Вплив осушення родовищ на стан навколишнього середовища

Питання. Гідросфера: основні поняття і визначення.

Гідросфера — це водна оболонка Земної кулі, сукупність морів, океанів та континентальних вод та льодових покривів.

Поняття «водний фонд» включає- : всі запаси природної води:

1. поверхневі води: водотоки, водойми, льодовики;

2. підземні води: ґрунтові води (безнапірні), артезіанські (напірні) води, верховодка;

3. атмосферна вода;

4. біологічна вода.

Поняття «водні ресурси» включає:

1. біологічні ресурси: фіто-, зоопланктон, риба;

2. енергетичні ресурси: рух і температурний режим води (енергія припливів і припливів, геотермальні явища);

3.мінеральні ресурси: мінеральні води, всі види корисних копалин (дорогоцінні метали і каміння – золото, платина, алмази, сапфіри; залізо марганцеві концентрації; метали – мідь, кобальт, нікель, титан, ванадій, залізо; нафта і газ)

Водним балансом називається кількісне співвідношення між елементами, що визначають надходження водних мас в зону аерації (фільтрації) їх відтік стосовно одиниці площі за одиницю часу.

∆W = Н – В ± g ± P

Н — надходження водних мас в зону аерації (фільтрації) (ґрунтові води)

В — відтік водних мас через умовний переріз із однієї зони аерації в іншу

± g — вертикальний водообмін між поверхневими і ґрунтовими водами

± P — вертикальний водообмін між ґрунтовими та артезіанськими водами.

Водокористування — це використання води без вилучення її із місць природної локалізації.

Водоспоживання — це використання води із вилученням її із місць природної локалізації із частковим або повним необоротним витрачанням і поверненням її у джерела водозабору у зміненому стані.

Якість води — це сукупність фізичних, хімічних і біологічних показників води, що зумовлюють придатність її для водоспоживання та водокористування.

Показники якості води:

1) органолептичні властивості;

2) фізичні показники (температура, прозорість, концентрація тих або інших речовин);

3) хімічні показники — наявність мікроелементів, різного роду солей, агресивність води, її кислотність та лужність;

4) біологічні або бактеріологічні показники.

Колі-тітр — мінімальна кількість води в якій міститься одна кишкова палочка.

Колі-індекс — це кількість кишкових палочок в 1 л води.

Виробничі стічні води отримані внаслідок їх використання у технологічних процесах поділяють на:

1. забруднені виробничі стічні води:

a. забруднені мінеральними домішками;

b. забруднені органічними домішками;

c. забруднені і мінеральними і органічними домішками.

2. нормативно чисті виробничі стічні води, вони утворені при попередньому осушенні родовищ корисних копалин.

Класифікація виробничих стічних вод гірничого виробництва за

величиною рН (класифікація водородних іонів в середовищі)

1. нейтральні рН 6,5-8,5

2. кислі рН <6,5

3. лужні рН >8,5

Класифікація за ступенем мінералізації

1) прісні води (вміст сухого залишку до 1 г/л)

2) малосолонуваті води (1 – 3 г/л)

3) солонуваті води (3 – 5 г/л)

4) сильно солонуваті води (5 – 10 г/л)

5) солоні води (10 – 15 г/л)

6) сильно солоні (15 – 30 г/л)

7) розсоли (більше 30 г/л)

Структура промислових стічних вод гірничих підприємств

1 – буріння шпурів та свердловин;

2 – гідровідбивання;

3 – розчинення та вилужування корисної копалини;

4 – пилоподавлення та пилозахист;

5 – гідротранспорт;

6 – спорудження гідровідвалів;

7 – живлення дражних полігонів.

Питання. Вплив гірничого підприємства на водний басейн

1) Зміна водного режиму окремої території.

2) Забруднення вод.

3) Засмічення вод.

Зміна водного режиму

При будівництві та експлуатації кар’єрів та розрізів, підземних транспортних і комунальних тунелів суттєві ускладнення виникають із-за наявності поверхневих і підземних вод:

1) деформація земної поверхні;

2) деформація гірничих виробок;

3) зниження продуктивності роботи технологічного обладнання;

4) ускладнюється проведення бурових робіт;

5) ускладнюється проведення масових вибухів.

Тому першочерговою особливістю гірничого виробництва є проведення осушення родовища.

Основні способи осушення родовищ корисних копалин

1) Водопониження шляхом проведення гірничих виробок.

2) Відкачування води за допомогою насосного обладнання або відвід води само течією (для цього необхідно зробити необхідний нахил горизонту, який ми розробляємо, але так, щоб це не впливало на роботу будівельних машин та обладнання), а потім скидання об’ємів кар’єрних вод в гідрографічну мережу із врахуванням лінії водорозділу.

При осушенні родовищ за допомогою роботи насосних станцій або самотечією потрібно звернути увагу:

1) на якій відстані знаходиться лінія водорозділу від ділянки гірничого підприємства — вибираємо найближчу лінію водорозділу;

2) потрібно уважно вивчити гідрографічну мережу території, щоб не відбулося зворотнього водовиливу об’ємів кар’єрних вод, які ми вже відвели за межі підприємства.

На практиці використовують три способи водопониження:

1) Водопониження з поверхні. Цей спосіб передбачає спорудження дренажних споруд (свердловини і канали) безпосередньо на земній поверхні;

2) підземний спосіб, при якому засоби водопониження розташовують безпосередньо в гірничих виробках;

3) комбінований — водопониження відбувається у два етапи:

з поверхні відбувається попереднє зниження рівня ґрунтових вод (осушувальні канави);

вводиться в експлуатацію система підземного водопониження.

Висновок 1. Зі збільшенням глибини гірничих виробок знижується і рівень підземних вод. В результаті Водопониження рівень підземних вод (РПзВ) знижується на площі, яка перевищує площу самого кар’єру в десятки і сотні разів (відбувається обезводнення населених пунктів). Природний режим підземних вод порушується з моменту розкриття технологічними гірничими або дренажними виробками першого від поверхні водоносного горизонту та після відкачування з нього води. При цьому запаси підземних вод скорочуються, а стан і якість поверхневих вод суттєво погіршується. На всій площі родовища починає формуватися депресійна воронка (радіус осушення родовища).

Розмір депресійної воронки залежить:

1) від геологічних та гідрогеологічних умов району родовища;

2) від тривалості розробки родовища;

3) від коефіцієнту фільтрації ґрунтів;

4) від площі і потужності пласта який ми осушуємо;

5) від кількості дренажних точок та від їх взаємного розташування;

6) від типу і розташування гірничих виробок;

7) від інтенсивності та тривалості водозбору та динамічного притоку води в гірничі виробки.

Висновок 2. Найбільші розміри депресійної воронки характерні для тріщинуватих та закарстових обводнених порід. На деяких родовищах в межах депресійної воронки формується гідравлічний зв'язок декількох напірних водоносних горизонтів, що призводить до переливання води із вище розташованих горизонтів в нижчі. Як правило, депресійна воронка при цьому охоплює водоносні горизонти і ґрунтові води різного типу, що мають гідравлічний зв'язок із поверхневими водами. Це призводить до поповнення запасів підземних водоносних горизонтів поверхневими водами.

Висновок 3. Розміри депресійної воронки обов’язково залежать від наявності і розташування поверхневих водойм і водотоків - чим ближче поверхневі води до кар’єру тим менший радіус депресійної воронки.

На початковій стадії відкачування або дренування підземних вод, коли депресійна воронка тільки починає формуватися, спрацьовують статистичні запаси підземних вод (води, що накопичуються у водоносних пластах гірських порід). По мірі пониження рівня підземних вод (тобто ми вже використовуємо запаси статистичні) до гідравлічного руху води починають залучатися динамічні запаси підземних вод, тобто води, що надходять із області живлення з інших горизонтів (із бокових зон осушення, що мають гідравлічний зв'язок із товщами гірських порід, які осушуються).

Вплив осушення родовищ на стан навколишнього середовища

1. Різкі зміни природного режиму поверхневих і підземних вод.

2. Зменшення запасів високоякісних прісних вод, які потрібно використовувати для комунального господарсько-питного водопостачання.

Попадаючи в систему дренажних канав, колекторів та водозбірників прісні води забруднюються та ім. надається статус «кар’єрні води».

3. При спрацюванні динамічних запасів підземних вод виникає небезпека забруднення прісної води мінералізованими водами, що приводить до зниження їх якості і робить непридатними для водопостачання.

4. Скидання у поверхневі водотоки дренованих кар`єрних вод призводить до їх хімічного забруднення.

5. Зменшення запасів води, яка має бальнеологічні або лікувальні властивості.

6. Негативний вплив відвалів розкривних та вміщуючи порід, а також будівництво гідротехнічних споруд на режим та стан поверхневих, ґрунтових та артезіанських вод.

Великі за об’ємом відвали мають велику площу водозбору. Води атмосферних опадів, які стікають із поверхні відвалів або ті, що профільтрувалися через товщу порід забруднюють і засмічують поверхневі води механічними, хімічними, токсичними і радіоактивними домішками. Інфільтрація води в основі відвалів і спорудження ГТС призводить до підняття рівня ґрунтових вод, до заболочення прилеглих територій та заболочення контуру самих відвалів.

Забруднення вод

1) Для гірничо-видобувних підприємств характерно значне перевищення об’ємів стічних вод над об’ємами водоспоживання для потреб забезпечення технологічних процесів. Дренажні води, які стікають із поверхні відвалів, не можуть бути без відповідної підготовки та очистки використані в замкненому циклі гірничого виробництва. При відсутності очисних споруд недоброякісні кар’єрні води попадаючи у поверхневі води забруднюють їх:

- породним пилом;

- зваженими частинками;

- частинками глини;

- хімічними з’єднаннями;

- паливно-мастильними матеріалами;

- підвищеною температурою кар’єрних вод.

2) Геохімічні процеси, які протікають у водоймах і ґрунтах у зв’язку із розробкою родовищ корисних копалин, східні за своїми властивостями з природними геохімічними процесами, які обумовлені вітровою та водною ерозією та вивітрюванням гірських порід, але природні процеси протікають із малою швидкістю і суттєво не порушують рівновагу між геосистемами, що не є характерними для антропогенних геохімічних процесів.

3) Внаслідок переносу забруднюючих речовин на значні відстані локальний вплив гірничого підприємства над навколишнє середовище переходить у регіональний (територіальна величина забруднення).

4) Негативний вплив дренажних вод на водотік малих та середніх річок країни.

Джерела забруднення гідросфери гірничими роботами (за технологічними операціями):

1. Забруднення шахтних і кар’єрних вод зваженими частинками корисних копалин та вміщуючи порід, які утворились при проведенні буріння вибухових свердловин, при подрібненні породи вибуховим способом, а також при роботі прохідних та очищувальних комбайнів, при навантажувально-розвантажувальних і транспортних роботах.

2. У зв’язку із високим рівнем механізації гірничих робіт відбувається забруднення шахтних і кар’єрних вод нафтопродуктами.

3. В результаті гниття дерев’яних кріплень шахт та інших конструкцій відбувається біологічне (бактеріальне) забруднення підземних вод.

Засмічення вод

При відкритій розробці родовищ корисних копалин, які розташовані у безпосередній близькості від поверхневих водотоків та водойм, відбувається механічне засмічення водного басейну і, як наслідок, змінюється характер і зовнішній вигляд берегової прибережної зони (смуги).

Наприклад. (Мосинець В.Н., Грязно в М.В). Прискорення накопичення осаду в затоці Сан-Франциско, після того як на берегах затоки було розпочато розробку дорогоцінного металу – золота. За 60 років було перемито (золото за технологією промивають) 2 млдр. м³ породи. Більше половини їх (1 м³ породи) осіло в протоці і прилеглих до неї водних артеріях. Це призвело до зміни конфігурації берегової зони (лінії) та зменшенню площі протоки на 11%.

Питання. Охорона водного басейну.

Під охороною водного басейну (природних вод) розуміють дотримання встановленого порядку користування водами, тобто забезпечення раціонального і керованого використання, збереження та поповнення водних ресурсів при їх відновленні або покращення їх якості в інтересах існуючих або майбутніх поколінь.

Охорона природних вод здійснюється шляхом виконання комплексу організаційних, інженерно-технічних (технологічні, гідротехнічні, меліоративні, лісомеліоративні, агротехнічні) заходів під постійним контролем санітарних, гідрологічних та гідрогеологічних установ стосовно їх якості та стану.

В основу розробки та реалізації заходів по охороні природних вод покладено 3 методологічних принципи:

1. збереження ресурсів та запобігання порушенню стану та якості води;

2. при необхідності порушення стану та якості води – раціональне використання води;

3. в процесі використання води та після використання води – відновлення якості і стану води, поповнення запасів води.

Поиск по сайту: