Формирование шахтных вод и анализ способов их очистки

Рассмотрен вопрос формирования состава шахтных водопритоков, приведены способы очистки шахтных вод. В зависимости от гидрологических, горно-геологических и горнотехнических факторов, а также глубины залегания полезных ископаемых состав шахтных вод имеет различный химический состав. Формирование шахтных вод на верхних горизонтах происходит под влиянием окислительных процессов, а для нижних горизонтов более характерны восстановительные процессы. С увеличением глубины гидро-карбонатные воды переходят в гидрокарбонатно-сульфатные и сульфатно-гидрокарбонатные. Выделены основные загрязняющие вещества шахтных вод, рассмотрены различные способы очистки шахтных вод, отмечены характерные признаки применения способов очистки шахтных вод и приведены достоинства и недостатки методов. На примере шахты «Шахта им. С.М. Кирова» рассмотрен состав очистных сооружений. В результате анализа выявлено, что аппараты, входящие в технологическую схему, хорошо очищают воду от взвешенных веществ различной крупности, частично от ионов железа (при переходе его окисления в нерастворимую форму). Но ряд тяжелых металлов остается в шахтных водах. Об этом можно судить по наличию фоновых концентраций на местах сброса шахтных вод в р. Иня. В воде р. Иня наблюдаются превышения ПДК по таким загрязняющим веществам, как железо общее, марганец, медь, нитрит-ион и др. Приведены методы и оборудование очистных сооружений, применяемых на угольных предприятиях Кузбасса. Для очистки шахтных вод наблюдается широкий спектр способов, но применяемые технологии в основном сводятся к механической очистке, позволяющей эффективно удалить взвешенные вещества, нефтепродукты, бактериальные загрязнения, частично железо. В соответствии с требованиями к качеству очистки шахтных вод предприятиям необходимо модернизировать очистные сооружения и внедрять новые и эффективные технологии, т.е. решать проблему очистки шахтных вод комплексно, а также предусматривать возможность использования очищенных шахтных вод и образующихся осадков.

Ключевые слова: шахтные воды, взвешенные вещества, агрессивность шахтных вод, методы очистки шахтных вод, качество очистки вод, гидрогеология, горно-геологические и горнотехнические условия.
Как процитировать:

Куликова А. А., Сергеева Ю. А., Овчинникова Т. И., Хабарова Е. И. Формирование шахтных вод и анализ способов их очистки // Горный информационно-аналитическийбюллетень.–2020.–№7.–С.135–145.DOI:10.25018/0236-1493-2020-7-0-135-145.

Благодарности:
Номер: 7
Год: 2020
Номера страниц: 135-145
ISBN: 0236-1493
UDK: 622.841(571.17)
DOI: 10.25018/0236-1493-2020-7-0-135-145
Дата поступления: 11.03.2020
Дата получения рецензии: 07.04.2020
Дата вынесения редколлегией решения о публикации: 20.06.2020
Информация об авторах:

Куликова Александра Анатольевна1 — старший преподаватель, e-mail: alexaza_@mail.ru,
Сергеева Юлия Александровна — заместитель начальника Управления ПК, ПБ, ОТ и ООС, начальник отдела охраны окружающей среды АО «СУЭК», e-mail: sergeevaya@suek.ru,
Овчинникова Татьяна Игоревна1 — д-р техн. наук, зав. кафедрой, e-mail: ovchinnikova_ti@mail.ru,
Хабарова Елена Ивановна1 — канд. хим. наук, доцент; доцент, МИРЭА — Российский технологический университет, e-mail: khabarova@mitht.ru,
1 НИТУ «МИСиС».

 

Контактное лицо:

Куликова А.А., e-mail: alexaza_@mail.ru.

Список литературы:

1. Gavrishin A. I. Formation patterns of the chemical composition of mine waters in Eastern Donbas // Doklady Earth Sciences. 2018. Vol. 481. No 1. Pp. 916—917.

2. Kulikova E. Yu. Estimation of factors of aggressive influence and corrosion wear of underground structures // Materials Science Forum. 2018. Vol. 931. Pp. 385—390. DOI: 10.4028/ www.scientific.net / MSF.931.385.

3. Runtti H., Tolonen E. T., Tuomikoski S., Lassi U., Luukkonen T. How to tackle the stringent sulfate removal requirements in mine water treatment — A review of potential methods // Environmental Research. 2018. Vol. 167. Pp. 207—222. DOI: 10.1016/j.envres.2018.07.018.

4. Павленко М. В., Скопинцева О. В. О роли капиллярных сил при вибровоздействии на гидравлически обработанный газонасыщенный угольный массив // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2019. — № 3. — С. 43—50. DOI: 10.25018/0236-14932019-03-0-43-50.

5. Arefieva O. D., Shapkin N. P., Gruschakova N. V., Prokuda N. A. Mine water: chemical composition and treatment // Water Practice and Technology. 2016. Vol. 11. No 3. Pp. 540—546.

6. Пелипенко М. В., Баловцев С. В., Айнбиндер И. И. К вопросу комплексной оценки рисков аварий на рудниках // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2019. — № 11. — С. 180–192. DOI: 10.25018/0236-1493-2019-11-0-180-192.

7. Баловцев С. В., Шевчук Р. В. Геомеханический мониторинг шахтных стволов в сложных горно-геологических условиях // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2018. — № 8. — С. 77—83. DOI: 10.25018/0236-1493-2018-8-0-77-83.

8. Баловцев С. В. Оценка аэрологического риска аварий на выемочных участках угольных шахт, опасных по взрывам газа и пыли // Горный журнал. — 2015. — № 5. — С. 91— 93. DOI: 10.17580/gzh.2015.05.19.

9. Войтович С. П. Геохимические особенности шахтных вод угольных бассейнов Украины и России // Молодой ученый. — 2015. — № 23. — С. 395—397.

10. Лебедев В. С., Скопинцева О. В. Остаточные газовые компоненты угольных пластов: состав, содержание, потенциальная опасность // Горный журнал. — 2017. — № 4. — С. 84—86. DOI: 10. 17580/gzh.2017.04.17.

11. Gubina N. A., Ylesin M. A., Karmanovskaya N. V. Ways to increase the productivity and quality of mine water treatment // Journal of Environmental Management and Tourism. 2018. Vol. 9. No 3. Pp. 423—427. DOI: 10.14505/jemt.v9.3(27).03.

12. Бусарев А. В., Шешегова И. Г., Шарипова К. Г. К вопросу очистки шахтных стоков / Проблемы и перспективы развития строительства, теплогазоснабжения и энергообеспечения. Материалы VIII Национальной конференции с международным участием. — Саратов, 2018. — С. 74—78.

13. Бардамова И. В. Изучение свойств геохимического барьера на основе известняка / Минералогия и геохимия ландшафта горнорудных территорий. Рациональное природопользование. Современное минералообразование: труды VII Всерос. симп. с междунар. участием и XIV Всерос. чтений памяти акад. А.Е. Ферсмана. — Чита, 2018. — С. 217—222.

14. Palihakkara C. R., Dassanayake S., Jayawardena C., Senanayake I. P. Floating wetland treatment of acid mine drainage using eichhornia crassipes (water hyacinth) // Journal of Health and Pollution. 2018. Vol. 8. No 17. Pp. 14—19.

15. Бегак М. В., Гусева Т. В. О применении наилучших доступных технологий в очистке сточных вод в Европейском Союзе // Чистая вода: проблемы и решения. — 2011. — № 1—2. — С. 50—54.

16. Ефимов В. И., Корчагина Т. В., Свинаренко С. А., Рябов Г. Г. Способ очистки шахтных вод // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. — 2018. — № 3. — С. 36—42.

Наши партнеры

Подписка на рассылку

Раз в месяц Вы будете получать информацию о новом номере журнала, новых книгах издательства, а также о конференциях, форумах и других профессиональных мероприятиях.