Динаміка компонентів твердої та рідкої фаз вуглевміщуючої товщі як основа згладжування техногенних аномалій - Автореферат

У вітчизняному і закордонному науково-практичному досвіді з управління фізико-хімічними процесами, що входять у технологічний комплекс відпрацювання вугільних пластів підземним способом, виділяються: гірничотехнічні заходи, що супроводжують гірничі роботи; спеціальні рекультиваційні заходи, водорегулювання в підземних умовах і на поверхні, очищення вод; створення протифільтраційних завіс і поховання шахтних вод у геологічні структури. Усі ці технології можуть бути ефективними в обмеженій зоні геологічної товщі шахтного поля і при їхньому застосуванні розглядаються досить автономно без увязування з загальними фізико-хімічними процесами, що супроводжують техногенне переміщення речовин в ланцюжку: вугленосна товща - шахтний відвал (ділянка рекультивації) - поглинаючий комплекс покривних відкладень - фільтраційний потік з поверхні в шахту і природний водотік. Аналіз ефективності застосування закачування мінералізованих шахтних вод у замкнуту геологічну структуру підказує дуже важливий напрямок у стабілізації фізико-хімічних аномалій при підземному відпрацюванні вугілля - концентрації макро-і мікрокомпонентів у твердій і рідкій фазах геологічного середовища можна згладити за координатою часу, не змінюючи їх обємного вмісту в цілому, що і визначає тему та ідею досліджень. Мета дисертаційної роботи полягає в дослідженні домінуючих фізико-хімічних факторів у динаміці переміщення твердої і рідкої фаз геологічного середовища при веденні гірничих робіт та обґрунтуванні на цій основі технологічних заходів для згладжування аномальних концентрацій макро-і мікрокомпонентів. Виконати моделювання гідрогеохімічних процесів у різних зонах переміщення твердої і рідкої фаз геологічного середовища на шахтному полі щодо вибору технологічних заходів для згладжування аномальних концентрацій макро-і мікрокомпонентів.В основу аналізу покладені сучасні уявлення про геохімічні цикли, що торкаються усіх фаз в розвитку Землі (Б.Р. Гірнича промисловість є одним із самих могутніх факторів перетворення геологічного середовища, обумовленим, у першу чергу, динамікою твердої і рідкої фаз. Це виявляється при водовідливі, виїмці і складуванні гірських порід, просіданні земної поверхні. У вітчизняному і закордонному науково-практичному досвіді розвивається низка напрямків з технологічного увязування процесів розробки родовищ і відновлення геологічного середовища, що, мабуть, найбільше раціонально (І.Л. Це визначило задачі дисертаційної роботи з обґрунтування технологічного згладжування гідрогеохімічних аномалій у межах усього ланцюжка переміщення твердої і рідкої фаз геологічної товщі шахтного поля (рис.Місце розташування трьох експериментальних ділянок відвалів шахтних порід було визначено за різним сполученням геологічних і гідрогеологічних умов, що відбивали заплавне і вододільне положення рельєфу. Термодинамічний аналіз парагенетичних асоціацій мінералів у залежності від співвідношення кислотно-лужних й киснево-відновлювальних комплексів у породах при температурі гірських порід, яка змінюється, у природному заляганні і шахтних відвалах показав (рис. Концентрації цих іонів у процесі взаємодії розчину з пробами ґрунту в області РН = 2,0 збільшуються в 2-3 рази вище вихідних, тобто в даних умовах спостерігається десорбція іонів марганцю, хрому і заліза з породи в розчин. Перший фактор, що має високі кореляції з двома компонентами (Na і Cl-), відбиває посилення ролі спадної фільтрації у формуванні хімічного складу підземних вод бучаксько-київських відкладень. У четвертому розділі обґрунтований комплекс математичних моделей руху твердої і рідкої фаз геологічного середовища в процесі підземного вуглевидобутку, що відбивають ланцюжок: вугленосна товща - шахтний відвал (ділянка рекультивації) - поглинаючий комплекс покривних відкладень - фільтраційний потік з поверхні в шахту і природний водотік.Виконані дослідження є завершеною науково-дослідною роботою, в якій вирішена актуальна науково-прикладна задача щодо встановлення закономірностей прояву домінуючих фізико-хімічних факторів у геологічній товщі шахтного поля при підземному відпрацюванні вугільних пластів і використанні цих закономірностей в обґрунтуванні технологічного впливу для згладжування аномалій у концентраціях макро-і мікрокомпонентів. Експериментальні й аналітичні дослідження фізико-хімічних змін у процесі переміщення твердої і рідкої фаз геологічного середовища у вузлових ділянках ланцюжка їх руху при підземній розробці вугілля в Західному Донбасі показують, що в гірських породах при температурі гірських порід, що змінюється, у природному заляганні і шахтних відвалах найбільш активні алюмосилікати, сульфіди і карбонати заліза, що створюють кисле середовище з пригнобленою рухливістю натрієво-калієвих зєднань. Показано, що деструктивні фактори у вигляді тепла, води і кисню впливають на розсіяну органіку в шахтній породі, що міститься в умовах природного залягання в межах 1-22 %. Установлені фактори техногенного метаморфізму РО служать для вибору способу утилізації шахтної породи, коли д

2. Основний зміст роботи