Мақала техногендік минералды түзілімдердің (ТМТ)әр аймақ бойынша аумағы, қоршаған ортаға тигізетін кері әсері және оларды қайта өңдеп, күнен күнге қарқынды дамым келе жатқан құрылыс саласында қолданудың тиімділігі баяндалған. Сонымен қатар, өнеркәсіп орындарындағы тау-тау болп ұйіліп жатқан түзілімдердіің кадастрлық картасын жасауда заманауи аспаптарды қолдану және қандай құрылыс материалдары дайындалатындығы қарастырылған.
Кілтті сөздер : ұйінділер, экологиялық зардап, кадастрлық карта, маркшейдерлік аспаптар, қайта өңдеу, қүрылыс материалдары, тиімділік.
В статье приведены сведения о негативном влиянии техногенных минеральных образований (ТМО) на окружающую среду и эффективности изготовления из них строительных материалов, необходимых в бурно развивающейся строительной отрасли. Кроме того, рассмотрено использование современных приборов при создании кадастровой карты ТМО.
Ключевые слова : отвалы, экологические повреждения, кадастровая карта, маркшейдерские приборы, переработка, строительные материалы, эффективность.
The article provides information on the negative impact of man-made mineral formations (TMO) on the environment and the efficiency of manufacturing building materials from them, which are necessary in the rapidly developing construction industry. In addition, consideration of the use of modern land surveying tools when creating a cadastral map of the TMO.
Keywords: waste, impact on the environment, cadastral map, geodetic instruments, utilization.
Кіріспе. Қ. И. Сәтбаев атындағы Қазақ ұлттық техникалық зерттеу университеті (ҚазҰТЗУ) Құрылыс материалдарын сертификаттау орталық зертханасымен (ЦЕЛСИМ) бірігіп, ресурс үнемдеу және қажетті құрылыс материалдарын шығаруда техногендік қалдықтарды кәдеге жарату жұмыстары жүргізілуде. Тау-кен металлургиялық кешендердің қалдықтарын кәдеге жарату қоршаған ортаға техногендік жүктемені азайтуға және қайталама шикізатты ұтымды пайдалануды қамтамасыз етуге мүмкіндік береді.
Құрамы бойынша табиғиға жақын және дәстүрлі аймақтарда қолданылатын өнеркәсіптік қалдықтарды (байыту және өңдеу қалдықтары, аршу және қоршама тау жыныстары) өңдеу табиғи минералды шикізатты өнеркәсіптік өңдеуден іс жүзінде ерекшеленбейді. Алынған нәтижелердің құрылыс индустриясындағы маңыздылығы техногендік қалдықтарды (байыту фабрикалары қалдықтары) пайдалану және ресурс үнемдейтін технологияларды дамыту есебінен құрылыс материалдары өнеркәсібінің шикізат базасын кеңейтуінде және молайтуында.
Жұмыстың негізгі мазмұны. Қазіргі уақытта жер қойнауын игерудің қарқынды дамуы процесіне адам ықпалының қарқындылығы орасан зор болған кезде академик Байқоңыровтың пайдалы қазындыларды үнемдеп пайдалану деген қағидасы бұрынғыдан да өзекті болып тұр. Жер, жер қойнауы және қоршаған орта адамзаттың ортақ мәселесі. Ал бұл жауапкершіліктің ерекше бөлігі жер қойнауын игеру саласындағы оларды ұтымды пайдалану мен экологиялық қауіпсіздікті қамтамасыз етуге арналған ғалымдар мен мамандарға жүктелген.
Қазақстанның жер қойнауы пайдалы қазбаларға толы екендігі баршаға белгілі және оны игеру бүгінде зор масштабқа жетті. Біздер оларды қазып алып жатқамызда, кен қорларымыздың қайтадан орнына келмейтінін, олардың сарқылатынан ұмытқандаймыз. Тау-кен кәсіпорындарының қалдықтары қоршаған орта компоненттерінің (атмосфераны, литосфернаны, гидросфераны жерді, жердің қойнауын) барлығына зақым келтіріп жатқаны, экологияның бұзылуы, тұрғындар арасында түрлі аурулардың көбеюіне әкеліп соғуда [1, 2].
Тау-кен металлургия кешендерінде техногенді-минералдық түзілімдер (ТМТ) — ол–тау-кен, металлургия, отын-энергетикалық және химия өнеркәіптерінің қалдықтары. Бүгінгі таңда Қазақстанның тау-кен өнеркісіптерінде қалдықтар, үйінділер түрінде 30 млрд. т. аса ТМТ орын алып отыр. Олардың көпшілігі тау-кен кәсіпорындарында (72,5 %), байыту фабрикаларында (25,7 %) және металлургиялық заводтарда(1,8 %) жыйнақталған (кесте). Жыл сайын, 1,5 млрд. т. астам ТМТ түсіп отырады және бүгінгі таңда оларды іске жарату деңгейі мүлде төмен. Сонымен қатар, үлкен аумақтарды (200 шаршы км) алып жатқан, ТМТ қоршаған ортаға экологиялық зиян келтіретін ұсақ ұшатын заттар (1-сурет).
Кесте 1
Қазақстан облыстарын байыту фабрикаларында жинақталған қалдықтардың сипаттамасы
|
Обылыс атаулары |
Үйінділер саны |
Қоры. мың тонн |
Ауданы , км 2 |
|
Ақмола |
11 |
76834,50 |
12,30 |
|
Актөбе |
8 |
30675,30 |
6,30 |
|
Алматы |
5 |
47914,90 |
2,99 |
|
Шығыс Қазақстан |
39 |
887914,57 |
19,57 |
|
Жамбыл |
6 |
44188,93 |
1,58 |
|
Қараганды |
37 |
2809342,13 |
89,20 |
|
Қостанай |
4 |
611101,70 |
27,45 |
|
Павлодар |
2 |
8770,86 |
1,23 |
|
Оңтүстік Қазақстан |
5 |
142355,30 |
3,52 |
Сурет 1.Техногендік қалдывқтардың сырт көрнісі
Қазақстан Республикасының тау-кен металлургиялық кешендерінде (ТМК) көп жылдар бойы аршыма тау жыныстарының, байыту фабрикалары қалдықтарының, шлактардың үлкен көлемі жинақталған. Атмосфераға миллиондаған тонна зиянды заттар шығарылып, жүздеген миллион текше метр ластанған ағынды сулар су бассейндеріне ағызылады.
Мұның бәрі күрделі экономикалық, әлеуметтік және экологиялық мәселелерге әкеліп сорғуда.
Технгендік минрералдық түзілімдерді қайтадан өңдеу қажеттілігі, ТМТ оңай ұшып ауаны ластайтын кең аумақтарын алып жатқандығымен және тау-кен металлургиялық кешенінің аймақтары үшін жоғары экологиялық қауіп көзі болып табылатындығымен түсіндіріледі. Тау-кен өнеркәсібінде және өңдеу өнеркәсібінде түзілетін әр түрлі қалдықтардың көлемінің тұрақты ұлғаюы және оларды қоймаларда сақтау және мұндай объектілерді өнеркәсіпте пайдалану тәжірибесі оларды қайталама шикізат пен құрылыс материалдарын алу көздері ретінде қарастыруға мүмкіндік береді.
Сәтбаев университі Ө.А.Байқоңыров атындағы Тау-кен металлургия институтының қолға алып, келешекте жүзеге асырғалы отырған бұл жұмыстың мақсаты — тау-кен өндірісінің қалдықтары орналасқан аумақтарда ТМТ кешенді пайдалану мүмкіндігін қарастыру. Техногендік көздерді қайталама минералдық ресурстар ретінде пайдалану мүмкіндігін анықтау үшін оларды зерттеу және өңдеу бойынша кешенді жұмыстар жүргізу.
Мақсатқа жету үшін алға келесідей міндеттер қойылған:
- ТМТ-дің нақтылы көлемдерін анықтап, кадастрлық карталарын жасау;
- ТМТ-нің құрамын анықтау үшін сынамалар алу;
- ТМТ-ді іске асыру үшін, алынған сынамаларды зерттеу;
- ТМТ-дегі бағалы компоненттерді кешенді түрде алудың технологияларын жетілдіру және өндіріске енгізу.
- Қалған бос тау жыныстары қалдықтарынан тиімді құрылыс материалдарын алудың, яғни: автомобиль жолдарының негізін жасаудың; құрылыс кірпіштерін шығарудың; портландцемент өндірудің; шлакоблоктарды шығарудың; ұсақ құрылыс материалдарын шығарудың технологиясын жасау.
Жұмысты орындау үшін Байқоңыров атындағы ГМИ бөлімшелері келесідей жұмыстарға тартылады:
ТМТ–дің алып жатқан аумақтарының катасын жасау мен көлемдерін анықтау қазіргі заманғы маркшейдерлік-геодезиялық аспаптар кешені (электрондық тахеометрлер, 3D лазерлік сканер, дрондар, ұшқышсыз ұшу аппараттарынан аэрофототүсірілімдер) және заманауи бағдарламалар арқылы (Маркшейденрлік іс және геодезия кафедрасының меңгерушісі Э. О. Орынбасаровнаның жетекшілігімен) жүзеге асырылады (2-сурет).
Сурет 2. ТМТ картасы мен көлемін анықтауға қажет маркшейдерлік аспаптар
ТМТ-дің физика-механикалық және химиялық қасиеттерін анықтау үшін — заманауи зертханалық құрал-жабдықтары бар (МОМ (Венгрия) «DerivatographQ-1500 D», Cu-сәулелену бойынша DRON-3М рентгендік дифрактометр, бағдарламалық қамтамасыз етумен жаңартылған; SpecordM; SpecordM. 80 спектрофотометр CarlZeissJena «Altami POLAR 3» поляризациялық микроскоп (Маркшейделік іс және геодезия кафедрасының филиалы- Құрылыс материалдарын сертификаттаудың орталық зертханасында(ЦеЛСИМ) М. Б. Нұрпейісова және З. А. Естемесовтың жетекшілігіменжүргізіледі [3].
ТМТ ден пайдалы компоненттерді алу үшін — металлургия және минералды шикізатты өңдеу кафедрасының зертханалары (М. Б. Барменшинованың жетекшілігімен) жүмыс атқарады.
Құрылыс материалдарын жасап шығаруға ЦеЛСИМ-ге профессор З. А. Естемесовтің жетекшілігімен докторанттар, магистрант, студенттер жұмысқа тартылады (3-сурет).
Сурет 3. Қалдықтарды ЦеЛСИМ зертханасыянда зерттеу кезеңі
Шикізат қорлары мен тау-кен және металлургиялық кешедердің өндірістік қалдықтарын пайдалану, тек Қазахстанда ғана емес, барлық эконоимкасы дамыған елдердің көкей тесті мәселелерінің бірі. Кәсіпорындардың қалдықтарына екінші қатардағы шикізат ретінде қарап, іске асыру, яғни қалдықтардан арзан құрылыс материалдарын шығарудың маңызы өте зор Мұның барлығына қол жеткізсек — біздің ерік-жігерімізді, күш-қуатымызды, табандылығымызды, білімділгімізді дәлелдей түседі. Осылайша, ТМТ-ді қайта өңдеу Қазақстандағы бизнесті дамытудың перспективалық бағытына айналып, «жасыл экономикаға» қол жеткізуге және экологиялық жағдайды жақсартуға маңызды үлес қоса алады [4].
ТМТ-ді игерудің тиімділігі (технологиялық, экономикалық, әлеуметтік және экологиялық)
Технологиялық әсер . ТМТ-дің жер қойнауын игерудің күрделілік дәрежесін және экологиялық қауіпсіздігін арттыруға мүмкіндік беретін инновациялық технологияларды әзірлеу — бұл Қазақстанның индустриялық-инновациялық қуатын дамыту, табиғи ресурстар мен қоршаған ортаға құрметпен қарау.
Әлеуметтік әсер: ТМТ кәдеге жарату бойынша құрылыс материалдарын жасайтын жаңадан құрылған объектілердің жұмысы есебінен жұмыс істеп тұрған Тау-кен металлургиялық кешендер маңында жаңа жұмыс орындарын құрылады және қалдықтар жер бетінде орналасқандықтан, жұмысшылардың жұмыс жағдайы жақсарады.
Экологиялық әсер : Қалдықтар алып жатқан жерлер босайды,олар ауылшаруашылығына беріледі және қоршаған ортаны ластау көздерін жойылады, сол арқылы жұмыс істеп тұрған кәсіпорындардың айналасындағы экологиялық жағдайды жақсарады.
Экономикалық әсер: бәсекеге қабылетті, арзан құрылыс материалдары мен бұйымдарын өндіру.
Қорыта келгенде, Қазақстан жерінің кең байтақ даласын, табиғатын аялау, күту, құрметтеу өзіміз үшін, алдағы болашаққа нық сеніммен қадам басу үшін керек. Ол — байлық көзі, тіршілік нәрі, ұлттық ұғым — түсінігіміздің негізі. Ендеше, Табиғат — Ананы сақтау, мәпелеу — біздің ұлттық міндетіміз.
Зерттеу жұмыстары ҒЖОМ Ғылым комитетінің қаржылық қолдауы негізінде жүргізілді (Грант № AP14871694)
Әдебиет:
- Нурпеисова М. Б., Естемесов З.А, Бекбасаров Ш. С. Переработка отходов –одно из ключевых направлении развития бизнесаперспектиная ниша для бизнеса // «Геоакпараттық цифрлық инженериядағыи инновациялық технологиялар» атты халықаралқ конф.еңбектері.Алматы: КазНИТУ, 2022.-С.191–198.
- Bek А. А., Yestemesov Z. А., Baidzhanov D.О, N. А. Fedotenko. Effective strengthening solutions For fractured Rock masses using tailings// Eurasian mining. 2022. No.1.pp. 63–67 (Scopus Q1)
- Yestemesov Z. А., Bek А. А., M. В. Nurpeissova М. В. Installation mixtures based on limestone tailings// / News of National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan- Series chemistry and technology. Vol. 1, 2022, pp 94–101.
- Указ Президента РК от 30 мая 2013 года № 577 «О Концепции по переходу Республики Казахстан к «зеленой экономике».
