Лаборатория геологии техногенных процессов
Максимович Н.Г., Малеев Э.Е., Блинов С.М. Возможность создания искусственных геохимических барьеров для борьбы с негативными процессами в Кизеловском угольном бассейне // Экологические проблемы горного производства: Тез. докл. науч.-техн. конф.- М., 1993.-С.33-34. /0,12/
ВОЗМОЖНОСТЬ СОЗДАНИЯ ИСКУССТВЕННЫХ ГЕОХИМИЧЕСКИХ БАРЬЕРОВ ДЛЯ БОРЬБЫ С НЕГАТИВНЫМИ ПРОЦЕССАМИ В КИЗЕЛОВСКОМ УГОЛЬНОМ БАССЕЙНЕ
Н. Г. Максимович, Э. Е. Малеев, С. М. Блинов
В Кизеловском каменноугольном бассейне в настоящее время эксплуатируется 18 шахт глубиной около 500 м, которые разрабатывают угли повышенной зольности (12-45 %), с высоким содержанием серы (3-8 %). Сера находится в виде сульфидов (пирит, марказит), органических соединений и в элементном состоянии.
Разработка месторождения сопровождается длительным негативным воздействием на геологическую среду, обусловленным перемещением значительных объемов вещества. На поверхность земли, кроме угля, поступает значительное количество вмещающих пород, откачиваются подземные воды. Водопритоки в шахты достигают 2000 м3/ч, на 1 т добываемого угля приходится около 7 м откачиваемой воды. За год в поверхностные водотоки практически без очистки сбрасывается более 100 млн м3 кислых (рН 1-3) сточных вод, загрязненных сульфатами, закисным и окисным железом, алюминием, взвешенными веществами, микроэлементами (свинцом, медью, цинком, серебром, никелем, кобальтом) и характеризующихся сильнокислой реакцией среды. Химический состав вод в реках бассейна зачастую приближается к химическому составу шахтных вод. Естественные щелочные геохимические барьеры, возникающие на территории бассейна, характеризуются выпадением соединений железа, алюминия, серы и других элементов. Наблюдается появление несвойственных естественному аллювию соединений — лимонита, железисто-алюминиевых рентгеноаморфных гелей, сорбирующих тяжелые металлы.
Породы шахтных отвалов в условий поверхности земли подвергаются интенсивному выветриванию под воздействием таких процессов, как окисление, растворение, гидролиз и других. Интенсивное окисление в ряде случаев приводит к возгоранию отвалов.
Атмосферные осадки, взаимодействуя с породными отвалами, обогащаются растворимыми соединениями. Стоки с отвалов характеризуются сильнокислой реакцией среды (рН 1-3), высокой концентрацией сульфат-иона (до 30 г/л), железа (до 8 г/л) и минерализацией до 50 г/л. Инфильтрация стоков с отвалов и шахтных вод в зону аэрации отражается на химическом составе подземных вод, физико-механических и фильтрационных свойствах грунтов. Воды приобретают агрессивность к бетону, активизируются негативные процессы: карст, суффозия, оползни и другие.
Наиболее эффективным путем борьбы с негативными процессами является создание искусственных геохимических барьеров. Проводимые исследования показали возможность использования в качестве нейтрализующих реагентов имеющихся в большом количестве щелочных отходов, образующихся при переработке калийных солей расположенного рядом Верхнекамского месторождения, а также дробленых карбонатных пород, залегающих в надугольной толще.
|
|
|
