Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2014474C1 - Method for reducing pollution of mine water - Google Patents

Method for reducing pollution of mine water Download PDF

Info

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
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.К. Шаульский
Г.М. Шабанов
Original Assignee
Шаульский Александр Константинович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Шаульский Александр Константинович filed Critical Шаульский Александр Константинович
Priority to SU4807530 priority Critical patent/RU2014474C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2014474C1 publication Critical patent/RU2014474C1/en

Links

Landscapes

  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)

Abstract

FIELD: reducing pollution of mine water. SUBSTANCE: method involves determining points of inflow of underground water, drilling uprising drain holes at an angle of 30± 10° to prevailing open fissures of water-bearing horizon, setting up casing pipes, installing hydraulic check valves and pressure gauge and connecting to the hole a pipe for delivery of underground water into cleaning facilities or water receivers. Water is taken from water receivers not later than 2 h after their filling. EFFECT: reduction of oxidizing processes achieved by limiting the time of effect of mine medium on underground water entering the mine. 2 cl

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

Figure 00000001
≥ 1 коэффициент К2 может быть принят равным 1.With the ratio
Figure 00000001
≥ 1, the coefficient K 2 can be taken equal to 1.

При соотношении

Figure 00000002
< 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
Figure 00000002
<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

Figure 00000003
, 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
Figure 00000003
, 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)

1. СПОСОБ СНИЖЕНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ШАХТНОЙ ВОДЫ, включающий бурение восстающих скважин в водоносные горизонты на участках поступления воды, дренаж воды из водоносных горизонтов по скважинам, передачу шахтной воды от источников поступления до водосборников или очистных сооружений и сокращение пути движения шахтной воды по горным выработкам, отличающийся тем, что с целью сокращения окислительных процессов в шахтной воде путем ограничения времени воздействия шахтной среды на поступающую из водоносных горизонтов воду, в восстающих буровых скважинах устанавливают изолирующие пробки, соединенные с обсадными трубами, оборудуют скважины гидрозадвижкой и манометром и соединяют обсадные колонны с изолированным трубопроводом, который устанавливают в горных выработках, определяют запасы водоносного горизонта, сравнивают их с пропускной способностью системы скважина - трубопровод и передают воду из восстающих скважин по изолированному трубопроводу в водосборник или очистные сооружения, при этом скважины бурят под углом (30 ± 10)o к простиранию преобладающей открытой трещиноватости водоносного горизонта, а расход воды устанавливают с соблюдением условия предохранения водоносных горизонтов от истощения.1. METHOD FOR REDUCING MINE WATER POLLUTIONS, including drilling of rising wells into aquifers at water supply sites, drainage of water from aquifers through wells, transfer of mine water from sources to water collectors or treatment facilities, and shortening of the path of mine water through mine workings, differing the fact that in order to reduce oxidative processes in mine water by limiting the time of exposure of the mine environment to the water coming from aquifers in rising drilling wells In important areas, insulating plugs are installed, connected to the casing pipes, equipping the wells with a hydraulic valve and a manometer, and connecting the casing strings to the insulated pipelines, which are installed in the mine workings, determine the aquifer reserves, compare them with the capacity of the well-pipeline system and transfer water from the risers through an isolated pipeline into the catchment or treatment facilities, while the wells are drilled at an angle of (30 ± 10) o to the strike of the prevailing open fracture ty of the aquifer, and the water flow rate is established in compliance with the conditions for the protection of aquifers from depletion. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при подаче воды из водоносного горизонта по трубопроводу время нахождения подземной воды в водосборнике устанавливают не более 2 ч. 2. The method according to claim 1, characterized in that when the water is supplied from the aquifer through the pipeline, the time spent by the underground water in the catchment is set to no more than 2 hours.
SU4807530 1990-02-22 1990-02-22 Method for reducing pollution of mine water RU2014474C1 (en)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)