Очистка шахтных вод. Условия образования и состав шахтных вод горных предприятий. Оборудование и аппараты для очистки шахтных вод

Угольная промышленность, с точки зрения воздействия на окружающую среду, является одной из сложных отраслей промышленности.

Основными направлениями негативного воздействия угольной промышленности являются следующие:

— изъятие из землепользования и нарушение земель;

—  истощение водных ресурсов и нарушение гидрологического режима подземных и поверхностных вод;

— загрязнение подземных и поверхн9стных водных объектов сбрасываемыми в них производственными и хозяйственно-бытовыми сточными водами предприятий и населенных пунктов;

— загрязнение воздушного бассейна твердыми и газообразными вредными веществами при применении существующих технологических процессов добычи, переработки и сжигания твердого топлива;

— загрязнение земной поверхности отходами добычи и обогащения угля и сланца;

— деятельность предприятий отрасли способствует ухудшению качества атмосферного воздуха (многочисленные котельные, дымящиеся терриконы и т. д.)

Например, Кузнецкий угольный бассейн, в котором добывается 34% угля России, имеет максимальные показатели по воздействию на окружающую среду. Каждая тонна добытого угля сопровождается сбросом 2,5 м³ загрязненных сточных вод, размещением 2,16 м³ вкрышных (вмещающих) пород; каждые 1000 т добычи — выбросом в атмосферу 2,17 т вредных веществ, нарушением 0,55 га земель.

По совокупности удельных показателей потребления природных ресурсов, добыча 1 т угля в Кузнецком бассейне имеет наибольшее отрицательное влияние на природную среду.

Для снижения вредного воздействия на гидросферу необходимо производить очистку шахтных вод до требуемого уровня, увеличивать объем оборотных вод для технологических целей.

На рис.1 показано как взаимодействует шахта с окружающей средой.

рис.1 взаимодействует шахта с окружающей средой.

1.Условия образования и состав шахтных вод горных предприятий

Воды, попутно извлекаемые при добыче угля, также разделяются на шахтные, карьерные и дренажные. Шахтные воды образуются в результате попадания подземных и поверхностных природных вод в горные выработки, где они подвергаются загрязнению в процессе ведения различных работ по добыче полезных ископаемых. Загрязнение шахтных вод происходит в основном мелкодисперсными взвешенными частицами добываемого полезного ископаемого и вмещающих пород, которые образуются при бурении взрывных скважин и шпуров, дроблении пород взрывным способом, работе проходческих и очистных комбайнов, погрузочных и транспортных работах. В связи с высоким уровнем механизации горных работ происходит загрязнение шахтных вод нефтепродуктами. В результате гниения деревянных крепей и других конструкций происходит бактериальное загрязнение шахтных и карьерных вод. Физико-химический состав этих вод отличается большим разнообразием, что определяется не только технологическими и производственными факторами, но и различным составом подземных и поверхностный вод в районах разработки угольных  месторождений.

По величине рН шахтные воды делятся на нейтральные (рН=6,5—8,5), кислые (рН<6,5) и щелочные (рН>8,5). По степени минерализации они подразделяются на пресные с содержанием сухого остатка до 1 г/л, слабосолоноватые — 1—3, солоноватые — 3—5, сильносолоноватые— 5—10, соленые – 10—25, сильносоленые – 25—50 и рассолы – более 50 г/л. Чем выше минерализация шахтных вод, тем выше и их жесткость, которая колеблется от 5 до 30      мг · экв/л. Содержание взвешенных веществ в шахтных и карьерных водах колеблется в пределах от 10—30 до 500—600 мг/л и выше, но обычно не превышает 1000 мг/л; концентрации нефтепродуктов — от следов до 0,2 – 0,8 мг/л и выше. Бактериальная загрязненность может изменяться в пределах 0,001—4.

Основным источником шахтных вод является водоносность залегаемых угольных пластов, подлежащих добыче.

Шахтные воды образуются также при пылеподавлении, пожаротушении, при добыче угля гидроспособом. Для охлаждения и промывке механизмов, для работы котельной и других хозяйственно-бытовых нужд используется река или вода из скважин, которая после использования вместе с шахтными стоками закачивается в систему водоочистки.

По данным химического контроля Сан. Проф. лаборатории АО УК “Кузнецкуголь” шахтные стоки, сбрасываемые в р. Кийзак на шахте “Томская”, характеризуется следующими показателями, сведенными в табл.1.1.[1]

таблица.1.1

 Содержание загрязняющих веществ в сбрасываемых шахтных водах