RU2014474C1 - Method for reducing pollution of mine water - Google Patents
Method for reducing pollution of mine water Download PDFInfo
- Publication number
- RU2014474C1 RU2014474C1 SU4807530A RU2014474C1 RU 2014474 C1 RU2014474 C1 RU 2014474C1 SU 4807530 A SU4807530 A SU 4807530A RU 2014474 C1 RU2014474 C1 RU 2014474C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- mine
- wells
- aquifers
- aquifer
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 230000003245 working effect Effects 0.000 claims description 7
- 208000002565 Open Fractures Diseases 0.000 claims description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 claims 1
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 6
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 239000003657 drainage water Substances 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- NFMAZVUSKIJEIH-UHFFFAOYSA-N bis(sulfanylidene)iron Chemical class S=[Fe]=S NFMAZVUSKIJEIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000001932 seasonal effect Effects 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности. The invention relates to mining, mainly to the coal industry.
Цель - сокращение окислительных процессов в шахтной воде путем ограничения времени воздействия шахтной среды на подземную воду. The goal is to reduce oxidative processes in mine water by limiting the time that the mine environment affects groundwater.
Известен способ снижения загрязнений шахтной воды путем создания групповых водоотливов для нескольких шахт, где пути движения шахтной воды многократно увеличиваются, что способствует осаждению взвесей [1]. A known method of reducing pollution of mine water by creating a group of sumps for several mines, where the path of movement of mine water is many times increased, which contributes to the deposition of suspended matter [1].
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ уменьшения объема шахтной воды предварительным водопонижением путем закладки скважин из подземных выработок и раздельной выдачей дренажных и шахтных вод [2]. The closest in technical essence to the proposed one is a method of reducing the volume of mine water by preliminary dewatering by laying wells from underground workings and separately issuing drainage and mine water [2].
Недостатком этого способа является то обстоятельство, что он не исключает сообщения дренажных вод с рудничной атмосферой и почвой выработок, а это способствует в течении короткого времени увеличению минеральной составляющей загрязнения (снижение рН, увеличение сухого остатка и т.д.). Уменьшение пути движения воды достигается путем бурения новых скважин и строительства новых водосборников и новых насосных станций, что трудоемко, дорого и требует времени. The disadvantage of this method is the fact that it does not exclude the communication of drainage water with the mine atmosphere and the soil of the workings, and this contributes for a short time to an increase in the mineral component of the pollution (decrease in pH, increase in solids, etc.). Reducing the path of water movement is achieved by drilling new wells and building new water collectors and new pumping stations, which is laborious, expensive and time-consuming.
Для многих шахт характерным является наличие тионовых бактерий, многократно ускоряющих процесс кислотообразования в шахтной воде за счет окисления дисульфидов железа FeS2, присутствующих в больших объемах в угле и вмещающих породах. В этих условиях дренажные воды, соприкасаясь с почвой выработок и шахтной атмосферой, меняются по качеству, становятся более минерализованными и кислотными.Many mines are characterized by the presence of thionic bacteria, many times accelerating the process of acid formation in mine water due to the oxidation of FeS 2 iron disulfides, which are present in large volumes in coal and host rocks. Under these conditions, drainage water, in contact with the mine workings and mine atmosphere, changes in quality, become more mineralized and acidic.
Сущность предлагаемого технического решения заключается в переводе подземных вод в изолированную трубопроводную систему и подаче их непосредственно в очистные сооружения или водосборники без контакта с почвой горных выработок и рудничной атмосферой. The essence of the proposed technical solution consists in transferring groundwater to an isolated pipeline system and supplying it directly to treatment facilities or water collectors without contact with the soil of the mine workings and the mine atmosphere.
Способ осуществляют следующим образом. Определяют в шахте места поступления подземных вод, проводят анализы воды, сравнивают результаты анализов с анализами воды в главном водосборнике шахты, убеждаются, что в момент поступления в шахту подземные воды имели нейтральную или слабощелочную среду (рН 7-9), что характерно, например, для Восточного Донбасса, и сухой остаток 1-2 г/л. Иначе говоря, качество подземных вод близко (или соответствует) нормам питьевого водоснабжения. The method is as follows. Determine where the groundwater inflows in the mine, conduct water analyzes, compare the analysis results with the water analyzes in the mine’s main water collector, make sure that the underground waters had a neutral or slightly alkaline environment (pH 7–9) at the moment they entered the mine, which is typical, for example, for the East Donbass, and a dry residue of 1-2 g / l. In other words, the quality of groundwater is close (or corresponds) to the standards of drinking water supply.
Убеждаются, что в главный водосборник шахты (в очистные сооружения) попадает вода, например, с кислой средой (рН 3,5) и сухим остатком до 8 г/л. Make sure that water enters the main water collector of the mine (in the sewage treatment plant), for example, with an acidic medium (pH 3.5) and a dry residue of up to 8 g / l.
Определяют положение водоносных горизонтов, откуда идет поступление воды в шахту и бурят дренажные восстающие буровые скважины под углом 20-40о к преобладающей открытой трещиноватости водоносного горизонта. Оборудуют буровые скважины обсадными трубами и изолирующими устройствами, подсоединяют гидрозадвижку и манометр. Проводят последовательно замер дебита скважин и определяют эксплуатационные запасы подземных вод, регулируют положение задвижки таким образом, чтобы дебит скважины был меньше запасов, это гарантирует, с учетом сезонных колебаний ресурсов, предохранение водоносных горизонтов от преждевременного истощения и, таким образом, стабильное функционирование данного водозабора в течении длительного времени с неизменным качеством воды, а это необходимо и для обеспечения устойчивого режима работы очистных сооружений.Determine the position of the aquifers, where is the flow of water into the mine and draining rise drilled boreholes at an angle of 20-40 to the prevailing open fracture aquifer. Equip boreholes with casing and insulating devices, connect a hydraulic valve and a manometer. The flow rate of the wells is sequentially measured and the operational reserves of groundwater are determined, the valve position is adjusted so that the flow rate of the well is less than the reserves, this ensures, taking into account seasonal fluctuations in resources, the protection of aquifers from premature depletion and, thus, the stable functioning of this water intake in for a long time with constant water quality, and this is necessary to ensure a stable operation of treatment facilities.
Коэффициент К снижения расхода воды по скважине определяется по формуле
К=К1хК2, где К1 - коэффициент снижения ресурсов водоносных горизонтов в осенне-зимний период (для Восточного Донбасса вычислен по данным многолетних наблюдений и составляет 0,89);
К2 - коэффициент, учитывающий необходимость восполнения запасов в зависимости от соотношения пропускной способности дренажной системы данной скважины Q м3/ч и эксплуатационных запасов водоносного горизонта Qэ м3/ч .The coefficient K to reduce water flow in the well is determined by the formula
K = K 1 xK 2 , where K 1 is the coefficient of decrease in the resources of aquifers in the autumn-winter period (for the East Donbass it was calculated from long-term observations and amounts to 0.89);
K 2 - coefficient taking into account the need for replenishment of reserves depending on the ratio of the throughput of the drainage system of a given well Q m 3 / h and operational reserves of the aquifer Q e m 3 / h.
При соотношении ≥ 1 коэффициент К2 может быть принят равным 1.With the ratio ≥ 1, the coefficient K 2 can be taken equal to 1.
При соотношении < 1 коэффициент К2 принимается в пределах 0,9-0,95. Смысл применения данного коэффициент заключается в резервировании 5-10% притока для поддерживания запасов на определенном, не подлежащем снижению уровня.With the ratio <1 coefficient K 2 is accepted in the range of 0.9-0.95. The meaning of applying this coefficient is to reserve 5-10% of the inflow to maintain reserves at a certain level that cannot be reduced.
При устойчивом напоре применяется больший коэффициент. With steady pressure, a larger coefficient is applied.
Пропускная способность дренажной системы может быть определена по известной формуле:
Q = 4·103·b , м3/ч, где b - диаметр труб системы, м;
Н - высота водяного столба (напор) в скважине, м;
L - длина скважины, м;
g - ускорение свободного падения 9,8 м/c2.The capacity of the drainage system can be determined by the well-known formula:
Q = 4 · 10 3 · b , m 3 / h, where b is the diameter of the pipes of the system, m;
N - the height of the water column (pressure) in the well, m;
L is the length of the well, m;
g - acceleration of gravity 9.8 m / s 2 .
После определения коэффициента К и регулирования расхода с помощью гидрозадвижки подсоединяют к скважине трубопровод, по которому подземную воду, изолированную от рудничной атмосферы и почвы выработок передают непосредственно в очистные сооружения или водосборник. При наличии в шахте тионовых бактерий вода в течение короткого времени становится шахтной. Установлено также, что изменение свойств воды (запах, цветность, вкус и т.д.) изменяются уже после 2 ч после отбора пробы, поэтому время пребывания изолированных подземных вод в водосборнике должно быть ограничено 2 ч, после чего эффективность предлагаемого способа будет уменьшаться. After determining the coefficient K and controlling the flow rate using a hydraulic valve, a pipeline is connected to the well through which underground water, isolated from the mine atmosphere and mine workings soil, is transferred directly to treatment facilities or a catchment. If there are thionic bacteria in the mine, the water becomes mine for a short time. It was also established that changes in the properties of water (smell, color, taste, etc.) change after 2 hours after sampling, so the residence time of isolated groundwater in the catchment should be limited to 2 hours, after which the effectiveness of the proposed method will decrease.
В то же время при соблюдении этого условия, как показывает опыт, эффективность способа очень высока. At the same time, subject to this condition, experience shows that the effectiveness of the method is very high.
Способ дает также возможность разбавлять попадающие в шахту рассолы за счет, например, привлечения несдренированных запасов пресных вод, залегающих на малых глубинах. The method also makes it possible to dilute brines falling into the mine due to, for example, attracting non-drained freshwater reserves occurring at shallow depths.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4807530 RU2014474C1 (en) | 1990-02-22 | 1990-02-22 | Method for reducing pollution of mine water |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4807530 RU2014474C1 (en) | 1990-02-22 | 1990-02-22 | Method for reducing pollution of mine water |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014474C1 true RU2014474C1 (en) | 1994-06-15 |
Family
ID=21504643
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4807530 RU2014474C1 (en) | 1990-02-22 | 1990-02-22 | Method for reducing pollution of mine water |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2014474C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2627054C1 (en) * | 2013-07-26 | 2017-08-03 | Чайна Юниверсити Оф Майнинг Энд Текнолоджи | Device and method for water drainage of fractured bedrock layers |
-
1990
- 1990-02-22 RU SU4807530 patent/RU2014474C1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2627054C1 (en) * | 2013-07-26 | 2017-08-03 | Чайна Юниверсити Оф Майнинг Энд Текнолоджи | Device and method for water drainage of fractured bedrock layers |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Gunnlaugsson et al. | Problems in geothermal operation–scaling and corrosion | |
CN102797442B (en) | Deep fluid diversion method | |
WO2019119933A1 (en) | Method for protecting/purifying water by recharging iron-containing sewage into stratum destroyed by coal mining | |
US4429740A (en) | Combination gas producing and waste-water disposal well | |
CN113461080A (en) | System and method for purifying water resources by utilizing collapse column under coal mine in karst mining area | |
RU2014474C1 (en) | Method for reducing pollution of mine water | |
Van Beek | Restoring well yield in the Netherlands | |
Kristensen et al. | Laboratory evaluation and field tests of a silicate gel system intended for use under North Sea conditions | |
RU2512150C2 (en) | Compound method for oil displacement out of bed by water-alternated-gas injection with use of well-head ejectors | |
RU2196885C1 (en) | Method of developing oil deposit with carbonate fissured reservoirs | |
CN114837739A (en) | Coal-water-heat collaborative co-mining and water disaster heat damage treatment system | |
CN219345045U (en) | Guiding device for deep well submersible pump for in-situ leaching uranium mining | |
RU106845U1 (en) | WATER RESET WELL | |
Deryaev | Analyses and studies for the selection of the method of dual completion operation of wells in multi-layer fields | |
CN103924632A (en) | Composite water intake technology and device with large-caliber radial well and siphon well | |
CN115288264B (en) | Coal mine high-salt mine water reinjection device and treatment method | |
RU2792128C1 (en) | Method for cementing the conductor, a technical column during the construction of wells | |
CN204492888U (en) | A kind of underground drainage system of hard geology and mine | |
RU2596777C1 (en) | Method for construction of the cluster site housing of initial water separation | |
RU2026954C1 (en) | Method for flushing of inclined and horizontal well | |
RU2327861C2 (en) | Method for developing oil deposit with gas cap | |
Suleymanov et al. | Improving the performance of geological exploration wells with the installation of cement bridges in the fight against lost circulation in the fields of the Baku archipelago | |
SU1423692A1 (en) | Mine water-draining installation | |
RU2011804C1 (en) | Process of running two or more fields located in one productive or hydraulically connected water-bearing level | |
Kropka | Quantitative analysis of supply from anthropogenic sources to mine workings of closed zinc-lead ore mines in the Bytom Trough (southern Poland) |