Добыча угля

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное  учреждение

высшего профессионального образования

Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления

Институт экономики и права

Кафедра «Промышленная экология и  защита в чрезвычайных ситуациях»

 

 

 

 

 

УТВЕРЖДАЮ

 

 

 

 

 

 

Курсовой проект

 

На тему: Добыча угля

 

 

По дисциплине: Промышленная экология.

 

Д.2513.01.1.50.105.0000. ПЗ

 

 

 

 

 

 

Исполнитель:        

 

 Руководитель работы:       

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Улан-Удэ, 2012г.

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления

Кафедра «Промышленная экология и  защита в чрезвычайных ситуациях»

 

ЗАДАНИЕ 

НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

Студента 

1. Тема проекта:  Воздействие вреда на окружающую среду производства по добыче угля производственной мощностью 50000 тонн в год.

 

2. Сроки выполнения  курсового проекта  «11»декабря 2012г.

3. Исходные  данные 

1. Производство добычи угля производственной мощностью 50000 тонн в год.
2. Гараж.
3. Котельная.
4. Склад угля 15x15.
5. Склад шлака 10х10.

4. Содержание расчетно-пояснительной  записки (перечень подлежащих  разработке вопросов)

1. Общие сведения о предприятии.
2. Характеристика производственных процессов предприятия.
3. Характеристика опасных веществ и материалов, используемых в основном и вспомогательном производствах.
4. Краткая характеристика вспомогательного производства.
5. Характеристика производственных процессов как источника загрязнения окружающей среды.
6. Нормирование загрязняющих веществ поступающих в окружающую среду.
7. Инженерно-технические мероприятия по снижению влияния производства на окружающую среду.
8. Заключение.

5. Дата выдачи задания «2»октября 2012г.

Руководитель  проекта 

Задание принял к исполнению___________________________________________________

                                                                                     (дата и подпись студента)

 

 

 

 

 

 

Содержание.

Аннотация___________________________________________________________________3

Введение____________________________________________________________________4

1 Общие сведения о предприятии________________________________________________5

2 Характеристика производственных процессов предприятия________________________6

3 Характеристика опасных веществ и материалов, используемых в основном и вспомогательном производствах________________________________________________________8

4 Краткая характеристика вспомогательного производства__________________________9

5 Характеристика производственных процессов, как источника загрязнения окружающей среды______________________________________________________________________10

6 Нормирование загрязняющих веществ поступающих в окружающую среду__________13

7 Инженерно-технические мероприятия по снижению влияния производства на окружающую среду_______________________________________________________________________21

Заключение_________________________________________________________________23

Список  источников___________________________________________________________22

 

 

Аннотация.

В данном курсовом проекте  рассмотрел производство по добыче угля, дал характеристику основного производства, описал технологический процесс производства и дал краткую характеристику вспомогательного производства. А также описал характеристику опасных веществ основного и вспомогательного производства и воздействие их на окружающую среду, как источников загрязнения. И на основании проделанных действий разработал инженерно-технические мероприятия, направленные на снижение негативного воздействия данного производства на окружающую среду, подобрав необходимое оборудование для очистки воды от шлама.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Основной целью курсового проекта  является  оценка деятельности предприятия  по добыче угля с точки зрения нанесения вреда для окружающей среды и человека.

 

 Основным задачами курсового  проектирования являются:

 

1.Изучение  технологии производства 

2.Характеристика  опасных веществ и материалов, используемых  в основном и  вспомогательном производствах.

3.Краткая  характеристика вспомогательного  производства

4.Характеристика  производственных процессов как  источника загрязнения окружающей среды ( образование отходов, загрязнение атмосферы, сточных вод).

5.Нормирование  загрязняющих веществ, выбрасываемых  в окружающую среду.

6.Инженерно-технические  мероприятия по снижению влияния  производства на окружающую среду.

 

 

 

 

1. Общие сведения о предприятии

Общество с Ограниченной Ответственностью «БурятУголь»

Краткое описание  
Основной вид деятельности предприятия: добыча угля

Численность персонала

Общая фактическая численность – 100 чел.

Структура предприятия:

Основное  производство:

-Добыча угля

Вспомогательное производство:  
- Котельная 
- Гараж

-Склад угля 15х15

-Склад шлака  10х10

Адрес предприятия:

670023 Республика  Бурятия, г. Улан-Удэ, ул. Кабанская д.54

Режим работы:

С 8.00 до 20.00

Основные  производственные показатели:

50000 тонн в год

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ ПРЕДПРИЯТИЯ

 

Производственный процесс состоит  из следующих этапов:

 

1-резервуар; 2-высоконапорный  насос; 3-водоводы; 4-пульпопровод; 5-углесос; 6-зумпф; 7-желоба; 8-гидромониторы.

Рисунок 1- Схема производства по добыче угля

 

Гидравлическую отбойку, т.е. отделение угля от массива транспортабельными кусками струей воды, осуществляют гидромониторами(8). 
Дистанционно управляемые гидромониторы типа ГМДЦ-3М и 12ГД2 создают давление водяной струи 12 МПа, расход воды составляет 150-450 м3/ч.  
Гидравлическое транспортирование пульпы(4) осуществляется самотеком по уложенным в выемочных штреках желобам(7) от забоя до участковых станций перекачки или до камеры гидравлического подъема. Далее по трубопроводам до обогатительной фабрики пульпу транспортируют с помощью углесосов или гидроэлеваторов. 
Углесос(5) У900-90 предназначен для подъема и перекачивания водоугольной химически нейтральной (pH 6-8) гидросмеси с крупностью твердых частиц размером до 100 мм, Углесос У900-90 обеспечивает напор от 80 до 160 м и подачу 450 и 900 м3/ч.

Обогащение и обезвоживание  угля производят на обогатительной фабрике, где в обогатительных машинах  и установках происходит отделение  примесей пустой породы, отделение  воды, разделение угля по крупности. 
При гидравлической добыче угля применяют схему замкнутого водооборота, при которой вода поступает к гидромониторам по трубопроводам от высоконапорных насосов(2), затем смешивается с мелкими кусками угля и в виде пульпы транспортируется до обогатительной фабрики. После этого вода отделяется от твердых частиц, осветляется и поступает в резервуар(1) высоконапорной насосной станции. 
При вскрытии и подготовке шахтных полей горным выработкам придают уклон около 3-5° для обеспечения самотечного передвижения пульпы. На пологих пластах применяют только бремсберговые поля с делением их на панели. Наклонные и крутые пласты делят на этажи. 
При отработке пологих пластов средней мощности обычно применяют систему разработки столбами по восстанию с извлечением угля в них заходами по падению. Отработку мощных

 

 

 

 

 

крутых пластов осуществляют системой подэтажной гидравлической отбойки  с гибким перекрытием. 
Гидравлическую добычу угля подземным способом можно осуществлять с применением гидравлической отбойки в сочетании с отбойкой другими способами. Так, выемку крепких углей выполняют механогидравлическим способом, при котором отбойку угля производят механическим способом, например, комбайном, а доставку и дальнейшее транспортирование отбитого угля — гидравлическим способом. 
Комбинированные технологические схемы позволяют применять гидравлическую добычу в различных условиях: при мощности пластов от 0,9 до 20 м, залегающих под углами от 5 до 80° и при любой крепости угля. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Характеристика опасных веществ  и материалов, используемых в  основном и вспомогательном производствах.

 

Анализ  деятельности предприятия показывает, что основным опасным веществом  является пыль угольная.

Угольная  пыль - совокупность тонкодисперсных твердых частиц органического или минерального происхождения, образующийся  при переработке, а также транспортировке угольной массы. Пыль различного минерального состава увеличивает загрязненность атмосферы, которая часто значительно превышает предельно допустимую концентрацию.

Опасность угольной пыли:

1. Вредна для здоровья человека.
2. Пыль полезных ископаемых  (например, каменного угля), находясь во взвешенном состоянии, может создавать с воздухом взрывчатую смесь.
3. Запыленности воздуха существенно уменьшает видимость, что, в свою очередь, повышает общую опасность работ.

Предельно допустимые концентрации угольной пыли:

пыль, содержание от 10 % до 70 % двуокиси кремния - 2 мг/  
пыль, содержание от 2% до 10 % двуокиси кремния - 4 мг/ 
пыль, содержание менее 2% двуокиси кремния - 10 мг/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Краткая характеристика вспомогательного  производства

 

Котельная.

В котельной предприятия источниками  выделения загрязняющих веществ является котел маркой «ДКВР». В качестве топлива используется  уголь Бурятский в количестве 10000 тонн в год. Выброс загрязняющих веществ осуществляется через трубу. Подача шлакоудаление происходит вручную. 

 

Гараж.

Источником  выделения вредных веществ является автомобильный транспорт , представленный автомобилями марки «Камаз» в количестве 5 штук, средний годовой пробег машин составляет 100000 км. «БелАЗ» в количестве 16 штук, средний годовой пробег машин составляет 60000 км. «R-800» в количестве 5 штук, средний годовой пробег машин составляет 1000 км.

Склад угля.

Склад угля представляет собой бетонную площадку закрытой с 4 сторон, размером 15x15 метров  для одновременного хранения 40 тонн угля. При хранении угля выделяется угольная пыль. При хранении угля в атмосферу выбрасывается пыль угольная (пыль неорганическая до 20% SiO2).

 

Склад шлака.

Склад шлака представляет собой  бетонную площадку размером 10x10  метров открытую с двух сторон для временного хранения шлака. При хранении шлака в атмосферу выбрасывается пыль

Лампы.

Освещение помещений осуществляется ртутными лампами марки ЛБ-80 в количестве 30 штук и фонарями уличного освещения.

 

Площадь производства.

  из них,, =225, =100, =350 , . Которые источник загрязняющих веществ является мусор бытовых помещений и смета с территории.

 

 

 

5.Характеристика производственных процессов, как источника загрязнения окружающей среды.

 

5.1 Характеристика производственных  процессов как источников образования  отходов.

 

Вспомогательное производство

Одно из основных направлений работы предприятия - выработка тепловой энергии  в котельных за счет сжигания твердого топлива - каменного угля Бурятского месторождения, в котле типа «ДКВР». Подача угля в котельную осуществляется вручную. Шлакоудаление осуществляется вручную.

В процессе работы котельной образуются следующие виды отходов:

Шлак от сжигания углей (Бурятский) образуются в процессе сжигания каменного угля в котельной, который хранится в складе шлака. По мере накопления вывозится населением на  хозяйственные нужды.

Обтирочный материал, образуется в результате технического обслуживания  и при проведении ремонтных работ. Обтирочный материал собирается в месте ее временного накопления – металлическом контейнере.

Мусор от бытовых помещений организаций образуется   в результате уборки в котельных и жилых помещений. Накапливается в контейнере, затем вывозится на санкционированную свалку.

Ртутные лампы, отработанные и брак образуются в результате освещения помещений предприятия. Лампы хранятся в специальных заводских упаковках в складском помещении предприятия. Далее вывозятся на утилизацию на ОАО «Улан-Удэнский авиационный завод».

Гараж

Гараж предназначен для  размещения и обслуживания автотранспортной техники предприятия в количестве  27 единиц:

«БЕЛАЗ» - 16 единиц

«КАМАЗ» - 6 единиц

«R-800» - 5 единиц

В процессе технического обслуживания и эксплуатации транспортных средств образуются различные отходы:

Аккумуляторы свинцовые  отработанные не разобранные, со слитым электролитом образуются в результате замены аккумуляторов, выработавших свой срок эксплуатации. После замены хранятся в гараже на бетонной площадке, с последующей сдачей во ООО «Волгометаллосбыт».

Шины отработанные образуются в результате замены их, как выработавших свой срок эксплуатации. Отходы складируются на территории гаража, на площадке временного накопления в ожидании переработки.

 

 

 

 

 

Склад  угля

Одно  из основных направлений работы предприятия  – добытого материала. Подача добытого угля в склад угля осуществляется при помощи конвейера.

В процессе хранения угля образуются следующие виды отходов:

При хранения угля в атмосферу выбрасывается пыль неорганическая.

 

Склад шлака

Хранение  шлака, подача шлака осуществляется вручную.

 

5.2. Характеристика производственных  процессов предприятия

как источника загрязнения атмосферы

Вспомогательное производство

Котельная

В котельной предприятия источником выделения загрязняющих веществ являются котел «ДКВР».

В качестве топлива используется уголь  Бурятского месторождения в количестве 10000 т/год. Выброс загрязняющих веществ осуществляется через дымовую трубу.

Подача  угля в котлы осуществляется вручную.

При работе котельной выделяются следующие  загрязняющие вещества: зола угольная (пыль неорганическая 20-70% SiO2), углерода оксид, азота оксид, азота диоксид.

 

Склад угля

           Склад угля представляет собой бетонную площадку, закрытую с четырех сторон, размером 15х15 м для хранения угля.

            При хранении угля в атмосферу выбрасывается пыль угольная (пыль неорганическая до 20% SiO2).

 

Гараж

Гараж предприятия предназначен для размещения – стоянки и обслуживания автотранспортной техники.

Источниками выделения загрязняющих веществ является автотранспорт дизельными двигателями.

При передвижении автомобилей, по территории предприятия атмосфера загрязняется оксидом углерода, диоксидом азота, диоксидом.

3. Характеристика производственных процессов как источников образования  сточных вод и загрязнения водотоков.

В силу особенностей технологического процесса на предприятии не образуются производственные сточные воды. На предприятии образуются хозяйственно-бытовые стоки. Поступает  сточная вода в канализацию. Удельная норма образования сточных вод  на 1 человека (рабочего) составляет 0,27 т/сутки.

 

Состав  хозяйственно-бытовых сточных вод  представлен в таблице.

Таблица 1 – состав сточных вод.

Наименование	Концентрация мл/л
Сульфаты	130
Сероводород	7.0
Плотный остаток	950
Механические примеси	160

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Нормирование загрязняющих веществ  поступающих в окружающую среду.

 

6.1. Расчет нормативов образования  отходов.

 

6.1.1.Расчет  норматива образования отработанных шин.

Масса отработанных шин определяется по формуле (1):

                                                    Q_шин = , т/год,                                           (1) 
где П_ср.i – среднегодовой пробег автомобиля i-й марки, км.;

А_i – количество автомобилей i-й марки, шт.;

М_j – масса j-ой модели изношенной шины, кг.;

Н_j – нормативный пробег j-й марки автомобиля, км.;

К_i – количество шин автомобиля, шт.

Камаз:

Q_шин. =

=45 т/год,

БелАЗ:

    Q_шин. =

=102,4 т/год,                 

 

6.1.2. Расчет норматива   образования аккумуляторов свинцовых  отработанных

 неразобранных, со слитым электролитом

 

Масса отработанных аккумуляторных батарей определяется по формуле (2):

                   ,                                                                     (2)

где  К_ак – количество установленных аккумуляторных батарей одного типа, шт.

М_акi – средняя масса одной аккумуляторной батареи i-й марки, кг

Н_{а i} – срок службы одной аккумуляторной батареи (в среднем 2,5 года).

кг/год, - Камаз

 

 

 

кг/год, - БелАЗ

6.1.3. Расчет норматива образования кислоты аккумуляторной серной отработанной

Норматив образования  отхода кислоты аккумуляторной серной отработанной определяется по формуле (3):

                                                                 . т/год                                             (3)

 где   Q_общ.эл. = Q_i ∙ N ∙ ∙10^-3, т.

Q_общ.эл. – количество образования отработанного электролита, т

Q_i – количество электролита в одной аккумуляторной батарее i – марки, л;

Н_а.б. – срок службы одной аккумуляторной батареи (в среднем 2 года);

N  -  число типов аккумуляторных батарей, шт;

ρ – плотность электролита, 1,27 кг/дм³.

Q_общ.эл. = (6+3,5) ∙ 6 ∙10^-3=0,057 т.

 

  

т/год                                          

 

6.1.4. Расчет нормативного количества отработанных ламп производится по формуле (4):

                                    Q_р.л. = К_р.л ^. m ^. Ч_р.л ^. С ^. 10^-3 / Н_р.л , т/год                                                       (4)

где К_р.л – количество установленных ламп, шт;

       m – масса одной лампы, кг;

      Ч_р.л – среднее время работы в сутки одной лампы, ч;

      С – число дней работы лампы в году;

      Н_р.л – нормативный срок работы одной лампы, ч.

 

 

Q_р.л. = 30 ^. 0,21 ^. 9 ^. 250 ^. 10^-3 / 12000=0,00118, т/год                                                 (4)

 

 

 

 

 

6.1.5. Расчет норматива образования  обтирочного материала.

 M т/год;                                                 (5)

Где М- масса обтирочного материала;

 N- количество обслуживаемых автотранспорта;

БелАЗ: 

 т/год;

Камаз:

 т/год

R-800:

 т/год

 

6.1.6. Расчет норматива мусора бытовых помещений.

Q=JN;                                                               (6)

J-масса отходов в гот от 1 человека  (50 кг/год)

N-количество человек

 

Q=50 100=5 т/год;

 

 

6.1.7. Расчет норматива смета с территории:

Q=S M;                                                           (7)

Где: S- площадь смета территории;

М- масса отхода от 1 (5,5кг/год)

 

Q=30005,5=16,5 т/год;

 

6.2. Расчет выбросов загрязняющих  веществ в атмосферу.

6.2.1. Расчет выбросов загрязняющих веществ от  стоянок автомобилей.

Расчет  выбросов загрязняющих веществ выполняется  из пяти загрязняющих веществ: оскида углерода, углеводородов, оксидов азот, твердых частиц соединений серы и соединений свинца.

Расчет выброса i-го вещества одним автомобилем k-ой группы в день при выезде из помещения  стоянки и возврате Мik

 

Выброс i-го вещества одним автомобилем k-й группы в день при выезде с территории или помещения стоянки и возврате М_ik  рассчитывается по формулам:

                                    , г                                    (8)

, г                                            (9)

где m_прik - удельный выброс i-го вещества при прогреве двигателя К-той группы, г/мин;

m_Lik - пробеговый выброс i-го вещества при движении автомобиля по территории предприятия, г/км;

m_xxik - удельный выброс i-го компонента при работе двигателя на холостом ходу, г/мин;

t_пр - время прогрева двигателя, мин;

L₁, L₂ - пробег по территории, км;

m_xx1, m_xx2 - время работы двигателя на холостом ходу при выезде и въезде на территории, мин.

 

Выброс СО одним автомобилем «БелАЗ» в день при выезде с территории или помещения стоянки и возврате:

 

=15,73 г                                          (8)

 

=7,55 г                                            (9)

Таблица 2 - Пробеговые выбросы от автомобиля «БелАЗ»

Период	Вещество
	CO		CH		NO2
	М1	М2	М1	М2	М1		М2
Теплый	г	г	г	г	г		г
	21,85	24,75	1,25	0,85	2,25		2,25
Переходный	14,15	6,79	1,84	0,85		3,75	1,75
Холодный	15,73	7,55	2,05	0,95	3,75		1,75

 

Выброс СО одним автомобилем «R-800» в день при выезде с территории или помещения стоянки и возврате:

 

=30,95 г                                          (8)

 

=22,45 г                                            (9)

Таблица 3 - Пробеговые выбросы от автомобиля «R-800»

Период	Вещество
	CO		CH		NO2
	М1	М2	М1	М2	М1		М2
Теплый	г	г	г	г	г		г
	8,35	5,45	1,35	0,95	1,75		1,75
Переходный	27,85	20,2	1,75	0,76		3,35	1,35
Холодный	30,95	22,45	1,95	0,85	3,35		1,35

 

 

Выброс СО одним автомобилем «Камаз» в день при выезде с территории или помещения стоянки и возврате:

 

=5,85 г                                          (8)

 

=3,49 г                                            (9)

 

 

 

Таблица 4 - Пробеговые выбросы от автомобиля «Камаз»

Период	Вещество
	CO		CH		NO2
	М1	М2	М1	М2	М1		М2
Теплый	г	г	г	г	г		г
	7,65	4,85	0,95	0,65	2,74		2,12
Переходный	5,62	3,14	0,94	0,49		2,25	1,6
Холодный	5,85	3,49	1,05	0,55	2,25		1,6