визначення впливу різних технологічних проце- сів на рівень забруднення атмосферного повітря є розрахунок осереднених при- земних концентрацій забруднюючих речовин. Таблиця 3 – Перелік нормативних методик, які використовуються для контролювання стану атмосферного повітря на гірничо-збагачувальних комбінатах Технологічний процес Нормативна методика 1. Бурові роботи; 2. Завантаження гірської маси в транспортні засоби; «Методика розрахунку шкідливих викидів для комплексу обладнання 3. Транспортування гірської маси автотранспортом; 4. Транспортування гірської маси конвеєром; 5. Розвантаження та перевантаження гірської маси; 6. Формування відвалів та переміщення гірської ма- си бульдозерами або навантажувачами; 7. Відвалоутворення; 8. Пиління породних відвалів; 9. Пиління сухих пляжів шламосховищ відкритих гірських робіт», Люберці, 1999. Вибухові роботи Методика расчета выбросов загряз- няющих веществ в атмосферу при взрывных работах на карьерах, Санкт-Петербург, 2004. Збагачувальні та агломераційні фабрики, дробарки, бойлерні, майстерні тощо Залежно від типу підприємства та те- хнічного обладнання Для джерел з постійними впродовж досліджуваного періоду осереднення параметрами викиду (точкові, стаціонарні, організовані джерела), осереднені приземні концентрації С визначаються за формулою ),r(̀C r M)(p ),r(C 1     , (1) де r і φ – полярні координати розрахункової точки джерела, p1(φ) – функція, що характеризує кутовий розподіл концентрації, й виражається через розу вітрів для досліджуваного періоду осереднення. C'(r,φ) обчислюється за формулою    0 e32 0 )H,,,u,r(q)(p)u(pddu),r(̀C  (2) де u – швидкість вітру на рівні флюгера, м/с; λ – безрозмірний параметр, що ха- рактеризує умови турбулентного перемішування λ=Kz/(zu1), де z=1 м, Kz – коефіцієнт вертикального турбулентного обміну; u1 – швидкість вітру на рівні 1 м; p2(u) і p3(λ) - щільність відповідних періодів осереднення ймовірностей u і λ, He - ефективна висота джерела. Для джерел, параметри викиду яких змінюються впродовж періоду осеред- нення, розрахунок середніх концентрацій виконується наступним чином: - для джерел, викиди яких визначаються метеорологічними параметрами u і λ (наприклад, для відвалів, бортів кар’єрів, сухих пляжів шламосховищ, що пи- лять), значення C'i (r, φ) обчислюються за формулою    0 ti32 0 ` i )H,,,u,r(q)(p)u(p),u(Fddu),r(C  (3) де F(u,  ) – функція, що характеризує мінливість потужності викидів залежно від метеорологічних параметрів стосовно її характерного значення M. - для джерел, викиди яких змінюються незалежно від зміни параметрів u і λ (тобто усі організовані джерела за винятком аераційних ліхтарів), розрахунок проводиться по формулами (1-3). При цьому M, V1, w0 і ΔT задаються середніми за період осереднення значеннями. - у загальному випадку, для джерел зі змінними параметрами викиду, період осереднення розбивається на інтервали, що не перетинаються, кожний з яких відповідає «постійним» значенням цих параметрів. Для кожного із зазначених інтервалів тривалістю τj з використанням відповідних цьому інтервалу функцій p1(φ), p2(u) і p3(λ) за наведеними вище формулами визначається середня концен- трація Cj(r,φ). Середня за певний період концентрація забруднюючих речовин визначаєть- ся за формулою  )j( jj ),r(C),r(C      (4) де τΣ – загальна тривалість періоду осереднення. При розрахунку осереднених за тривалий період концентрацій режим ме- теорологічних елементів характеризується функціями p1(φ), p2(u) і p3(λ). При обчисленні середніх концентрацій для конкретного інтервалу часу використо- вуються вибіркові оцінки зазначених функцій за даними вимірів протягом цьо- го інтервалу часу. При обчисленні «кліматичної норми» (математичного очіку- вання) для наближених оцінок функцій p1(φ), p2(u) і p3(λ) допускається викорис- тання рядів спостережень тривалістю не менш 3 років. Функція p1(φ) визнача- ється за розою вітрів Pj, що відповідає досліджуваному інтервалу часу. При цьому повторюваність штилів P0 виключається з розгляду, а повторюваності румбів Pj (j = 1, 2, 3 ..) нормуються за формулою   )j( j j` j P P P (5) Значення p1(φ) визначаються таким чином, щоб виконувалися умови рівнян- ня        j j ` j1 Pd)(p (6) де δ – половина ширина румба. При цьому середині румба j відповідає напря- мок факела φ, що відрізняється на 180°. Усереднена для кожного румба функція p1(φ) апроксимується поліномами другого порядку, коефіцієнти яких визнача- ються за наведеними вище рівняннями та умов безперервності p1(φ) при пере- ході через межу румбів. При апроксимації функції p1(φ) повинна бути виконана умова p1(φ)>0. Рози вітрів, що приводяться в більшості кліматологічних довідників, необхідно пе- ренормувати за формулою (5). Вибіркова оцінка щільностей імовірності p1(φ) і p2(u) проводиться за даними регулярних спостережень за швидкістю й напрямком вітру на рівні флюгера. Метеостанція, на якій проводилися спостереження, повинна розташовуватися на відстані не більше 50 км від досліджуваного джерела викиду. Характер рель- єфу місцевості в районі розміщення метеостанції не повинен відрізнятися від характеру рельєфу досліджуваної місцевості. Осереднена за тривалий період концентрація шкідливих речовин С при ная- вності N джерел визначається як сума осереднених за цей період концентрацій речовин від окремих джерел за формулою N21 C...CCC  (7) де C1, C2,…, CN - концентрації шкідливої речовини відповідно від першого, дру- гого, N-го джерел у розглянутій розрахунковій точці. Концентрації С1, С2, ... можуть відповідати як точковим, лінійним так і пло- щинним джерелам забруднення атмосфери. Осереднена за тривалий період концентрація Cl від лінійного джерела, роз- міщеного уздовж відрізка l довжиною L, розраховуються за формулою   l 1 dl)y,x(C L l )y,x(C  (8) де C (x, y) – концентрація, створювана в розрахунковій крапці (х, у) точковим джерелом, що перебуває в точці (ξ, η) відрізка l, а інтеграл у формулі обчислю- ється уздовж цього відрізка. Точки лінійного джерела, що належать відрізку l, визначаються за умови, що в декартовій системі координат з початком у розрахунковій точці й віссю х, спрямованої за напрямком вітру, їх х-координати негативні. Осереднена за тривалий період концентрація CS від площинного джерела, що займає область S площею SΠ, розраховуються за формулою   S S dd)y,x(C S l )y,x(C   (9) де C (x, y) – осереднена за цей період концентрація, створювана в розрахунковій точці (х, у) точковим джерелом, що перебуває в точці (ξ, η) області S, і інтеграл обчислюється для цієї області. Підінтегральна функція обчислюється за форму- лами з використанням значень сумарного викиду від усього площинного дже- рела. Слід зазначити, що площинними джерелами окрім вищезгаданих відвалів, кар’єрів, й сухих пляжів шламосховищ можна також вважати викиди від резер- вуарних парків підприємств, сукупності пічних труб у містах, а також груп ни- зьких вентиляційних джерел підприємств (при розрахунках забруднення атмо- сфери для ділянок, розташованих за межами санітарно-захисної зони цього під- приємства). Крім того, площинними джерелами можна вважати викиди від ав- тостоянок, місця відкритого складування матеріалів, що пилять, автомагістралі, або водойми з поверхні яких випаровуються шкідливі речовини тощо. Передбачається також розрахунок осереднених концентрацій двоокису азо- ту (NO2) і оксиди азоту (NO) що проводиться з урахуванням часткової трансфо- рмації NO у більш токсичний NO2 при середньому за розглянутий період часу значенні безрозмірного коефіцієнта трансформації aN. Коефіцієнт aN залежить від місцевих особливостей режиму інтенсивності короткохвильової, у т.ч. ульт- рафіолетової радіації, фонового вмісту в атмосферному повітрі озону (O3), ок- сидів азоту, неметанових вуглеводнів тощо. Значення aN можуть визначатися як за розрахунковими, так і за експериментальним даними з використанням пого- джених у встановленому порядку методик. При цьому потужності викиду двоо- кису й оксиду азоту (MNO2 і MNO відповідно) обчислюються за формулою NOXN2NO MaM  ; NOXNNO M)a1(65.0M  , (10) де MNOX – осереднена за досліджуваний період часу потужність викиду оксидів азоту «доокислених до NO2». При відсутності інших даних при розрахунках допускається використовува- ти значення aN=0,6. У такому випадку MNOx визначається за формулою NONO2NOx M1,53 M M  , (11) де MNO (г/с) і MNO2 (г/с) «вихідні» викиди оксиду й двоокису азоту. Усі підінтегральні функції взяті з методики [8]. В результаті проведених досліджень розроблено наступний алгоритм бага- тофакторного моделювання рівнів забруднення атмосферного повітря основни- ми технологічними процесами: - Перший етап полягає в визначенні характеристик джерел забруднення для кожного технологічного процесу або об’єкту та подальшого вибору методики визначення кількісних характеристик виділення забруднюючих речовин; - Другий етап базується на аналізі технологічних паспортів та визначенні вхідних даних та параметрів за якими розраховуються величини валових вики- дів шкідливих речовин. На цьому етапі необхідно сформувати перелік забруд- нюючих речовин, які утворюються від стаціонарних та організованих джерел. Для квазістаціонарних та неорганізованих джерел забруднення визначається графік роботи техніки та обладнання. Крім того, формується база метеорологі- чних спостережень за якою визначаються ймовірності розподілу швидкості та напрямку вітру й класів стійкості атмосфери. - Третій етап спрямований на визначення осереднених приземних концент- рацій забруднюючих речовин від певного джерела забруднення. - Четвертий, завершальний етап полягає в визначенні сумарних величин осереднених приземних концентрацій від усіх технологічних процесів та об’єктів підприємства. Отримані результати використовуються для формування розрахункової сітки приземних концентрацій забруднюючих речовин та карто- графування території за цим показником. Застосування розробленого алгоритму дозволить вирішити наступні задачі: - оцінити та спрогнозувати рівні забруднення атмосферного повітря в райо- нах функціонування гірничозбагачувальних комбінатів; - прогнозувати ризики для здоров’я населення в гірничодобувних регіонах; - удосконалити систему екологічного моніторингу атмосферного повітря; - коригувати розмір санітарно-захисних зон гірничодобувних підприємств; Висновки. В результаті виконаних досліджень розроблено алгоритм бага- тофакторного моделювання стану атмосферного повітря на територіях розмі- щення гірничодобувних підприємств. Запропонований алгоритм дозволяє вра- хувати вплив різних технологічних процесів відкритої розробки родовищ кори- сних копалин на ступінь забруднення атмосферного повітря і відповідно розро- бити комплекс ефективних природоохоронних заходів. _________________________ СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ 1. Крупская, Л.Т. Влияние техногенных систем на окружающую среду в Приамурье и Приморье / Л.Т. Крупская, В.П. Зверева, А.В. Леоненко // Сибирский экологический журнал. 2013. – № 2. – С. 283–289. 2. Gorova, A. Ecological problems of post-industrial mining areas / A. Gorova, A. Pavlychenko, S. Kulyna // Geomechanical processes during underground mining. Leiden, The Netherlands : CRC Press / Balkema: 2012, рр. 35-40. 3. Бересневич, П.В. Екологія гірничого виробництва: Навчальний посібник / П.В.Бересневич, Ю.Г.Вілкул, О.М.Голишев [и др.].– Кривий Ріг: Мінерал, 1998.– 152 с. 4. Методика расчета вредных выбросов (сбросов) для комплекса оборудования открытых горных работ (на основе удельных показателей) / Люберцы, 1999. 5. Методика расчета выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при взрывных работах на карь- ерах ОАО «Михайловский ГОК». Санкт-Петербург, 2004. 6. Разработка методики определения концентрации пыли на участках рабочих зон карьеров при перезагрузке горной массы: дис. ... канд. техн. наук : 05.26.01 / Серебреников Эдуард Вадимович; Криворож. техн. ун-т. – Кривой Рог, 2010. – 225 л. : рис., табл. –Бібліогр.: арк. 155–165. 7. Методика расчета концентрации в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в вы- бросах предприятий: ОНД-86 /Госкомгидромет.– Офиц. изд. – Л.: Гидрометеоиздат, 1987.–94 с. 8. Методические указания по расчету осредненных за длительный период концентраций выбрасы- ваемых в атмосферу вредных веществ (Дополнение к ОНД-86) / Санкт-Петербург. ГГО им. А.И. Во- ейкова, 2005. REFERENCES 1. Krupskaya, L.T., Zvereva, V.P. and Leonenko A.V., (2013), “Impact of technogenic systems on the environment and human health in the priamurye and primorye territories”, Sibirskii Ekologicheskii Zhurnal, no. 2, pp. 283–289. 2. Gorova, A., Pavlychenko, A. and Kulyna, S., (2012), Ecological problems of post-industrial mining areas. Geomechanical processes during underground mining. Leiden, The Netherlands, CRC Press, Balke- ma, pp. 35-40. 3. Beresnevych, P.V., Vilkul Ju.G., Golyshev, O.M., Jermak, L.D. and Movchan O.G. (1998), Ecologia girnychogo vyrobnysttva [Ecology mining], Mineral, Kryvyj Rig, Ukraine. 4. Method of calculating emissions (discharges) for the complex surface mining equipment (based on specific indicators) (1999), Lubertsy. 5. Method of calculating the emissions of air pollutants from blasting in quarries JSC «Mikhailovsky Mining and Processing Plant." (2004), St. Petersburg, Russia. 6. Development of methods for determining the concentration of dust in the areas of working areas quarries at reboot rock thesis candidate. tehn. science: 05.26.01 / Serebrenikov Jeduard Vadimovich; Krivorozh. tehn. un-t, Krivoj Rog, 2010. 7. Method of calculating the concentration in the air of harmful substances contained in the emissions of companies: OND-86 (*1987), Gidrometeoizdat, Leningrad, Russia. 8. Guidelines for the calculation of averaged over a long period of concentrations emitted into the atmosphere of harmful substances (Supplement to the OND-86) (2005), GGO im. A.I. Voejkova, Sankt- Peterburg, Russia. _________________________ Об авторах Бучавий Юрій Володимирович, асистент кафедри екології, Державний вищий навчальний заклад “Національний гірничий університет” (ДВНЗ “НГУ”), Дніпропетровськ, Україна, yurique@3g.ua Павличенко Артем Володимирович, кандидат біологічних наук, доцент, доцент кафедри еколо- гії, Державний вищий навчальний заклад “Національний гірничий університет” (ДВНЗ “НГУ”), Дніпропетровськ, Україна, kafedra_ecology@ukr.net Семеріч Карина Володимирівна, магістрант кафедри екології, Державний вищий навчальний за- клад “Національний гірничий університет” (ДВНЗ “НГУ”), Дніпропетровськ, Україна, kira_sem@mail.ru About the authors Buchavy Yurii Volodymyrovych, Assistant Lecturer of Ecology Department, State Higher Educational Institution “National Mining University” (SHEI “NMU”), Dnepropetrovsk, Ukraine, yurique@3g.ua Pavlychenko Artem Volodymyrovych, Candidate of Biological Sciences, Senior Lecturer, Associate Professor of Ecology Department State Higher Educational Institution “National Mining University” (SHEI “NMU”), Dnepropetrovsk, Ukraine, kafedra_ecology@ukr.net Semеrich Karyna Volodymyrivna, Master of Science, Department of Ecology, State Higher Educational mailto:kafedra_ecology@ukr.net mailto:kafedra_ecology@ukr.net institution “National Mining University” (SHEI “NMU”), Dnepropetrovsk, Ukraine, kira_sem@mail.ru _______________________ Аннотация. Добыча полезных ископаемых открытым способом сопровождается образо- ванием значительного количества загрязняющих атмосферу веществ. Поэтому актуальной задачей является контроль и нормирование вредных веществ, образующихся на горно- обогатительных комбинатах от различных источников загрязнения (буровзрывные работы, отвалообразования, пыления шламохранилищ и др.). Проведен анализ методик, применяемых для определения количественных показателей выделения вредных веществ в атмосферу от технологических процессов при открытой раз- работке месторождений. Предложена классификация технологических процессов на карье- рах, учитывающая интенсивность, периодичность и стационарность источников выбросов, а также их пространственные характеристики. Усовершенствована методика расчета осред- ненных приземных концентраций загрязняющих веществ, которые выделяются от основных технологических процессов открытых горных работ. Разработан алгоритм многофакторного моделирования и прогнозирования состояния атмосферного воздуха в районах расположения горно-обогатительных комбинатов. Ключевые слова: открытые горные работы, загрязнение атмосферы, рассеивание, моде- лирование. Abstract. Open pit mining operations cause formation of air pollutants in large amount. Therefore, pollution control and rate norms set for pollutants from various sources (drilling and blasting operations, dumping, dusting of slime storage, etc.) is an urgent task of all mining enterprises. Methods used for determining quantity of harmful substances escaped into atmosphere in the process of open mining are analyzed. A classification of processes in quarries is proposed with tak- ing into account intensity, regularity and stationarity of emission sources and their spatial characte- ristics. A method for computing averaged ground-level concentrations of pollutants which are re- leased during the key processes of open pit mining was improved. An algorithm for multifactor modeling and prediction of air state on the territory of mining and processing plants was designed. Keywords: open pit mining, pollution, dispersion modeling. Статья поступила в редакцию 19.09.2013 Рекомендовано к публикации д.т.н. В.Е. Колесником

Алгоритм багатофакторного моделювання процесів забруднення атмосферного повітря на гірничозбагачувальних комбінатах

Репозитарії

Схожі ресурси