La nature du relief et le niveau d'occurrence des eaux de fourrage sont pris en compte lors de la conception d'un système d'extraction minière. Ils affectent également les conséquences environnementales de l'exploitation minière : l'emplacement des décharges, la propagation des poussières et des gaz, la formation de cratères de dépression, le karst, le comportement des eaux des sous-dumps et bien plus encore. Les méthodes et l’étendue de l’extraction du minerai changent avec le temps.
L'exploitation industrielle des minéraux, à partir du XVIIIe siècle, s'effectue par exploitation verticale : fosses profondes (jusqu'à 10 m), puits. A partir de l'excavation verticale, si nécessaire, plusieurs excavations horizontales ont été réalisées, dont la profondeur était déterminée par le niveau de la nappe phréatique. S’ils commençaient à remplir une mine ou un puits, la production s’arrêtait en raison du manque d’équipement de drainage. Des traces d'anciens chantiers miniers peuvent encore être observées aujourd'hui à proximité de Plast, Kusa, Miass et de nombreuses autres villes et villages de la zone minière de la région. Certains d’entre eux restent encore aujourd’hui découverts et non clôturés, ce qui présente un certain danger. Ainsi, l'amplitude verticale des modifications du milieu naturel liées à l'extraction des matières premières minérales ne dépassait guère les 100 m jusqu'au XXe siècle.

Avec l'avènement de pompes puissantes qui drainent l'eau des chantiers, des excavatrices et des véhicules lourds, l'exploitation des ressources minérales se fait de plus en plus par l'exploitation minière à ciel ouvert.

Dans le sud de l'Oural, où la plupart des gisements se trouvent à des profondeurs allant jusqu'à 300 m, l'exploitation des carrières prédomine. Jusqu'à 80 % (en volume) de tous les minéraux sont extraits dans des carrières. La mine de charbon Korkinsky est la mine la plus profonde en activité dans la région. Sa profondeur à la fin de 2002 était de 600 m. Il existe de grandes carrières à Bakal (minerais de fer brun), Satka (magnésite), Mezhozerny (minerai de cuivre), Verkhniy Ufaley (nickel), Magnitogorsk et Maly Kuybas (fer).
Très souvent, les carrières sont situées en zone urbaine, à la périphérie des villages, ce qui affecte gravement leur écologie. De nombreuses petites carrières (plusieurs centaines) sont situées en zone rurale. Presque toutes les grandes entreprises rurales possèdent leur propre carrière d'une superficie de 1 à 10 hectares, où sont extraits de la pierre concassée, du sable, de l'argile et du calcaire pour les besoins locaux. En règle générale, l’exploitation minière est réalisée sans respecter aucune norme environnementale.

Les mines souterraines (champs de mines) sont également répandues dans la région. Dans la plupart d’entre eux, l’exploitation minière n’est plus pratiquée aujourd’hui ; Certaines mines sont inondées d'eau, d'autres sont remplies de stériles qui y sont déversés. La superficie des champs de mines épuisés dans le seul bassin de lignite de Tcheliabinsk s'étend sur des centaines de kilomètres carrés.
La profondeur des mines modernes (Kopeisk, Plast, Mezhevoy Log) atteint 700 à 800 m. Les mines individuelles de Karabash ont une profondeur de 1,4 km. Ainsi, l'amplitude verticale des changements du milieu naturel à notre époque, compte tenu de la hauteur des décharges et des terrils du sud de l'Oural, atteint 1 100-1 600 m.
Les gisements d'or placérien dans les sables fluviaux ont été développés au cours des dernières décennies à l'aide de dragues - de grandes machines à laver capables de prélever des roches meubles à des profondeurs allant jusqu'à 50 m. L'exploitation minière dans de petits placers est réalisée hydrauliquement. Les roches contenant de l'or sont érodées par de puissants jets d'eau. Le résultat d’une telle exploitation minière est un « désert artificiel » avec des couches de sol emportées et une absence totale de végétation. Vous trouverez de tels paysages dans la vallée de Miass, au sud de Plast. L'ampleur de l'extraction minière augmente chaque année.

Cela est dû non seulement à une augmentation de la consommation de certains minéraux et roches, mais également à une diminution de leur teneur en composants utiles. Si plus tôt dans l'Oural, dans la région de Tcheliabinsk, des minerais polymétalliques avec une teneur en éléments utiles de 4 à 12 % étaient extraits, on extrait désormais des minerais à faible teneur, où la teneur en éléments précieux atteint à peine 1 %. Afin d'obtenir une tonne de cuivre, de zinc et de fer à partir du minerai, il est nécessaire d'extraire beaucoup plus de roche des profondeurs que par le passé. Au milieu du XVIIIe siècle, la production annuelle totale de matières premières minérales dans la région s'élevait à 5 000 à 10 000 tonnes. À la fin du XXe siècle, les entreprises minières de la région traitaient chaque année 75 à 80 millions de tonnes de masse rocheuse.
Toute méthode d'exploitation minière a un impact significatif sur l'environnement naturel. La partie supérieure de la lithosphère est particulièrement touchée. Quelle que soit la méthode d’exploitation minière, des retraits et des mouvements importants de roches se produisent. Le relief primaire est remplacé par un relief technogénique. Dans les zones montagneuses, cela entraîne une redistribution des flux d'air de surface. L'intégrité d'un certain volume de roches est endommagée, leur fracturation augmente et de grandes cavités et vides apparaissent. Une grande masse de roches se déplace vers des décharges dont la hauteur atteint 100 m ou plus. Les décharges sont souvent situées sur des terres fertiles. La création de décharges est due au fait que les volumes de minerais par rapport aux roches encaissantes sont faibles. Pour le fer et l'aluminium, il est de 15 à 30 %, pour les polymétaux - d'environ 1 à 3 %, pour les métaux rares - de moins de 1 %.

Le pompage de l'eau des carrières et des mines crée de vastes cratères de dépression, des zones de diminution des niveaux d'aquifère. Lors de l'exploitation des carrières, le diamètre de ces cratères atteint 10 à 15 km, la superficie est de 200 à 300 m². km.

Le forage de puits de mine conduit également à la connexion et à la redistribution de l'eau entre des aquifères précédemment séparés, à la percée de puissants flux d'eau dans les tunnels et les fronts de taille, ce qui complique considérablement la production.
L'épuisement des réserves d'eau dans la zone minière et le drainage des horizons de surface affectent grandement l'état des sols, la couverture végétale, la quantité de ruissellement de surface et provoquent un changement général du paysage.

La création de grandes carrières et de champs de mines s'accompagne de l'activation de divers processus d'ingénierie-géologiques et physico-chimiques :

Des déformations des flancs de la carrière, des glissements de terrain et des coulées de boue se produisent ;

Il y a un affaissement de la surface terrestre au-dessus des champs de mines épuisés. Dans les roches, il peut atteindre des dizaines de millimètres, dans les roches sédimentaires faibles - des dizaines de centimètres et même des mètres ;

Dans les zones adjacentes aux chantiers miniers, les processus d'érosion des sols et de formation de ravins s'intensifient ;

Dans les chantiers miniers et les décharges, les processus d'altération sont activés à plusieurs reprises, les minéraux sont intensément oxydés et lessivés et les éléments chimiques migrent plusieurs fois plus rapidement que dans la nature ;

Dans un rayon de plusieurs centaines de mètres, et parfois de kilomètres, les sols sont contaminés par des métaux lourds lors du transport, du vent et de la distribution de l'eau, les sols sont également contaminés par des produits pétroliers, des déchets de construction et industriels ; En fin de compte, une friche est créée autour des grands chantiers miniers dans laquelle la végétation ne peut pas survivre. Par exemple, le développement des magnésites à Satka a entraîné la mort de forêts de pins dans un rayon allant jusqu'à 40 km. Des poussières contenant du magnésium ont pénétré dans le sol et modifié l'équilibre alcalino-acide. Les sols sont passés d'acides à légèrement alcalins. De plus, la poussière de carrière semblait cimenter les aiguilles et les feuilles des plantes, ce qui provoquait leur épuisement et une augmentation des espaces morts. Finalement, les forêts sont mortes.

Lors de l'extraction et du traitement des minéraux, un vaste cycle géologique se produit, dans lequel divers systèmes sont impliqués. En conséquence, l’impact sur l’écologie de la région minière est important et cet impact entraîne des conséquences négatives.

L'échelle de l'exploitation minière est grande - jusqu'à 20 tonnes de matières premières sont extraites par an et par habitant de la Terre, dont moins de 10 % entrent dans le produit final et les 90 % restants sont des déchets. De plus, lors de l'exploitation minière, il y a une perte importante de matières premières, d'environ 30 à 50 %, ce qui indique que certains types d'exploitation minière ne sont pas rentables, en particulier la méthode à ciel ouvert.

La Russie est un pays doté d’une industrie minière largement développée et disposant de gisements de matières premières de base. Les questions de l'impact négatif de l'extraction et de la transformation des matières premières sont très pertinentes, car ces processus affectent toutes les régions de la Terre :

• lithosphère ;
• atmosphère:
• eau;
• le monde animal.

Impact sur la lithosphère

Toute méthode d'exploitation minière implique l'extraction de minerai de la croûte terrestre, ce qui entraîne la formation de cavités et de vides, l'intégrité de la croûte est perturbée et la fracturation augmente.

En conséquence, la probabilité d’effondrements, de glissements de terrain et de failles dans la zone adjacente à la mine augmente. Des formes de relief anthropiques sont créées :

• carrières;
• décharges;
• des tas de déchets;
• ravins.

Ces formes atypiques sont de grande taille, la hauteur peut atteindre 300 m et la longueur est de 50 km. Les remblais sont constitués de déchets de matières premières transformées ; les arbres et les plantes n'y poussent pas - ce ne sont que des kilomètres de territoire inapproprié.

Lors de l'extraction du sel gemme, lors de l'enrichissement des matières premières, des déchets halites se forment (trois à quatre tonnes de déchets par tonne de sel), ils sont solides et insolubles, et l'eau de pluie les entraîne dans les rivières, qui servent souvent à fournir eau potable à la population des villes voisines.

Les problèmes environnementaux associés à l'apparition de vides peuvent être résolus en remplissant les ravins et les dépressions de la croûte terrestre formés à la suite de l'exploitation minière avec des déchets et des matières premières transformées. Il est également nécessaire d'améliorer la technologie minière pour réduire l'enlèvement des stériles, ce qui peut réduire considérablement la quantité de déchets.

De nombreuses roches contiennent plusieurs types de minéraux, il est donc possible de combiner l'extraction et le traitement de tous les composants du minerai. Ceci n’est pas seulement bénéfique sur le plan économique, mais a également un impact positif sur l’environnement.

Une autre conséquence négative associée à l’exploitation minière est la contamination des sols agricoles avoisinants. Cela se produit pendant le transport. La poussière vole sur plusieurs kilomètres et se dépose à la surface du sol, sur les plantes et les arbres.

De nombreuses substances peuvent libérer des toxines qui pénètrent ensuite dans la nourriture des animaux et des humains, empoisonnant ainsi le corps de l'intérieur. Souvent, autour des gisements de magnésite en cours de développement, il y a des friches dans un rayon allant jusqu'à 40 km, le sol modifie l'équilibre alcalin-acide, les plantes cessent de croître et les forêts voisines meurent.

Comme solution à ce problème, les écologistes proposent de localiser les entreprises de transformation des matières premières à proximité du site d'extraction ; cela réduirait également les coûts de transport. Par exemple, localisez les centrales électriques à proximité des gisements de charbon.

Et enfin, l’extraction de matières premières épuise considérablement la croûte terrestre, les réserves de substances diminuent chaque année, les minerais deviennent moins saturés, ce qui contribue à de gros volumes d’extraction et de transformation. Le résultat est une augmentation des volumes de déchets. La solution à ces problèmes peut être la recherche de substituts artificiels aux substances naturelles et leur consommation économique.

Sel minier

Impact sur l'atmosphère

Les opérations minières ont d’énormes problèmes environnementaux sur l’atmosphère. À la suite du traitement primaire des minerais extraits, d'importants volumes sont rejetés dans l'air :

• méthane,
• oxydes
• métaux lourds,
• soufre,
• carbone.

Les tas de déchets artificiels créés brûlent constamment, émettant des substances nocives dans l'atmosphère - monoxyde de carbone, dioxyde de carbone, dioxyde de soufre. Une telle pollution atmosphérique entraîne une augmentation des niveaux de rayonnement, des modifications des indicateurs de température et une augmentation ou une diminution des précipitations.

Lors de l’exploitation minière, de grandes quantités de poussières sont rejetées dans l’air. Chaque jour, jusqu'à deux kilogrammes de poussière tombent sur les zones adjacentes aux carrières ; le sol reste enfoui sous une couche d'un demi-mètre pendant de nombreuses années, et souvent pour toujours, et perd naturellement sa fertilité.

La solution à ce problème réside dans l'utilisation d'équipements modernes qui réduisent le niveau d'émission de substances nocives, ainsi que dans l'utilisation d'une méthode d'exploitation minière au lieu d'une méthode à ciel ouvert.

Impact sur le milieu aquatique

En raison de l'extraction de matières premières naturelles, les masses d'eau, tant souterraines que superficielles, sont gravement épuisées et les marécages sont asséchés. Lors de l'extraction du charbon, les eaux souterraines situées à proximité du gisement sont pompées. Pour chaque tonne de charbon, il y a jusqu'à 20 m 3 d'eau de formation, et lors de l'extraction de minerais de fer, jusqu'à 8 m 3 d'eau. Le pompage de l’eau crée des problèmes environnementaux tels que :

• formation de cratères de dépression ;
• disparition des ressorts ;
• assèchement de petites rivières ;
• disparition des ruisseaux.

Les eaux de surface souffrent d'une pollution résultant de l'extraction et de la transformation de matières premières fossiles. Tout comme dans l’atmosphère, une grande quantité de sels, de métaux, de substances toxiques et de déchets pénètre dans l’eau.

En conséquence, les micro-organismes vivant dans les réservoirs, les poissons et d'autres créatures vivantes meurent ; les gens utilisent de l'eau contaminée non seulement pour leurs besoins domestiques, mais aussi pour se nourrir. Les problèmes environnementaux associés à la pollution de l'hydrosphère peuvent être évités en réduisant les rejets d'eaux usées, en réduisant la consommation d'eau pendant la production et en remplissant les vides formés avec de l'eau.

Ceci peut être réalisé en améliorant le processus d'extraction des matières premières et en utilisant de nouveaux développements dans le domaine de l'ingénierie mécanique pour l'industrie minière.

Impact sur la flore et la faune

Lors du développement actif d'importants gisements de matières premières, le rayon de contamination des sols voisins peut atteindre 40 km. Le sol est soumis à diverses modifications chimiques, en fonction de la nocivité des substances traitées. Si une grande quantité de substances toxiques pénètre dans le sol, les arbres, les arbustes et même l'herbe meurent et n'y poussent pas.

Par conséquent, il n’y a pas de nourriture pour les animaux, ils meurent ou cherchent de nouveaux endroits où vivre et des populations entières migrent. La solution à ces problèmes devrait être une réduction du niveau d'émission de substances nocives dans l'atmosphère, ainsi que des mesures compensatoires pour la restauration et le nettoyage des zones contaminées. Les mesures compensatoires comprennent la fertilisation des sols, la plantation de forêts et l'aménagement des pâturages.

Lors du développement de nouveaux gisements, lorsque la couche supérieure du sol - la terre noire fertile - est enlevée, elle peut être transportée et distribuée dans des zones pauvres et appauvries, à proximité de mines inactives.

Vidéo : Pollution

L’extraction de minéraux et de combustibles entraîne parfois de graves conséquences non seulement pour l’homme, mais aussi pour l’environnement dans son ensemble. La confrontation entre l’homme et la nature est depuis longtemps l’une des questions les plus difficiles abordées par les scientifiques. Les écologistes disent que la planète tolère notre présence et permet aux habitants « bipèdes » de la Terre de mener une existence décente et de gagner de l'argent à leurs propres frais. Notez que les faits indiquent le contraire. Pas un seul type d'activité humaine ne passe sans laisser de trace, et tout a son propre retour.

Guerre ou rivalité ?

L’extraction de minéraux et de combustibles, leur transport, leur transformation et leur utilisation apportent des avantages incontestables aux populations. Cela a de graves conséquences environnementales. D’ailleurs, selon les experts, tout commence à partir du moment où le site est préparé pour l’exploitation minière.

« Il y a beaucoup de problèmes. Lors de l'exploration des gisements, les forêts sont abattues, les animaux et les oiseaux quittent leurs habitats, une pollution périodique d'une nature jusqu'alors intacte se produit avec les gaz d'échappement, de l'essence est déversée lors du ravitaillement des équipements, etc. Lors de l'exploitation des champs, les problèmes augmentent à mesure que des équipements plus complexes apparaissent, et il existe également la possibilité d'un déversement de pétrole, d'une rupture d'une fosse de stockage de boues et d'autres situations d'urgence. Les rejets de pétrole sont particulièrement dangereux lors de la production offshore, car dans ce cas, le pétrole se propage à travers la mer. Une telle pollution est très difficile à éliminer et de nombreuses espèces marines en souffrent. Lors de la construction d'oléoducs et de gazoducs, des fuites ou des ruptures de canalisations sont également probables, ce qui entraîne des incendies et une contamination des sols. Et bien sûr, tous les pipelines peuvent également bloquer les voies de migration habituelles des animaux », explique l'écologiste Vadim Rukovitsyn.

Au cours des 50 dernières années, les excès se sont produits de plus en plus souvent. En avril 2010, une explosion s'est produite sur la plateforme pétrolière Deepwater Horizon, dans le golfe du Mexique, en raison de dysfonctionnements techniques. Cela a entraîné des conséquences irréparables : pendant 152 jours, les sauveteurs du monde entier n'ont pas pu arrêter la fuite de pétrole. La plate-forme elle-même a coulé. À ce jour, les experts ne peuvent pas déterminer le volume de carburant déversé dans les eaux de la baie.

On estime qu'à la suite de cette catastrophe monstrueuse, 75 000 kilomètres carrés de surface d'eau ont été recouverts d'un épais film de pétrole. Les dommages environnementaux les plus graves ont été ressentis dans les États américains adjacents au golfe du Mexique - Alabama, Mississippi, Louisiane et Floride. La côte était littéralement jonchée de cadavres d’animaux marins et d’oiseaux. Au total, au moins 400 espèces d’animaux rares, d’oiseaux et d’amphibiens étaient au bord de l’extinction. Les experts ont enregistré des foyers de mortalité massive de mammifères marins dans la baie, en particulier de cétacés.

La même année, en raison d'un accident sur un pétrolier Exxon Valdez, une énorme quantité de pétrole a pénétré dans l'océan de la région de l'Alaska, ce qui a entraîné la pollution de 2 092,15 kilomètres de côtes. L'écosystème a subi des dommages irréparables. Et aujourd’hui, elle ne s’est toujours pas remise de ce drame. Des représentants de 32 espèces sauvages sont morts, dont seulement 13 ont été sauvées. Ils n'ont pas pu restaurer l'une des sous-espèces d'épaulards et de hareng du Pacifique. Notons que de telles tragédies majeures ne se produisent pas seulement à l’étranger. L’industrie russe a aussi de quoi se vanter.

Selon Rostechnadzor, les accidents suivants, officiellement enregistrés, impliquant des marées noires, se sont produits dans les installations de production pétrolière rien qu'en 2015.

Le 11 janvier 2015, la SARL RN-Krasnodarneftegaz a connu une dépressurisation du pipeline inter-champs à 5 km de Troitskaya UPPNIV en direction de la ville de Krymsk sur le côté droit de l'autoroute Slavyansk-sur-Kuban - Krymsk. À la suite d'un rejet d'hydrocarbures de 2,3 m3, la superficie totale de contamination s'élevait à 0,04 hectare.

Le 17 janvier 2015, chez Gazprom Dobycha Krasnodar LLC, lors des travaux prévus pour dégager le passage du pipeline de condensats Western Soplesk-Vuktyl, une tache d'un diamètre de 3 m avec une odeur caractéristique de liquide contenant des condensats a été découverte. Suite au rejet de produits pétroliers dans un volume de 10 m 3, la superficie totale de contamination s'élevait à 0,07 hectare.

Le 23 juin 2015, chez RN-Yugansk-neftegaz LLC, à la suite de la dépressurisation du pipeline « UP n° 8 - TsPPN-1 », un liquide contenant du pétrole s'est répandu à la surface de l'eau de la plaine inondable du canal Cheuskin. Le volume de pétrole déversé était de 204,6 m3.

Le 29 décembre 2015, à JSC RITEK, sur l'oléoduc « SPN Miroshniki - TsPPN » à environ 7 kilomètres du village de Miroshnikov, district de Kotovsky, région de Volgograd, un mélange eau-pétrole-gaz d'un volume de 282,35 m3 a été libéré avec une zone totale de contamination de 0,068 hectares.

Le 25 décembre 2015, à JSC RITEK, sur l'oléoduc « SPN « Ovrazhny » - SPN-1 », à 7 kilomètres du village de Miroshnikov, région de Volgograd, un rejet d'eau-pétrole-gaz liquide d'un volume de 270 m3 s'est produite avec une superficie totale de contamination de 0,072 hectares.

Les experts disposent déjà d’informations sur les tragédies récentes.

« Au printemps 2017, un accident majeur s'est produit sur le champ Lukoil d'Alabushin (Nord-Ipatskoye) dans la République des Komis, lorsque l'incendie a été éteint seulement un mois plus tard. Le montant des dommages causés au fonds forestier s'élève à près de 8 millions de roubles ; le champ nécessite la réparation de trois puits voisins. En juillet 2017, un rejet de gaz s'est produit sur le champ de Talakanskoye en Yakoutie. La raison en était la destruction des équipements de tête de puits. Il n'y a pas eu d'incendie et l'accident a été éliminé en assez peu de temps. La combustion du gaz de pétrole associé (APG) a un impact important sur l'environnement. Et si dans l’ensemble du pays le niveau d’utilisation des APG est passé de 75 % en 2011 à 86 % en 2015, alors en Sibérie orientale, le problème du torchage des APG est très aigu. Fin 2015, le volume total de production de gaz dans la zone ESPO dépassait les 13 milliards de m3, dont l’essentiel était torché. En conséquence, non seulement des millions de tonnes de produits de combustion sont rejetées dans l'atmosphère, mais également le gaz stratégique - l'hélium - est perdu et jusqu'à 10 millions de m 3 s'évaporent. Cela correspond à 8 % du marché mondial de la consommation d'hélium », rappelle Alexander Klimentyev, directeur scientifique du projet Industrial Innovations.

Où commence la Patrie ?

Pour parler franchement, il n’y a rien à reprocher aux mineurs, ils font simplement leur travail. La question est différente : avec quelle compétence toutes les opérations sont effectuées et avec quelle précision la qualité du travail est contrôlée. La plupart des catastrophes environnementales et causées par l’homme sont précisément dues à la négligence humaine. La paresse est le moteur du progrès, mais lorsque des dommages peuvent être causés non seulement à la nature, mais aussi aux travailleurs de l'entreprise, la question de sa légalité se pose.

De nos jours, l'automatisation et les systèmes de sécurité modernes nous sauvent bien sûr en partie, mais si même les plus grandes entreprises disposant de revenus financiers stables rencontrent des problèmes, nous devons y réfléchir. Pour réduire l’impact négatif de la production pétrolière sur l’environnement, l’industrie adhère à des exigences environnementales élevées. Pour prévenir les accidents, les entreprises introduisent de nouvelles normes d'exploitation qui tiennent compte des expériences négatives passées et promeuvent une culture de pratiques de travail sûres. Développer des moyens techniques et technologiques pour prévenir les risques de situations d’urgence.

« La principale méthode pour faire face aux situations d’urgence est leur prévention. Par conséquent, une surveillance environnementale périodique est effectuée dans les champs : des échantillons de sol, d'eau, d'air, de plantes sont prélevés, le bruit est mesuré et la composition spécifique des animaux est surveillée. De plus, un superviseur environnemental est constamment présent sur les sites, qui surveille tous les processus sur place et s'assure que tout se déroule dans le cadre des normes environnementales. Lors des opérations sur les champs, une équipe du Ministère des Situations d'Urgence est toujours en service, équipée de matériel d'intervention en cas de déversement. Lors de la production sur le plateau, ils utilisent également l'analyse des photographies de mer prises par satellite pour enregistrer rapidement les marées noires et, par conséquent, liquider l'accident en temps opportun. Lors de la surveillance, des hélicoptères, des véhicules tout-terrain, des satellites sont utilisés pour obtenir des photographies et des navires pour surveiller la mer. À l'heure actuelle, l'exploration du champ de Khataganskoye est réalisée selon des méthodes extrêmement douces, les écosystèmes arctiques étant les plus sensibles aux impacts environnementaux. Le champ est situé sous une baie, mais le puits est à terre et est foré selon un certain angle. Ainsi, l’aliénation de l’espace est minime et les éventuels détroits seront plus faciles à éliminer. Il existe des technologies permettant d'éliminer les eaux usées grâce à un traitement et une réutilisation maximaux, ainsi qu'une minimisation des déchets. Si la production est effectuée correctement et qu'une valorisation appropriée des gisements est effectuée après leur développement, les conséquences pour la nature incluent la libération d'une grande quantité de substances nocives dans l'atmosphère pendant le fonctionnement et l'injection d'une grande quantité de liquide dans la lithosphère. au lieu de l'huile. Si l'on considère la situation réelle, la production entraîne des modifications dans l'habitat des animaux, une pollution de l'environnement naturel par les déchets de construction et des marées noires périodiques qui gâchent l'eau, le sol et l'air », assure Vadim Rukovitsyn.

Chiffres exacts

Selon les dernières données du ministère des Ressources naturelles et de l'Écologie de la Fédération de Russie, même avec les meilleures technologies au monde, seuls 2 à 3 % de la masse rocheuse extraite des entrailles sont utilisées, et le reste est transformé soit en en émissions industrielles, soit environ 20 %, ou en déchets, environ 78 %. Les résidus formés lors de la production commerciale de minerais de fer, de concentrés de cuivre, de zinc et de pyrite contiennent des quantités importantes de cuivre, de zinc, de soufre et d'éléments rares. Non seulement ils occupent eux-mêmes de vastes territoires, mais ils constituent également une source de pollution qui empoisonne l’eau, le sol et l’air. Au fil des années d'exploitation minière dans les territoires adjacents, une énorme quantité de déchets miniers solides s'accumule, tels que des décharges, des minerais oxydés et déséquilibrés, des boues dans les bassins de neutralisation des mines. Eh bien, selon le ministère, les opérations minières en Russie ont accumulé des dizaines de milliards de tonnes de déchets, y compris les décharges des usines de traitement.

Par exemple, dans l’Oural, la quantité totale de déchets atteint 10 milliards de tonnes. La région de Sverdlovsk représente jusqu'à 30 % des déchets de toute la Russie. Chaque année, environ 5 milliards de tonnes de déchets sont générés dans notre pays, dont environ 4,8 milliards de tonnes proviennent de l'exploitation minière. Pas plus de 46 % sont recyclés. A titre de comparaison : en Russie, seuls 25 à 30 % environ des déchets artificiels sont recyclés, alors que dans le monde, ce chiffre atteint 85 à 90 %.

En outre, dans les entreprises de l'industrie charbonnière, le volume des décharges accumulées enregistrées dépasse 10 milliards de m3, et la moitié d'entre elles sont sujettes à la combustion. Les décharges de sables relavés formées à la suite du développement des gisements alluviaux dans la région de Magadan s'élèvent à 1,5 milliard de m 3 et contiendraient environ 500 tonnes d'or. Dans la région de Mourmansk, plus de 150 millions de tonnes de déchets sont stockées chaque année, dont le volume total atteint désormais 8 milliards de tonnes. Conscients du danger que représentent ces substances pour la nature, les spécialistes de Tatneft ont traité depuis 1989 1,4 million de tonnes de boues pétrolières, liquidé environ 100 granges qui en contenaient et restitué environ 30 hectares de terres à la production agricole. Tatneft, en collaboration avec l'Académie des sciences de Russie, a commencé la construction d'une usine pilote de traitement du pétrole bitumineux d'une capacité de 50 000 tonnes par an, basée sur l'utilisation de la méthode d'hydroconversion et de catalyseurs nationaux pour le traitement des résidus lourds, tels que le goudron, en fractions légères.

Actuellement, des préparatifs sont en cours pour le développement des gisements technogéniques de cuivre et de nickel accumulés au fil des années dans les décharges du gisement Allarechenskoye dans la région de Mourmansk, le gisement technogénique du lac Barriernoye dans la région minière de Norilsk et la décharge de scories de la fonderie de cuivre de Sredneuralsk. En Russie, selon les experts, plus de 8 millions de tonnes de cuivre, 9 millions de tonnes de zinc et d'autres composants utiles sont concentrés dans les déchets des industries du cuivre, du plomb-zinc, du nickel-cobalt, du tungstène-molybdène, de l'étain et de l'aluminium. . Dans le même temps, le ministère russe des Ressources naturelles estime les réserves prouvées de cuivre à 67 millions de tonnes avec une production annuelle de 0,8 million de tonnes, de zinc à 42 millions de tonnes avec une production annuelle de 0,4 million de tonnes.

À condition que les composants utiles des matières premières technogéniques soient pleinement impliqués dans la circulation économique, l'augmentation du volume des produits industriels fabriqués en Russie pourrait s'élever à environ 10 000 milliards de roubles. Cela pourrait donner au budget environ 300 milliards de roubles d'impôts sur toute la période de développement de cette catégorie de réserves artificielles, soit environ 20 milliards de roubles par an. De plus, le montant annuel de la taxe indiqué est comparable au montant des taxes perçues de l'ensemble du secteur minier des métaux non ferreux. Les gisements technogéniques peuvent combler le déficit du pays en métaux stratégiques : nickel, cuivre et cobalt, or, molybdène, argent. Cependant, il existe aujourd’hui des raisons objectives au manque d’intérêt des investisseurs potentiels. Cela affecte le développement des gisements technogéniques en Russie. Les principales raisons sont considérées comme la qualité inférieure des matières premières écologiques par rapport aux gisements naturels, qui diminue encore plus avec le temps, la complexité et le coût élevé de l'extraction des composants solides en raison des propriétés physiques et chimiques des matières premières, le manque de demande de certains types de matières premières en présence de volumes importants et, bien sûr, de risques environnementaux. Pour créer une motivation pour le développement de matières premières technogéniques, une coordination étatique de tous les participants russes au processus de développement de gisements technogéniques est nécessaire.

Les problèmes liés à la libération de gaz de mine à des concentrations dangereuses pour l'homme à la surface de la terre dans le secteur résidentiel sont également aigus. Malgré le fait que la plupart des mines liquidées soient inondées et que les niveaux d'inondation se soient stabilisés à un niveau statique, les processus de libération de gaz se poursuivent dans un certain nombre de zones minières des mines. Sur les sites dangereux et menaçants pour l'environnement, des échantillons réguliers d'air, de sol et d'eau sont prélevés. Ils mènent également des conversations préventives avec la population locale. Rien qu'en 2015, dans 5 régions charbonnières, plus de 90 000 mesures et plus de 4 000 analyses en laboratoire de l'environnement aérien ont été réalisées dans 2 613 objets, dont 1 866 objets résidentiels. Comme le montre la pratique, les problèmes identifiés à temps empêchent non seulement la survenue d'urgences, mais stabilisent également la situation environnementale dans les zones minières. Dans certains cas, vous économiserez même des fonds budgétaires importants.

Lettre de la loi

Les scientifiques proposent de nouvelles méthodes pour lutter contre la pollution. Mais quand y aura-t-il un résultat stable ? Économiser sur l'entretien des équipements industriels et une sélection stricte du personnel ne donne pas de résultat positif. "Peut-être que ça fera l'affaire comme ça!" ne fonctionnera pas dans cette situation. Il existe de grandes entreprises et sociétés qui s'efforcent constamment non seulement d'améliorer l'efficacité de leurs entreprises, mais également d'y développer l'automatisation. Mais comme le montre la pratique, cela ne suffit pas encore. La plupart des écologistes et des militants civils exigent l'introduction de sanctions strictes en cas de négligence envers la nature lors des travaux industriels. Entreprises nuisibles fines et proches. Cependant, cela ne résoudra pas le problème principal de notre pays : la paresse humaine et, dans une certaine mesure, le manque d'instinct de conservation de certains employés. Après tout, si nous ne pensons pas à nous-mêmes et à notre avenir, pourquoi consacrer notre temps à un domaine en développement et aider l’État à sortir d’une situation difficile ?

« Il existe de nombreux actes normatifs, à commencer par la Constitution de la Fédération de Russie, puis des codes, des lois individuelles, par exemple « Sur la protection de l'environnement », des résolutions gouvernementales, des règlements, des arrêtés des ministères, des instructions. Également une législation régionale. Cette branche de la législation n'a pas été codifiée séparément. Il existe une responsabilité administrative en cas de pollution de l'environnement, de dissimulation, de déformation délibérée ou de communication intempestive d'informations complètes et fiables sur l'état de l'environnement et des ressources naturelles, les sources de pollution de l'environnement et des ressources naturelles ou d'autres effets néfastes sur l'environnement et les ressources naturelles. L'année dernière, le ministère des Richesses naturelles a proposé des modifications au Code administratif établissant la responsabilité administrative en cas de manquement aux obligations de prévenir et d'éliminer les déversements de pétrole et de produits pétroliers. Autant que je sache, ils n'ont pas encore été adoptés», commente Vadim Krasnopolsky, coordinateur de projet pour le secteur pétrolier et gazier de la branche Barents du Fonds mondial pour la nature.

Il est scandaleux qu’il n’y ait aucune obligation de sauver les animaux lors de catastrophes environnementales. Le maximum auquel le coupable s'expose est une amende. Début août, le Fonds mondial pour la nature, en collaboration avec des organisations environnementales et PJSC Lukoil, a organisé une formation spécialisée à Naryan-Mar. Le but de l'événement était d'éviter la mort d'animaux en cas de marée noire d'urgence.

« La formation s'est déroulée en deux étapes. La première, théorique, était consacrée à la planification des opérations de réponse à une marée noire. Les participants ont découvert les meilleures pratiques en matière de sauvetage d'animaux, ont étudié les spécificités du travail dans l'Arctique et ont simulé les actions des services de secours en cas d'accident. Au cours du cours pratique, qui s'est déroulé au bord d'un réservoir, les participants ont maîtrisé la recherche et la collecte d'oiseaux contaminés par du pétrole, se sont familiarisés avec les bases des soins vétérinaires pour les animaux blessés et, grâce à un robot spécial « Roboduck », ils se sont entraînés à attraper des oiseaux sur le site d’une marée noire. Les employés de l'entreprise peuvent utiliser l'expérience acquise à l'avenir pour développer la documentation d'entreprise, organiser des formations internes et préparer des équipes de secours d'urgence, ainsi que pour créer les meilleures pratiques pour l'industrie pétrolière et gazière en Russie », rapporte le service de presse du WWF.

En 2015, le groupe Gazprom a mis en service 71 stations d'épuration et 15 systèmes d'approvisionnement en eau de recyclage. De nombreuses mesures environnementales ont été prises pour protéger et reproduire les stocks de poissons, assainir et améliorer les zones, y compris les zones côtières. Un soutien financier est apporté à des organismes spécialisés. Ces dernières années, les entreprises du groupe Gazprom ont rejeté à la mer plusieurs millions d’alevins. En mer, dans les zones où l'entreprise opère, par exemple autour de la plateforme Prirazlomnaya, des dispositifs de protection des poissons ont été installés.

Le conseil d'administration de Rosneft a également approuvé un certain nombre d'objectifs de protection de l'environnement pour tous les aspects des activités environnementales jusqu'en 2025 inclus. Les principaux domaines de travail sont l'élimination dans les installations de l'entreprise des déchets et de la pollution accumulés par les activités de tiers, le respect en temps opportun des obligations environnementales découlant des activités actuelles de l'entreprise. La réduction des rejets de polluants dans les masses d'eau et dans l'atmosphère, la conservation de la biodiversité, la conservation de l'énergie et des ressources sont également surveillées. Toutes les activités de l’entreprise sont visibles dans le rapport régulier sur le développement durable de PJSC NK Rosneft.

Notons que les experts travaillent désormais en masse pour réduire le nombre de catastrophes possibles. Par exemple, l'utilisation de réactifs dispersants spéciaux permet d'accélérer la collecte des hydrocarbures déversés à la surface de l'eau. Des bactéries destructrices artificiellement pulvérisées sur une nappe de pétrole peuvent rapidement traiter le pétrole, le transformant en produits plus sûrs. Pour empêcher la propagation des marées noires, des barrages flottants sont largement utilisés. La combustion du pétrole à la surface de l’eau est également pratiquée. Pour lutter contre la pollution atmosphérique par les gaz à effet de serre, diverses technologies sont en cours de développement pour capter le dioxyde de carbone et l'utiliser. Les agences gouvernementales introduisent de nouvelles normes environnementales.

Texte : Kira Generalskaya

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MINISTÈRE DE L'ÉDUCATION ET DES SCIENCES DE LA FÉDÉRATION DE RUSSIE

Établissement d'enseignement budgétaire de l'État fédéral d'enseignement professionnel supérieur

UNIVERSITÉ DES MINES D'ÉTAT DE SAINT-PÉTERSBOURG

Département de géoécologie

ABSTRAIT

sur le thème « L’impact de l’exploitation minière à ciel ouvert sur l’environnement »

Saint-Pétersbourg 2016

• Introduction
• 1. Impact de l'exploitation minière sur l'environnement
• 2. Pollution de l'environnement lors de l'exploitation minière à ciel ouvert
• 3. Protéger l’environnement des impacts négatifs de l’exploitation minière à ciel ouvert
• 4. Remise en état des terres perturbées par l'exploitation minière à ciel ouvert
• 4.1 Remise en état minière
• 4.2 Assainissement biologique
• Conclusion
• Bibliographie

Introduction

récupération de la pollution entourant les montagnes

La production minière est technologiquement interconnectée avec les processus d'impact humain sur l'environnement afin de fournir des matières premières et des ressources énergétiques à divers domaines de l'activité économique.

L'exploitation minière à ciel ouvert est un domaine de la science et de la production minières, qui comprend un ensemble de méthodes, méthodes et moyens d'activité humaine pour la conception, la construction, l'exploitation et la reconstruction d'entreprises minières, de fosses, de remblais et d'autres objets à diverses fins fonctionnelles.

Lors d’une exploitation minière à ciel ouvert, une quantité importante de polluants est rejetée dans l’air, la poussière inorganique étant le principal polluant. La propagation de cette substance entraîne une dégradation progressive des espaces verts, une diminution de leur productivité et une perte de durabilité. Sous l'influence de substances « étrangères » à l'organisme, la structure des cellules est perturbée, l'espérance de vie des organismes est réduite et le processus de vieillissement s'accélère. Pour l’homme, les particules de poussière qui peuvent pénétrer à la périphérie des poumons constituent un danger particulier.

Chaque année, l'impact technologique sur l'environnement naturel augmente, car les ressources minérales doivent être extraites dans des conditions de plus en plus difficiles - à partir de plus grandes profondeurs, dans des conditions d'occurrence difficiles, avec une faible teneur en composants précieux.

L'aspect le plus important du problème de l'interaction entre la production minière et l'environnement dans les conditions modernes est la rétroaction toujours croissante, c'est-à-dire l'influence des conditions environnementales sur le choix des solutions dans la conception, la construction des entreprises minières et leur exploitation.

1. Impactsproduction minière sur l'environnement

Toutes les méthodes d'exploitation minière se caractérisent par un impact sur la biosphère, affectant la quasi-totalité de ses éléments : bassins d'eau et d'air, terres, sous-sol, flore et faune.

Cet impact peut être à la fois direct (direct) et indirect, résultant du premier. La taille de la zone d'impact indirect dépasse largement la taille de la zone de localisation de l'impact direct et, en règle générale, la zone d'impact indirect comprend non seulement l'élément de la biosphère directement affecté, mais également d'autres éléments.

Au cours du processus de production minière, des espaces se forment et s'agrandissent rapidement, perturbés par les chantiers miniers, les décharges rocheuses et les déchets de traitement et représentant des surfaces stériles dont l'impact négatif s'étend aux zones environnantes.

En raison du drainage du gisement et du rejet des eaux de drainage et des eaux usées (déchets de traitement des minéraux) dans les réservoirs de surface et les cours d'eau, les conditions hydrologiques dans la zone du gisement et la qualité des eaux souterraines et de surface changent considérablement. L'atmosphère est polluée par des émissions organisées et non organisées de poussières et de gaz et par des émissions provenant de diverses sources, notamment des chantiers miniers, des décharges, des ateliers de transformation et des usines. En raison de l'impact complexe sur ces éléments de la biosphère, les conditions de croissance des plantes, des habitats animaux et de la vie humaine se détériorent considérablement. Le sous-sol, étant l'objet et la base opérationnelle de l'exploitation minière, est soumis au plus grand impact. Étant donné que le sous-sol appartient à des éléments de la biosphère qui n'ont pas la capacité de se renouveler naturellement dans un avenir prévisible, leur protection devrait inclure la garantie d'une exhaustivité et d'une complexité d'utilisation scientifiquement fondées et économiquement justifiées.

L'impact de l'exploitation minière sur la biosphère se manifeste dans divers secteurs de l'économie nationale et revêt une grande importance sociale et économique. Ainsi, l'impact indirect sur les terres associé aux changements d'état et de régime des eaux souterraines, au dépôt de poussières et de composés chimiques issus des émissions dans l'atmosphère, ainsi qu'aux produits de l'érosion éolienne et hydrique, conduit à une détérioration de la qualité des terres. dans la zone d’influence de l’exploitation minière. Cela se manifeste par la suppression et la destruction de la végétation naturelle, la migration et la réduction du nombre d'animaux sauvages, ainsi que par une diminution de la productivité de l'agriculture et de la sylviculture, de l'élevage et de la pêche.

Au stade actuel de développement de la science et de la technologie nationales et étrangères, les gisements de minéraux solides sont exploités principalement de trois manières : à ciel ouvert (géotechnologie physique et technique ouverte), souterraine (géotechnologie physique et technique souterraine) et à travers des puits (géotechnologie physique et chimique). . À l’avenir, l’exploitation sous-marine des minéraux du fond des mers et des océans présente des perspectives importantes.

2. Pollution de l'environnement lors de l'exploitation minière à ciel ouvert

Dans les entreprises d'exploitation minière à ciel ouvert, les sources du plus grand risque environnemental sont les émissions et les rejets des processus technologiques dans les carrières : des processus associés au traitement du minerai ; de la surface des déchets de production.

Les processus résultant de l'impact des opérations minières sur l'environnement peuvent être d'ordre technique, environnemental et social. Ils dépendent du degré de perturbation et de pollution des sols, des terres, du sous-sol, des eaux souterraines et de surface et de l'air, entraînant des dommages économiques et sociaux qui modifient l'efficacité de la production et nécessitent un examen de la sécurité environnementale des activités de production d'une entreprise minière.

Lors d’une exploitation minière à ciel ouvert, des perturbations géomécaniques, hydrogéologiques et aérodynamiques se produisent. Les perturbations géomécaniques sont le résultat de l'impact direct des processus technologiques sur le milieu naturel. Les perturbations hydrogéologiques sont associées à des changements dans la localisation, le régime et la dynamique des eaux de surface, souterraines et souterraines du fait de perturbations géomécaniques. Les perturbations aérodynamiques résultent de la construction de décharges élevées et d'excavations profondes et sont également étroitement liées aux perturbations géomécaniques.

Les sources de perturbations géomécaniques comprennent :

Forage d'ouverture et travaux préparatoires ;

Exploitation minière;

Dumping.

Les principales caractéristiques quantitatives des sources de perturbations géomécaniques sont :

Rapidité d'avancement du front de travail ;

Longueur ou superficie du front de travail (longueur et largeur de la carrière) ;

Épaisseur de la couche de sol perturbée ;

Profondeur de la fosse ;

Hauteur des décharges ;

Volumes de minéraux extraits et de ressources naturelles associées (quotidiens, annuels).

Les sources de perturbations hydrogéologiques comprennent :

Drainage de la zone d'attribution des terres ;

Exploitation minière.

Les sources de perturbations aérodynamiques comprennent :

Création de décharges rocheuses ;

Création de grandes cavités et dépressions dans le relief.

Sous l’influence de l’exploitation minière à ciel ouvert, diverses composantes du milieu naturel (lithosphère, hydrosphère et atmosphère) sont polluées. La pollution lithosphérique se caractérise par la contamination de la surface terrestre par des substances solides, des poussières, une pollution par des produits pétroliers, ainsi que par l'acidification et la désoxydation des sols par diverses solutions (substances liquides). La pollution hydrosphérique est causée par la pénétration de diverses substances d'origine organique et inorganique dans les eaux de surface et souterraines. Les polluants atmosphériques comprennent les substances gazeuses, vapeurs, liquides et solides. La zone de pollution de l'air peut changer de direction en fonction de la direction du vent, formant des zones de son influence et de son impact. La configuration des zones de pollution atmosphérique dépend des paramètres des sources d'émissions de polluants (ponctuelles, linéaires, superficielles), des conditions météorologiques de l'atmosphère et d'un certain nombre d'autres facteurs.

Les sources de pollution des terres, des sols et du sous-sol comprennent :

Stockage des morts-terrains en vrac et solubles directement sur les sols ;

Rejet des eaux usées vers le sol ;

Stockage des déchets solides ;

Élimination des déchets de production dans le sous-sol ;

Dépoussiérage des décharges rocheuses des décharges de résidus.

Les sources de pollution des eaux souterraines et des eaux de surface comprennent :

Rejet des eaux usées domestiques et industrielles de la carrière ;

Élimination des polluants des sites industriels par précipitations ;

Retombées de précipitations contaminées et de poussière atmosphérique.

Les sources de pollution atmosphérique comprennent :

Concassage et mise en moyenne des composants utiles pendant le traitement du minerai ;

Brûlage et dépoussiérage des décharges rocheuses ;

Travaux de chargement et de transport ;

Opérations de forage et de dynamitage ;

Libération de gaz du massif rocheux explosé ;

Formation de poussière lors du déversement.

Les principales formes de perturbations et de pollution du milieu naturel lors de l'exploitation à ciel ouvert de gisements minéraux sont présentées dans le tableau 1.

Tableau 1. Principales formes de perturbations et de pollution lors de l'exploitation minière à ciel ouvert

3. Derrièreschprotection de l'environnement contre les impacts négatifs de l'exploitation minière à ciel ouvert

Protection de l'air. Lors de l’exploitation minière à ciel ouvert, de grandes quantités de poussières minérales et de gaz sont rejetées dans l’air, qui se propagent sur des distances considérables, polluant l’air à des niveaux inacceptables. La plus grande formation de poussière se produit lors d'explosions massives, lors du forage de puits sans collecte de poussière et lors du chargement de masse rocheuse sèche avec des excavatrices. Les principales sources permanentes de poussière dans les carrières avec véhicules sont les routes, qui représentent jusqu'à 70 à 80 ° de toutes les poussières rejetées dans la carrière. Lors d'explosions massives, 100 à 200 tonnes de poussière et des milliers de mètres cubes de gaz nocifs sont libérés simultanément à une hauteur de 20 à 300 m, dont une partie importante se propage au-delà des carrières jusqu'à plusieurs kilomètres. Par temps venteux et sec, une grande quantité de poussière est emportée par les surfaces de travail des carrières et surtout des décharges.

La pollution de l'atmosphère de la carrière par les gaz se produit non seulement à la suite d'explosions, mais également lors du dégagement de gaz des roches, notamment lors de la combustion spontanée et de l'oxydation des minerais. ainsi qu'en raison du fonctionnement de machines équipées de moteurs à combustion interne.

L'objectif principal de la lutte contre les poussières et les gaz dans une carrière est d'empêcher leur formation et de les supprimer à proximité de la source. Par exemple, l'utilisation de dépoussiéreurs sur les appareils de forage à rouleaux réduit les émissions de poussière de 2 000 à 35 mg/s. Le revêtement des routes en pierre concassée avec des substances retenant la poussière réduit les émissions de poussière de 80 à 90 %. La période de dépoussiérage des routes lors de l'utilisation de l'eau est de 1,5 heure ; la vinasse sulfate-alcool - 120 heures et le bitume liquide - 160-330 heures.

La réduction des émissions de poussière des décharges rocheuses est obtenue grâce à leur récupération, à leur revêtement avec des solutions et émulsions retenant la poussière et à l'hydroensemencement de graminées vivaces.

La poussière à la surface des décharges et des installations de stockage des boues provoque des dommages importants à l'environnement.

Pour sécuriser les surfaces des zones de stockage de boues et des décharges, des solutions aqueuses de polymères et de polyacrylamide avec un débit de 6-8 l/m2 ou une émulsion de bitume avec une concentration de 25-30% avec un débit de 1,2-1,5 l/m2 sont utilisés. L'application des fixateurs peut être effectuée à l'aide d'arroseuses ou de camions d'asphalte. La pulvérisation depuis des hélicoptères peut également être utilisée. La durée de vie normale des fixateurs est de 1 an.

La présence de feux endogènes, c'est-à-dire Les incendies dus à une combustion spontanée dans les carrières et les décharges de stériles sont l'une des causes de la pollution par les poussières et les gaz dans l'atmosphère. Les incendies endogènes se produisent dans les piliers de charbon, les tas de charbon et les décharges de stériles auxquels le charbon est mélangé. La combustion spontanée du charbon est facilitée par l'exploitation couche par couche de veines épaisses et l'utilisation de masse rocheuse détachée comme base pour les voies ferrées.

Pour supprimer et prévenir les incendies, de l'eau est injectée dans le massif houiller, les pentes des bancs de charbon et les surfaces des décharges sont inondées, elles sont recouvertes d'une croûte d'argile et la technologie d'extraction du charbon est modifiée afin de réduire le temps de contact du charbon exposé. coutures avec de l'air.

La suppression des émissions de poussières et de gaz résultant d'explosions massives est réalisée par un ventilateur ou un hydromoniteur créant un nuage eau-air. La réduction des rejets de gaz et de poussières est obtenue en réduisant le nombre de puits dynamités, en utilisant des hydrogels pour abaisser les charges des puits, ainsi qu'en effectuant des explosions sous la pluie ou la neige. L'intensité de l'émission de poussière lors du fonctionnement des excavatrices lors du déchargement, du transbordement et du concassage des roches est réduite en raison de l'humidification de la masse rocheuse et de l'irrigation à l'aide de solutions de tensioactifs.

Protection des ressources en eau. La réduction et le traitement des eaux usées sont des mesures clés pour protéger les ressources en eau. Les opérations minières, en règle générale, sont associées au rejet de grandes quantités d'eau contaminée obtenues lors du drainage du gisement, à la suite du drainage de la carrière, du drainage des décharges et des installations de stockage des boues. courants des usines de transformation.

Les eaux souterraines, entrant en contact avec les roches, acquièrent une acidité accrue et augmentent la teneur en ions de métaux lourds zinc, plomb et divers sels. Les précipitations atmosphériques, traversant le corps de la décharge, acquièrent les propriétés de l'eau de mine.

Pour purifier l'eau contaminée, des méthodes de clarification, de neutralisation et de désinfection sont utilisées. La clarification de l'eau est obtenue par décantation ou filtration. La sédimentation est effectuée dans des décanteurs d'eau de différentes conceptions, la filtration est réalisée à l'aide de filtres remplis de sable de quartz, de gravier concassé et de brise de coke. Si l'eau contaminée contient des particules fines et colloïdales qui ne se déposent pas même dans un flux calme et ne sont pas retenues dans les filtres, des coagulants y sont ajoutés, transformant les petites particules en flocons relativement gros.

La réduction de la quantité d'eaux usées est obtenue dans des processus technologiques grâce à l'utilisation d'approvisionnement en eau recyclée et d'équipements et de technologies d'enrichissement plus avancés. et lors du drainage du gisement - en raison de l'isolement du champ de carrière ou d'une partie de celui-ci des aquifères en créant des rideaux imperméables. Pour ce faire, des tranchées étroites et profondes (fissures) sont creusées autour de la zone isolée, qui sont remplies d'un matériau imperméable.

Dans la pratique moderne, on utilise des tranchées anti-infiltration ou des fentes de barrage d'une largeur de 0,3 à 1,2 m et d'une profondeur allant jusqu'à 100 m, qui sont remplies de mélanges argile-sol non durcissants ou de matériaux durcissants à base de ciment. Des films synthétiques sont souvent utilisés.

Sur les flancs des carrières, représentés par des roches fracturées, très poreuses ou peu perméables, il est possible de créer des rideaux hygroscopiques injectables à l'aide de puits rapprochés dans lesquels sont injectés du ciment de coulis ou des solutions de silicate. C’est l’un des moyens les plus économiques de contenir les eaux souterraines.

Une autre façon de réduire l'ampleur des violations du régime hydrologique consiste à drainer les champs avec réinjection d'eau. La carrière est protégée de l'afflux d'eaux souterraines par des rangées de puits réducteurs d'eau ; derrière eux, en direction des limites du champ de carrière, des rangées de puits d'absorption sont installées. Du fait de l'émergence d'une circulation d'eau (pompage des puits réducteurs d'eau - rejet dans les puits d'absorption - filtration et pompages répétés des puits réducteurs d'eau), l'afflux d'eau du bassin environnant est réduit voire supprimé, ce qui conduit à la généralisation préservation du régime hydrologique sur le territoire adjacent. Dans ce cas, une condition importante est le strict respect de l'équilibre entre pompage et injection d'eau, car la création de vide dans les puits d'absorption peut provoquer un afflux d'eau provenant d'horizons profonds et perturber le régime hydrologique de la zone.

Protection des ressources foncières. Dans l'exploitation à ciel ouvert, les roches recouvrant les gisements minéraux sont, en règle générale, des sédiments tertiaires et quaternaires, dans la partie supérieure desquels se trouve une couche de sol d'une épaisseur de 0,1 à 1,8 m. Au-dessous de la couche de sol se trouvent les roches sous-jacentes. loams, loams sableux, argiles, sables et autres roches meubles. L'épaisseur des roches sous-jacentes peut atteindre plusieurs dizaines de mètres. Selon leur aptitude au développement biologique, ils sont divisés en trois groupes - potentiellement fertiles, indifférents et toxiques, c'est-à-dire respectivement adaptés, inadaptés et impropres à la croissance des plantes.

Le sol est une formation naturelle particulière dont la propriété la plus importante est la fertilité. Les sols se forment sur les produits de l'altération des roches, le plus souvent des sédiments meubles du Quaternaire. Longue durée, pendant des centaines et des milliers d'années. L'interaction des roches avec les plantes et les organismes vivants, l'activité biologique des micro-organismes et des animaux créent différents types de sols.

La couche de sol est caractérisée par un complexe de produits agrochimiques. indicateurs physiques, mécaniques et biologiques : teneur en humus (humus) et nutriments (phosphore, azote, potassium), acidité pH. teneur en sulfates de sodium, de magnésium et de chlorure solubles dans l'eau, densité, capacité d'humidité, perméabilité à l'eau, teneur en fractions inférieures à 0,01 mm. nombre de micro-organismes.

La qualité des sols dans les différentes zones naturelles varie considérablement. Par exemple, les sols châtaigniers foncés des steppes sèches ont une teneur en humus de 250 t/ha. et l'épaisseur de la couche d'humus est de 30 cm. Le sol podzolique de la zone forestière a une épaisseur de couche d'humus de seulement 5 à 15 cm.

Il existe deux couches de sol : fertile et semi-fertile ou potentiellement fertile. Une couche est dite fertile si elle présente certaines caractéristiques et surtout une teneur en humus d'au moins 1 à 2 %. L'épaisseur de cette couche, selon le type de sol, varie de 20 à 120 cm. Par exemple, dans les sols gazeux-podzoliques, l'épaisseur de la couche fertile est de 20 cm et dans les sols chernozems, de 60 à 120 cm. En règle générale, les sols de la couche fertile sont enlevés séparément et utilisés à des fins agricoles pour la formation et l'amélioration des terres arables.

La couche potentiellement fertile est la partie inférieure de la couverture du sol avec une teneur en humus de 0,5 à 1 %. Il est utilisé pour créer des terres pour la fenaison et le boisement. et aussi comme substrat pour les sols fertiles. Son épaisseur est comprise entre 20 et 50 cm.

Les sols sont un produit précieux et pratiquement non renouvelable. L'élimination complète des sols pendant les opérations minières et leur utilisation ultérieure, y compris l'épandage sur les terres récupérées, est le principal facteur de restauration rapide des terres perturbées et de localisation de l'impact négatif de l'exploitation minière à ciel ouvert sur l'environnement.

Les travaux d'élimination de la couche fertile sont effectués au bulldozer. décapeuses, niveleuses et excavatrices. Dans certains cas, le transport hydraulique est utilisé pour transporter la masse de terre sur de longues distances et la déposer à la surface de la zone restaurée.

Le principal indicateur de la technologie d'élimination des sols est la perte due à une excavation incomplète pendant le transport (1-1,2 %), lors du stockage et du transbordement dans des entrepôts temporaires (0,8-1,5 %), lors de son application à la surface d'une décharge, lors de travaux dans des conditions défavorables. . conditions climatiques, du fait de la dilution et de la détérioration de la qualité biologique du sol.

Les sols fertiles et semi-fertiles enlevés sont stockés séparément en tas pendant une longue période (10 à 15 ans ou plus) et sont utilisés selon les besoins.

Les sols humifères les plus fertiles, lorsqu'ils sont stockés en tas élevés et sur une longue période, détériorent leur qualité. La hauteur du tas ne doit pas dépasser 5 m pour les sols fertiles et pas plus de 10 m pour les sols semi-fertiles. Les entrepôts doivent être situés dans des zones planes, surélevées et sèches ou disposer d’un système de drainage efficace. Il est conseillé de protéger les dépôts de sol de l'érosion hydrique et éolienne en semant des graminées.

La dilution du sol se produit le plus souvent lors du travail des roches sous-jacentes lors du processus d'élimination de la couche de sol, ainsi que lors du revêtement de la surface des décharges avec de la terre, dans le cas où elles ne sont pas bien planifiées et lorsque leur retrait n'est pas complètement terminé.

4. Remise en état des terres perturbées par l'exploitation minière à ciel ouvert

La remise en état est un ensemble de travaux visant à restaurer la productivité et la valeur des terres, ainsi qu'à améliorer les conditions environnementales. La remise en état dans les carrières comprend les travaux d'exploitation minière, de remise en état des terres, de génie agricole et hydraulique.

Grâce aux travaux de remise en état, des terres propices à l'agriculture et à la foresterie, l'organisation de zones de loisirs, la construction de réservoirs à des fins diverses et la construction résidentielle et industrielle peuvent être créées.

La remise en état s'effectue en deux étapes : la première - minière et la seconde - biologique.

4 .1 Remise en état minière

La remise en état technique minière est un ensemble d'opérations minières réalisées pour préparer les terres perturbées à être utilisées dans divers secteurs de l'économie nationale.

La remise en état minière comprend l'excavation, le stockage et le stockage des sols adaptés à la remise en état, la préparation (planification, remise en état) des décharges, la préparation technique des zones restaurées, l'application de terre à la surface des décharges et des parcelles restaurées, la formation de la configuration requise de la décharge. talus et chantiers miniers, nivellement des berges des réservoirs créés, travaux de restauration de la fertilité des sols déplacés, travaux d'ingénierie, de construction et d'ingénierie hydraulique lors de l'aménagement des territoires restaurés pour les zones de construction et de loisirs et autres travaux divers.

En règle générale, la remise en état minière est effectuée simultanément au développement du gisement et les travaux de production sont inclus dans le processus technologique général. Ils sont réalisés par des organismes spécialisés, dans de grandes entreprises, dans des ateliers et des zones spécifiques.

À cet égard, les systèmes d'exploitation minière à ciel ouvert et leur mécanisation complète, ainsi que leur efficacité et leur sécurité, doivent être soumis à certaines exigences garantissant une utilisation rationnelle des terres :

L'exploitation minière devrait être la moins gourmande en terres, c'est-à-dire la consommation de ressources foncières par unité de matières premières minérales extraites devrait être minime ;

Lors de l'exploitation du gisement, le régime de remaniement et de restauration des terres devra être le plus favorable. assurer un intervalle de temps minimum entre ces processus ;

La formation d'espaces exploités et de décharges de morts-terrains doit répondre aux exigences de remise en état conformément à l'orientation acceptée pour l'utilisation ultérieure du terrain après sa restauration.

Les conditions les plus défavorables à la remise en état des terres perturbées se produisent lors de l'exploitation de gisements en pente et abrupts à l'aide de systèmes d'exploitation minière à coupe profonde. Dans ce cas, la remise en état des terres doit être comprise comme la mise en état des décharges externes de morts-terrains dans un état propice à une utilisation agricole ou forestière, et l'espace exploité d'une carrière (profondeur de 100 à 300-500 m) dans un état propice à la pêche. réservoirs ou zones de repos des travailleurs.

4 .2 Assainissement biologique

La réhabilitation biologique est la mise en œuvre d'un ensemble de mesures visant à restaurer et améliorer la structure des sols, augmenter leur fertilité, aménager les plans d'eau, créer des forêts et des espaces verts.

Les travaux de valorisation biologique sont étroitement liés aux travaux de valorisation technique minière et une partie importante, notamment la partie initiale, est réalisée par les entreprises minières (ateliers de valorisation). Ce n'est qu'après avoir effectué des travaux expérimentaux agricoles et autres qui ont donné des résultats positifs que les zones restaurées sont évaluées et transférées à des organisations agricoles, forestières et autres. La remise en état minière est soumise non seulement aux décharges de stériles, mais également aux terrains occupés pendant la période d'exploitation par les entreprises, les carrières, les sites industriels, les communications diverses et les décharges de résidus.

Lors du développement de champs horizontaux, la plus grande part de la remise en état est constituée de décharges internes (70 à 80 %), lors du développement de champs escarpés - de décharges externes (30 à 40 %). Remise en état des terrains perturbés occupés par des carrières et des sites industriels en exploitation. routes, etc., vise non seulement à les restaurer, mais aussi à créer un paysage répondant aux besoins de l'équilibre écologique de l'environnement. Ces travaux visent principalement à éliminer diverses excavations en montagne, remblais, zones de nivellement et terrassements, etc. amélioration des sols en les recouvrant d'une couche fertile.

En outre, il est nécessaire de réaliser des mesures de protection contre l'érosion et divers travaux d'ingénierie, de construction et hydrauliques pour créer des systèmes de drainage, des réservoirs et des zones de loisirs. Les travaux comprennent également la remise en état des terres et divers travaux agrotechniques pour l'aménagement des terres récupérées. La remise en état technique minière des décharges comprend la planification des travaux de nivellement et de lissage des pentes, puis l'application d'une couche de sol fertile.

La complexité et le coût de la remise en état dépendent largement de la forme de la décharge et de sa structure. Par conséquent, bien avant les travaux de remise en état, lors de la conception des décharges et pendant le processus de déversement, il est nécessaire de garder à l’esprit le but de leur remise en état.

La méthode de formation des décharges doit être sélective, en prévoyant une telle structure de décharge dans laquelle à la base de la décharge se trouvent des roches rocheuses et toxiques, au-dessus des roches indifférentes, puis des roches potentiellement fertiles. Les couches de roches toxiques doivent être superposées et, dans certains cas, recouvertes par des couches de roches argileuses neutres, empêchant ainsi la contamination des sols fertiles supérieurs et la contamination géochimique de la base de la décharge dans la zone environnante.

Le plan ne doit pas permettre le démembrement des décharges. La préférence devrait être donnée aux décharges concentrées de grande superficie et de forme régulière, mieux adaptées à un développement ultérieur. Le relief sur toute la zone devrait être calme. Si les roches sont sujettes à une combustion spontanée ou à des processus d'oxydation actifs, des travaux sont nécessaires pour les empêcher.

Pour obtenir de bons résultats de valorisation, les processus de retrait des décharges et de stabilisation de leur surface, qui durent dans diverses conditions de six mois à 5 ans, sont d'une grande importance.

Le retrait des décharges internes de roches meubles, déversées par des excavatrices ou des complexes d'excavation-décharge, se produit le plus intensément au cours de la première année et demie à deux ans et dure plus longtemps, plus la hauteur de la décharge est grande.

La stabilisation des décharges rocheuses externes est effectuée plus rapidement, dans un premier temps - 1,5 à 2 mois. Cependant, en automne-été, le retrait reprend, des zones de fracturation et des phénomènes de glissement de terrain apparaissent. Par conséquent, la formation de la couche de sol s'effectue au plus tôt après 10 à 12 mois. Les travaux de nivellement de la décharge doivent assurer la création d'un relief superficiel de la décharge permettant l'utilisation de machinerie agricole, assurant la stabilité à long terme des pentes et prévenant l'érosion hydrique. Les types d'aménagements suivants sont utilisés : aménagement plein, partiel et en terrasses.

Avec une planification continue, la pente de la surface ne devrait pas dépasser 1 à 2° pour les cultures agricoles et pas plus de 3 à 5° pour le boisement.

L'aménagement partiel consiste à couper les crêtes des décharges et à créer des zones de 8 à 10 m de large, permettant la plantation mécanisée de forêts.

Des terrasses de 4 à 10 m de large avec une pente transversale de 1 à 2° vers la décharge sont généralement créées sur les côtés des décharges élevées et sont utilisées pour planter des arbustes et des forêts. La hauteur des terrasses est de 8 à 10 m, l'angle de repos est de 15 à 20°. Le nivellement des pentes des décharges est effectué à l'aide de bulldozers et d'excavatrices selon le schéma « de haut en bas ».

Dans le processus de remise en état technique minière, des travaux sont effectués non seulement pour recouvrir les zones restaurées d'une couche de sol fertile, mais également pour créer une couche fertile grâce au travail partiel du sol, à la phytomélioration, c'est-à-dire à la culture de roches semi-fertiles. en plantant des plantes améliorant le sol et en appliquant des engrais.

La pratique montre que sur un certain nombre de décharges, il n'est pas nécessaire d'appliquer une épaisse couche de terre, mais vous pouvez vous limiter à une auto-prolifération ou à une salissure minimale sous la forme d'une couche de terre de 5 à 10 cm d'épaisseur.

Les loams quaternaires de type loess et un certain nombre d'autres roches meubles améliorent considérablement leurs propriétés fertiles sous l'influence des céréales et des légumineuses, des engrais et d'autres mesures agrotechniques. Après 6 à 8 ans de processus de formation du sol, ils peuvent être considérés comme des sols fertiles.

Conclusion

Les activités de production du complexe minier ont un impact important sur l'environnement : des tonnes de substances nocives sont rejetées dans l'atmosphère, des mètres cubes d'eaux usées polluées sont déversées dans les plans d'eau et une énorme quantité de déchets solides est stockée à la surface du Terre.

Il est nécessaire de développer à grande échelle la recherche sur l'écologie minière visant à développer et à mettre en œuvre une surveillance de la partie de la biosphère exposée à l'exploitation minière ; principes et méthodologie d'évaluation économique de l'efficacité des mesures d'utilisation rationnelle des ressources minérales et de protection de l'environnement ; techniques et technologies de production minière à faibles déchets, et par la suite - sans déchets.

Déjà maintenant, dans la pratique mondiale de l'exploitation minière à ciel ouvert, de bons résultats ont été obtenus et une vaste expérience dans les travaux de remise en état a été accumulée. On peut surtout noter qu'aujourd'hui la remise en état est devenue une période importante dans le développement de l'exploitation minière à ciel ouvert. Pendant l'exploitation, il fait partie intégrante de la production des opérations de décapage et à la fin des opérations minières, une période décisive garantissant une protection fiable de l'environnement.

Actuellement, les conséquences de l'impact négatif des entreprises sur l'environnement sont compensées par les paiements que chacune d'elles effectue pour les dommages causés à la nature. Le montant des paiements est déterminé par la quantité de substances nocives rejetées et leur classe de danger.

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