Структура промислових стічних вод гірничих підприємств

1 – буріння шпорів та свердловин; 2 – гідровідбивання; 3 – розчинення та вилужування корисних копалин; 4 – пилоподавлення, пилозахист; 5 – гідротранспорт; 6 – спорудження гідровідвалів; 7 – живлення дражних полів.

Для зниження рівня підземних вод на ділянках ведення гірських робіт використовують дренажні пристрої.

Дренаж — спосіб осушення території родовищ корисних копалини і масивів гірських порід шляхом збору і відведення підземних гравітаційних вод в природні русла (ріки, озера і тому подібне) або штучні споруди (канали, гірські вироблення тощо). Дренажні пристрої розділяються на поверхневі, підземні і комбіновані. До поверхневих відносяться ті, що вертикальні водопонижують і водопоглинаючі свердловини, горизонтальні дренажні свердловини, голкофільтрові установки і випереджаючі поверхневі траншеї, до підземних — дренажні штреки, крізні фільтри, свердловини, що повстають, водопонижуючі колодязі, а також випереджаючі вироблення (горизонтальні до похилі свердловини). Комбіновані дренажні пристрої включають комплекс поверхневих і підземних вироблень.

Водопонижуючі свердловини (діаметром 200...800 мм) бурять для зниження рівня (натиску) у водоносних горизонтах потужністю понад 10 м, що залягають на глибині 25...500 м, і що характеризуються коефіцієнтом фільтрації більше 1 м/доб., до підошви горизонту, при перетині горизонту встановлюють фільтри або перфоровані труби (у тріщинуватих породах). Після прокачування і очищення (зазвичай ерліфтом) свердловина обладнується потужним насосом.

Горизонтальні дренажні свердловини (діаметром 50...300 мм, завдовжки 50... 100 м) споруджують для самотечного осушення уступів кар'єрів в піщаних породах. Голкофільтрові установки з коефіцієнтом фільтрації 0,2...0,3 м/сут дозволяють тимчасово і локально знизити рівень підземних вод в піщаних і піщано-глинистих породах від 7...8 м (пересувні) до 24 м (ежекторні). За допомогою випереджаючих траншей знижується рівень води в малопотужних (до 10 м) і неглибоко (до 15 м) залягаючих водоносних горизонтах. Дренажні штреки призначені для дренажу корисних копалини і водоносних горизонтів, розташованих поблизу крівлі і ґрунту корисної копалини. Дренаж здійснюють через стінки вироблень, природні тріщини і тектонічні порушення, а за наявності водотривких порід (потужністю більше 2...3 м) в крівлі і ґрунті корисної копалини — за допомогою дренажних свердловин. Дренажні штреки споруджуються на кар'єрах зі складними гідрогеологічними умовами.

Крізні фільтри — свердловини діаметром 100...500 м, пробурені із земної поверхні до крівлі підземного вироблення (або дренажного штреку), обсаджені трубами, обладнані фільтрами в інтервалі водоносних порід; призначені для дренажу водоносних горизонтів потужністю більше 15 м, що залягають над корисним копалиною на відстані понад 30 м. Свердловини (діаметром 50... 125 мм), що повстають, бурять з підземних гірських вироблень і обладнали фільтрами в інтервалі водоносних горизонтів. Їх застосовують для дренажу водоносних горизонтів, що залягають на відстані 2...30 м від крівлі вироблення.

Водопонижуючі колодязі — вертикальні гірські вироблення, які закладають на знижених ділянках ґрунти вироблення для пониження натиску у водоносних горизонтах, що залягають нижче за підошву вироблення. Для відкачування води вживають відцентрові насоси.

Тривалий дренаж водоносних горизонтів порушує гідравлічні і гідрохімічний режими підземних і поверхневих вод в районах експлуатації родовищ (знижує рівень підземних вод в радіусі декількох десятків кілометрів, сприяє появі депресивних воронок, виснаженню водних ресурсів, забрудненню поверхневих водотоків і водоймищ шахтними і кар'єрними водами), змінює природний ландшафт. [11]

На практиці використовують три способи водопониження.

І) водопониження з поверхні (спорудження дренажних споруд таких як свердловини і осушувальні канали безпосередньо на земній поверхні)

ІІ) підземний спосіб водопониження при якому засоби водопониження розташовують безпосередньо в гірничих виробках – водопонижуючі канали

ІІІ) комбінований

Зі збільшенням глибини гірничих виробок знижується і рівень підземних вод. Природний режим підземних вод порушується з моменту розкриття технологічними гірничими або дренажними вирубками першого від поверхні землі водоносного горизонту та після відкачування з нього води. При цьому запаси підземних вод скорочуються, а стан і якість поверхневих погіршується. На всій площі родовища виникає депресійна воронка.

Розмір депресійної воронки залежить від: геологічних та гідрогеологічних умов району родовища; тривалості розробки родовища; коефіцієнту фільтрації ґрунтів; площі та потужності пластів, який ми розробляємо; кількості дренажних точок та їх взаємного розташування; типу і розташування гірничої виробки; інтенсивності і тривалості водозабору та динамічного притоку води в кар’єр. Найбільші розміри депресійної воронки характерні для тріщинуватих та за карстових порід на деяких родовищах в межах депресійної воронки формується гідравлічний зв'язок декількох напірних водносних горизонтів (артезіанські води), що призводить до переливання води із вище розташованих горизонт ва у нжжні. Депресійна воронка при цьому охоплює водоносні горизонти і ґрунтові води різного тиру, що мають гідравлічний зв'язок із поверхневими водами. Це призводить до поповнення запасів підземних вод поверхневими водами. Розміри депресійної воронки обов’язково залежать від наявності і розташування поверхневих водотоків і водойм.

Вплив осушення родовищ корисних копалин на природне середовище

1. різкі зміни природного режиму поверхневих і підземних вод

2. зменшення запасів високоякісних прісних вод, які використовують для комунально-побутового комплексу

3. при спрацюванні динамічних запасів підземних вод виникає небезпека забруднення прісної води мінералізованою, що призводить до зниження якості води і робить не придатною для водоспоживання

4. скидання у поверхневі водотоки здренованих кар’єрних вод призводить до їх хімічного забруднення

5. зменшення запасів води, яка має бальнеологічні властивості

6. негативний вплив відвалів розкривних і вміщуючих порід, а також будівництва гідротехнічних споруд (ГТС) на режим, стан і динаміку руху поверхневих, ґрунтових і артезіанських вод. Великі за об’ємом відвали мають велику площу водозбору води атмосферних опадів, які стікають з поверхні відвалів, або ті, що фільтруються через товщу порід відвалів забруднюють і засмічують поверхневі води механічними, хімічними, токсичними і радіоактивними домішками. Інфільтрація води в основі відвалу і спорудження ГТС призводять до підняття рівня ґрунтових вод, до заболочення прилеглих територій та заболочення контуру основи самого відвалу

Забруднення вод

1. На гірничо-добувних підприємствах характерно значне перевищення об’ємів СВ над об’ємами водоспоживання для потеб забезпечення технологічних процесів. Дренажні води, які стікають із поверхні відвалів не можуть бути без відповідної підготовки і очистки використані в замкненому циклі гірничого виробництва; при відсутності очисних споруд недоброякісні СВ потрапляючи у поверхневі забруднюють їх: породним мінеральним пилом; зваженими частками; часточками глини; паливно-мастильними матеріалами; підвищеною температурою.

2. Геохімічні процеси, які протікають у водоймах і ґрунтах у зв’язку із розробкою родовищ КК східні за своїми властивостями із природними геохімічними процесами, що обумовлені зміною хімічного складу води, вітровою та водною ерозією та вивітрюванням гірських порід, але природно-геохімічні процеси протікають із малою швидкістю і суттєво не порушують рівновагу між геосистемами

3. Внаслідок перенесення ЗР на значні відстані локальний вплив гірничого підприємства переходить у регіональний (в основу покладено Закон України “Про надзвичайні ситуації” – класифікація НС за територіальним поширенням).

4. Негативний вплив дренованих вод на водотік малих та середніх річок України.

Засмічення вод

При відкритій розробці КК, які розташовані у безпосередній близькості до поверхневих водойм та водотоків, відбувається механічне засмічення водного басейну і як наслідок змінюється характер і зовнішній вигляд берегової прибережної зони (смуги). Відкачування і відведення вод за межі шахтних і кар'єрних полів здійснюється за допомогою пристроїв водовідливу і водовідведення. Система водовідливу підрозділяється на дільничних і загальношахтних.

Водозахист гірських вироблень — система заходів щодо запобігання або обмеження надходження в гірські вироблення (головним чином в забої здобичі) поверхневих, підземних і шахтних вод. Водозахист від поверхневих вод включає заходи щодо осушення родовища корисних копалини і додатково: тампонування тріщин осідання на поверхні землі (у шахтах) глинистим та ін. матеріалом або вирівнювання і утрамбовування країв мульд осідання; застосування систем розробки без залишення вироблених просторів (з їх закладкою).

Водопритоки з гірських підприємств прямують по шляхах, що забезпечують мінімальне додаткове забруднення оточуючого середовища. Для цього риють ізольовані від гірського масиву водовідливні канави, на кар'єрах регулюють внутрішньокар'єрний стік, використовуючи тимчасові відстійники. Крім того, шахтні води очищають (освітлюють від механічних домішок, нейтралізують, витягують органічні сполуки, солі і метали фізичними, хімічними і біохімічними методами), використовують в замкнутому циклі гірничодобувного виробництва.

Date: 2015-09-02; view: 715; Нарушение авторских прав