Повышение эффективности способов профилактики эндогенных пожаров на породных отвалах

На территории Донбасса уже более 200 лет производится подземная добыча угля. Шахтные комплексы изменяют до неузнаваемости естественные ландшафты. На угледобывающих и углеперерабатывающих предприятиях наряду с производством основной продукции (углем, угольным концентратом) образуется большое количество газообразных, твердых и жидких отходов (шахтный метан, порода, хвосты обогащения, сточные воды). Указанные отходы отрицательно влияют на результаты хозяйственной деятельности предприятий, поскольку требуют затрат на их сбор, транспортировку, хранение, а также осложняют экологическую обстановку в районах размещения шахт [1].

Породы, складированные в отвалах, имеют различную геохимическую природу и строение, что является следствием технологии добычи, свойствами разрабатываемой толщи и процессами, которые происходят с породой на земной поверхности. Минеральный состав пород [2], слагающих отвалы угольных шахт, тесно связан с их происхождением и последующим воздействием процессов выветривания и термического воздействия, приводящих к его изменению, глубина которого зависит от генетического возраста терриконов. Углевмещающие породы, складированные в отвалы, подвергаются воздействию теплового поля, что и приводит к формированию различных типов отвальных пород угольных шахт. В связи с этим различают термоизмененные и термонеизмененные отвальные породы.

В результате сложных экзотермических реакций, протекающих в теле отвала, происходит их самопроизвольное возгорание. Горение отвалов продолжается в течение нескольких лет. Это ведет к загрязнению атмосферы продуктами горения и осаждению их на поверхности земли [2]. В атмосферу выбрасывается газовый дым, твердые частицы которого представлены сажей, коксом, силикатными шариками, кристаллами гипса и органическими остатками. В газовой фазе преобладают сернистый газ и окислы азота. В результате выброса в атмосферу едкого дыма с горящих отвалов очень часто над смежными с ними территориями стоит смог. В течение года на породные отвалы выпадают атмосферные осадки, которые, фильтруясь через тело отвала, значительно меняют свой химический состав. Они обогащаются растворимыми соединениями и формируют техногенные геохимические потоки.