Слід також відмітити, що при вибухових роботах, особливо при масових вибухах, у повітря надходить значна кількість газоподібних продуктів, заряди яких нерідко сягають тисячі тонн. Шкідливі гази викидаються на значну - до 200-300 м - висоту і поширюються далеко за межі контуру кар’єра. Так, в залежності від місця взяття проб, концентрація забруднюючих речовин після масового вибуху становить: на уступі - 0,06% чадного газу (СО) і 0,65% двоокису вуглецю (СО2), в траншеї відповідно 0,15 і 0,85, за бортом кар’єра - 0,065 і 0,40%. В усіх місцях виявлено сліди двоокису азоту (NО2). При цьому тривалість зниження концентрації чадного газу до гранично допустимих норм становила від 2 до 14 днів.
Завантаження сухої гірської маси, транспортування її в кар’єрі і на зовнішні відвали автотранспортними засобами супроводжується значним пилоутворенням. Підраховано, що при навантажуванні сухої маси екскаватором (ЕКГ-4, ЕКГ-8) на транспортні засоби виділяється 500-600 мг/с пилу. До 70-90% всього пилу, що виділяється на кар’єрах та на відвалах, припадає на автомобільні шляхи зі щебенево графійним покриттям. Найбільш забруднені ділянки повітря при відкритій розробці родовищ корисних копалин часто називають “надкар’єрним повітрям”.
Значні обсяги пилу при відкритих розробках надходять у повітря при розвантажуванні гірської породи з транспортних засобів, особливо самоскидів, при транспортуванні її конвеєрами, дробленні у дробильних установках, при роботі техніки на уступах і відвалах. Наприклад, при роботі каменерізальних машин у кар’єрах будматеріалів запиленість повітря в робочій зоні сягає 1500мг/куб. м. [6]
Разом з тим слід зауважити, що не кожна відкрита розробка корисних копалин виступає активним забруднювачем повітря пилом. Наприклад, гідравлічна і дражна розробки за інших рівних умов належать до порівняно “чистих”. На інтенсивність забруднення атмосфери пилом гірничорудного виробництва впливають також геологічна будова місцевості. Враховуючи технологічні особливості виробництва, важлива роль належить організаційним заходам по зменшенню надходжень мінерального пилу у повітря (встановлення, де можна, пиловловлювачів, зволоження щебенево-гравійного покриття доріг тощо).
Другим фактором забруднення атмосфери при розробках родовищ корисних копалин є так зване рудничне (шахтне) повітря. Воно являє собою суміш звичайного повітря з різними газоподібними домішками, що виділяються з надр корисних копалин і шахтних вод (СН4, СО2, Н2, Н2S). Таке повітря містить менше кисню внаслідок окислення і горіння порід та деревини, вибухових робіт, внаслідок роботи двигунів внутрішнього згоряння. Воно також характеризується підвищеним запиленням. Газопилові викиди надходять як з підземних гірничих виробок, так і з порідних відвалів і складів корисних копалин. Певна кількість шкідливих речовин, зокрема метану і двоокису вуглецю, при дегазації пластів вугільних порід самостійно мігрує до земної поверхні і повітря по тріщинах. Кількість пилу й газів, яка викидається в атмосферу, залежить від об'єму вибухових порід та кількості вибухових речовин. При масових вибухах утворюється пилогазова хмаринка об'ємом 15-20 млн. м3, яка розповсюджується на значні відстані від місця вибуху. При масових вибухах в кар'єрах Криворізького залізорудного басейну концентрація пилу в повітрі на відстані 1-1,5 км на протязі години після вибуху складає 6-10 мг/м3, що в 25-20 разів перевищує максимально допустимі концентрації для населених пунктів. Дослідженнями стану повітря в районах кар'єрів на різних родовищах корисних копалин встановлено, що з пилогазової хмаринки, утвореної при масових вибухах, протягом 1-4 годин у радіусі 2-4 км розсіюється від 200 до 500 т дрібнодисперсійного пилу, який вміщує 93,6-99,6 % частинок розміром менше 5 мкм.
Суттєвим джерелом пилогазових забруднень повітря є відвали порід, де відбуваються процеси ерозії, окислення та горіння. Наприклад, у порідних відвалах вугільних шахт міститься 5-20% вугілля, до 10 % піриту, 5% і більше сірки. Внаслідок самозаймання відвалів об'єм “пожежних” газів сягає 180 куб. м/год. з 1 кв. м поверхні відвалу, що горить. При цьому, якщо поверхневі вогнища швидко зникають після припинення експлуатації відвалів, то горіння всередині відвалів триває протягом 7-12 років. Навантажування сухої гірської маси екскаватором (ЕКГ-4, ЕКГ-8) супроводжується виділенням 5000-6000 мг/с пилу, а при вийманні вугілля роторним екскаватором воно перевищує 8000 мг/с.
Транспортування гірничої маси в кар'єрі та на зовнішні відвали супроводжується неабияким пиловиділенням. найбільша інтенсивність якого спостерігається при використанні як транспортні засоби автосамоскидів. Автомобільні дороги із щебенево-гравійним покриттям у кар'єрах та особливо на відвалах - основні, постійно діючі джерела пилоутворення. У деяких кар'єрах на їх частку припадає 70-90% всього пилу, що викидається в повітря. Так, інтенсивність пиловиділення доріг при використанні автотранспорту у Криворізькому басейні на кар'єрах складає 7000 мг/с, а на один самоскид припадає більше 10 кг зметеного пилу за добу. Значне пиловиділення присутнє при розвантаженні самоскидів та думпкарів, транспортуванні гірничої маси конвеєрами, подрібненні її у дробарних установках. При роботі бульдозерів на відвалах виділяється 1500-2500 мг/с, а на кар'єрах будматеріалів при роботі каменерізальних машин 140-1200 мг/с пилу.[5]
Забруднюється атмосфера у процесі відкритої розробки родовищ пилом та газоподібними продуктами в результаті експлуатації транспортних і технологічних машин з двигунами внутрішнього згоряння, при проведенні вибухових робот та при виділенні газів із гірських порід. Об'єми виділених двигунами шкідливих компонентів залежить від режиму роботи, регулювання паливної апаратури та якості палива. Склад викиду досить суттєво змінюється залежно від навантаження, із збільшенням його значно збільшуються концентрація сажі, оксидів азоту та оксиди вуглецю. Забруднюють повітря відпрацьованими газами також технологічні машини та механізми: бульдозери, пересувні компресори. Вміст шкідливих компонентів у вихлопних газах дизельних Двигунів європейського виробництва наведений в табл. 2.3.
Таблиця 2.3.
Вміст шкідливих компонентів в вихлопних газах дизельних двигунів європейського виробництва
| Складові частини | Об’ємна частина, % | |
| максимальна | середня | |
| Диоксид вуглецю | 13,8 | 9,1 |
| Оксид вуглецю | 7,6 | 0,1 |
| Водень | 2,5 | 0,03 |
| Вуглеводні | 0,5 | 0,03 |
| Оксид азоту | 0,15 | 0,04 |
| Альдегіди | 0,04 | 0,002 |
Таблиця 2.4.
Інтенсивність виділення основних шкідливих компонентів вихлопних газів двигунів деяких автосамозвалів
| Марка автомобіля | Інтенсивність виділення, мг/с | ||
| Окис вуглецю | Окис азоту | Акролеїн | |
| КрАЗ-256 | 202,2 | 175,9 | 138,6 |
| БеЛАЗ-540 | 263,9 | 39,1 | 17,9 |
| БеЛАЗ-548 | 1156,0 | 1305,0 | 6,0 |
Вибухи зарядів ВВ, особливо масові, пов′язані з надходженням в повітряне середовище не тільки пилу, але і значної кількості газоподібних продуктів. Заряди масових вибухів нерідко досягають тисячі тон, при цьому в атмосферу викидається від сотень до тисяч кубометрів шкідливих газів. Основна маса газових продуктів викидається на значну висоту (до 200-300 м'ясо) і розповсюджується за межі контуру кар’єра. Деякі уявлення про концентрації газоподібних продуктів після масового вибуху дають данні, що наведені в табл. 2.5.
Таблиця 2.5.
Концентрація газоподібних продуктів в атмосферу після проведення масового вибуху
| Місце відбору проб | Об’ємна частина газу, % | Тривалість зниження концентрації СО та СО2 до норм ГДК, год | |
| СО | СО2 | ||
| Траншея | 0,15 | 0,85 | 10 |
| Уступ | 0,06 | 0,65 | 2-4 |
| СЗЗ | 0,005 | 0,4 | 2 |
Розповсюдження газоподібних продуктів і їх розсіювання до ГДК відбувається на досить великі відстані.
Основні властивості виділяються при розробці родовища і подачі гірської маси із кар'єру:
-пиловиділення з відвалів кар'єрів;
- токсичні гази й пил при роботі машин і обладнання;
-залпові викиди пилу і газу при БВР
Класифікація джерел забруднення атмосфери (ЄС)
1. забруднення атмосфери газоподібними продуктами
1.1. масові вибухи при відбиванні порід та корисних копалин
1.2. експлуатація транспортних і технологічних машин, енергетичного обладнання
1.3. газовиділення із породних відвалів та масиву гірських порід
1.4. пожежі на кар’єрах та відвалах
2. Забруднення атмосфери мінеральним пилом
2.1. експлуатація на кар’єрах та відвалах доріг, що не мають твердого покриття
2.2. масові вибухи при відбиванні порід та корисних копалин
2.3. буріння свердловин, шпурів, машинне навантаження порід, їх подрібнення та транспортування
2.4. пиловидалення із породних відвалів
Заходи по охороні повітряного басейну поділяють на 2 класи
1. Заходи загального характеру