32. Вплив гірничих виробок на стан природних водних джерел, утворення шахтних забруднень с.В. Та їх очищення.

Підприємства вугільної промисловості наносять великої шкоди водним ресурсам: 1) вичерпують підземні води при осушенні в період будівництва і експлуатації шахт і кар'єрів; 2) забруднюють поверхневі води 3) господарсько-побутовими водами

працівників виробництва; 4) комунально-побутовими водами селищ, які знаходяться на балансі вугільних підприємств. Шахтні і кар'єрні води ще називаються рудниковими або попутно-забраними, які формуються завдяки поверхневим і підземним водам, що проникають у вироблений простір. Ці води складають основну частину (74..76%) стічних вод вугільної промисловості. При проходці виробок і проведенні очисних робіт навколо виробок і над виробленим простором формуються так звані депресійні поверхні (лійки), наявність яких вказує на поступове зниження рівня води у водонасосному горизонті, хоча приплив її може бути тривалим ізначним.Утворення депресійної лійки різко порушує режим водоносних пластів. Якщо запаси води в окремому пласті невеликі порівняно з відтіканням, то поступово відбувається осушення підробленої частини водоносного пласта і навіть припинення припливу. При великих

запасах води у водоносних пластах приплив її в шахту в міру посування очисних робіт зростає.

В районах інтенсивної розробки вугільних родовищ через утворення депресійних лійок спостерігається загальне пониження рівнів підземних вод, що позначається на стані водопостачання населення, які одержують воду з трубчастих і, в особливості, з шахтних колодязів.Дебіт шахтних вод залежить від природних і технологічних чинників. До природних - відносяться: гідрогеологічні умови родовища (режим обводнення і наявність водних джерел), кількість атмосферних опадів, що надходить на водозбірну площу шахти, швидкість фільтрації води у водоносних пластах. Технологічні чинники: масштаби попереднього осушення шахтних полів, глибина розробки, схема розкриття і відпрацювання шахтного поля, система розробки, використання, води в технічних цілях (гідродобування, зрошення і інше). При проведенні підземних гірничих робіт утворюються три види водоприливів (три системи обводнення) по шахтному полю: при проходці підготовчих і основних виробок; при очисних роботах; з погашених виробок. Таким чином, вода у вироблений простір може потрапляти з трьох або чотирьох боків: зверху при наявності пор і тріщин на поверхностях його стелі, при врізанні виробок у водоносні горизонти; з боків і знизу - який може бути обумовлений відповідним напором депресійної поверхні природних вод або напором води із

затоплених шахт і раніше підроблених елементів шахти. Стікаючі по виробленому простору і гірничих виробках шахтні води забруднюються і збагачуються різними твердими та розчинними речовинами. Основна частка забруднюючих речовин припадає на завислі речовини, концентрація яких у водах, що надходять з мокрих лав сягає 10... 15 тис. мг/л, з сухих - 4...5 тис. мг/л. Це вугільний пил і дрібна пуста порода, які утворюються при руйнуванні вугільного пласта в діючих вибоях або залишились в старих - при їх недостатньому захисті. Крім того, в шахтних водах можуть міститься солі, луги, кислоти, мікроорганізми, включаючи кишкову групу, нафтопродукти і мастила, які потрапляють в шахтні води внаслідок праці гірничих машин і механізмів.

Основними напрямками розв 'язання проблеми зниження забрудненості шахтних вод є:

1) запобігання забрудненню великих об'ємів умовно чистих вод;2) очищення води в підземних умовах з дільниць видобування вугілля; 3) доочищення шахтних вод в наземних умовах. 1) зменшувати приток води із діючих видобувних горизонтів при одночасному збільшенні (до 65%) частини умовних чистих вод з погашених виробок в загальному балансі водопритоку по шахті;

2) припиняти змішування умовно чистих вод, потоків під землею; залишковий вміст завислих речовин не повинен перевищувати 30...50 мг/л;4) осад, який видаляється на підземних очисних спорудах, може бути захоронений у вироблених просторах.

На рисунку 13 зображена технологічна схема умовно-чистих і очищених шахтних вод.

Рис. 13. Технологічна схема очищення забруднених потоків і відводу умовно-чистих шахтних вод на поверхню:

І - водоспускна свердловина; 2 - погашена виробка; 3 - водозбірник; 4 - відстійник; 5 - насос; 6 - вироблений простір; 7 - шламонакопичувач; 8 - згущувач; 9 - гідроелеватор; 10 - вагон; 11 - знезаражувальна установка Для забезпечення роботи схеми спочатку треба виконати профілактичні заходи. Насамперед, це перехоплення потоків умовно чистих вод особливо в зоні діючих виробок і їх транспортування до головних водозбірників. З погашених виробок умовно чисті води можуть транспортуватись

самопливом до водонакопичувачів, звідкіля перекачуватись насосною станцією в головний водозбірник. Для зменшення забрудненості водних потоків на дільницях видобування вугілля треба здійснювати загальні і спеціальні організаційно-технічні заходи. При виконанні цих заходів потрібно: а) вугілля зрошувати в автоматичному режимі, тобто в періоди руйнування і транспортування гірничої маси;

б) в місцях інтенсивного виклинування підземних вод в штреках застосовувати прогумовані тканини для відводу їх в канавки;

в) стежити за станом водовідвідних канавок; г) систематично зачищати грунт штреків від пилу і дрібних часток; д) здійснювати будову мікровідстійників (1,5...3,0 м³) по трасі канавок, що відводять воду від мокрого діючого вибою і сухого штреку; е) будувати водонакопичувачі ємністю 10... 15 м³ в місцях згибу мокрого штреку і сухого вибою з відкачкою води по трубопроводу в загальний водозбірник.

Для затримання завислих речовин використовують тонкошарові відстійники (конструкція поєднує деякі елементи і принцип дії

горизонтального і вертикального відстійників). Відстійник через перегородку поєднується з водозбірною камерою (рис. 14).

Рис. 14. Водоочисний комплекс:1 - гідроелеваторна установка; 2 - всмоктувальна труба гідроелеватора;З - водозбірна камера; 4 - шламонакопичувач;5 - нахильні камери освітлення; 6 - решітка

Вода у відстійник з видобувних ділянок може потрапляти самопливом - по жолобам і по напірним трубопроводам, в аварійних

ситуаціях - з камери накопичення через водозлив з тонкою стінкою. По мірі накопичення осаду у відстійнику його відсмоктують за допомогою гідроелеватора і направляють або зразу в порожні гірничі виробки, або через згустник - у вагони з сітчастим дном для

зневоднення і будь-якого використання.Освітлена вода після відстійника змішується з умовно-чистою, знезаражується і відводиться за допомеогою насосів на поверхню для доочищення, використання в будь-якому виробництві або скиду у поверхневі водні джерела.