5. Способы уменьшения объема сточных вод горнодобывающих предприятий.

Производственные сточные воды предприятий горной промышленности могут быть разделены на две основные группы: воды, образующиеся при разработке месторождений, и сточные воды обогатительных предприятий. В зависимости от способа разработки сточные воды подразделяются на шахтные (при подземной добыче), карьерные (при поверхностной отработке месторождения), а также воды гидромеханизации.

Сточные воды загрязнены примесями органического и минерального происхождения, которые находятся в них в растворённом, коллоидном виде или в виде взвешенных нерастворимых веществ. Степень загрязнённости сточных вод оценивается концентрацией, т. е. массой примесей в единице объёма (мг/л или г/м3). Количественные и качественные составы минеральных, органических и биологических загрязнений сточных вод разнообразны и зависят в основном от характера и технологии производства, а также от условий использования воды. В производственных сточных водах могут присутствовать и ядовитые вещества.

Состав сточных вод обогатительных фабрик разнообразен и зависит от природы сырья и технологии обогащения.

Содержащиеся в сточных водах вещества, попадая в значительных количествах в водоёмы, ухудшают их санитарное состояние и гидробиологический режим. Поэтому перед выпуском в водоёмы должна осуществляться обязательная очистка сточных вод. Одним из способов обезвреживания сточных вод, широко используемым в горнодобывающих отраслях промышленности, является закачка их в глубокие подземные горизонты. Для ряда категорий сточных вод, содержащих биогенные элементы и некоторые органические компоненты, перспективно использование их для орошения сельскохозяйственных земель.

Очистка производственных сточных вод до нормативной концентрации загрязнений перед сбросом требует значительных капитальных и эксплуатационных затрат. Поэтому одним из основных направлений рационального водопользования является повторное использование производственных сточных вод за счёт создания оборотных систем водоснабжения и замкнутых (частично или полностью) систем водоснабжения и канализации, при которых исключается или значительно сокращается сброс сточных вод в водоёмы. В замкнутых системах требования к качеству очистки производственных сточных вод от загрязнений, как правило, намного ниже, чем при сбросе в водоём, что позволяет сократить расходы на их обезвреживание.

Водопользователи обязаны: рационально использовать вод­ные объекты, обеспечивать экономное расходование воды, не до­пускать истощения водных ресурсов, обеспечивая восстановле­ние ее количества и улучшая качество; принимать меры к пол­ному прекращению сброса в водные объекты сточных вод, со­держащих загрязняющие вещества; не допускать нарушение прав других водопользователей, населения; не наносить ущерба.

Подземные воды, содержащиеся в земной коре, клас­сифицируются на верховодку, грунтовые и артезианские.

Билет №16

1. Классификация способов проведения горных выработок.

I. В зависимости от устойчивости и водообильности горных пород применяются следующие способы проведения горных выработок:

1. Обычные – с помощью БВР, комбайнов, гидромониторов. Применяются в устойчивых породах, допускающих обнажение забоя и боков выработки, при обычных притоках воды и выделения газов.

2. Специальные. Применяются в неустойчивых, рыхлых, сыпучих породах (т.е. в породах, не допускающих обнажение пород без предварительного упрочнения), или в устойчивых породах при пересечении в них участка массива с большим притоком воды и газовыделением (когда борьба с ними обычным способом невозможна). К ним относятся:

1. Замораживание (естественное или искусственное). Горные породы по периметру выработки замораживают и эта ледопородная стенка служит временной крепью на период проведения выработки;

2. Тампонирование связующими растворами. Пустоты (трещины и поры) в массиве заполняются цементными растворами или химическими составами путем нагнетания их в специально пробуренные скважины;

3. Водопонижение – снижение уровня грунтовых вод с помощью специально пробуренных скважин.

II. В зависимости от однородности пересекаемых пород различают проходку:

1. Сплошным забоем (полным сечением) – пересекаемые породы и уголь вынимаются в забое за один прием;

2. Уступным забоем – раздельная выемка угля и породы в забое. Применяется при площади сечения выработки более 20 м². При этом возможны следующие варианты расположения подрывки (при проходке выработки БВР) или присечки (при проходке комбайном) вмещающих пород: пласт ПИ в кровле забоя; пласт ПИ по середине забоя; пласт ПИ по почве забоя; пласт ПИ в стенке забоя.

III. В зависимости от места размещения породы от проведения выработки уступным забоем различают проходку:

1. Узким забоем – ширина забоя при проходке равна ширине будущей выработки. Порода при этом выдается на поверхность или остается в шахте для различных нужд;

2. Широким забоем – уголь вынимают на ширину, бόльшую, чем ширина выработки. Отбитая в сечении порода при этом складируется в образовавшиеся пустоты (раскоску). Раскоска бывает верхняя, нижняя, двусторонняя.

Достоинства проведения выработок широким забоем по сравнению с узким: оставление породы от подрывки (присечки) пород в шахте → снижение общих затрат по шахте, бόльшая попутная добыча угля.

Недостатки – большая трудоемкость работ, снижение скорости проведения выработки.

2. Механизированная крепь очистных забоев. Назначение и область применения. Типы механизированных крепей по характеру взаимодействия с породами кровли. Перемещение секций механизированной крепи вдоль лавы.

В результате очистной выемки породы кровли (непосредственной и (или) основной) под влиянием горного давления теряют устой­чивость. Для предотвращения их обрушения в призабойное простран­ство очистные выработки крепят.

Одним из видов крепи очистных выработок является механизированная крепь - самопередвигающаяся металлическая гидрофицированная крепь.

Механизированная крепь входит в состав очистных механизированных комплексов и выполняет три основные функции:

• поддерживает кровлю в призабойном пространстве очистного забоя;

• ограждает призабойное пространство от проникновения обрушенных пород кровли;

• управляет горным давлением.

Кроме того, с помощью механизированной крепи передвигают забойный конвейер ближе к очистному забою.

Область применения современных механизированных крепей - очистные забои пологих, наклонных и крутых пластов мощностью от 0,7 до 5 м. Могут работать при подвигании очистного забоя по простиранию, восстанию и падению.

Основной способ управления кровлей в лаве при использовании этой крепи - полное обрушение (могут работать также и при управлении кровлей с закладкой выработанного пространства).

Каждая секция механизированной крепи состоит (рис. 1) из верхняка, основания, гидравлических стоек (от 1 до 6 в 1-3 ряда), ограждения и домкрата передвижки (а также др. элементов в зависимости от конструкции крепи).

По характеру взаимодействия с породами кровли все механизированные крепи делят на четыре типа по режиму работы (рис.2).

(***при ответе на данный вопрос достаточно эти типы не зарисовывать, а только перечислить)

а) поддерживающая п оддерживает породы над рабочим пространством очистного забоя	б ) поддерживающее-оградительная поддерживает кровлю и ограждает от обрушения пород
в ) оградительно-поддерживающая	г ) оградительная
Рис.2. Типы механизированной крепи по характеру взаимодействия с породами кровли 1 – перекрытие; 2 – основание; 3 – гидравлические стойки; 4 – ограждающая часть.

У крепи, работающей в режиме поддерживающей, отсутствуют оградительные элементы, способные воспринимать вертикальную нагрузку от обрушающихся пород кровли (проекция l_п = 0). Защитное ограждение в этом случае выполняет только функцию защиты рабочего пространства от бокового проникновения обрушающихся пород кровли. Крепи, работающие в режиме оградительно-поддерживающих и поддерживающе-оградительных, характеризуются наличием проекций как поддерживающей, так и оградительной частей перекрытий. При этом у оградительно-поддерживающих крепей проекция оградительной части перекрытия больше проекции поддерживающей части перекрытия (l_ог > l_п), а у поддерживающе-оградительных - наоборот (l_п > l_ог). У крепей, работающих в режиме оградительных, отсутствует поддерживающая часть (проекция l_ог = 0).

Секции механизированной крепи передвигаются по мере продвижения комбайна вдоль забоя (При этом отставание передвигаемой секции от корпуса комбайна не должно превышать 1,5-2,5м).

Направление перемещения механизированных крепей в лаве бывает:

• фронтальное - сразу по всей длине забоя (непрерывное или цикличное). Применяется при фронтальной схеме очистных работ, т.е. когда выемочная машина обрабатывает очистной забой одновременно по всей его длине (рис.5,а)

• фланговое - постепенное волновое перемещение с фланга. Применяется при фланговой схеме очистных работ, т.е. когда выемочная машина (комбайн или струг) в процессе работы движется перпендикулярно направлению движения забоя (рис.5,б)

Рис.5.

При фланговой схеме очистных работ возможна следующая последовательность перемещения секций вдоль лавы (рис. 6):

1. последовательная - одна секция за другой. Такой порядок передвижки секций крепи может существенно ограничивать возможную по технической характеристике скорость подачи комбайна.

2. линейно-шахматная - через секцию. Это позволяет увеличить скорость подачи комбайна.