Назад в библиотеку

Шахтные воды, как природный ресурс хозяйственно-питьевого водоснабжения Донбасса

Автор: Матлак Е.С., Огородник Е.Л.
Источник: Матеріали VIII Всеукраїнської наукової конференції студентів, магістрів та аспірантів «Сучасні проблеми екології та геотехнологій».- Житомир, 2011.-С. 193-194

Шахтные воды являются попутным продуктом добычи угля. В формировании их притоков и состава определяющими являются атмосферные, геолого-структурные, гидрогеологические и гидродинамические условия, а также горнотехнологические факторы разработки месторождения. С углублением горных работ наблюдается увеличение притоков воды, но не беспредельно из-за снижения водообильности водоносных горизонтов. Однако последнее не означает абсолютного снижения водопритоков в шахту, а наоборот, даже несколько возрастают вследствие дренажа вод из старых погашенных горизонтов через нарушенные подработкой породы.

По своей сущности шахтные воды- это минерализованные подземные воды, загрязненные дополнительно взвешенными веществами и бактериальными примесями.

По данным ПО «Укруглегеология», ГРГП «Донецкгеология», Днепропетровского отделения Украинского государственного геологоразведочного института, других геологических предприятий, а также результатов исследований, полученных в ДонНТУ и ОАО «УкрНТЭК» по территории Донецкого бассейна объем шахтных и карьерных вод с минерализацией до 1 г/л составляет~3%; от 1 до 2г/л~15%; от 2 до 3г/л~45%; от 3 до 5г/л~33%; от 5 до 10г/л~3% и более 10г/л~1%.

В зависимости от концентрации минеральных солей (С, г/л), жесткости (Ж, мг-экв/л) и щелочности (Щ, мг-экв/л) шахтные воды разделяют на три группы (классификация УкрНТЭК):

1 группа: С1,5-1,8; Ж<10-12; Щ=8-12.
2 группа: С=3-3,5; Ж<10-12.
3 группа: С>3,5; Ж>12.

Шахтные воды необходимо рассматривать как резерв хозяйственно-питьевого водоснабжения угольных регионов.

Использование шахтных вод для нужд хозяйственно-питьевого и промышленного водоснабжения определяется их принадлежностью к классификационной группе по показателям качества, а также видам источника воды (действующая или закрытая шахта). Анализируя, мы можем сделать выводы. Шахтные воды первой группы С1,5-1,8г/л; Ж<10-12 мг-экв/л; Щ=8-12 мг-экв/л) встречаются на востоке и северо-востоке Донецкой и юге Луганской областей в окрестности городов Харцызск, Шахтерск, Торез, Снежное, Кировское, а также красный Луч, Антрацит , Свердловск, Ровеньки и др. Физико-химические показатели вод именно этой группы позволяют, рассматривать их в качестве наиболее приемлемого источника восполнения ресурсов питьевой воды. При этом следует иметь в виду, что использовать шахтные воды в качестве источника получения питьевой воды целесообразно из закрытых шахт, потому что лишь в окрестности последних возможно создание зоны санитарной охраны (ЗСО), особенно ее первого пояса, внутри которого не допускается какой-либо вид хозяйственной деятельности. Если же речь идет о технологическом водоснабжении, то воду можно брать с любой (в том числе действующей) шахты.

Шахтные воды второй группы являются более минерализованными и распространены повсеместно по всему Донбассу. После очистки и кондиционирования они могут использоваться для технического водоснабжения предприятий вместо воды питьевого качества. Анализ их химического состава, а также требований к качеству воды, необходимой для использования в системах промышленного водоснабжения предприятий, показывает, что около 80% шахтных вод этой группы после их отчистки (от взвешенных веществ)и кондиционирования (умягчение, стабилизационная обработка) могут быть использованы в качестве источника технического водоснабжения вместо воды питьевого качества. Для реализации такого подхода не требуется большие капитальные затраты, строительство дорогостоящих опреснительных станций. Предполагается, что срок окупаемости разработок не превысит одного года.

Шахтные воды третей группы, а также воды второй группы, использование которых в силу ряда причин не представляется возможным, необходимо подвергать деминерализации. При этом в данном случае под термином «деминерализация» следует понимать такую степень очистки шахтных вод, при которой предотвращается загрязнение водных объектов вредными минеральными солями на основе тяжелых металлов. Это может достигаться путем комплексной переработки шахтных вод, а именно их опреснения-концентрирования и переработки концентрата на утилизируемые продукты. Для решения поставленной задачи имеются отработанные технологии и оборудование, однако это требует строительства относительно дорогостоящих установок переработки шахтных вод на опресненную воду и утилизируемые сухие солепродукты.

На современном этапе проблему деминерализации шахтных вод рекомендуется решать поэтапно. В частности, на первом этапе наиболее целесообразны разработка и строительство установок для очистки и опреснения шахтных вод в регионах, испытывающих острый недостаток воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения с последующей реализацией стадии упаривания и разделения концентрата. Возможность осуществления идеи максимального вовлечения шахтных вод в хозяйственное водоснабжение Донбасса подтверждается практическими пилотными примерами по некоторым шахтам региона: Центральная (г. Антрацит, Луганская область), им. Войкова ГХК «Свердловск-Антрацит», «Краснолиманская», им. М. Горького ПО «Донецкуголь» и др.