№68-05

Обґрунтування екобезпечного рівня вод шахти №2 «Новогродівська» для захисту прилеглих територій від підтоплення

Д.В. Рудаков¹, І.О. Садовенко¹, О.В. Інкін¹, Н.І. Деревягіна¹

¹ Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна

Coll.res.pap.nat.min.univ. 2022, 68:58-66

https://doi.org/10.33271/crpnmu/68.058

Full text (PDF)

АНОТАЦІЯ

Мета. Прогнозне обґрунтування змін гідродинамічних умов шахти № 2 «Новогродівська» в період її закриття та роботи геотермальних системз визначенням необхідної потужності водовідливних установок, здатних попередити підтоплення на прилеглих до шахти територіях.

Методика. Загальний шахтний водоприток розраховано за допомогоюаналітичних співвідношень геофільтрації та емпіричних залежностей з урахуванням швидкості підйому рівня шахтних вод на попередніх стадіях затоплення та гідродинамічного зв’язку з гірничими виробками сусідніх шахт ім. Д.С. Коротченка та № 1-3 «Новогродівська», а також об’єму виробленого простору та наявних геолого-структурних тектонічних порушень.

Результати. Розрахований за різними підходами загальний водоприток до шахти № 2 «Новогродівська» знаходиться у діапазоні 2000 – 2200 м³/добу та може коливатися залежно від перетікання з сусідніх шахт, інфільтрації атмосферних опадів в діапазоні 30 –50 мм/рікі притоку з верхнього водоносного горизонту. Для підтримання гідродинамічно та екологічно безпечного рівня +185 м в період закриття шахти та роботи геотермальних систем цей водоприток має повністю відбиратися водовідливними установками та скидатися до гідрографічної мережі за межами зони водозбору на території шахтного поля.

Наукова новизна. Запропонований в роботі новий комплексний підхід до визначення загального водопритоку в процесі закриття шахти дозволяє обґрунтовано врахувати гідродинамічні умови на її території, геолого-гідрогеологічну будову та вплив різних природно-техногенних факторів.

Практична значимість. Отримані в ході розрахунків дані про величиниводопритоку до шахти № 2 «Новогродівська»використані для визначення необхідної потужності водовідливних установок, що дозволить попередити підтоплення та запобігти прояву несприятливих фізико-геологічних явищ на прилеглих до шахти територіях. Крім того, розраховані величиниводопритокупередбачається застосовувати при визначенні технологічних і техніко-економічних показників геотермальних систем.

Ключові слова: затоплена шахта, водоприток, шахтні води, безпечний рівень, підтоплення.

Перелік посилань

1. Финкельштейн,З. Л.,Кучин,И.Н., &Бойко,Н.З. (2004). О возможности использования подземных шахтных вод для промышленных, сельскохозяйственных и бытовых целей.Вісник Сумського державногоуниверситету,2,195–198.
2. Гавриленко,Ю. Н., & Ермакова,В.Н.(2004). Техногенные последствия закрытия угольных шахт Украины:монография.Nord-press.
3. LANUV, N. (2018). Landesamt für Natur, Umwelt, und Verbraucherschutz nordrhein-westfahlen: Potenzialstudie warmes Grubenwasser–Fachbericht 90. Recklinghausen, Germany.
4. Banks, D., Athresh, A., Al-Habaibeh, A., & Burnside N. (2019). Water from abandoned mines as a heat source: practical experiences of open- and closed-loop strategies, United Kingdom. Sustainable Water Resources Management, 5. 29–50.
   https://doi.org/10.1007/s40899-017-0094-7
5. Loredo, C., Roqueñí, N., & Ordóñez A. (2016). Modelling flow and heat transfer in flooded mines for geothermal energy use: A review. Int J of Coal Geology, 164, 115–122.
   https://doi.org/10.1016/j.coal.2016.04.013
6. Burnside,N.M., Banks,D., Boyce,A.J. (2016). Sustainability of thermal energy production at the flooded mine workings of the former Caphouse Colliery, Yorkshire, United Kingdom. Int J Coal Geol, 164,85–91.
7. Rudakov, D., Inkin, O., Dereviahina, N., & Sotskov, V. (2020). Effectiveness evaluation for geothermal heat recovery in closed mines of Donbas. E3S Web of Conferences 201, 01008 Ukrainian School of Mining Engineering, 1–10.
   https://doi.org/10.1051/e3sconf/202020101008
8. Sadovenko, I., Inkin, O., Dereviahina, N., & Khryplyvets, Y. (2019). Actualization of prospects of thermal usage of groundwater of mines during liquidation. E3S Web of Conferences 123, 01046.
   https://doi.org/10.1051/e3sconf/201912301046
9. Заключение о результатах работы «Прогноз изменения эколого-гидрогеологических условий после полной ликвидации шахты №2 «Новогродовская».(2015). Artyomovskaya GGP.
10. Питаленко, Е. И., Артеменко, П. Г., Педченко, С. В., & Ягмур А. Б. (2007). Время затопления шахт: прогноз и факт. Наукові праці УкрНДМІ НАН України,1, 165–172.
11. Дьяченко,Н. А., Шевченко,Е. Н., &Кучук,В. Ф. (2012). Гидродинамика затопления угольных шахт в условиях деформационного режима сдвиговой зоны. Наукові праці УкрНДМІ НАН України, 10,192–218.
12. Усенко,В. В., &Лисянская,Л. А. (2000). Заключение о результатах работы «Разработка прогноза геофильтрации и управления подземными водами в горном массиве на поле шахты № 2 «Новогродовская» ГХК «Селидовуголь» и граничных шахт при её ликвидации».Artyomovskaya GGP.
13. Гідрогеологічний прогноз про можливий приток шахтних вод та загрозу прориву води до ВП «Шахта 1-3 «Новогродівська» ДП «Селидвугілля» з закритої шахти № 2 «Новогродівська».(2018). DRGP«Donetskgeology».
14. Улицький, О. А., Єрмаков, В. М., Луньова, О. В., & Бойко, К. Є. (2019). До питання оцінки прогнозу змін гідрогеологічних умов техноекосистем Селидівської групи шахт. Екологічна безпека та природокористування, 4 (32), 32–42.
15. Альтовский, М. Е. (1962). Справочник гидрогеолога. Gosgeoltekhizdat.
16. Бэр,Я., Заславски,Д., &Ирмей С. (1971). Физико-математические основы фильтрации воды. Mir.

• < Попередня
• Наступна >