Осветление малых объемов шахтных вод в горных выработках
Источники: Сборник материалов «VIІI Всеукраїнська наукова конференція студентів магістрів та аспірантів «Сучасні проблеми екології та геотехнологій»
Очистка шахтных вод в настоящее время проводится в наземных условиях, но актуальным стало очистка в подземных условиях. Потому что в подземных условиях потоки воды протекают в малом количестве (5 - 25%), поэтому лучше их почистить сразу под землей.
Важным условием обеспечения высокой эффективности работы подземных отстойников является правильный выбор места их расположения. Для уяснения сущности этого условия необходимо учитывать, что по шахтному полю транспортируются потоки вод различной степени организации и загрязненности взвешенными веществами. В пределах отработанных горизонтов движутся, как правило, неорганизованные, а в отдельных случаях организованные потоки так называемых условно чистых вод (степень загрязнения 5-2 мг/л и менее). По мере движения они поступают по водоотливным канавкам либо непосредственно в водосборные емкости околоствольного двора, либо аккумулируются по пути в каких-то промежуточных водосборных емкостях, а затем перекачиваются на вышележащие горизонты и далее движутся самотеком в водосборные емкости околоствольного двора.
В пределах действующих горизонтов, выемочных участков транспортируются организованные потоки как условно чистых, так и загрязненных вод. Они поступают в водосборные емкости участковых водоотливов, где смешиваются, а затем поступают в водосборники околоствольного двора. По мере движения взвесей с потоком вод степень их дисперсности увеличивается (размокание, истирание и др.), а седиментационные свойства ухудшаются (движение частиц становится не только равномерным, но и медленным).
Наконец, в водосборные емкости околоствольного двора поступают другие неорганизованные потоки (зумпфовые и др.).
С учетом вышеизложенных предпосылок рекомендуется располагать наклонные тонкослойные отстойники прежде всего в пределах действующих выемочных участков, горизонтов, где сосредоточен основной объем загрязненных шахтных вод, а седиментационные свойства взвесей значительно улучшены из-за их увеличенной крупности и повышенной концентрации. Опыт показывает, что оптимальным является сооружение отстойников в составе участковых водоотливов, которые принимают на себя организованные потоки как загрязненных, так и условно чистых вод. В то же время для осветления остающихся неохваченными неорганизованных малых объемов загрязненных вод в окрестности околоствольного двора шахты должна сооружаться центральная очистная станция с наклонными тонкослойными модулями. В связи с тем, что степень дисперсности взвесей в этих водах является повышенной, режим работы отстойников станции допускается реагентным.
Отстойник и водосборник водоотлива могут быть разделены либо компоноваться в пределах единого водоотливного комплекса. В первом случае осветленные воды должны транспортироваться из отстойника по закрытой канализационной сети для предотвращения их повторного загрязнения. В случае сооружения единого комплекса отстойник и водосборник располагаются ниже уровня почвы выработки последовательно друг за другом и разделяются водосливом, рис. 8.7. Шахтная вода, поступающая в отстойник по водоотливной канавке, направляется в него через решетку или сетку, предназначенные для задержания крупных и плавающих предметов, кусков угля и др. Транспортировка осветленных вод с действующих горизонтов, участков в направлении водосборных емкостей главного или центрального водоотливов также должна осуществляться по закрытой трубопроводной связи. По этой же связи могут транспортироваться и условно чистые воды. Такая связь (трубопровод) является объединенной.
Рис. 1. Стационарный подземный водоочистной комплекс.
1,5 – шламонакопитель; 2,6 – деревянная перемычка; 3 – вагонетка; 4 – породопогрузочная машина; 7 – выработка околоствольного двора; 10, 13 –водосточная канава; 11 – наклонный тонкоствольный модуль; 12 – аварийный самосмывающийся водосборник; 14 – бетонная перемычка; 15 – резервуар для осадка; 16 – струйный насос (гидроэлеватор);
1-→ -осветленная вода; ---2-→ - условно чистая вода; ---3-→ - исходная вода; ---4-→ - дренажная вода; ---5-→ - пульпа; ---6-→ - обезвоженный осадок; ---7-→ - химические реагенты; ---8-→ - напорная вода; ---9-→ - плавающие крупногабаритные