Проведена екологічна оцінка впливу шахти на стан водних об'єктів і підземних вод. Наведено характеристику особливостей водопостачання та водовідведення шахти «Піонер» ПО «Добропіллявугілля», вивчений склад шахтних вод

Анотація наукової статті з енергетики та раціонального природокористування, автор наукової роботи - Бичко Світлана Василівна


ANALYSIS OF COAL MINING PROCESS INFLUENCE ON WATER RESERVOIRS AND UNDERGROUND WATERS STATE

The ecological estimation of coal-mine influence on the state of water reservoirs and underground waters is done. The processes of water-supply and water-removal at the coal-mine «Pioneer» of industrial corporation «Dobropolieugol» are characterized, and the content of coal-mining water has been analyzed


Область наук:
  • Енергетика і раціональне природокористування
  • Рік видавництва: 2010
    Журнал: Вісник Харківського національного автомобільно-дорожнього університету
    Наукова стаття на тему 'Аналіз впливу процесів видобутку вугілля на стан поверхневих і підземних вод'

    Текст наукової роботи на тему «Аналіз впливу процесів видобутку вугілля на стан поверхневих і підземних вод»

    ?ПРОМИСЛОВА ЕКОЛОГІЯ

    УДК: 504.4.054

    АНАЛ1З Вплив ПРОЦЕС1В ВУГЛЕВІДОБУВАННЯ НА СТАН поверхнево I П1ДЗЕМНІХ ВОД

    С.В. Бичко, доцент, к.б.н., ХНАДУ

    Анотація. Проведено еколог1чну оцтку впліву шахти на стан водних об'ект1в та тдземніх вод. Охарактеризовано особлівост1 водопостачання та водов1дведення шахти «Шонера» ВО «Добротллявугтля», встановлен склад шахтних вод.

    Ключов1 слова: вуглевідобування, склад шахтних вод, поверхнев1 i тдземт води.

    АНАЛІЗ ВПЛИВУ ПРОЦЕСІВ ВИДОБУТКУ ВУГІЛЛЯ НА СТАН ПОВЕРХНЕВИХ І ПІДЗЕМНИХ ВОД

    С.В. Бичко, доцент, к.б.н., ХНАДУ

    Анотація. Проведена екологічна оцінка впливу шахти на стан водних об'єктів і підземних вод. Наведено характеристику особливостей водопостачання та водовідведення шахти «Піонер» ПО «Добропіллявугілля», вивчено склад шахтних вод.

    Ключові слова: видобуток вугілля, склад шахтних вод, поверхневі і підземні води.

    ANALYSIS OF COAL MINING PROCESS INFLUENCE ON WATER RESERVOIRS AND UNDERGROUND WATERS STATE

    S. Bychko, Associate Professor, Candidate of Biological Sciences, KhNAHU

    Abstract. The ecological estimation of coal-mine influence on the state of water reservoirs and underground waters is done. The processes of water-supply and water-removal at the coal-mine «Pioneer» of industrial corporation «Dobropolieugol» are characterized, and the content of coal-mining water has been analyzed.

    Key words: coal mining process, content of coal-mining water, reservoirs and underground waters

    Вступ

    Донецька область Займаюсь головне мюце в економiчний потенцiалi Укра1ні, на І тери-торі зосереджено п'яту часть виробничих потужного краш. Область признал столицею украшсько! шдустрі. Потужний техносфера включае в себе понад 800 великих i середшх тдпріемств прнічовідобувно !, металургшно !, хiмiчноl промісловосп, енер-гетики, важка машинобудування та будiве-

    льних MaTepianiB. Ha4MipHa концентращя промислового, сшьськогосподарського виро-бніцтва, транспортно! шфраструктурі, висо-ка щшьнють населення создали величезне НАВАНТАЖЕННЯ на бюсферу обласп - найвищу в Укра! ш та Сврош [1].

    аналiз публiкацiя

    На сьогодш на територі Донецько! облaстi Видобуток корисних копалин здiйснюeться

    159 прнічодобувнімі шдпріемствамі, з них 107 - вугшьш. Видобуток вугiлля Сполом-чень з деструктивним Вплив на атмосферу, земельш та водш ресурси, флору i фауну. Саме шахтний (пiдземній) спосiб відоб-вання вугiлля зумовлюе iстотній негативний Вплив на НАВКОЛИШНЬОГО природньо середовище. Вш віявляеться у Наступний:

    - забруднення атмосфери Викид пилу, продуктами горшня та iншими забруднюю-чими Речовини;

    - забруднення шахтними водами басейшв рiк;

    - Порушення природного пдрогеолопчного режиму на пiдробленіх i прилягла площа;

    - вилучення земель шд очіснi споруди;

    - создания техногенних ландшафпв за ра-хунок вщсіпання породних вiдвалiв iз вилу-ченням земель тд вiдвалі i кар'ері з відо-Бутко iнертніх матерiалiв для профiлактікі самозаймання вiдвалiв;

    - Порушення стану рiвновагі масівiв прсь-ких порiд;

    - Розкриття природних трiщін та Додаткове трiщіноутворення.

    Добування вугшля супроводжуеться значним припливом води в шахти, сумарна величина которого досяжними 25 м3 / с (777,6 млн. М3 / рш), что в 3-5 разiв перевищуе об'ємі природних ре-суршв Донецького вугленосного району. При обробщ пластiв на 1 т вугшля, Пожалуйста відобува-ється шахтами Украши, припадають около 3 м3 води [2]. Вугледобувнімі шдпріемствамі Донецько! та Луганська! областей в пдролопчну ятір скідаеться понад 700 млн. м3 / рш шахтних вод (в Середньому около 10 м3 на тонну вугшля), яю складу-ють 20% вщ загально об'ему стніх вод, что скідаються у поверхневi водойми.

    Основна маса шахтних вод вщносіться до сульфатно-хлоридного типу. Хiмiчній склад шахтних вод суттево вiдрiзняеться на рiзних шахтах. В робот [3] вiдзначаеться, что за вмютом солей шахтнi води можна умовно роздшіті на 3 групи:

    1-а - води iз загальною концентращею солей до 1,5-1,8 кг / м3, жорстюстю до 10-12 г-екв / м3 i лужнютю до 8-12 г-екв / м3;

    2-а - води iз загальною концентрацiею солей до 3,0-3,5 кг / м3 i жорстюстю до 10-12 г-екв / м3;

    3-тя - води iз загальною концентрацiею солей понад 3,5 кг / м3 i жорстюстю понад 12 г-екв / м3.

    У Донецькш областi за останнi 30 роюв вна-слiдок збiльшення техногенного наванта-ження на гiдросферу i закриття шахт вщбув-ся розвиток джерел забруднення шдземніх вод та Значне тдвіщення показнікiв! Х м> нералiзацil - вiд 0,5-1,0 до 1,5-3,0 г / дм3. Вмют солей до 3 г / л припадають на 70% шахт, а вщ 3 до 7 г / л - на 26% вшх шахт. Рiвень мiнералiзацil шахтних спчніх вод в 10 разів перевищуе допустимо норми, через что в РШИ та iншi воднi об'єкті потрапляе понад 3 млн. Т мшеральніх солей. Так, загальна концентрації-цiя солей в! Х складi змiнюеться, в основному, в межах 1,3-7,0 кг / м3, бшарбонат на калюж-нiсть - 3,0 до 28,0 г-екв / м3, а жорстюсть -2,5 до 50 г-екв / м3. Суттево змшюеться такоже сшввщношення сульфат i хлорид-iонiв. На Деяк шахтах, в основном в захщному ре-гiонi Донбасу, концентрацiя солей в шахтних водах досяжними 22 кг / м3, води з тдвіще-ною мiнералiзацiею (1,5-3,0 г / дм3) вiдмiчено на 83% територі району [3].

    Такоже слщ вiдзначіті, что, про ^ м мшераль-них солей, з шахтними водами у пріродш воднi об'єкті потрапляе значний кшьюсть за-Вісла Речовини, фенолiв, нафтопродуктiв та шшіх забруднювачiв [4]. Водойми, забруд-Неш в результатi дiяльностi прнічо-видобувна шдпріемств, стають непрідат-ними для господарсько-питного, а Досить часто - i для технiчних водопостачання, втрачають рибогосподарською значення. Проблема техногенного НАВАНТАЖЕННЯ шахт на водне середовище е Досить актуальною.

    Мета i постановка задачi

    Метою дано! роботи е дослщження впліву виробничих процешв з Добування вугiлля на стан поверхнево i пiдземніх вод. Об'єктах дослщження - шахта «Пюнер» виробничого об'єднання «Добропiллявугiлля» Олександ-рiвського району Донецько! область

    Вплив процес1в вуглевідобування на стан поверхнево i шдземніх вод

    У прнічопромісловому вiдношеннi шахта «Пюнер» Належить промисловому об'ед-нанню «Добропшлявугшля». Площа шахтного поля розташована на водороздш та схилами

    р. Водяно !, яка е правою притокою р. Сама-ри. Поверхня д ^ нки являе собою рiвнінну мiсцевiсть, злегка розчленовану Мережа ярiв (Водяний, 1верській, Очеретяний, Хох-лову).

    На шахтному підлогу ^ в яру Очеретяний, спору-Джено два ставки-вщстшнікі, вода з якіх вікорістовуеться на збагачувальнш фабріцi та перюдічно скідаеться у гiдрографiчну ятір району.

    У процес експлуатацп шахти утворюються побутовi, віробнічi та дощовi стоки. Побу-товi стоки в кшькосп 609 м3 / добу потрапля-ють на очіснi споруди полного бюлопчного очищення сіл. Новодонецьке.

    Шахтнi води, яю збіраються зi свердловин та промислових майданчікiв Д1 i Д2, вiдво-дяться спочатку у ставок-мулонакопічувач, что призначення для Складування шламiв та мулiв, Утворення у процес добутку й відачi вугшля та в ТЕХНОЛОГIЧНI схемi збагачува-льно! фабрики, а такоже для осв ^ лення зворами-тно! води. Для знезараження шахтних вод, что надходять зi свердловин, функцiонуе хлораторної примщень. За складом мшера-льних солей шахтш води характеризуються як сульфатно-пдрокарбонатно-хлорідш або сульфатно-хлоридно-пдрокарбонатно-натр> евi з мiнералiзацiею 1,5-2,3 г / л, слаболужнi. За вмютом сульфатiв вода в основному сла-боагресівна. Хiмiчній склад шахтних вод наведено в табл. 1.

    Таблиця 1 Хiмiчній склад шахтних вод

    Показники Значення

    рН 8,0

    завісл1 Речовини, мг / дм3 90,0

    Na +, мг / дм3 до 700,0

    Mg2 +, мг / дм3 80,0

    Ca2 +, мг / дм3 100,0

    Cl-, мг / дм3 400,0

    SO42-, мг / дм3 800,0

    HCO-, мг / дм3 400,0

    азот амоншній, мг / дм3 0,35

    нгграті, мг / дм3 0,73

    БСК повне, мг / дм3 6,4

    3i ставка-мулонакопічувача води потрапля-ють у ставок-освiтлювач, розташованій в яру Очеретяний. Акумульоваш у ставку шахтш води освгглюються i шсля розбавлення поверхнево стоком скідаються в р. Водяну. Ступiнь очищення шахтних вод у ставку-освiтлювачi за зависли Речовини та на-фтопродуктамі задовольняе нормативним вимоги [5]. Однако на сьогодш технолопя очищення виробничих вод вiд солей (демше-ралiзацiя) у промислових условиях НЕ вщпра-цьована, на что особливо слщ звернути Рамус.

    Джерелом забруднення злівовіх i Таліха вод на промислових майданчиках шахти е кота-льня, вугшьній та лiсній склади. Злівовi стоки збіраються в резервуари злівовіх вод бiля джерел забруднення, а звщті перекачано-ються у вщстшнік шахтних вод, де шдляга-ють очищенню сумiсно з шахтними водами.

    В результат проявиться техногенних факторiв на полi шахти (таких як шахтний водовщлів й iнфiльтрацiя зi ставкiв-накопічувачiв) вщбу-ють змiни рiвневого режиму й хiмiчного складу тдземніх вод. Одним з найбшьш вплівовіх техногенних факторiв у вугледо-бувніх районах е шахтного водовiдлів, Який в бшьшосп випадкiв приводити до регюна-льного зниженя рiвнiв тдземніх вод. Основт горизонти, обводнюючі гірше вироби тки вугiльніх шахт, приурочений до трщінува-тих пiщанікiв й вапняюв карбону, яю ма ють тюній гiдравлiчній зв'язок iз розташовані-ми вищє водоносних горизонтів [5].

    Серйозний Вплив на змiну гiдрогеологiчніх умів територі здшснюе ставок-освiтлювач шахтних вод та ставок-шламонакопічувач збагачувально1 фабрики, оскшькі безпосере-дньо до них надходять сполуки залiза, суль-Фаті, хлориди, нiтріті, нiтраті, фосфати, нафтопродукти, феноли. Для Виявлення техногенного впліву ставив та роботи шахтного водовщліву на режим водоносних горізонпв доцiльно создать ятір Спостережною свердловин i оргашзуваті систематичне спосте-реження за режимом пiдземніх вод.

    Висновки

    Наведено характеристику водоспожівання та водовщведення шахти «Пюнер».

    Проаналiзовано кшьюсній та якiсний склад стiчніх вод. Встановлен, что шахтш води

    вщносяться до слаболужніх, а за вмютом солей - до сульфатно-гщрокарбонатно-хло-рідних або сульфатно-хлоридно-гщрокарбонатно-натрiевіх, мiнералiзацiя ставити 1,5-2,3 г / л.

    З метою попередження змші складу шдземніх вод рекомендовано оргашзуваті ятір Спостережною свердловин.

    Л ^ ература

    1. Земля тривоги нашо !. За матерiалами до-

    повiдi про стан навколишнього природного середовища в Донецькш областi у 2007 гаїв / ЩЦ ред. С. С. Куруленко. -Донецьк: «ЦЕПД« Епіцентр ЛТД », 2007. - 108 с.

    2. Мірзаєв Г. Г. Екологія гірського виробниц-

    ства: підручник для вузів / Г. Г. Мірзаєв, Б. А. Іванов. - М.: Недра, 1991. - 320 с.

    3. Красавін А. П. Захист навколишнього середовища

    у вугільній промисловості / А. П. Красавін. - М.: Недра, 1991. - 136 с.

    4. Николин В. І. Охорона навколишнього середовища

    в гірській промисловості / В. І. Ніко-лін, Е. С. Матлак. - К.: Вища школа, 1987. - 192 с.

    5. Проект реконструкції шахти «Піонер»

    виробничого об'єднання «Доб-ропольеуголь». - Донецьк: Охорона атмосферного повітря, 2002. - 148 с.

    Рецензент: А. В. Гриценко, професор, д. Геогр. н., ХНАДУ.

    Стаття надшшла до редакції 2 листопада 2009 р.


    Ключові слова: ВУГЛЕВІДОБУВАННЯ / СКЛАД шахтних вод / ПОВЕРХНЕВі и Підземні ВОДИ / ВИДОБУТОК ВУГІЛЛЯ / СКЛАД ШАХТНИХ ВОД / ПОВЕРХНЕВІ І ПІДЗЕМНІ ВОДИ / COAL MINING PROCESS / CONTENT OF COAL-MINING WATER / RESERVOIRS AND UNDERGROUND WATERS

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити