Притискач Г. В

Дніпропетровський нац. університет, геолого-географічний фак-т, студ. IV курсу

Науковий керівник: доц., зав. каф. екології та раціонал.природокор., к.б.н. Л.В. Доценко

Вплив технології видобутку вугілля

на водойми Західного Донбасу

Аналіз тенденцій розвитку енергетики показує, що значення вугілля в паливно-енергетичному комплексі буде невпинно підвищуватися. Вугілля буде основним енергоносієм України також з причини обмежених запасів нафти і газу. Зараз в Україні підготовлені до експлуатації родовища, в яких залягає 30 млрд.т. вугілля. Загальні ж ресурси складають понад 100 млрд.т. При забезпеченні щорічного видобутку 250 млн.т. вугілля вистачить на 400 років. Четверта частина українського вугілля залягає і шоста частина добувається у Західному Донбасі.

Вугільна промисловість є значним фактором негативного впливу на навколишнє середовище. Найбільш чутливі до таких навантажень підземні і поверхневі води. Приплив води у шахти України коливається від 40 до 1200 м³/годину (середній – 250). Мінералізація шахтних вод, які беруть участь у формуванні загальношахтних водоприпливів, змінюється від 0,5 до 40 г/л. Серед усіх вугільних басейнів України найскладніші гідрогеологічні умови саме у Західному Донбасі. Тому нейтралізація та очистка агресивних шахтних вод є важливим напрямком робіт з охорони навколишнього природного середовища.

Одним із пріоритетних напрямків наукових досліджень і розробок у вугільній промисловості є створення ефективних засобів контролю параметрів і охорони навколишнього середовища, методів прогнозу техногенних перетворень при видобутку сировини і управління цими перетвореннями.

Західний Донбас – вугільний район України у межах Дніпропетровської області. Він є частиною Донецького кам’яновугільного басейну. Виявлено 40 вугільних пластів з робочою потужністю від 0,6 до 1,6 м.(середня потужність – 0,8 м). Глибина залягання пластів – від 400 до 1800м.  За гідрогеологічними умовами Західний Донбас є складним. Основний водоносний горизонт (Бучацький) є майже всюди. Потужність бучацьких пісків складає 20–25 м з напором 30–35 м. Водовмісними в продуктивній товщі  є вугільні пласти, пісковики і вапняки. Водозбагаченість таких горизонтів невелика, але  активний гідравлічний контакт з бучацьким водоносним горизонтом сприяє формуванню значних (до 1200 кубометрів на годину) водопритоків у діючі шахти. Понад 30 % балансових запасів вугілля залягає під затоплюваними заплавами річок. Осідання земної поверхні в цих умовах може викликати затоплення понад 20 тис.га родючих земель.

Під час проведення гірничих робіт, тобто виймання вугілля, у гірському масиві виникають тріщини і породи, що залягають над пластом вугілля, обвалюються у вироблений простір. Через тріщини у гірничі виробки потрапляє вода з водоносних горизонтів чи, навіть, з поверхневих водойм. З одного боку це створює небезпеку для підземних працівників, а з іншого – збільшується водопритік. Цю воду треба відкачати на поверхню, де вона потрапить у водойми.

Ефективність і повнота виймання вугілля на діючих шахтах Західного Донбасу значною мірою визначається умовами безпеки гірничих робіт під бучацьким водоносним горизонтом.

Шахтні води, які відкачуються на поверхню, мають великий вміст суспендованих (завислих) речовин (1000–5000 мг/л), що значно перевищує встановлену норму (10мг/л) при скидах у річки. Тому шахтні води накопичуються у ставках, де відбувається очистка. Вміст суспендованих речовин у шахтних водах рідко буває у межах норм і, як правило, складає 50–200 мг/л. Скидання вод у річкову мережу з різко підвищеним вмістом суспендованих речовин викликає негативні екологічні зміни стану поверхневих водотоків.

Вирішення проблеми негативного впливу гірничих робітна водойми полягає не лише у зменшенні концентрації забруднюючих речовин у стічних водах, але й у зменшенні об’ємів стічних вод, що відкачуються із шахт і потрапляють у водойми. Зменшення цих обсягів можна досягти шляхом впровадження технологій, які зменшують деформації гірського масиву. Для вугільних шахт України в цілому і для шахт  Західного Донбасу, зокрема, такою технологією є закладка виробленого простору. Суть цієї технології полягає у розміщення у просторі, що виникає після виймання вугілля, породи, що отримується при проведенні гірничих виробок. Порода подрібнюється і за допомогою пневматичного обладнання розміщується у виробленому просторі. Вченими Національного гірничого університету для умов Західного Донбасу розроблена технологія селективного виймання вугілля, при якій вугілля з тонкого пласта та порода виймаються окремо. Розроблений механізований комплекс для одночасного виймання вугілля та закладки виробленого простору. При застосуванні закладки зменшуються площі, зайняті шахтними породними відвалами, які забруднюють атмосферу пилом і займають значні площі.

Проблема впровадження таких технологій полягає у збільшення собівартості вугілля приблизно вдвічі. Однак, відсутні детальні прорахунки, що полягають у співставленні витрат на впровадження технологій, що зменшують деформації гірського масиву і, як наслідок, земної поверхні та втрат землі, яка вилучається з сільського господарства і втрат урожаю, який би міг бути на ній зібраний, витрат  на спорудження і утримання в безпечному стані відстійників для води і хвостосховищ вуглезбагачувальних фабрик, витрат на ремонт житлових будівель та промислових споруд, які деформуються при осіданні.

Таким чином, для мінімізації впливу стічних вод наріки та інші водойми, потрібно не лише застосовувати технології очистки цих вод, але й зменшувати обсяги самих викидів цих вод. Тобто необхідно не лише боротися з наслідками, але й усувати причину.