Un tas de déchets (traduit du français par dépotoir (terri), conique (conique)) est un remblai artificiel de stériles extraits lors de l'exploitation souterraine du charbon et d'autres gisements minéraux. Son déversement s'effectue à l'aide de chariots qui montent le long de rails inclinés posés sur le côté plat du terril. Un côté du terril est plat avec un angle d'inclinaison d'environ 20°, les côtés opposés et latéraux sont raides (angle d'inclinaison de 45 à 60°). La hauteur du terril conique détermine la superficie de la base. Ainsi, à une hauteur de 23 m, la superficie de base est de 5 000 m2, à une hauteur de 45 m - 18 000 m2, à une hauteur de 63 m - 55 000 m2.
Dans le Donbass, des décharges existent depuis 1905. Classiquement, les terrils peuvent être divisés selon leur hauteur et leur période de formation. Les premiers terrils sont bas, jusqu'à 50 m de haut, et sont depuis longtemps envahis par de petits buissons et arbres. Ces terrils sont situés à proximité en un groupe compact, leurs pentes douces étant orientées dans une seule direction. Ils se caractérisent par un faible volume de production de charbon dans des mines jusqu'à 200 m de profondeur. Ils se retrouvent souvent dans les villages et les quartiers urbains. Près des décharges se trouvaient des colonies résidentielles - Nakhalovki. Il n’est pas difficile de deviner ce que signifie ce nom : les gens se sont construits des maisons dans des territoires libres, sans demander la permission à personne.
Avec une augmentation des volumes de production, la profondeur de la mine augmente et la hauteur des terrils augmente. Après de nombreuses années de stockage, les roches s'élèvent jusqu'à une hauteur d'environ 100 mètres. Le détenteur du record est constitué par les terrils de la mine Chelyuskintsev à Donetsk, leur hauteur est de 124 m. Les nouvelles mines n'ont pas de décharges coniques, ce qui les rend plates, et les technologies modernes d'extraction du charbon permettent de remettre la roche dans l'exploitation. l'espace minier.
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Les tas de déchets de l'usine centrale de traitement (usines centrales de traitement) se distinguent par une combinaison contrastée de couleurs noires et rouges. Le but de l'usine de lavage est d'enrichir le charbon extrait en le séparant de la roche accompagnant l'extraction. Dans le district de Slavyansky, il y a un tas de déchets blancs avec une décharge faîtière. Il s'agit de décharges de traitement de craie provenant d'une carrière de craie située à proximité.
À Donetsk, il existe une société de spécialistes des terrils, dont les membres étudient l'histoire de son origine, de son développement, étudient le comportement des terrils, collectent et stockent des informations sur les « montagnes » artificielles du Donbass. Combien y a-t-il de décharges dans le Donbass ? Pour chaque tonne de charbon, il y a de 300 à 500 kilogrammes de roche. Dans le Donbass, jusqu'à cent millions de tonnes de charbon étaient extraites chaque année, ce qui signifie que des millions de tonnes de roches se sont accumulées à la surface. Il existe plus de 500 décharges rocheuses dans la région de Lougansk. Il y a 580 décharges dans la région de Donetsk, dont 114 brûlent. A Donetsk, il y a plus d'une centaine de dépotoirs, et si l'on compte les petits, il y en a plus de 140. Pour les amateurs et les experts, chacun d'eux a son propre caractère, son propre zeste.
Le terril est à la fois l'endroit le plus beau et le plus sans vie, qui a un attrait particulier, mais qui est plein de dangers.
Les processus de combustion du charbon ont souvent lieu dans les terrils des mines et des usines de traitement, sans accès à l’oxygène. La température de ces processus peut atteindre 1 000 à 1 250 °C. Les gaz chauds libérés au cours de ce processus sont à bien des égards similaires aux gaz formés lors de la cokéfaction du charbon. Pendant la journée, les sommets des terrils fument et la nuit, un faible feu est visible - bleuâtre, vert, jaune - c'est du gaz qui brûle. Ces processus entraînent des changements dans la composition des phases de la masse du dépotoir. Dans la partie supérieure de la décharge se trouvent des dépôts de matériaux en fusion et de roches mélangés de cristaux de soufre, et des gaz chauds s'échappent avec une température maximale allant jusqu'à 500°C. Ici vous pouvez voir des fumerolles - des ouvertures qui servent de sources de gaz chauds. Chaque habitant du Donbass comprend qu’il existe une énorme différence entre un tas de déchets « vivant » et un tas de déchets éteints. Ils diffèrent par la couleur : les anciens sont rouges en raison de la température interne, les nouveaux sont gris foncé.
Les terrils du Donbass contiennent la quasi-totalité du tableau périodique : jusqu'à 46 % de charbon, jusqu'à 15 % d'alumine (matières premières pour la production d'aluminium), jusqu'à 20 % de silicium et d'oxydes de fer. La teneur en éléments de terres rares dans 1 tonne de roche atteint : germanium – 55 grammes, scandium – 20 grammes, gallium – 100 grammes. La quantité totale d'éléments de terres rares dans les décharges est d'environ 230 à 260 grammes par tonne. En saison sèche, les tas de déchets génèrent de la poussière. Les poussières que le vent transporte du tas de déchets contiennent : du nickel, du plomb, du cuivre, du zinc, du manganèse. Le rayonnement naturel de fond à Donetsk est augmenté. Si la nuit, une belle lueur bleue est visible au-dessus du terril, cela est le résultat du rayonnement de métaux des terres rares dans l'atmosphère sous l'influence de la température élevée à l'intérieur du terril.
Il y a également eu des cas de comportement agressif des terrils. Ainsi, le matin de mai 1966, un dépotoir explose dans la ville de Dimitrovo. À la suite de l'explosion, le village résidentiel de Nakhalovka a été détruit et plus de 60 personnes ont été tuées, brûlées vives sous les décombres des roches brûlantes. La cause de la tragédie était de fortes pluies, qui ont provoqué un glissement de terrain d'une décharge rocheuse sur l'un des terrils. Lorsqu'une masse de centaines de tonnes a glissé du tas de déchets, l'embouchure du « volcan » s'est ouverte et, en raison d'un changement brusque de température et de la pénétration d'eau, une explosion s'est produite. Quelques années plus tôt, un accident similaire d'origine humaine s'était produit à la mine Trudovskaya. Il n'y a pas eu de victimes, il n'y avait aucun immeuble résidentiel à proximité.
Bien entendu, les tas de déchets sont des sources de contamination chimique et radiologique du sol, de pollution par les poussières et les gaz de l'atmosphère, qui ont un effet dangereux pour l'environnement, c'est pourquoi certains écologistes estiment que les tas de déchets doivent être éliminés. Mais les arguments en faveur de la préservation des décharges au sein de la ville sont nombreux. Voici les vers du poème :
Le tas de déchets a été déterré en très peu de temps,
L'accent est mis sur l'utilité de la construction,
Les journaux ont parlé du « miracle »,
On dit qu'un centre commercial fera bientôt son apparition dans la friche.
Les Terricons sont des titans gris des steppes,
Comme il est amer d’admettre qu’on est facile à écraser.
Mais il me semble : la mort des buttes rocheuses,
Cela entraînerait la perte de l’âme du Donbass.
Le désir de se débarrasser de ces « volcans » à progression lente est tout à fait compréhensible. Il est donc conseillé et nécessaire de valoriser les terrils, ce qui s'effectue de l'une des manières possibles : aménagement des terrils ; remettre de la roche dans les mines ; élimination des tas de déchets pour libérer de l'espace ; utilisation de composants de tas de déchets comme matières premières industrielles ; utilisation de la chaleur et des gaz dégagés lors de la combustion du terril ; installation sur des terrils de centrales éoliennes.
Les Terricons entourent les habitants du Donbass depuis leur enfance. Pour de nombreux jeunes habitants, conquérir le sommet du dépotoir est leur première expérience d'escalade. Il s’agit d’un événement dangereux qui demande du courage, des efforts et de l’attention. Un mouvement ascendant persistant, en attente de l'ouverture, est récompensé par une belle vue sur l'horizon lointain, perdu parmi les rues de la ville. Ce mouvement ascendant persistant, en prévision d’un miracle, constitue probablement une partie du caractère de Donetsk.
Pour les habitants du Donbass, les terrils ne sont pas de simples remblais artificiels constitués de roches extraites lors de l'exploitation souterraine des gisements de charbon. Le terril est un symbole de la région minière.
L'image de la ville de Donetsk et d'autres localités de la région de Donetsk évolue très rapidement. Et peut-être que les silhouettes des terrils se perdront dans les zones résidentielles ou disparaîtront complètement des cartes. Mais ils resteront imprimés dans le symbolisme, dans de nombreuses armoiries des villes du Donbass et des villages miniers, et rappelleront longtemps l'exploit de travail des mineurs.
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4.1. Théories de base de la combustion spontanée des terrils
La combustion spontanée fait partie intégrante de la transformation des roches carbonées lorsqu’elles tombent à la surface de la Terre et sont stockées longtemps dans conditions oxydatives.
Riz. 4.1. Combustion spontanée du charbon dans les terrils (selon Wessling, 2008)
La chaleur dégagée lors de l'oxydation du charbon ne conduit à son auto-échauffement et à sa combustion qu'en présence de conditions extérieures favorables.
Tableau 4.1
Températures d'auto-inflammation du charbon
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Volume, ml |
Fraction A |
Fraction B |
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31 |
138 |
140 |
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100 |
124 |
129 |
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400 |
113 |
112 |
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800 |
110 |
110 |
La combustion spontanée est provoquée par une réaction exothermique entre le charbon et l'oxygène et la libération d'énergie thermique qui en résulte ; si l'oxygène est suffisamment fourni mais que l'énergie n'est pas éliminée, alors la réaction s'auto-accélère jusqu'à ce que la combustion se produise ( Wessling et coll., 2008).
L'une des premières théories expliquant le phénomène de combustion spontanée du charbon fut la théorie de la pyrite (avancée par J. Liebig en 1860).
En 1861, Gundman suggéra que la cause principale des phénomènes d'auto-oxydation et de combustion spontanée était la pyrite mélangée au charbon. .
Certains chercheurs (notamment en Angleterre et en Amérique) adhèrent encore à ce point de vue. En particulier, Parr a découvert que les charbons à forte teneur en soufre de pyrite ont en fait une tendance particulière à la combustion spontanée. Graham attribue également un rôle décisif dans le processus de combustion spontanée aux composés de fer et de soufre contenus dans le charbon - pyrite et marcassite. Walter , Bienne Et Hauswald pense trouver une confirmation de la théorie de la pyrite dans la facilité d'inflammabilité du semi-coke de charbon, qui contenait beaucoup de sulfate de fer.
Cependant, de nombreux scientifiques soulignent que tous les charbons ne teneur élevée en soufre le fer peut s’enflammer spontanément. Dans le bassin houiller de la région de Moscou, par exemple, il existe des tourbières contenant de grandes inclusions de pyrite, mais peu sujettes à la combustion spontanée dans l'air. Après quelques mois, du sulfate de fer apparaît à la surface de morceaux de tourbières où se trouvait la pyrite, mais le charbon lui-même reste sans changements visibles. .
Graham a également avancé la théorie de la pyrite-fusite, selon laquelle un composant particulièrement dangereux du charbon en termes de combustion spontanée est la fusite contenant de la pyrite finement broyée. Cet avis est partagé par A.M. Gladstein Et M. Berma. A. Putilin exprime également une opinion de compromis. Il reconnaît l'importance de la pyrite, mais estime que « le rôle de la pyrite dans la combustion spontanée du charbon semble être d'atomiser et de préchauffer initialement le charbon ».
F. Mullert écrit : « Pour résumer, on peut dire que la raison de la combustion spontanée des charbons réside dans la capacité de la substance organique du charbon formée en dehors de l'accès de l'air à absorber de oxygène de l'air, la présence de pyrite et de marcassite joue un rôle secondaire..
Pour déterminer les causes de la combustion spontanée, il faut principalement prêter attention aux substances qui composent la masse organique du charbon, qui doivent être étudiées en relation avec l'oxydation :
a) les composants pétrographiques du charbon ;
b) les composés chimiques qui composent le charbon ;
c) des groupes atomiques individuels qui composent les molécules de ces composés.
Conformément à cette approche, l'impulsion thermique primaire lors des incendies endogènes est provoquée par l'oxydation de la pyrite contenue dans les charbons par l'oxygène de l'air. Ainsi, lorsque le charbon est humidifié, la pyrite interagit avec l'eau et l'oxygène qui y sont dissous. L'oxydation du soufre peut augmenter la température d'une tonne de charbon contenant 1 % de soufre de 117 0 K.
Combustion spontanée charbon dans les terrils est une conséquence du cycle chimique associé à une concentration élevée de composé soufré qui, en combinaison avec l'humidité, forme du dioxyde de soufre composé qui entre dans une réaction oxydative avec des roches et des inclusions de charbon avec dégagement de chaleur.
Cependant, comme l’ont montré des recherches plus approfondies, ce facteur n’est pas non plus déterminant.
Le processus de combustion spontanée des charbons est facilité par la présence de pyrites de soufre. La pyrite de soufre, lorsqu'elle est oxydée, libère de la chaleur et détache les couches supérieures des morceaux de charbon, ouvrant ainsi de nouvelles surfaces à l'oxydation.
La combustion spontanée thermique est précédée d'une période d'auto-échauffement relativement longue du matériau solide dispersé. La combustion spontanée (combustion spontanée) est la survenue d'une combustion en l'absence de source d'inflammation.
Ce processus se produit avec une forte augmentation du taux de réactions exothermiques (par exemple, oxydation) dans le volume du matériau, lorsque le taux de dégagement de chaleur est supérieur au taux de dissipation thermique.
L'oxydation du charbon dans la source de combustion spontanée se produit par les réactions suivantes :pour les charbons anthracite à T = 600-800°C :
2C + O2 = 2CO + 570,24 kJ/mol. (dix)
2CO + O2 = 2CO2 + 960,58 kJ/mol. (onze)
La combustion spontanée se produit d'abord dans la zone de températures maximales ou dans un « point chaud », puis la combustion se propage aux zones voisines.
Habituellement, la combustion spontanée se manifeste sous la forme d'une combustion lente, c'est-à-dire combustion sans flamme d'un matériau avec un manque d'oxygène dans zone de combustion. Lors d'une combustion lente en phase gazeuse dans une zone à haute température, il n'y a pas de formation de mélange inflammable à partir des produits de décomposition du matériau et de l'oxygène atmosphérique. C'est pourquoi il n'y a pas de combustion ardente ici.
Avec une quantité suffisante d'oxygène, la combustion lente peut se transformer en combustion flamboyante (généralement observée dans les couches superficielles du matériau, qui sont plus intensément aérées).
Dans ce cas, les produits gazeux et vapeurs de décomposition thermique du matériau brûlent avec une flamme, dégageant une grande quantité de chaleur. Dans ce cas, l'oxygène entrant est presque entièrement dépensé pour la combustion des produits de pyrolyse libérés au-dessus de la surface du matériau solide.
Les décharges coniques et en forme de crête prennent généralement feu presque immédiatement, souvent même au moment du déversement, et continuent de brûler pendant 10 à 20 ans après leur achèvement.
La combustion spontanée des stériles dans les gisements de charbon est un processus assez complexe, provoqué par un certain nombre de facteurs génétiques et externes.
Un exemple en est un terril dans lequel des roches tombaient directement du tapis roulant et n'étaient pas ensuite compactées. Par conséquent, les terrils de cette classe ont une porosité élevée, atteignant 30 %.
C'est ce facteur, toutes choses égales par ailleurs (présence de quantités importantes de matières inflammables, capacité à s'enflammer spontanément, etc.), qui assure une purge active des gaz de la quasi-totalité du volume du tas de déchets, ce qui conduit inévitablement à des incendies à grande échelle et processus de combustion longs.
Sous l’influence du vent, les incendies se développent et s’intensifient rapidement.
À l'heure actuelle, le mécanisme de combustion spontanée de la masse rocheuse a été étudié de manière suffisamment détaillée. Certains chercheurs [32-34] pensent que la seule raison de la combustion spontanée du charbon est son interaction avec l'oxygène atmosphérique. Cependant, l’ouvrage cite une déclaration d’un spécialiste de Liebig selon laquelle la combustion spontanée du charbon est déterminée par la teneur en du sulfure de fer dans forme finement pulvérisée, et la présence d'eau et d'air est la condition immédiate d'une combustion spontanée.
Des recherches menées par des scientifiques russes et étrangers montrent qu'il n'existe actuellement aucune théorie généralement acceptée expliquant les processus de combustion spontanée du charbon, mais un nombre croissant de chercheurs privilégient la théorie du complexe « charbon - oxygène », qui relie les processus de génération , évacuation de la chaleur et combustion spontanée.
Les difficultés de développement de cette théorie résident dans le manque de données sur les facteurs de risque de combustion spontanée, qui ne permettent pas notamment de résoudre l'équation du bilan thermique. Ceci est également démontré par l'analyse des causes des incendies endogènes, provoqués par des méthodes imparfaites de prévision et de mesures préventives du risque d'incendie endogène.
Conformément à théorie thermique combustion spontanée du charbon, la température critique n'est pas une constante et dépend à la fois de la composition matérielle du charbon et des conditions de formation de la source d'incendie (déterminées par sa forme et ses paramètres, ainsi que le débit d'air et la chaleur caractéristiques de transfert des environs environnement). Ainsi, la température critique d'auto-échauffement varie de 403 0 K pour les lignites à 453 0 K pour les houilles, et pour les anthracites elle dépasse 573 0 K.
Après avoir atteint la température de combustion spontanée dans la source (130-150 0 K supérieure à la température d'auto-échauffement), l'étape de combustion commence. L'intensité du dégagement de chaleur dans ce cas est déterminée par l'activité chimique du charbon, mais l'accumulation de température et l'échauffement du charbon sont déterminés par la nature de l'échange de température.
Actuellement, les types de combustion suivants ont été identifiés :
Brûlage à ciel ouvert ;
Combustion de zones bien aérées à proximité des parties superficielles de la masse de la décharge ;
Brûlure profonde (qui couve);
Combustion de gaz à l'intérieur des décharges ;
Brûlage de croûtes de béton bitumineux à la surface de la partie supérieure de la décharge.
Il existe actuellement plusieurs théories sur la combustion spontanée du charbon et des roches contenant du charbon.
Une tentative a été faite pour expliquer la tendance anormalement élevée des anthracites à la combustion spontanée à partir de la position d'un mécanisme combiné sulfure-fluidogène d'oxydation de la matière organique.
Pour mettre en œuvre ce mécanisme, les conditions suivantes doivent être remplies :
La teneur prédominante du charbon est constituée de formes sphériques de disulfures de fer de structure radiale, dont l'oxydation s'accompagne d'un effet exothermique maximal par rapport aux sulfures d'autres types morphologiques (Kizilshtein et al., 1978) ;
La présence de charbon et de roches houillères provenant zones locales perturbation fluidogène-tectonique avec effets de décryptage dans la plage de température de 160 à 240 °C, provoquée par la libération explosive d'une phase fluide contenant des hydrocarbures (Trufanov et al., 1996) ;
La présence dans les décryptogrammes des effets d'émission à haute température de la phase fluidogène, libérée des composants minéraux terrigènes à proximité de la zone de l'état pyroplastique, correspondant dans ses paramètres à la température d'inflammation de l'anthracite (800-850°C).
L'existence d'une source d'incendie assure un zonage concentrique du champ de température avec une différence de température allant du maximum (plus de 1 300 °C) au cœur du site de combustion à 100-200 °C dans les zones extérieures.
Il existe également des théories de combustion spontanée - complexes phénoliques et charbon - oxygène.
Toutes ces théories réduisent le processus de combustion à la réaction d'interaction du carbone avec l'oxygène, qui, une fois la combustion complète, se transforme en dioxyde de carbone. avec effet exothermique 405,46 J/mol.
Même malgré des explications différentes sur les raisons de l'apparition d'une impulsion thermique, ces théories sont unies par l'accent mis sur les aspects majoritairement chimiques de la réaction de l'oxygène avec le charbon et les impuretés qu'il contient (pyrite, etc.).
Parmi les éléments constitutifs des charbons fossiles, les substances humiques sont plus facilement oxydées, depuis les acides humiques jusqu'aux charbons résiduels d'origine humique, qui sont probablement structurés de manière similaire aux acides humiques.
Certains bitumes sont également facilement oxydés, mais ceux dont les propriétés sont similaires aux substances humiques, par exemple, sont extraits par le réactif principal la pyridine et ne se dissolvent pas dans le chloroforme neutre, c'est-à-dire avoir un caractère aigre.
Les acides humiques contiennent beaucoup d'hydroxyles phénoliques dans leurs molécules, qui, apparemment, sont principalement retenus lors de la transformation en produits plus complexes. Dans tous les cas, il existe sensiblement plus de groupes phénoliques que de groupes insaturés.
Parmi tous les composés organiques suffisamment étudiés, les phénols sont les plus faciles à oxyder à la fois avec le permanganate de potassium et, autant que l'on puisse le constater, avec l'oxygène libre.
Le degré de broyage du charbon a une certaine influence sur la diminution de la température d'auto-échauffement. Plus le charbon est broyé, plus sa surface d’oxydation est grande.
Le processus de combustion spontanée est également influencé par la teneur en humidité du charbon. DANS Dans ce cas, l'humidité joue un rôle catalyseur, accélérant les processus chimiques, et conduit également au craquage du charbon et à la formation de microfissures. La surface active du charbon augmente et son absorption d'oxygène augmente. L'humidité élimine les films oxydés formés de la surface du charbon.
De plus, le taux de combustion spontanée du charbon dans les massifs en vrac dépend de la température ambiante : avec l'augmentation de la température, les processus d'oxydation deviennent plus intenses et le transfert de chaleur vers l'environnement diminue.
Le rôle des microcomposants organiques dans le processus de combustion spontanée du charbon a jusqu'à présent suscité les opinions les plus controversées parmi les chercheurs : de l'ignorance absolue à la promotion de ce facteur comme l'un des plus importants.
Pechuk I.M. et Mayevskaya V.M. lors de l'étude du lien entre la susceptibilité des charbons du bassin de Donetsk à la combustion spontanée avec leur composition pétrographique ont découvert que les microcomposants pétrographiques absorbent l’oxygène différemment.
Comme le montrent les graphiques (Fig. 4.2), la fusinite à des températures allant jusqu'à 100 °C absorbe plus d'oxygène et libère du CO et du CO 2 que la vitrinite, et avec une augmentation de la température supérieure à 100 °C, la capacité de la fusinite à absorber l'oxygène devient inférieur à celui de la vitrinite. 
Figure 4.2. Dépendance du taux de sorption de l'oxygène sur la teneur en vitrinite des charbons du bassin de Donetsk :
a - Formation Kurakhovsky ; b – Formation Alexandrovsky; 1 - vitrinite; 2 – fusinite
Ces scientifiques ont émis l’hypothèse que la fusinite augmente la perméabilité du charbon et donc le taux d’oxydation uniquement lorsqu’elle forme des agrégats.
S'il est immergé dans une substance vitrifiée, sa présence n'accélère pas l'absorption de l'oxygène même dans les charbons ternes.
Il a été constaté qu'autour des amas de fusinite, une oxydation intense de la vitrinite se produit : elle se fissure et les parois des fissures acquièrent une « bordure » oxydée de relief réduit et de réflectivité réduite. Par conséquent, le contenu de Le charbon fusinite ne peut pas servir un indicateur de son activité chimique et de sa tendance à la combustion spontanée.
Stach E., Makowski M.T. et d’autres ont un avis différent : « la vitrinite, quel que soit le degré de métamorphisme, est toujours la plus susceptible à la combustion spontanée ».
Cette idée a été confirmée par les études de la composition pétrographique des charbons à différents stades de métamorphisme par Eremina I.V. et d'autres, qui ont montré qu'avec une augmentation de la teneur en microcomposants du groupe fusinite et une diminution de la teneur en vitrinite, la tendance du charbon à la combustion spontanée augmente.
Les microcomposants du groupe des fusinites donnent une impulsion au développement du processus de combustion spontanée du charbon. En revanche, les microcomposants des groupes fusinite et leuptinite sont plus résistants à l'oxydation que la vitrinite.
On a découvert plus tard que l'activité chimique du charbon n'est augmentée que par de grandes inclusions de fusinite. Ses petites inclusions (micrinite), immergées dans la masse principale vitrifiée du charbon, ont peu d'effet sur le taux de sorption de l'oxygène.
De plus, lors de l'étude au microscope de coupes polies de charbon, il a été découvert qu'à l'emplacement des inclusions de fusinite dans la vitrinite, une oxydation intense se produit et, à mesure que le charbon s'oxyde, un réseau de microfissures se forme.
Ainsi, il a été prouvé que la fusinite augmente l'activité chimique du charbon en le rendant plus poreux et crée ainsi des voies permettant à l'oxygène de pénétrer dans la masse de charbon. Sur cette base, Krikunov G.N. a proposé une méthode pétrographique pour évaluer l'activité chimique des charbons, qui consiste à calculer en coupes polies la quantité totale de composants fusinisés pour les charbons du bassin de Karaganda.
Recherches sur la combustion spontanée des charbons en Bassin de Podmoskovny confirmé thèse sur le rôle principal de la fusinite comme initiateur de combustion spontanée. Une particularité des charbons près de Moscou est leur teneur plutôt faible en microcomposants du groupe huminite et leur teneur relativement élevée en groupe fusinite.
En particulier, les charbons contenant 80 à 90 % d'huminite sont les moins courants. Ils forment de fines couches de 0,05 à 0,15 m et représentent de 1 à 5 % de la quantité totale des différents types de charbons qui composent une couche donnée. Les charbons avec une teneur en huminite de 45 à 60 % sont répandus dans ce bassin. Leurs variétés se retrouvent dans tous les champs et atteignent 25 à 30 % de l'épaisseur totale du réservoir. Ils se présentent dans tous les horizons sous forme de couches de 0,1 à 0,3 m d'épaisseur. La teneur en fusinite de ces charbons varie de 12 à 21 %.
Le principal risque géoécologique des terrils est dû aux processus de combustion des masses rocheuses contenant du charbon.
Des volcans artificiels se réveillent en Ukraine. Les décharges du Donbass, dans lesquelles la combustion lente reprend de temps en temps, menacent la santé des habitants. Certaines décharges rocheuses fument depuis plusieurs années. Aujourd'hui, à Sverdlovsk, dans la région de Lougansk, on tente d'arrêter la combustion lente d'un des terrils. Les experts disent que de tels travaux n'ont pas été réalisés en Ukraine depuis 7 ans - ils sont trop coûteux. Ruslan Mishchenko - avec des détails.
Le terril de la mine de Sverdlov a pris feu en 2005. L’argent nécessaire à son lancement vient tout juste d’être trouvé. Les experts disent que les travaux se poursuivront pendant au moins un an.
Des roches minières impropres à l'utilisation ont été collectées ici pendant près de 85 ans - elles ont accumulé un million et demi de tonnes. Il y a deux ans, la montagne de 65 mètres de haut a commencé à fumer. Lidia Gordyukhina, une habitante du village local, dit qu'elle ressent depuis longtemps les conséquences d'un quartier dangereux.
Lidia Gordyukhina, résidente du village minier de Sverdlov :
- Je ne peux pas respirer. Allumé. Le vent fait tout tourner. J'ai mal à la tête, j'ai la nausée, mes enfants tombent tout le temps malades, alors nous allons à l'hôpital. À quoi ça sert? J'ai besoin de travailler. Nous avons pris les pilules et sommes partis.
Outre les bâtiments résidentiels, la zone sanitaire d'un demi-kilomètre du terril incendié comprend un hôpital et deux écoles. Les enfants se plaignent de ne pas se sentir bien.
Vladislava Stepanets, élève de l'école du village :
- Ma glande thyroïde est enflammée. J’ai mal à la tête et ça frappe durement mes tempes. J'ai été soigné à Lugansk, Chervonopartizansk et je suis récemment sorti de notre hôpital
Viktor Kosyakov, directeur de l'école du village :
- Nous avons sept enfants inscrits au dispensaire pour une maladie thyroïdienne.
Les experts suggèrent que l'incendie à l'intérieur du terril se déclare en raison de l'activité active de bactéries souterraines spéciales vivant dans les décharges rocheuses. La science ignore comment cela se produit exactement. Mais en conséquence, une énorme quantité de substances nocives est libérée dans l’air. Parfois, leur concentration dépasse la norme de 2 à 3 fois.
Elena Stepanets, écologiste :
- Ici, la décharge rocheuse s'évapore. Ce n'est pas seulement de la vapeur. C'est l'oxyde de soufre, c'est le formaldéhyde, le dioxyde de soufre, c'est tout le tableau périodique.
Les épidémiologistes sanitaires ne sont pas sûrs que ce soit l’incinération des déchets qui affecte la santé des gens. Les médecins ont envoyé une demande à Kiev, à l'Institut d'Ecohygiène. Pas de réponse pour l'instant.
Viktor Beskrovny, médecin hygiéniste en chef de la ville de Sverdlovsk :
- Personne n'a encore prouvé, et cela ne peut être fait que par un institut de recherche, que la pollution de l'air par ces substances a entraîné une augmentation des maladies thyroïdiennes.
Selon les experts, la seule façon d'éteindre un incendie est de réduire la hauteur du tas de déchets et d'élargir sa superficie. Dans ce cas, chaque couche de roche minière doit être recouverte d'argile pour bloquer l'accès à l'oxygène.
Viktor Zemtsev, directeur général adjoint de l'entreprise d'État « Sverdlovanthracite » :
- Projets développés. Tous nos travaux et actions sont coordonnés avec les instituts. Nous travaillons sous le contrôle de l'Institut MAK NII. Le ministère de l'Industrie charbonnière a alloué 4,3 millions de hryvnia pour éteindre ce dépotoir.
Cependant, selon les mineurs de charbon, le principal problème n'est pas de savoir comment arrêter la combustion lente, mais comment y parvenir en causant le moins de dommages possible à l'environnement. Pendant le processus d'extinction, la quantité d'émissions augmente. En Occident, on fait les choses différemment. Par exemple, en Allemagne, la roche minière est envoyée vers des usines de transformation, du charbon y est ajouté et utilisé dans l'industrie. Mais le coût de ces travaux est plusieurs fois plus élevé que celui de la technologie d'extinction conventionnelle.
Collines artificielles, pyramides de steppe - on les appelle différemment. Pour certains, c’est une véritable curiosité, mais pour d’autres, c’est une routine grise. Que sont les terrils ? En géographie, ce concept a une définition tout à fait prosaïque : un relief artificiel créé à partir de stériles. Que pouvez-vous dire d'autre sur ces formations ? Pourquoi sont-ils intéressants et pourquoi sont-ils dangereux ?
Caractéristiques de l'industrie charbonnière
Pour répondre à la question de savoir ce que sont les terrils et comment ils sont apparus, vous devez d'abord vous familiariser brièvement avec les caractéristiques et les spécificités de l'industrie charbonnière. Après tout, un tas de déchets n’est rien d’autre qu’un « produit » d’une branche de production donnée.
Ainsi, l'industrie charbonnière est une branche de production qui comprend l'extraction et la première transformation du charbon (dur ou brun). Il est extrait des entrailles de la terre de deux manières :
- ouvert (si les couches minérales ne sont pas trop profondes) ;
- sous terre (si la profondeur du charbon dépasse 100 mètres).
L'exploitation minière à ciel ouvert est réalisée respectivement dans des carrières et des mines dites à ciel ouvert, et l'exploitation souterraine, respectivement, dans des mines. La profondeur de cette dernière dépasse souvent le millier de mètres !
Bien entendu, le charbon n'est pas extrait des mines sous sa forme pure, mais avec de nombreuses impuretés - des stériles. Et ces « déchets » doivent aller quelque part. Ils sont versés dans d'immenses pyramides - ce sont des tas de déchets.
Nous parlerons plus en détail de ce que sont les terrils plus tard. En effet, dans de nombreuses régions charbonnières, ils deviennent partie intégrante du paysage local.
Que sont les terrils en géographie : définition et caractéristiques
"Les tas de déchets - collines de grand effort - d'un plexus de volontés, de cœurs, de tendons - ème", - C'est ainsi que le poète de Donetsk Igor Us-Limarenko décrit poétiquement ces reliefs plutôt prosaïques. En effet, pour les habitants de la région charbonnière, ces sites sont bien plus que de simples monticules de déchets indésirables.
Alors, que sont les tas de déchets ? Du point de vue de la géologie et de la géomorphologie, il s'agit de reliefs positifs sous la forme de remblais artificiels de stériles extraits de la terre lors de l'exploitation des gisements de charbon et de certains autres minéraux. Le terme « terricone » lui-même a des racines françaises et vient de deux mots : terril - « décharge » et conique - « conique ». À propos, c'est exactement à quoi ils ressemblent de l'extérieur.
La différence entre les terrils et les décharges classiques de minerai de fer réside dans leur forme conique. Comme les volcans, ils sont divisés en éteints et vivants. Ces derniers brûlent, couvent et peuvent même exploser en raison de l'accumulation de gaz à l'intérieur d'eux. Pour éviter cela, les terrils modernes sont constitués de couches : des boules de stériles sont diluées avec des couches de solution argileuse. À propos, les tas de déchets vivants et éteints se distinguent par leur couleur : les plus frais sont gris et les anciens sont jaune-brun.
Nous avons compris de manière générale ce que sont les terrils. Etudions maintenant leur répartition géographique.
Le plus grand tas de déchets d’Europe
L'industrie charbonnière est développée dans de nombreux pays de la planète. Les leaders mondiaux de l'extraction et de la production de charbon sont la Chine, les États-Unis, l'Inde, l'Indonésie, la Russie, l'Ukraine, la Pologne et le Kazakhstan. Il faut évidemment rechercher des tas de déchets dans ces pays.
Le plus grand dépotoir d’Europe se trouve en Pologne, dans la ville minière frontalière de Ridultowy. Son nom est plutôt beau - Charlotte (Szarlota), qu'il a baptisé en 2007. De grandes lettres jaunes ornent l’un des versants d’une montagne artificielle.
Sa hauteur relative est de 135 mètres et sa hauteur absolue (si l'on compte à partir du niveau de l'océan) est de 407 mètres. Charlotte occupe une superficie conséquente de 38 hectares. Ce tas de déchets est si immense qu'il est même visible depuis le territoire du pays voisin, la République tchèque.
Célèbres décharges du Donbass
Il y a au moins 700 décharges dans le Donbass ! Rien qu’à Donetsk, il y en a environ 150. Ces reliefs sont depuis longtemps fermement ancrés dans le paysage de l’est de l’Ukraine. Certains d’entre eux sont très petits, tandis que d’autres sont d’énormes géants. Certains terrils sont entièrement nus, tandis que d’autres sont densément plantés d’arbres et d’arbustes.
Le plus grand tas de déchets du Donbass se trouve à Donetsk, sur le territoire de la mine du nom. Chelyuskintsev. Elle n'est que dix mètres plus basse que la Charlotte polonaise. Mais le plus spectaculaire se trouve dans la même ville, sur les rives de la rivière Kalmius. Il a reçu le titre bien mérité de dépotoir offrant le plus beau panorama. De son sommet de 37 mètres, on a une vue magnifique sur Donetsk.
Et dans la ville voisine de Makeevka, il y a un tas de déchets « à cornes » inhabituel ! Son sommet est couronné de deux corniches rocheuses qui ressemblent beaucoup aux cornes d'un gros taureau. Selon la légende, c'est à cet endroit que le diable aurait tenté de sortir du sous-sol. Mais la tentative n’a pas abouti. Le diable a vu le soleil et s'est immédiatement transformé en pierre. Ses terribles cornes restaient donc saillantes de l'épaisseur de la montagne.
Que faire des tas de déchets ?
Que sont les terrils ? Tout d’abord, ce sont des objets assez nocifs pour l’environnement. Ils polluent fortement l’air, le sol et les eaux souterraines. De plus, ces formations se comportent parfois de manière assez agressive. Par exemple, dans le Donbass, une montagne artificielle sur quatre est considérée comme en feu et potentiellement dangereuse.
Que faire avec eux? Il existe plusieurs options possibles :
- reverser dans les mines de déchets (cette pratique est largement utilisée dans les pays occidentaux) ;
- récupérer (vert et améliorer);
- niveler et construire (bâtiments industriels ou d'entrepôts) ;
- démontés en routes (dans certains pays, les stériles des mines de charbon sont utilisés pour construire des autoroutes).
