Источник: Сборник cтатей IV Всеукраинской научно-практической конференции студентов и молодых ученых «Географическое образование и национальное самосознание: актуальные проблемы их формирования». Донецк: ДИСО – 2011, с. 232.
Предприятия угольной промышленности откачивают большой объем шахтных вод. В гидрологическую сеть поступает около 3—10 м. куб. шахтных вод на тонну добытого угля.
Качественный состав шахтных вод разнообразен и существенно изменяется по угольным районам месторождений. Их сброс в наземную гидрографическую сеть вызывает заиление, засоление и закисление водоемов и водотоков, нанося огромный ущерб живому, нарушая тем самым экологическое равновесие в угольных бассейнах.
Постоянный переход горных работ на более глубокие горизонты и усложнение при этом гидрогеологических условий приводят к дальнейшему увеличению объемов и загрязненности шахтных вод, а также к истощению подземных водоносных горизонтов, в том числе насыщенных чистой питьевой водой. Шахты г.Макеевка, отрабатывая все более глубокие горизонты, откачивают при этом все более минерализованные воды из горных выработок.
Рудничные воды сбрасываются без деминерализации в пруды с полностью фильтрующим дном. Вода фильтруется через слой грунта накопителя и поступает в водоносные горизонты и в грунты, которые подвергаются интенсивному засолению.
В основном, откачиваемые шахтные воды загрязняются взвешенными и растворенными минеральными веществами, бактериальными примесями минерального, органического и бактериального происхождения. Минеральные примеси — это песчаные и глинистые частицы, минеральные включения углей, инертная пыль, также содержащиеся в шахтных водах растворенные соли, щелочи и кислоты. Органические загрязнения — частицы чистого угля, минеральные масла и другие нефтепродукты, применяемые для смазки горных машин и механизмов, продукты жизнедеятельности живых организмов, разложения древесины и др. Бактериальные вещества — различные микроорганизмы.
Наличие в воде загрязнений вызывает ее помутнение, обусловливает окисляемость и цветность, придает запах и привкус, определяет минерализацию, кислотность и жесткость. В большинстве случаев шахтные воды не пригодны для питья и обладают свойствами, исключающими их использование в технических целях без предварительной обработки.
На ряде шахт г. Макеевка, в том числе и на шахте им.Бажанова, шахтная вода, после обработки, используется для хозяйственно— технологических целей – пылеподавления в подземных условиях угольных шахт при добыче угля и проведении подземных горных выработок, мытья трудящихся в рабочих банях, стирки спецодежды, уборке производственных и бытовых помещений.
Чтобы оценить степень влияния шахтных вод на гидросферу г. Макеевки был изучен химический анализ шахтных вод шахты им. В.М. Бажанова до очистных сооружений, после горизонтального отстойника и после пруда.
Шахта им. В.М. Бажанова расположена в Центрально—городском районе города Макеевки Донецкой области. Предприятие ведет подземную разработку угля пласта м. куб. на глубине 1012 м, вскрывая при этом водоносные горизонты. При производстве подземных горных работ образуются водопритоки, количественный состав которых зависит от степени обводнения шахтного поля.
Целью работы являлось определение качества шахтной воды, сбрасываемой в р.Грузскую после ее очистки. Работа включала решение следующих задач: изучение условий формирования химического состава и агрессивных свойств шахтных вод; количественная и качественная сравнительная оценку загрязняющих веществ до и после очистки; решение вопросов возможности использования данных шахтных вод для хозяйственно—технических целей.
В данной работе были рассмотрены изменения таких параметров, как величина общей минерализации, жесткость и щелочность; содержание взвешенных веществ, нитратов, нитритов, сульфатов, фосфатов, хлоридов, фенолов, железа(II), сухого остатка, а также другие компоненты и свойства шахтных вод, способные оказать отрицательное воздействие на условия работы горняков, сохранность окружающей среды, оборудование и др.
В результате анализа шахтных вод было установлено, что после прохождения очистных сооружений содержание практически всех вышеперечисленных параметров уменьшается: величина общей минерализации снижается с 2232 до 1720 мг/л, содержание взвешенных веществ – с 56 до 13 мг/л, нитратов – с 1,94 до 1,76 мг/л, нитритов – с 0,4 до 0,01 мг/л, сульфатов – с 750 до 490 мг/л, фосфатов – с 0,27 до 0,07 мг/л, фенолов – с 0,002 до 13 мг/л, железа(II) – с 1,1 до 0,3 мг/л, сухого остатка – с 1900 до 1350 мг/л. Ни один из этих показателей после очистки не превышает ПДК.
При обеззараживании воды хлором и ее хлорировании в хлораторных установках шахты возрастают такие показатели, как содержание хлоридов и жесткость воды. Концентрация хлоридов повышается с 182 до 240 мг/л, но не превышает ПДК (350 мг/л). Чего нельзя сказать о жесткости. Ее показатель по некоторым месяцам превышает ПДК для питьевой воды (10 мг/л) в 1,1 раза. Но, даже при тих концентрациях, данную шахтную воду можно использовать для хозяйственно— технологических целей.
В целом можно сказать, что качество очистных сооружений удовлетворяет соответствующим требованиям. Но для большего снижения содержания загрязняющих веществ можно дополнительно также рассмотреть и другие методы, которые позволят очищенной воде удовлетворять гигиеническим требованиям к качеству воды нецентрализованного водоснабжения – внедрение активного ила, аэротенка, окситенка, биологического фильтра, преаэратора, септика для очистки вод, а так же глубокой очистки вод.