Наконечник отвала (также называемый Boney сваей , [1] штыб банка , террикон , наконечник отходов [2] или Бинг ) [3] является кучей построен из накопленного отвала - материал отходов удаляются во время добычи . [4] Эти отходы обычно состоят из сланца , а также из небольшого количества каменноугольного песчаника и различных других остатков. Наконечники отвалов не образуются из шлака , но в некоторых регионах, таких как Англия и Уэльс , их называютотвалы шлака . В Шотландии используется слово bing .
Термин «отвалы» также используется для обозначения материала, удаляемого при рытье фундамента, туннеля или других крупных котлованах. Таким материалом может быть обычная почва и горные породы (после отделения угля от отходов ) или он может быть сильно загрязнен химическими отходами, что определяет способ их утилизации. Чистый грунт можно использовать для мелиорации земель .
Отвал отличается от хвостов , которые представляют собой переработанный материал, который остается после извлечения ценных компонентов из руды.
Этимология
Фраза происходит от французского слова espoilelier , глагола, передающего значение: захватывать насилием, грабить, брать силой. [5]
Физическое описание
Кончики грунта могут иметь коническую форму и выступать в качестве заметных элементов ландшафта , или они могут быть более плоскими и размытыми, особенно если прижилась растительность. В Loos-en-Gohelle , в бывшем горнодобывающем районе Па-де-Кале , Франция , находится серия из пяти очень совершенных конусов, два из которых возвышаются на 100 метров (330 футов) над равниной.
Использует
Чаще всего этот термин используется для обозначения груд мусора, извлеченного в процессе земляных работ.
- При открытой добыче угля или других подземных месторождений (обычно называемой открытой добычей ) земляные материалы, удаляемые для обнажения целевого месторождения, складываются рядом с местом выемки (обычно это карьер открытой добычи) в отвалы.
- Земснаряд при добыче россыпи используется для выкапывания объемов гравия и других грунтовых материалов, которые направляются через шлюзы для удаления золота или других минералов, а оставшиеся грунтовые материалы (« хвосты ») откладываются за экскаватором в отвальных отвалах.
- В гидравлической горной промышленности струи воды под высоким давлением вытесняют грунтовые материалы, которые пропускаются через шлюзы для сортировки золота или других минералов, а остаточные грунтовые материалы остаются в отвальных отвалах.
- В результате раскопок канав и каналов вдоль канала или канавы остаются отвалы .
Банки отходов могут также относиться к кучам мусора, образовавшимся в результате удаления излишков поверхностных материалов. Например, рядом с участками животноводства образуются отвалы из навоза и другой жидкой навозной жижи, периодически удаляемых с поверхности участков животноводческих участков.
Воздействие на окружающую среду
Концы отвалов иногда увеличиваются до миллионов тонн и, будучи заброшенными, остаются сегодня огромными кучами. Они ловушка солнечного тепла, что делает его трудно (хотя и не невозможно) для растительности укорениться; это способствует эрозии и создает опасные неустойчивые склоны. Существующие методы повторного озеленения кончиков отвалов включают использование геотекстиля для борьбы с эрозией по мере повторного засыпания грунта и посева на склонах простой растительности, такой как трава .
Сваи также создают дренаж кислых пород , который загрязняет ручьи и реки. Экологические проблемы включали поверхностный сток воды из ила и выщелачивание вредных химических соединений из породных банков , подвергающихся атмосферным воздействиям . Они вызывают загрязнение от грунтовых вод , а также другие проблемы. [6] [7]
В Соединенных Штатах действующие государственные и федеральные правила горных работ требуют, чтобы земляные материалы из выработок удалялись таким образом, чтобы их можно было заменить после прекращения горных работ в процессе, называемом рекультивацией рудников , под надзором горнодобывающих корпораций. Для этого требуются адекватные резервы денежных облигаций, чтобы гарантировать завершение процесса рекультивации, когда добыча становится убыточной или прекращается. (См., Например, Закон о контроле за горными работами и рекультивации от 1977 года .)
Подземное горение
Поскольку некоторые отходы образуются в результате таких производств, как добыча угля или горючего сланца, отходы могут содержать относительно высокую долю углеводородов или даже угольной пыли. Может возникнуть самовозгорание под землей , за которым могут последовать пожары на поверхности. В некоторых угледобывающих районах такие пожары считались нормальным явлением, и не предпринималось никаких попыток их тушить. [8]
Такие пожары могут возникнуть после медленного сгорания остаточных углеводородов. Их исчезновение может потребовать полной изоляции, что может оказаться невозможным по техническим и финансовым причинам. Дождевание, как правило, неэффективно, а закачка воды под давлением контрпродуктивна, поскольку несет в себе кислород, что может привести к взрыву.
Предполагаемое слабое воздействие этих пожаров на окружающую среду и здоровье населения обычно приводит к ожиданию их естественного исчезновения, на которое может потребоваться несколько десятилетий.
Оползни
Проблема оползней в отвалах грунта была впервые доведена до сведения общественности в октябре 1966 года, когда обрушился грунт в Аберфане в Уэльсе , в результате чего погибли 144 человека, 116 из которых были детьми. Наконечник был построен на пружине, что увеличивало его устойчивость, а его высота превышала нормативы. Вода из-за сильного дождя скапливалась внутри насадки, ослабляя конструкцию, пока она внезапно не рухнула на школу внизу. [9]
О более широком вопросе стабильности было известно еще до катастрофы в Аберфане ; в частности, это обсуждалось в статье профессора Джорджа Нокса в 1927 г. [10], но не получило серьезного внимания профессиональных инженеров и геологов - даже тех, кто непосредственно связан с добычей полезных ископаемых. [11]
В феврале 2013 года из-за оползня из горных пород было временно перекрыто железнодорожное сообщение между Сканторпом и Донкастером в Англии. [12]
Оползни после оседания отвалов случаются редко, а рост растительности способствует стабилизации грунта. Однако, когда сильный дождь падает на горящие концы отвалов, проникающая вода превращается в пар ; возрастающее давление, которое может привести к оползню. [13] В Херстале , Бельгия, в апреле 1999 года оползень на пороге Петит Бакнур закрыл улицу на долгие годы. [14]
Повторное использование
Существует несколько методов повторного использования кончиков отвалов, обычно включающих геотехнику или переработку . Чаще всего старые концы отвалов частично озеленяются, чтобы обеспечить ценные зеленые насаждения, поскольку они не подходят для строительных целей. На вершине Нё-ле-Мин был построен искусственный лыжный склон. Если считается, что концы отвалов содержат достаточное количество остаточного материала, используются различные методы для удаления отвалов с участка для последующей обработки.
Самые старые концы отвалов на угольной основе все еще могут содержать достаточно угля, чтобы начать самопроизвольное медленное возгорание . Это приводит к стеклованию сланца, который затем приобретает достаточную механическую прочность для использования в дорожном строительстве. [15] Таким образом, некоторые могут получить новую жизнь, будучи эксплуатируемыми; например, уплощенная куча остатков с участка Лоос-ан-Гохель 19 ноября. И наоборот, другие тщательно сохраняются из-за их экологического богатства. Со временем они становятся колонизированными с разнообразной флорой и фауной , иногда чужеродной для этого региона. Это разнообразие следует за добычей полезных ископаемых. В Южном Уэльсе некоторые концы отвалов охраняются как участки особого научного интереса, поскольку они обеспечивают уникальную среду обитания для 57 видов лишайников , некоторые из которых находятся под угрозой из-за ограниченного развития окружающей среды и развития растительности. [16]
Например, из-за того, что горняки бросали сердцевины яблок или груш в вагоны, на верхушках выгружались фруктовые деревья. Можно даже наблюдать распространение щавеля баклероволистного (французский щавель - Rumex scutatus ), семена которого попали в трещины в сосновой древесине, используемой в шахтах. Кроме того, из-за своего темного цвета южная часть отвала значительно теплее, чем его окрестности, что способствует разнообразию экологии местности. Таким образом, отвал кончик Pinchonvalles, в Avion , хостами 522 различных сортов высших растений. Здесь гнездится около шестидесяти видов птиц. [17]
Некоторые из них используются для выращивания виноградных лоз, как в случае Spoil Tip № 7 угледобывающего региона Маримонт-Баскуп возле Шапель-ле-Эрлеймон ( провинция Эно ). Он производит около 3000 литров вина каждый год с виноградника на его склонах.
Некоторые подсказки для порчи используются при занятиях различными видами спорта. Склоны на склонах 11/19 в Loos-en-Gohelle или, опять же, в Nœux-les-Mines , используются для занятий зимними видами спорта , например , катанием на лыжах и санном спорте . На фланге отвала построили трассу . В Бельгии , междугородняя тропинка вдоль Террикона (GR-412, Sentier де terrils была открыта) в 2005 году ведет от Bernissart в Западной Эно к Blegny в провинции Льеж .
В Соединенных Штатах горнодобывающим компаниям не разрешается оставлять заброшенные сваи с момента принятия в 1977 году Закона о контроле за горными работами и рекультивации . Центр гибридной энергетики Вирджиния-Сити использует угольный отвал в качестве источника топлива для производства энергии.
Примеры
Один из самых высоких, по крайней мере, в Западной Европе , находится в Лоос-ан-Гохель, в бывшем горнодобывающем районе Па-де-Кале , Франция . Он состоит из пяти конусов, два из которых достигают 180 метров (590 футов), что превышает самую высокую вершину Фландрии , Мон-Кассель . Один из регионов Европы, наиболее «усеянный» (гористыми) отвалами, - это Донбасс на Украине , особенно в районе города Донецка , который в одном только городе насчитывает около 130 из них. [18] По- украински их называют териконами (почвенные шишки в единственном числе: терикон ) из-за их формы.
В Херингене , Гессен , Германия , находится гора, которую в народе называют « Монте Кали », сделанная из добычи калийных удобрений и возвышающаяся примерно на 200 метров над окружающей местностью. [19] «Ла Мунтания де Сал» (Соляная гора), еще один отвальный отвал калийных рудников, находится в Кардоне , Каталония , на высоте около 120 метров. [20] [21] Более крупная и более высокая куча - это «Эль рунам дель Когулло» (Куча добычи Эль Когулло), также известная как «Эль рунам де ла демокрасия» (Куча шлаков демократии) или «Монтсалат». (Гора Соленого Мальчика) в Салленте , которая уже выросла выше небольшой горы, в честь которой она была названа (Эль Когулло, 474 метра над уровнем моря). [22] [23]
Литературные ссылки
В романе Ричарда Ллевеллина 1939 года « Как зеленой была моя долина» описываются социальные и экологические последствия добычи угля в Уэльсе на рубеже 20-го века. Кончик отвалов местного рудника, который он называет отвалом шлака, является центральной фигурой разрушения. В конце концов, куча захватывает всю долину и крушит дом Хью Моргана:
Шлакоотвал снова движется. Я слышу, как он шепчет сам себе, и, пока он шепчет, стены этого храброго маленького домика опоясываются, чтобы выдержать нападение. В течение нескольких месяцев, больше, чем я когда-либо думал, что у него хватит смелости противостоять, этот огромный холм упал на эти стены, эту крышу. И за эти месяцы великий хулиган был побежден, потому что во времена моего отца люди строили хорошо, потому что были мастерами. Крепкие балки, честные блоки, хорошая работа и любовь к работе - все, что есть в этом доме. Но куча шлака движется, давит вниз и вниз, вокруг и вокруг этого дома, который принадлежал моему отцу и моей матери, а теперь принадлежит мне. Скоро, может быть, через час, дом закопают, и отвал шлака протянется от вершины горы до реки в Долине. Бедная река, как ты был красив, как весело твоя песня, как чистая твоя зеленая вода, как тебе нравилась игра среди сонных скал (102).
Смотрите также
- Хвосты
- Вскрыша
- Минстоун
- Угольные отходы
Рекомендации
- ^ Английский словарь Коллинза - полный и несокращенный, 12-е издание . Издательство HarperCollins. 2014 г.
- ^ Уотсон, Кейт Лесли (1980). Сланцевые отходы: инженерные и экологические аспекты . Прикладная наука. ISBN 978-0-85334-880-1.
- ^ Стракер, Гленн Б., изд. (2018-11-09). Угольные и торфяные пожары: глобальная перспектива . ISBN 9780128498842. OCLC 1062395342 .
- ^ RW Sarsby; Т. Меггес (2001). Эксплуатация природных ресурсов и последствия: Труды Зеленого 3: 3 - й Международный симпозиум по геотехники , относящиеся к европейской окружающей среде , состоявшейся в Берлине в июне 2000 года . Томас Телфорд. С. 7–. ISBN 978-0-7277-3004-6.
- ^ Гиперсловарь, обсуждая слово "портить"
- ^ Джордж П. Ханна младший "Связь воды с эксплуатацией шахты".
- ^ Лоуренс Э. Бейер и Рассел Дж. Хатник. «Химические свойства ядовитых отвалов карьерных шахт в Пенсильвании».
- ↑ FF Jorgensen, «Работа с камнями и отходами в угольных шахтах Айовы» , The Iowa Engineer , Vol. XIII, № 1 (октябрь 1912 г.); С. 3–10.
- ^ «1966: угольная шахта хоронит детей в Аберфане» . BBC News . 21 октября 1966 . Проверено 14 февраля 2013 года .
- ^ «Аберфан и его советы» . Даремский горный музей . Проверено 17 июня 2019 .
- ^ «Устойчивость наконечников и отвалов» . Проверено 17 июня 2019 .
- ^ «Линия оползней Южного Йоркшира закрыта на несколько недель» . BBC News . 13 февраля 2013 . Проверено 14 февраля 2013 года .
- ^ Монджуа, Альберт; Шредер, К. (2001). "Instabilités de versants de terrils en Relations avec l'autocombustion des schistes et charbons résiduels" . Revue française de Géotechnique . 95–96 (95–96): 91–102. DOI : 10.1051 / GeoTECH / 2001095091 .
- ^ Ниссен, Ян; Diependaele, Stijn; Гуссенс, Руди (2011). «Горящие угольные вершины Бельгии - сочетание термографических изображений ASTER с топографией для картирования склонности к оползанию обломков». Zeitschrift für Geomorphologie . 56 (1): 23–52. DOI : 10,1127 / 0372-8854 / 2011/0061 .
- ^ Шервуд, П. Т. Альтернативные материалы в дорожном строительстве: руководство по использованию переработанных и вторичных заполнителей . ISBN 9780727745682. OCLC 893682144 .
- ^ Хамфрис, Нил (2013-03-01). «ПРАКТИЧЕСКИЙ ПРИМЕР: Вклад активных наземных мин в сохранение сообществ лишайников в угольном месторождении Южного Уэльса, Соединенное Королевство» . Журнал Американского общества горного дела и мелиорации . 2 (1): 80–98. DOI : 10,21000 / jasmr13010080 . ISSN 2328-8744 .
- ^ «Eden 62 - espace pro: Майнинг сайтов» . pro.eden62.fr . Проверено 11 апреля 2019 .
- ^ «Террикон - карта Донбасса» , на Украине по линии Путеводителя. Проверено 19 февраля 2014.
- ^ Факты и цифры о Верра Монте Кали , Музей Верра Калибергбау / Горный музей Верра Кали в Герингене (на немецком языке ). Проверено 19 февраля 2014 г.
- ^ «Cardona acull aquest disabte una jornada científica sobre la mineria al període neolític» («В эту субботу в Кардоне состоится симпозиум по горному делу в неолите»),веб-сайт городского совета Кардоны (на каталонском языке ). Проверено 19 февраля 2014.
- ^ Парк культуры Солт-Маунтин , официальныйвеб-сайт Cardona Tourism. Проверено 19 февраля 2014.
- ^ "Prou Sal" , 2007 (статья на каталонском языке ). Проверено 19 февраля 2014.
- ^ "El runam del Cogulló" (Подсказка Cogulló Spoil) в "La mineria de sal al Bages" (Добыча соли в Bages). (учеба на каталонском ). Проверено 19 февраля 2014.
Внешние ссылки
- Видео и комментарии о шахте Гейтсайд, Санкухар, Шотландия.
- Куча отвалов 11/19 в Лоос-ан-Гохель (на французском языке)
- chainedesterrils.eu/ (на французском языке)
- Превращение угольных отходов в свет , 8 октября 2004 г.
- Пустая порода и ARD