Нова концепція знешкодження шахтних вод та концентратів процесів водоочищення

Анотація

Сьогодні проблема шахтних вод є чи не найгострішою в промислово розвинутих регіонах України, оскільки спричиняє мінералізацію вод поверхневих водойм та перешкоджає забезпеченню населення якісною питною водою. Це ж відноситься і до концентратів баромембранного очищення води. Тому захист гідросфери від забруднення шахтними водами та концентратами і сьогодні залишається надзвичайно актуальним. Метою нашої роботи була оцінка можливості знешкодження вказаних стоків шляхом захоронення їх в підземних горизонтах. Характерною особливістю будови земної кори є шарова структура, складена із порід з різною водопроникністю. Це зумовлює формування на різних глибинах водоносних горизонтів з водами, що суттєво різняться за властивостями та складом. Для вод підземних горизонтів можна відмітити дві важливі закономірності – із збільшенням глибини залягання мінералізація води зростає, а швидкість переміщення в підземному горизонті знижується. За своїм хімічним складом шахтні води відповідають водам того підземного горизонту, з якого вони підняті. В незначних концентраціях додаються антропогенні забруднення у вигляді нафтопродуктів, поверхнево-активних речовин, хімічних реагентів, що потрапляють у підземні води в процесі їх накопичення та транспортування на поверхню. Сьогодні більшість шахтних розробок перетнули глибину в 500 м і продовжують занурюватися. З іншого боку, на території України підземні горизонти, що використовуються для забезпечення населення якісною питною водою залягають на глибинах до 500 м. Глибші горизонти характеризуються підвищеною мінералізацією та для господарсько – питних потреб не придатні. Поєднання цих двох факторів дозволяє знешкоджувати шахтні води і концентрати шляхом закачування в підземні горизонти, розміщені глибше існуючих шахтних виробок. При впровадженні такого рішення гарантований не лише значний екологічний ефект, а й суттєва економія коштів за рахунок зниження витрат на транспортування значних об’ємів води на поверхню. Оскільки шахтні води за хімічним складом аналогічні підземним водам, що залягають на глибших горизонтах, лише менш мінералізовані, то негативного впливу на води цих горизонтів не спостерігатиметься. Те ж відноситься і до концентратів баромембранного очищення води, котрі представляють собою природні води підвищеної мінералізації із постійним співвідношенням між компонентами. Для неглибоких шахтних розробок із прісними чи слабко мінералізованими водами рекомендується влаштування у відпрацьованих виробках шахт системи очищення води із захороненням відходів чи закачуванням концентратів в нижчі горизонти. На поверхню піднімаються лише води, що відповідають чинним нормативним документам і можуть бути використані для забезпечення потреб населення.

Підтвердженням успішності такого способу знешкодження шахтних вод та концентратів баромембранного очищення води є досвід повернення супутньо – пластових вод в підземні горизонти при добуванні нафти та газу, який успішно  застосовується сьогодні на більшості свердловин.