Заїка Тетяна Іванівна
Факультет Екології та хімічних технологійКафедра Природоохранной деятельности
Спеціальність « Екологія в гірничій справі;
Вибір заходів щодо зменшення забруднення шахтних вод від завислих речовин у підземних гірничих виробках в умовах шахти «Росія» Науковий керівник д.т.н., професор Матлак Євген Семенович
Реферат на тему випускної роботи
Зміст
- Введення, обґрунтування актуальності теми
- Цілі і завдання
- Передбачувана наукова новизна
- Огляд досліджень і розробок по темі
- Поточні і плановані результати
- Висновок
- Література
- Значне погіршення якості води внаслідок скидання в них неочищених або недостатньо очищених стічних вод;
- Незадовільне господарювання при використанні природних ресурсів на водозаборах малих річок;
- Відсутність очисних споруд;
- Непомірне зарегулювання стоків.
- По-перше, майже 80% шахт відкачує на поверхню воду з концентрацією більше 300мг / л; тим самим збільшується навантаження на поверхневі очисні споруди, швидко знижується ефективність і надійність їх роботи, особливо фільтрів;
- По-друге, високі показники очищення, які наводяться у звіті шахт, часто свідчить про слабкий контроль якості шахтних вод при їх випуску у водні об'єкти на контрольних створах;
- По-третє, встановлене наказом № 118 Мінвуглепрому Україна значення концентрації ВЗВ в шахтних водах, що скидаються у водні об'єкти, рівні 30 мг / л не відображає механізм дії «Санітарних правил і норм охорони поверхневих вод від забруднення »(СанПін № 46 1930 -88). З урахуванням сучасного рівня забрудненості поверхневих водних об'єктів його величиною повинна бути різко зниження. [11]
- Невідповідності проектної ефективності очисних споруд реальної (як правило, в натурних умовах реальна ефективність значно нижче проектної);
- По-друге, обмеження застосування в повному обсязі технологічних схем і споруд для очищення вод.
- Розгляд шахтних вод в якості одного з основних чинників дестабілізації екологічної рівноваги гідросфери Донбасу та виявлення при цьому результатів їх техногенного впливу;
- Узагальнення факторів, що впливають на водоочисну функцію системи водовідливного господарства шахти;
- Дослідження та аналіз водопритоків, процесів забруднення і передумов ефективного освітлення шахтних вод у підземних умовах шахти «Росія»;
- Визначення основних напрямків зниження забрудненості шахтних вод ВЗВ в підземних умовах;
- Розробка профілактичних заходів щодо зниження забруднення підземних вод ВЗВ в гірських виробках;
- Розробка заходів по освітленню малих обсягів шахтних вод у гірських виробках;
- Розробка заходів по вилученню та транспортуванні осаду з підземних водоочисних споруд;
- Розробка системної схеми та її варіантів для зниження забруднення шахтних вод ВЗВ в підземних умовах;
- Визначення економічної ефективності заходів щодо зниження забрудненості шахтних вод ВЗВ, запропонованих в магістерській роботі.
- Розвитку уявлень, необхідних для створення водовідливних систем більш високо технологічного рівня з урахуванням екологічної складової, що базується на попередньому очищенні шахтних вод від твердих зважених частинок за допомогою дільничної та центральної станцій.
- Розробка комплексного вирішення питань нормальної роботи водовідливу, охорони навколишнього природного середовища (гідросфери) від водних відходів підприємств вугільної промисловості та можливості використання очищених шахтних вод на технологічні потреби шахти.
- Необхідного величиною залишкової забрудненості шахтних вод, відкачуваних на поверхню землі;
- Величиною розведення (після змішування в водозбірнику) малих обсягів освітленої води великими обсягами умовно чистих вод;
- Вимогами можливих споживачів до якості освітлюємо вод, що використовуються на технологічні потреби підприємства.
- Визначено основні напрямки зниження забрудненості шахтних вод ВЗВ в підземних умовах;
- Досліджено процеси зміни початкової забрудненості шахтних вод при русі потоку по довжині гірничої виробки;
- Досліджено умови зменшення початкової забруднення підземних вод, дренуючих в гірські вироблення, і запропоновані варіанти взаємного розташування водостічної канавки і освітлюючих пристроїв у штреку;
- Вивчена доцільність використання установки для освітлення шахтної води за допомогою мікроціклонов;
- Визначено умови запобігання забруднення умовно чистих вод за допомогою водонакопичувачів, схеми яких запропоновані, а також шляхом створення групових водовідливів та використання фільтруючих щитових перемичок;
- Розроблений варіант пересувного шахтного освітлювача;
- Запропонована принципова компонувальна схема стаціонарного підземного водоочисного комплексу та обладнання в них.
- Обгрунтування місця розташування підземних водоочисних комплексів;
- Розробка варіантів схеми єдиного, дільничного водовідливного комплексу, що включає відстійник і водозбірник;
- Розробка і розрахунок модулів тонкошарового відстійника, обсягу камери накопичення осаду і параметрів гідромеханічних пристроїв для вилучення осаду;
- Розробка варіантів технологічних схем чищення дільничних водоочисних комплексів, а також водозбірників головного водовідливу з допомогою гідромеханічних пристроїв. При різних схемах розробки вугільних пластів і утилізації осаду;
- Розробка комплексної технологічної схеми зниження забрудненості шахтних вод у підземних умовах;
- Визначення економічної ефективності запропонованого варіанту очищення шахтних вод у підземних умовах;
- Розробка заходів з охорони праці.
- Гребьонкін С.С. Фізико-хімічні основи технології освітління та знезараження шахтних вод / С.С. Гребьонкін, В.К. Костенко, Є.С. Матлак, В.В. Колесникова, Г.І. Соловйов, С.Є. Топчій, Д.Д. Виговська, Н.П. Омельченко, Є.Л. Бєляєва, К.Е. Гладкий, В.М. Поповський, О.М. Чубенко, Є.Л. Зав'ялова .- Донецьк, 2008.
- Водний кодекс України, стаття 72: [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://pravoved.in.ua/section-kodeks/150-vku.htm
- Технологічні вожможность і перспективи використання водного і теплового потенціалів шахтних вод Україні. Стаття з журналу «Вугілля України» № 12, 2006р.
- Стаття з журналу «Наука і Життя»: [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://www.inauka.ru/news/article85313.htm
- Основні шляхи вдосконалення технології водопідготовки в країнах СНД: [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://www.mediana-filter.ru/vodopodgotovka_technology.htm
- Стан питних вод України: [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://valias.com.ua/water-about.htm
- Очищення стоків і створення безвідходних виробництв: [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://igooeg.ru/content/view/221/2/
- Горшков В.А. Очистка та використання стічних вод підприємств вугільної промисловості. - М.: Недра, 1981, - 269с.
- Основи екології. Навчальний посібник для студентів заочного відділення: [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://fgtu.donntu.ru/kae/ii/Image/index.htm # _Toc123006194
- Закон України «Про загальнодержавних програму« Питна вода України »на 2006-2020 роки»: [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://zakon.nau.ua/doc/?code=2455-15
- Державні санітарні правила І норми «Вода питна. Гігієнічні Вимоги до Якості води централізованого господарсько-питного водопостачання »: [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://zakon.rada.gov.ua/cgi-bin/laws/main.cgi?nreg=z0136-97
- Матлак Е.С. Дослідження забрудненості шахтних вод / Є.С. Матлак, І.Ю. Рудакова, Н.В. Казіміренко. -Вугілля України, 1983. - № 2.
Введення, обгрунтування актуальності теми
Масштаби проблем, пов'язаних з дефіцитом прісної води сьогодні очевидні. За даними ЮНЕСКО від нестачі води страждає кожен третій житель планети.
Україна є країною з недостатнім водопостачанням, особливо в її південно-східному регіоні.
Крім р. Дніпро, джерелом джерелом водних ресурсів Україна служить сток малих річок, у басейнах яких формується близько 60% водних ресурсів країни. Малі річки забезпечують водою промисловість, комунальне та сільське господарство. Сприяю соціальному розвитку окремих регіонів.
Під впливом антропогенних факторів їх водний режим і хімічний склад води, а також, в цілому, гідрографія річкової мережі змінюються.
Найгірше екологічний стан водних ресурсів спостерігається в басейні Сіверського Дінця та річок Приазов'я. Їх оздоровлення - один з пріоритетів державної політики в галузі охорони та відновлення водних ресурсів.
Особливою проблемою для малих річок України є:
Однією з найбільш складних є проблема використання і охорони водних ресурсів у Донбасі - промислово розвиненому регіоні України. Ситуація з інтенсивним скиданням забруднених вод у водні об'єкти складалася тут у процесі становлення і розвитку промисловості протягом багатьох минулих років.
Масштабним джерелом забруднення водних об'єктів у регіонах є шахтні води вугільних підприємств.
Як відомо, відмінною технологічної специфікою гірничодобувних будівель є не тільки споживання води для забезпечення виробничих процесів, але і видача на поверхню землі значних обсягів шахтної та кар'єрної води. Вони формуються за рахунок підземних і поверхневих вод, які проникають в підземні гірничі виробки. Через сильну обводнення підземних горизонтів шахтами щодня відкачується близько 900 млн. підземних вод, з яких на технічні потреби використовується 13-15%, а інша маса скидається у ставки - відстійники, водойми на річці (дестабілізуючи природну рівновагу останніх). Приплив шахтних вод становить 2 / 3 загального водозабору, що йде на потреби вугільної галузі.
Що видається на поверхню шахтна вода забруднена дрібнодисперсного вуглецево - породної сумішшю (завислі речовини) мінеральними солями, у тому числі важких металів (свинець, кобальт, ртуть та інші), бактеріальними домішками, природи та ін.
Вміст зважених речовин (ВЗВ) у відкачуваних на поверхню шахтних водах досягає 700мг / л, що в 7раз вище нормативного значення, встановленого наказом Мінвуглепрому.
З позиції теоретичних уявлень про раціональне використання та охорону надр, а також концептуальних положень Кимру (комплексного використання мінеральних ресурсів) скидання недостатньо очищених шахтних вод у поверхневі водні об'єкти свідчить про недоліки ресурсів регіону, якими є шахтні води - попутно-добиваеми продукти гірничого виробництва. У зв'язку зі зростанням значення екологічного аспекту в процесі реструктуризації вугільної галузі, зростає і значимість правильного прийняття не тільки технологічних, але і природоохоронних рішень. Аналіз сучасних глобальних тенденцій економічного розвитку показує, що підхід до вибору таких рішень має грунтуватися в даний час на використанні критеріям та принципам сталого еколого-економічного розвитку («Глобальна Програма дій - Повістка на 21-е століття», прийнята на конференції ООН «Навколишнє середовище і розвиток 2 в 1992р, Ріо - де - Жанейро), законодавчо закріпленої в Україну. Це нова ідеологія природокористування вимагає зміни пріоритетів при вирішення еколого-економічних завдань, послідовної екологізації виробництв і економіки країни в цілому. Конкретно мова йде про використання альтернативних варіантів вирішення екологічних завдань, розробка ресурсозберігаючих і безвідходних (маловідходних) виробництв, використання прямих природоохоронних заходів.
Прямі природоохоронні заходи є традиційним способом охорони ОПВ. Але, як показала практика, їх використання є політикою лаятися зі слідством техногенного розвитку, лише гальмує деградацію природи. Правильним є інший підхід; шукати причини негативних дій і усувати їх.
Викладені теоретичні положення концепції сталого розвитку можуть реалізовуватися на різних рівнях, в будь-якій галузі народного господарства. [1-4]
Однією з природоохоронних проблем вугільної галузі є забруднення поверхневих водних об'єктів і їх замулення зваженими речовинами, що містяться в шахтних водах.
Хоча, на думку інститутів ДонВУГІ та Донгіпрошахт, завдання освітлення шахтних вод вирішена і при належному фінансуванні може бути знята з порядку денного, проте досвід показує, що знімати з порядку денного питання про освітлення шахтних вод передчасно і необачно.
Тому є кілька причин:
Як показав аналіз, таке положення багато в чому пояснюється тим, що на шахтах недостатньо уваги приділяється предочітске шахтної води в підземних умовах, своєчасному чищенні водостічних канавок і водозбірників приствольних дворів.
Викладене вказує на актуальність перегляду існуючих підходів у природоохоронній діяльності шахт. Здійснення попереднього очищення шахтних вод від ВЗВ в підземних гірничих виробках реалізує дану пропозицію. Крім природоохоронного значення актуальність вирішення проблеми в розглянутому аспекті підкреслюється наступним.
На гірничодобувних підприємствах вугільної промисловості склалася традиційна схема водовідливу з дворазовою очищенням відкачуваної шахтної води. Спочатку вода освітлюється в підземних водозбірниках, а остаточно, до санітарних норм - в поверхневих очисних спорудах шахти. Основне призначення підземних водозбірників - не допускати попадання частинок твердої речовини розміром більше 0,1 мм в насоси. Частинки крупністю менше 0,1 мм повинні затримуватися у поверхневих очисних спорудах. Від стану шахтних водозбірників залежить, по-перше, ефективність очищення шахтних вод перед скиданням їх у поверхневі стоки і, по-друге, надійність роботи насосів водовідливу.
Як засоби водовідливу на вугільних шахтах в даний час, в основному, застосовуються насоси типу ЦНС, НСШ, нормальна робота яких заводами-виробниками гарантується при транспортуванні води із вмістом механічних домішок не більше 0,1% за вагою та розміром твердих часток не більше 0 , 1 мм. Досвід експлуатації відцентрових насосів на шахтах Донбасу та інших басейнів показав, що цей процес здійснюється з великими відхиленнями, внаслідок чого на всмоктування насосів надходить забруднена вода. Зміст твердих зважених домішок у ній досягає 3 кг/м3, з яких 60-70% абразивні. [6-10]
Таким чином, освітлююча функція водозбірників низька. Забруднена вода призводить до швидкого зношування деталей насосів (середнє напрацювання до відмови 2000-2500 год), скорочення міжремонтного терміну роботи агрегатів (до 4-6 місяців). Внаслідок зносу ущільнень відбувається об'ємне перетікання рідини з нагнітальної порожнини у всмоктувальну, результатом чого є скорочення подачі (вона становить часто 50-60% від номінальної величини напору), зменшення коефіцієнта корисної дії, підвищення споживчої потужності. В даний час споживання електроенергії на потреби водовідливу в Донбасі складає 2,0-2,3 млрд. кВт • год / рік, тобто є надзвичайно високим. Однак така величезна енергоспоживання не є нормативним. Воно завищена внаслідок викладених вище причин, а також тому, що в даний час на шахтах водовідливні установки розосереджені в приствольних дворах основного горизонту і на робочих горизонтах ухили полів, не пов'язані між собою функціонально, працюють відокремлено.
Слід також зазначити, що чищення діючих комплексів від накопичується осаду являє собою трудомістку операцію зі значною часткою ручної праці (рівень механізації робіт не перевищує 8-10%).
Для забезпечення надійної роботи водовідливного господарства шахт необхідно забезпечити нормативну чистоту води, що надходить на всмоктування насосів.
а) необхідність примусового освітлення шахтних вод від містяться в них твердих частинок споруд;
б) необхідність використання в процесах очищення у великих кількостях дефіцитних і дорогих хімічних реагентів; кварцового піску; сорбентів і інших матеріалів (при цьому реагенти самі є забруднювачами вод);
в) висока вартість очисних споруд (від 6 до 15% основних фондів);
г) недостатня гнучкість їх реагування на мінливі умови надходження забруднених вод на вхід очисних споруд, а саме на зміну величини витрати (притоки) і особливо кількісного та якісного складу домішок забруднених вод;
д) відсутність простих і надійних рішень з чищення ємностей і апаратів від залишкових продуктів очищення вод (тобто "хвостів" у вигляді опадів, фільтратів та ін), регенерації наповнювачів апаратів (фільтруючого завантаження, сорбентів тощо), а також зі складування залишкових продуктів та їх утилізації;
е) відторгнення значних земельних площ під очисні споруди.
Зазначені недоліки призводять до двох негативних наслідків:
Для забезпечення необхідного ефекту очищення шахтних вод необхідно як удосконалення відомих методів і схем освітлення шахтних вод, так і пошук нових підходів і рішень. З урахуванням сучасних тенденцій такі рішення плідні на стику різних напрямків: у даному випадку поєднання природоохоронного аспекту діяльності підприємства і забезпечення надійної роботи водовідливного господарства шахт. Підвищення економічності роботи шахтних водовідливних установок (у тому числі значне зниження енергоспоживання), а також підвищення їх експлуатаційної надійності досягаються на основі системного підходу з урахуванням гідрогеологічних умов утворення шахтних вод, їх дренажу в гірничі виробки, умов каналізування до дільничних та головних водовідливних місткостей, конструкцій наземних і підземних осветляющих водоочисних споруд, екологічних вимог до умов скидання шахтних вод у поверхневі водні об'єкти. Істотне підвищення надійності роботи водовідливу в цілому, зниження частки ручної праці при чищенні водовідливних місткостей і найбільш раціональне рішення проблеми зниження шкідливого впливу відходів вугільного виробництва на водні ресурси можливо лише шляхом об'єднання всіх водовідливних установок кожної шахти в єдиний комплекс, що володіє технологічними та екологічними функціями. [12]
Використання такого підходу вказує, що область його застосування починається в підземних гірничих виробках, а завершується в надземних умовах. Важливою перевагою реалізації цієї пропозиції є те, що зниження забрудненості шахтних вод у підземних умовах можна розглядати як комплексне вирішення питань нормалізації роботи водовідливу, охорони ОПВ від відходів підприємств вугільної промисловості та можливості використання очищених вод на технологічні потреби шахт, а також суміжних підприємств.
В екологічному плані виконання названих заходів слід розуміти, як перший ступінь охорони водних ресурсів від шкідливого впливу відходів вугільного виробництва. Другий ступінь зниження забрудненості шахтних вод, тобто їх глибока доочищення від зважених речовин, повинна здійснюватися у разі потреби в наземних умовах (на фільтрувальних очисних станціях).
Цілі і завдання
Метою кваліфікаційної роботи є розробка заходів щодо зниження забрудненості шахтних вод завислими речовинами (ВЗВ) у підземних виробках вугільного підприємства (на прикладі шахти «Росія»).
Ідея роботи полягає в зниженні техногенного впливу шахтного виробництва на ОПВ, збереженні ресурсів прісних вод.
Завдання, які вирішуються в магістерській роботі:
Об'єктом дослідження є сукупність елементів зниження забрудненості шахтних вод завислими речовинами в системі водовідливного господарства шахти.
Предметом дослідження є процеси формування розробки техніко-технологічної схеми зниження забрудненості шахтних вод у підземних гірничих виробках.
Методи дослідження - системно-екологічний підхід і експериментальні дослідження, проведені в натурних і лабораторних умовах і використанням модельних і реальних шахтних вод на основі спеціальної методики седиментаційного аналізу, законів гідравліки та гідромеханіки; для оцінки експериментальних результатів використані математичні методи обробки отриманих даних, визначення показників якості води проводилося у відповідності з діючими нормативними документами.
Передбачувана наукова новизна
Наукова новизна досліджень полягає в:
Огляд досліджень і розробок по темі
До теперішнього часу накопичений певний обсяг науково-технічної інформації, присвячений науково-дослідним аспектам вирішення проблеми зниження забрудненості шахтних вод завислими речовинами в підземних умовах. Роботи цього плану виконані в ДонНТУ, Шахтинський філії Новочеркесского політехнічного інституту. Найбільш системні дослідження в цьому напрямку здійснені в ДонНТУ.
У той же час слід відзначити їх незавершеність, в основному через фінансово-економічних причин, характерних для сучасного періоду господарської діяльності. Доцільно опубліковані матеріали проаналізувати, узагальнити і продовжити дослідження даного наукового напряму, так як його актуальність (як показано вище) висока.
З позиції системного підходу є певні специфічні передумови для реалізації цих намірів. Зокрема до них можна віднести:
1) відносно стабільне співвідношення між водотоку в різні системи гірничих виробок. Притоки води в підготовчі та капітальні гірничі виробки становлять, в основному, 3-5% загальношахтних, тобто є несуттєвими; до чинних очисні - 20-30%; в погашені (відпрацьовані) - 65-76% (в окремих випадках до 90%). Водотоку з погашених виробок практично не містять або в окремих випадках містять незначні (30 мг / л) кількості зважених речовин. Такі води можна класифікувати, як умовно чисті. Однак, змішуючись у головних водовідливних ємностях з малими обсягами забруднених вод з підготовчих і очисних виробок, вони забруднюються, втрачаючи своє цінна якість - чистоту. Тому доцільно не допускати перемішування малих потоків забруднених вод і великих потоків умовно чистих вод шляхом їх попереднього розділення та освітлення в підземних умовах малих обсягів забруднених вод;
2) істотне зниження обсягів очищаються шахтних вод (на 65 - 75%, а по окремих шахтах на 90%), що дозволять значно зменшити габаритні розміри очисних споруд, капітальні витрати на їх будівництво, а також різко збільшити ефективність і надійність очищення;
3) збільшена на кілька порядків крупність суспензій, що містяться в підземних потоках шахтних вод на дільничних водотранспортних ланцюжках, в порівнянні з частками у водах, відкачуваних на поверхню землі, що різко збільшує ефективність седиментації таких суспензій у підземних відстійних спорудах, особливо при розташуванні останніх на діючих горизонтах;
Малюнок 1 – Дренажні установки для відводу використаних шахтних вод на поверхню
4) збільшена на кілька порядків концентрація суспензій, що містяться в підземних потоках шахтних вод на дільничних водотранспортних ланцюжках, в порівнянні з водами, відкачується на поверхню землі, що різко збільшує в першу годину ефективність осідання хмари суспензій (у тому числі тонкодисперсних) у підземних відстійних спорудах, розташованих на діючих горизонтах;
5) наявність на кожній шахті великого водовідливного господарства, елементів якого при відповідній модернізації можуть бути додані освітлюючі і знезаражувальні функції за допомогою малогабаритних водоочисних споруд;
6) наявність протяжних вироблених просторів з обрушення породи, яким можуть бути використані для поховання опадів, що накопичуються в водоочисних ємностях, а в окремих випадках для очищення вод; таким чином питання обробки осаду можуть бути вирішені більш простими методами;
7) можливість значного зменшення гідроабразивного зносу і збільшення ресурсу часу дії насосів при відкачуванні з шахт попередньо освітлених вод, що має велике значення для нормальної і економічної роботи водовідливу на всіх шахтах, але особливо при будівництві великих шахт, об'єднанні водовідливів і збільшенні глибини розробки вугільних пластів , коли з-за підвищення потрібного витрати та напору має місце збільшення потужностей, габаритів і мас насосних агрегатів;
8) можливість використання умовно чистих, а також очищених шахтних вод на технологічні потреби шахт безпосередньо в підземних умовах (боротьба з пилом, пожежами та ін), при цьому зменшується енергоємність водовідливу за рахунок зменшення кількості води, яка видається з шахти;
9) запобігання замулювання водозбірників, створення передумов для скорочення їх робочого об'єму майже на 30%, тобто на величину допустимого замулювання, регламентованого "Правилами технічної експлуатації", створення умов для спорудження водозбірників прямого призначення, що проектуються самосмивающіміся (що складаються з двох виробок-ємностей: регулювальної та аварійної);
Рисунок 2 - Загальний вигляд пересувної установки для чищення камер накопичення осаду
10) скорочення обсягу робіт з чищення від осаду водовідливних канавок, інших водозбірних резервуарів, що вимагає в даний час значних затрат ручної праці;
11) зменшення підтоплення та здимання гірських виробок, зменшення аварійності відкатних шляхів;
12) зменшення розмірів площ цінних земель на поверхні, відторгнених під громіздкі відстійники, ставки-освітлювачі, фільтрувальні станції, зниження витрат на будівництво та експлуатацію перерахованих поверхневих споруд.
Малюнок 3 - Споруди для очищення шахтних вод на поверхні
Для реалізації перелічених передумов у процесі виконання цієї роботи були критично проаналізовано напрямки зниження забрудненості шахтних вод зваженими забрудненими речовинами в підземних умовах:
по-перше, профілактичне запобігання забруднення великих обсягів відносно чистих підземних вод, що стікають із вироблених просторів відпрацьованих горизонтів шахти, і зменшення забрудненості шахтних вод на дільничних водотранспортних ланцюжках діючих горизонтів;
по-друге, очищення малих обсягів забруднених вод, що стікають з діючих горизонтів шахти.
Змішання великих обсягів умовно чистих вод та малих обсягів забруднених вод, що стікають з діючих горизонтів, повинно проводитись в водозбірниках тільки після попереднього освітлення забруднених вод.
Ступінь освітлення малих обсягів шахтних вод перед їх зливом в водозбірник головного (центрального) водовідливу визначається:
Залишковий вміст завислих речовин у шахтних водах, відкачуваних на поверхню землі, визначається наявністю або відсутністю споруд другого ступеня доочистки на поверхні землі, а в разі наявності останньої параметрами її ефективної та надійної роботи. За відсутності другого ступеня очищення ця величина регламентується вимогами щодо охорони кожного виду водного об'єкта до якості шахтних вод, допущених до спуску у водойми на підставі "Правил охорони поверхневих вод від забруднення зворотними водами".
Заходи щодо запобігання та зменшення забруднення шахтних вод на основних шляхах її руху по гірських виробках, а також технологічні схеми очистки малих об'ємів вод у підземних умовах розробляються на підставі підготовлюваного переліку вихідних даних і пропозицій, який представляється замовником проектної організації. Готують вихідні дані для умов діючих шахт методом прямих обстежень підземних умов та вивчення технологічних властивостей стікають шахтних вод.
При проектуванні нової шахти вихідні дані готуються на підставі даних гідрогеологічної розвідки родовища або шахтного поля і дослідження технологічних властивостей шахтних вод прилеглих шахт, що працюють в аналогічних гірничо-геологічних умовах.
Важливе значення має вибір місця розташування водоочисних станцій у підземних умовах, а також вибір методу очищення обладнання для його реалізації.
Вибір місця розташування водоочисних станцій визначається розгалуженістю ВЗВ, також можливістю несмешенія забруднених вод з умовно чистими підземними водами.
Питання вибору методу очищення є також відповідальним. Аналіз показав, що це можуть бути методи інтенсивного гравітаційного осадження за допомогою тонкошарових або в полі відцентрових сил за допомогою системи гідроциклонів малого діаметру. Потребує також вирішення питання про необхідність реагентної обробки.
У разі наявності другого ступеня очищення у використанні реагентів для глибокого очищення шахтних вод, очевидно, не буде потрібно.
Освітлені шахтні води полежать знезараженню: якщо потрібно, то в підземних умовах, а в інших випадках на поверхні перед скиданням у водоприймачі. Водні об'єкти.
Завдяки виконанню в підземних умовах заходів щодо зниження забрудненості шахтних вод завислими речовинами головні водозбірники на нових і реконструйованих шахтах, а також на й підготовлюваних горизонтах можуть виконуватися як водозбірні ємності з мінімальної необхідної місткістю, позбавлені конструктивно освітлюючою функції. При цьому залишкова тверда тонкодисперсна складова видається на поверхню разом з водою. Тим самим ліквідується трудомістка операція з чищення водозбірників від шламу. У цьому полягає ще одна перевага підземного очищення.
Остаточно раціональні заходи і схеми затверджуються після проектної розробки двох або декількох варіантів (в тому числі на підставі техніко-економічного порівняння) комплексу робіт, включаючи умови роботи водовідливного господарства шахт, розділення потоків підземної і поверхневої очищення шахтних вод, а також їх використання на технологічні потреби шахти та інших підприємств.
Пильна увага (як показує аналіз публікацій) повинна бути приділена чищенні підземних водоочисних споруд від осаду, його обезводнення і складування.
Зольністю у накопичується осаду різна.
Запропоновано переглянути два варіанти.
Опади з підвищеним вмістом органічних частинок рекомендується утилізувати в якості низькосортного палива, добавки до товарного вугілля, добавки в брикетно процесі, при виробництві будівельних матеріалів та ін
Високозольне опади (зольність 39 ... 83%) при відсутності можливості їх утилізації з технічних причин у районі шахт можуть бути поховані в підземних виробках відпрацьованих шахт і відпрацьованих ділянок діючих шахт або на поверхні (мулові майданчики, рекультивуються поля, породні відвали).
Можливість застосування конкретного способу використання шламів з відстійників визначається гірничо-геологічними, гідрогеологічними і гірничо-технічними умовами розробки, станом ОПС, наявністю відповідного обладнання і розглядається окремо для кожної шахти. Однак для створення єдиного комплексу очисних споруд, а також за умови запобігання шкоди ОПВ опади повинні спочатку зневоднюється. Процес зневоднення слід здійснювати насамперед у підземних умовах.
Поточні і плановані розробки
До теперішнього часу виконані наступні етапи:
На черзі реалізація наступних етапів:
Висновок
В результаті виконання даної роботи удосконалено технологію очищення шахтних вод в умовах шахти імені «Росія», підвищення якості очищення шахтних вод для їх повторного використання для потреб підприємств, сільського господарства,
and other sectors and to achieve environmental, economic and social effects.