Инфоурок / ОБЖ / Научные работы / Исследовательская работа "Покрытие дорог шахтовым шлаком : польза во вред?

Исследовательская работа "Покрытие дорог шахтовым шлаком : польза во вред?


библиотека
материалов

Содержание

  • Введение 2

  • История горного дела 3

  • Летопись шахты

«Красная Горнячка» 8

  • Терриконник 10

  • Исследования 12

  • Вывод 13

  • Литература 14

  • Приложения

















Введение

Дело горное имеет целью отыскивание полезных ископаемых, добычу их и приведение в состояние , годное для непосредственного употребления или для дальнейшей переработки. Полезные ископаемые находятся в земной коре в виде скоплений различного характера. Когда месторождение установлено, приступают к его разработке. При этом на поверхности появляются породные отвалы. Мы живем в поселке Горняк , где долгое время велась добыча угля на шахте «Красная Горнячка». Вместе с углем на поверхность извлекаются горелые породы- это продукт самообжига пустых пород. Эта порода накапливалась в виде терриконов. Мы живем в шахтерском поселке и каждый день сталкиваемся с шахтовой породой (гореликом) ,. Все чаще жители нашего поселка используют горелик в своих целях: засыпают дороги, участки, используют в строительных работах. При этом все вокруг покрывается красной пылью. Мне стало интересно, как красный шахтовый шлак влияет на живые организмы?

На этот вопрос мне и предстоит ответить после проведения исследований.

Моя цель: изучение влияния шахтового шлака на живые организмы.

Задачи:

  • изучить историю горного дела;

  • изучить историю шахты «Красная Горнячка»;

  • изучить состав шлака;

  • исследовать влияние шлака на растения и животных.

Гипотеза: если посыпать дороги красным шахтовым шлаком, то можно нанести вред живым организмам, возможно и здоровью человека.

Объект исследования: свойства красного шахтового шлака

Предмет исследования : влияние красного шахтового шлака на живые организмы.







История горного дела.

1491 – 1935 годы.

Начало горному делу в Росси было положено во второй половине IV века при Великом князе Московском Иване III. В 1491 году первая экспедиция отправляется в Печорский край искать полезные ископаемые.

Мощный импульс горное дело получает в период царствования Петра Великого. Великий преобразователь России положил начало государственному горному управлению в виде Приказа рудокопных дел, затем -Берг-Коллегии.

Императрица Екатерина II Великая своим Манифестом от 28 июня 1782 даровала всем землевладельцам свободу распоряжения своими землями и право на полезные ископаемые, заключённые в их недрах. Важным событием явилось учреждение в 1773 году в Санкт – Петербурге горного училища.

В период царствования Императора Николая 1 был внедрен целый ряд крупных технических усовершенствований и организованы многочисленные экспедиции и геологические исследования.

Отмена крепостного права (19 февраля 1861 года) благотворно отразилась на положении горнорабочих.

К концу 19 века горное дело занимает главное место в ряду других отраслей российской промышленности. Число занятых горнозаводскими промыслами рабочих в том же году равнялось 436 тысяч человек. В связи с развитием металлургии, железнодорожного и водного транспорта потребность в угле резко повысилась. Началось строительство угольных шахт в Донбассе, на Урале, в Подмосковном и Кузнецком бассейнах, на Дальнем Востоке. К началу 20 века добыча угля возросла с 121 тысячи тонн в 1860 году до 12 миллионов тонн в 1900 году, а в 1916 году достигла 34,5 миллионов тонн.

В годы гражданской войны резко снизилась добыча угля, было выведено из строя большинство шахт.

В период восстановления угольной промышленности Донбасса (1920-1928) были восстановлены и построены десятки шахт. Мощность шахт существенно возросла. Они оснащались врубовыми машинами и отбойными молотками новых конструкций. Появились новые обогатительные фабрики. В конце 20 годов началась разработка угольных месторождений открытым способом.

Годы с 1928 по 1942 были периодом интенсивного технического перевооружения угольной промышленности. В течении 1928-1937 годов было построено более 200 шахт с общей годовой производственной мощностью около 100 миллионов тонн. При всех успехах развития угольной промышленности в предвоенный период следует отметить, что печально известное «шахтное дело» нанесло непоправимый ущерб дальнейшему развитию угольной промышленности. Тем не менее к концу 1940 года в эксплуатации находилось 542 шахты, на которых было добыто около 160 миллионов тонн угля. В этот же период создается отечественное угольное машиностроение. В 1934-1935 годы для открытых горных работ начали серийно выпускаться отечественные ковшовые экскаваторы и думпкары.

За период предвоенных пятилеток произошло становление и развитие отраслевой науки. Были созданы Всесоюзный угольный институт (ВУГИ), институт угольного дела АН СССР и другие.

В 1935 году в угольной промышленности зародилось стахановское движение. Инициатор этого движения забойщик шахты «Центральная-Ирмино» (Донбасс) А.Г. Стаханов показал, что при надлежащей организации труда, умелом использовании техники можно резко повысить производительность труда.





Период Великой Отечественной Войны

В истории развития отрасли особо выделяются периоды Великой Отечественной Войны и послевоенного восстановления. Оккупация значительной части территории страны привела к потере более 60% мощностей по добыче угля. Это было компенсировано интенсивным развитием угольной промышленности в Кузбассе, Печорском бассейне, на Урале и в других восточных регионах. В годы войны шахтёры бесперебойно обеспечивали страну угольным топливом и высококачественными коксующимися углями, необходимыми при производстве стали.

На фронте сражалось 8-ая сапёрная армия под командованием одного из руководителей угольной промышленности Д.Г Оники. Армия состояла из шахтёрских дивизий.

Углю – этому настоящему «хлебу промышленности» - отводилась огромная роль. В 1947г. был учреждён всенародный праздник – «День шахтёра». Престиж шахтёрской профессии в стране стал чрезвычайно высок.

1960 – 1990годы.

В 1988г. угледобыча в России достигла наивысшей точки – 425,4 млн. тонн. Дальше началось уменьшение: большинство шахт были старыми, средняя глубина подземных работ дошла до критического уровня, возрастала опасность горных ударов, обвалов, пожаров и выбросов газа. Аварии с человеческими жертвами стали обычным явлением. Ухудшалось и качество добываемого угля.

В конце 1980-х годов в экономике назревал общий хозяйственный кризис. Разрушилась финансовая система, мощные забастовки потрясли угольную отрасль в 1989-1990 годах, рвались хозяйственные связи между республиками распадавшегося СССР. Всё это наложилось на проявившиеся ещё раньше негативные тенденции. Общее падение производства привело к значительному уменьшению потребности в угле. Недостаток средств госбюджета, нараставший с 1991 года, физический и моральный износ горношахтового оборудования, кризис социальной сферы, падение дисциплины и производительности труда – все эти негативные явления нарастали. Единственным выходом стала реструктуризация всей угольной промышленности.

Реформы.

Начало реформ в России явилось в огромной степени результатом упорной борьбы горняков за демократию и свободную экономику.

Первый этап реформирования угольной промышленности – 1993-1997 годы. Закрыто более 90 особо убыточных и опасных шахт и 1 разрез, количество персонала уменьшилось на треть. Одновременно строится 11 новых высокопроизводительных шахт и 15 разрезов в Кузбассе, Ростовской и Амурской областях, в Приморье и Бурятии. Их суммарная мощность должна превысить 57 млн. тонн в год. Третий год растёт производительность труда шахтёров и нагрузка на очистной забой. Снижается себестоимость добываемого угля. Отечественная машиностроительная промышленность, прежде всего заводы ВПК, освоили выпуск современной высокопроизводительной горнодобывающей техники, качество которой значительно превышает всё то, что получали ранее с украинских и казахстанских заводов. Это комплексы третьего поколения (КМ138, К700/800, КД90), новые проходческие комбайны КП25, и уникальный роторный экскаватор КСМ, превосходящий зарубежные образцы. После ввода угольного терминала в новом Усть-Лужском порту (Ленинградская область) уголь станет важной составной частью нашего национального экспорта. Опережающими темпами растёт открытый способ добычи угля – за три года его доля выросла на 4,2% и достигла 61%. Немало сделано для развития социальной сферы угольных регионов, для усиления социальной защиты шахтёров и членов их семей.

Управление отраслью в 1990-2001 годы.

В 1991 году начались изменения в руководстве отраслью, которые не закончены м в настоящее время.

1 января 1991 года создана Государственная корпорация «Уголь России».

11 ноября 1993 года ликвидирована Государственная корпорация «Уголь России»

1 апреля 1993 года было создано Государственное предприятие «Российская угольная компания» (Росуголь).

1 апреля 1996 года государственное предприятие «Российская угольная компания» преобразовано в открытое акционерное общество «Российская угольная компания» (Росуголь).

20 ноября 1997 года ликвидировано открытое акционерное общество «Российская угольная компания».

11 декабря 1998года создан Комитет по угольной промышленности при Министерстве топлива и энергетики Российской Федерации (Углекомитет).

8 января 2001 года упразднен Комитет по угольной промышленности при Министерстве энергетики Российской Федерации и передача его функций в подразделение Министерство энергетики Российской Федерации.

Шаг в XXI век.

Основу производственного потенциала российской угольной промышленности первого-второго десятилетия XXI века составят высокопроизводительные комплексно-механизированные угледобывающие предприятия.

В результате реструктуризации производственного потенциала отрасли количество шахт должно сократится - до 90-100 предприятий, а разрезов – до 60-65. Их суммарная добыча составит 290-340 млн. тонн в год. Возрастёт экологичность угольного производства, безопасность и привлекательность труда шахтёров.





























Летопись «Красной Горнячки»

В годы царствования Петра 1 казаки-переселенцы основали на берегу крохотного уральского озера Тугай-Куль поселение станицу. Долгое время тугай-кульская казачья станица, окруженная березняком и осинником, была глухой, не известной на Урале. Но развивающаяся промышленность края потребовала большого количества топлива. Леса вокруг озера хищнически истребляли, превращали в уголь. Пересыхали родники, пополняющие озеро, вода в нем стала соленой и горькой.

Казаки в поисках питьевой воды стали копать колодцы. В 1904 году братья Сорокины углубляя свой колодец, на глубине 12 метров встретили черный камень.

Об открытии угля дознались предприимчивые владельцы заводов, купцы. Не замедлили они скупить у казаков земли богатые углем. Затем с выгодой стали перепродавать их. Перекупил угленосные участки в Тугай-Куле, после «Красная Горнячка», пензенский купец Ашанин. Он организовал акционерное общество «Екатерининские каменно-угольные копи».

В 1907 году прошел на берег, первый примитивный ствол шахты глубиной 20 метров, общество «Ашанин и К.» стало передавать первый уголь казакам станицы и челябинцам.

В 1912-1913 годах уральские горные заводы испытывают особый топливный голод. Интерес к тугай-кульскому углю еще больше повышается. Шахтовладелец Ашанин на своих земельных владениях закладывает основной ствол шахты «Александра» . В 1913 году шахта стала действующей.

Её соединили подземными узкоколейными путями с Сибирской железной дорогой у станции Примыканино. Ствол шахты «Александра» в 1930 переименовался в шахту «Красная Горнячка», несколько раз углублялся уже в годы Советской Власти.

К началу 2000 годов шахта являлась одной из старейших и крупнейших предприятий Копейска, с ее развитием шло строительство и самого города. В годы Гражданской войны(1918-1919) «Красная Горнячка» была затоплена, в 1929 начались восстановительные работы. В начале 1950-х была проведена реконструкция, пройден новый ствол, увеличены объемы добычи угля до 180 тысяч тонн в год. За годы реконструкции 1961-1966 на шахте осуществлен целый комплекс организационно-технических мероприятий, в результате которых проведена механизация и автоматизация работ, модернизован подземный транспорт. Стало возможным уголь в лаве вынимать комбайнами «Донбасс-1», затем скребковыми и ленточными конвейерами доставлять прямо в железнодорожные вагоны.

В 1962 году шахта перекрыла проектную мощность, ежесуточно выдавая 1913 тонн угля вместо плановых 1800.

1966 ГОД… Инженерная отработка запасов угля на четыре года сократила срок службы предприятия

Как продлить жизнь шахты?

Выход один, вскрывать нижележащие пласты. Запасов топлива в них более 7 миллионов тонн.

2 апреля, конец первой смены. В мёрзлом грунте проходчики бригады А.А Вайлера из Камышенского стройуправления прошли первый метр ствола диаметром 5 метров. По давней шахтёрской традиции бригада вместе с главным инженером шахты И.А Чехуном и начальником стройуправления И.Ф Пошиваловым спускается в катлован к оставшемуся круглому столбику земли в центре ствола. Антон Антонович разбивает о столбик бутылку «Шампанского», Иван Фёдорович вытягивает металлический штырь, обозначающий центр нового 250 метрового ствола. Шахта заложена. В четвёртый раз рождается «Красная Горнячка».

1 октября 2001 года старейшее предприятие угольного региона - Южноуральская шахта «Красная Горнячка» прекратила своё существование. Последний уголь шахта дала в сентябре. Добычные комплексы предприятия были остановлены на демонтаж.





Террикон "Красная горнячка".


Горелые породы – это собирательное понятие, включающее большое количество разновидностей отходов угледобычи, отличающихся своими свойствами. Разный минералогический состав пустых шахтных пород и условия естественного процесса выгорания углистой составляющей приводят к образованию продуктов, имеющих разную степень обжига, объединённых в класс «Горелые породы».

Свойства горелых пород определяются условиями формирования: составом минеральной части, температурой обжига, а так же составом газовой среды при горении.

Породы с отвалов шахты «Красная Горнячка» которые сложены термоизменёнными алевролитами, песчаниками, реже аргиллитами, конгломератоподобными образованиями в виде спёков. Горные породы имеют следующий химический состав: кремний, алюминий, железо, кальций, калий, магний, натрий, а так же соли, оксиды, соединения азота,

различные металлы, радионуклиды, углерод, селен, уран и другие элементы.

После прекращения выработки шахта доставила несколько неудобств жителям близлежащего поселка, в 2004м из одного из стволов вырвалось огромное облако пыли. Тогда весь поселок был покрыт красной пылью: дома, улицы, растения. В воздухе витали красные частицы. Даже в дома пыль попала и покрыла все поверхности.

Также почва около шахты начала проседать, и несколько домов оказались немного затоплены.

На данный момент террикон фрагментом марсианского пейзажа привлекает к себе внимание проезжающих людей, но при подступах к нему свалка бытового мусора отбивает желание продолжать путь. Если объехать свалку и подъехать к террикону немного с другой стороны, вполне возможно получить положительные эмоции при поиске образцов.

Фрагменты стволов окаменелого дерева встречаются в основном на территории «немарсианского» вида (там, где порода серая, а не красная).

Периодически попадаются огромные глыбы «спёкшейся» породы. Образцы, которые с большим трудом были найдены в них, имеют очень плохую сохранность и маленькие размеры. После нескольких неудач поиски в этих «глыбах» решили больше не предпринимать.

На территории, где прошло «горение» террикона попалось несколько интересных образцов. При их «колке» были обнаружены интересные отпечатки. По данным из интернета слои имеют триасово-юрские границы

И как всегда при поисках не обошлось без находок «псевдофоссилий».

Данный образец сначала был принят за пиритизированный фрагмент дерева, но при дальнейшем поиске был найден второй фрагмент.

И стало ясно, что это явно образец абиогенного происхождения (скорее всего «пережжённый» при горении террикона железный «крюк»).






Исследования

Я родилась в шахтёрском посёлке «Горняк» всю свою жизнь я наблюдала такую картину: при въезде в посёлок огромные марсианского вида красные горы, которые длительное время стояли невостребованными, но всё изменилось. Красный шахтовый шлак вдруг стал очень широко использоваться. Мы заметили такую закономерность, что улицы частного сектора на нашем посёлке, всё чаще засыпают красным шлаком. Раньше этого не делали, так как считалось, что он очень вреден. Почему же всё изменилось?

При опросе местных жителей было установлено, что горелик стоит гораздо дешевле нормального чёрного шлака (1 машина чёрного шлака-3500 рублей, а красного шлака-1000рублей). Для местных жителей это очень важный аргумент. Кроме этого черного шлака осталось совсем мало, потому что закрылись котельные отапливаемые углем. Вот и приходится местным жителям выходить из ситуации таким способом. Красный шлак сейчас можно встретить везде: на дорогах, в огородах, во дворах, при строительстве.

Когда дорога покрыта красным шлаком красная пыль покрывает все вокруг: деревья, траву, дома, машины, попадает в дома. Этой пылью люди дышат и избавиться от нее не возможно. Мои попытки найти информацию о влиянии шахтового шлака на здоровье человека ни к чему не привели, поэтому я решила сама найти ответ на интересующий меня вопрос.

Для этого мне понадобились мыши из одного помёта, одного пола, которых я посадила в аквариумы с разными наполнителями: одного грызуна в древесный, другого в шлак. И мои наблюдения начались. Ухаживала за животными одинаково, в одно и тоже время: меняла воду, кормила, убирала в аквариуме. (Приложение№8

Уже через несколько недель я заметила, что песчанка которая сидит в шлаке стала вести себя не как обычно. Песчанки зверьки очень подвижные и активные, в природе они постоянно находятся в движении, а мой зверёк всё чаще лежал свернувшись в клубок. Он стал плохо кушать, его шёрстка стала облезлой. Его сосед, который получал такой же уход и пищу чувствовал себя превосходно, был активен, бодр и с хорошим аппетитом. (Приложение№7) После таких результатов мною было принято решение провести ещё один эксперимент, но уже с растениями. В разные грунты в одно и тоже время были посажены зерновки пшеницы. (Приложение№6) Через 2 дня в почве появились первые всходы, тогда как в шлаке они появились только через 4 дня. В почве всходы были дружными, ярко-зелёными, сочными.(Приложение №3) А в шлаке всхожесть была низкой , всходы тёмного цвета, листовые пластинки узкие и жёсткие. Через две недели концы листовой пластинки пшеницы посаженой в щлаке пожелтели, что говорит о нехватке питательных веществ и минералов. (Приложение№4) Кроме этого корневая система растений менее развита, стебель гораздо тоньше и слабее.(Приложение№5) Всё это говорит о том, что красный шахтовый шлак не пригоден для жизни растений.


Вывод

При изучении информации нами выяснено, что отвалы породы очень плохо влияют на здоровье людей проживающих вблизи. В первую очередь это пыль и те вещества, которые содержатся в воздухе, они оседают в лёгких детей и взрослых, тем самым ослабляя здоровье людей. Покрывают все зеленые насаждения нашего поселка, тем самым затрудняя газообмен в клетках растений. Влияние шлака который жители насыпают перед домом, в огородах, на дорогах на живые организмы сказывается отрицательно, это показали наши исследования.

Опытным путём мы доказали, что растения в шлаке не развиваются, так как им не хватает питательных веществ, корни загнивают поскольку влага очень плохо испаряется. Растения заболевают и гибнут. Другой опыт с грызунами показал, что животное которое находится в шлаке чувствует себя не комфортно. Животное потеряло аппетит, стало малоактивным, не реагирующим на раздражители, тогда как его сосед активен, подвижен, бодр и полон сил.

Свой эксперимент мне пришлось прекратить . У меня есть младшая сестра и при ежедневных наблюдениях мы видели, что грызун плохо себя чувствует и наверное даже заболевает. Чтобы не травмировать сестренку эксперимент был прерван. Если горелик так влияет на живые организмы то можно предположить, что и на здоровье человека он оказывает негативное влияние.












Литература

  1. МУ «Краеведческий музей» Копейский городской округ – «Прошлое и настоящее посёлка Горняк»

  2. Копейск: краткая энциклопедия Е.Л Богуж и др. 2007г.

  3. Копейск 100 лет в истории Отечества. Под редакцией С.А Буканова 2007г.

  4. Вестник ЮУрГУ, №25, 2008г.

















































14

Только до конца зимы! Скидка 60% для педагогов на ДИПЛОМЫ от Столичного учебного центра!

Курсы профессиональной переподготовки и повышения квалификации от 1 400 руб.
Для выбора курса воспользуйтесь удобным поиском на сайте KURSY.ORG


Вы получите официальный Диплом или Удостоверение установленного образца в соответствии с требованиями государства (образовательная Лицензия № 038767 выдана ООО "Столичный учебный центр" Департаментом образования города МОСКВЫ).

Московские документы для аттестации: KURSY.ORG


Общая информация

Номер материала: ДБ-069225

Похожие материалы



Очень низкие цены на курсы переподготовки от Московского учебного центра для педагогов

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования действуют 60% скидки (только до конца зимы) при обучении на курсах профессиональной переподготовки (124 курса на выбор).

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца с присвоением квалификации (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: KURSY.ORG