Розмір депресійної воронки залежить від: геологічних та гідрогеологічних умов району родовища; тривалості розробки родовища; коефіцієнту фільтрації ґрунтів; площі та потужності пластів, який ми розробляємо; кількості дренажних точок та їх взаємного розташування; типу і розташування гірничої виробки; інтенсивності і тривалості водозабору та динамічного притоку води в кар’єр. Найбільші розміри депресійної воронки характерні для тріщинуватих та за карстових порід на деяких родовищах в межах депресійної воронки формується гідравлічний зв'язок декількох напірних водносних горизонтів (артезіанські води), що призводить до переливання води із вище розташованих горизонт ва у нжжні. Депресійна воронка при цьому охоплює водоносні горизонти і ґрунтові води різного тиру, що мають гідравлічний зв'язок із поверхневими водами. Це призводить до поповнення запасів підземних вод поверхневими водами. Розміри депресійної воронки обов’язково залежать від наявності і розташування поверхневих водотоків і водойм.
Вплив осушення родовищ корисних копалин на природне середовище
1. різкі зміни природного режиму поверхневих і підземних вод
2. зменшення запасів високоякісних прісних вод, які використовують для комунально-побутового комплексу
3. при спрацюванні динамічних запасів підземних вод виникає небезпека забруднення прісної води мінералізованою, що призводить до зниження якості води і робить не придатною для водоспоживання
4. скидання у поверхневі водотоки здренованих кар’єрних вод призводить до їх хімічного забруднення
5. зменшення запасів води, яка має бальнеологічні властивості
6. негативний вплив відвалів розкривних і вміщуючих порід, а також будівництва гідротехнічних споруд (ГТС) на режим, стан і динаміку руху поверхневих, ґрунтових і артезіанських вод. Великі за об’ємом відвали мають велику площу водозбору води атмосферних опадів, які стікають з поверхні відвалів, або ті, що фільтруються через товщу порід відвалів забруднюють і засмічують поверхневі води механічними, хімічними, токсичними і радіоактивними домішками. Інфільтрація води в основі відвалу і спорудження ГТС призводять до підняття рівня ґрунтових вод, до заболочення прилеглих територій та заболочення контуру основи самого відвалу
Забруднення вод
1. На гірничо-добувних підприємствах характерно значне перевищення об’ємів СВ над об’ємами водоспоживання для потеб забезпечення технологічних процесів. Дренажні води, які стікають із поверхні відвалів не можуть бути без відповідної підготовки і очистки використані в замкненому циклі гірничого виробництва; при відсутності очисних споруд недоброякісні СВ потрапляючи у поверхневі забруднюють їх: породним мінеральним пилом; зваженими частками; часточками глини; паливно-мастильними матеріалами; підвищеною температурою.
2. Геохімічні процеси, які протікають у водоймах і ґрунтах у зв’язку із розробкою родовищ КК східні за своїми властивостями із природними геохімічними процесами, що обумовлені зміною хімічного складу води, вітровою та водною ерозією та вивітрюванням гірських порід, але природно-геохімічні процеси протікають із малою швидкістю і суттєво не порушують рівновагу між геосистемами
3. Внаслідок перенесення ЗР на значні відстані локальний вплив гірничого підприємства переходить у регіональний (в основу покладено Закон України “Про надзвичайні ситуації” – класифікація НС за територіальним поширенням).
4. Негативний вплив дренованих вод на водотік малих та середніх річок України.
Засмічення вод
При відкритій розробці КК, які розташовані у безпосередній близькості до поверхневих водойм та водотоків, відбувається механічне засмічення водного басейну і як наслідок змінюється характер і зовнішній вигляд берегової прибережної зони (смуги). Відкачування і відведення вод за межі шахтних і кар'єрних полів здійснюється за допомогою пристроїв водовідливу і водовідведення. Система водовідливу підрозділяється на дільничних і загальношахтних.
Водозахист гірських вироблень — система заходів щодо запобігання або обмеження надходження в гірські вироблення (головним чином в забої здобичі) поверхневих, підземних і шахтних вод. Водозахист від поверхневих вод включає заходи щодо осушення родовища корисних копалини і додатково: тампонування тріщин осідання на поверхні землі (у шахтах) глинистим та ін. матеріалом або вирівнювання і утрамбовування країв мульд осідання; застосування систем розробки без залишення вироблених просторів (з їх закладкою).
Водопритоки з гірських підприємств прямують по шляхах, що забезпечують мінімальне додаткове забруднення оточуючого середовища. Для цього риють ізольовані від гірського масиву водовідливні канави, на кар'єрах регулюють внутрішньокар'єрний стік, використовуючи тимчасові відстійники. Крім того, шахтні води очищають (освітлюють від механічних домішок, нейтралізують, витягують органічні сполуки, солі і метали фізичними, хімічними і біохімічними методами), використовують в замкнутому циклі гірничодобувного виробництва.
2.3.3 Склад стічних вод гірських підприємств
Залежно від походження стічні води розділяються на виробничі, господарсько-побутові і атмосферні.
Виробничі води підрозділяються на забруднені (мінеральними, органічними і мінеральними + органіческими домішками) і нормативно чистих.
Води, попутно витягувані при здобичі корисної копалини, розділяються на шахтні, кар'єрні і дренажні, які складають близько 90% всіх стічних вод гірських підприємств. Склад шахтних і кар'єрних вод змінюється в широкому діапазоні залежно від гірничо-геологічних, гідрологічних і технологічних умов. Дренажні води в більшості випадків відносяться до нормативно-чистих.
За значенням рН (водневого показника, що є негативним десятковим логарифмом концентрації водневих іонів) шахтні, кар'єрні і дренажні води ділять на нейтральні (рН = 6,5...8,5); кислі (рН < 6,5) і лужні (рН > 8,5).
За ступенем мінералізації розрізняють прісні (зміст сухого залишку до 1 г/л), слабосолонуваті (1...3 г/л), солонуваті (3...5 г/л), сильносолонуваті (5...10 г/л), солоні (10...25 г/л), сильно солоні (25...50 г/л) води, а також рассоли — більше 50 г/л.
Чим вище мінералізація шахтних, кар'єрних і дренажних вод, тим вище їх жорсткість, яка коливається від 5 до 30 мг * экв/л.
Вміст зважених речовин в шахтних і кар'єрних водах коливається від 10...30 до 500...600 міліграм/л і вище, але зазвичай не перевищує 1000 міліграм/л, а нафтопродуктів — від слідів до 0,2...0,8 міліграм/л і вище.
Бактерійна забрудненість може змінюватися в межах 0,001.. .4,0. Колітитр (кількість води, мл, в якому виявляється 1 кишкова паличка) для шахтних вод — від 0,01...0,001 мл до 100 мл. Колііндекс, або найбільш вірогідне число (НВЧ) — кількість кишкових паличок, що знаходяться в 1 л води, для сильнозабрудених вод більше 10000, забруднених більше 100, задовільних більше 10, хороших менше 3.
Дуже великий вплив скидання стічних вод гірничих підприємств в малі і середні річки, внаслідок чого їх стік може зрости в 1,5...3,0 і більше разів. При цьому змінюються якості і тепловий режим вод в цих водоймищах. [11]
Підприємства гірської промисловості США скидають в природні басейни щорічно близько 7,6 млрд. м3 стічних вод, майже 10 тис. км. річок і струмків і близько 12 тис. га водної поверхні забруднено водами кислого і лужного складу, що поступають з вугільних розрізів.
Заходи щодо охорони природних вод особливо актуальні для відкритого способу розробки родовищ корисних копалини, оскільки при такому способі розкриваються всі водоносні горизонти, що залягають в товщі порід, що розробляється, причому депресійні воронки охоплюють обширні прилеглі території. Під нормами водовідведення розуміється максимально допустиме при виробництві одиниці продукції або виконуваної роботи кількість стічних вод, що відводяться. У основі норм водовідведення шахт і розрізів лежать питомі значення приток шахтних, кар'єрних і дренажних вод. Завдання нормування і класифікація норм водовідведення аналогічні нормам водоспоживання.
Екологічна стратегія гірничого підприємства в раціональному водокористуванні повинна базуватися на обліку водного чинника на всіх рівнях гірського циклу, починаючи з геологорозвідки родовища і закінчуючи використанням отриманого продукту споживачем. На стадії обґрунтування схем розтину і розробки родовища необхідно передбачати заходи, максимально знижуючі водопритоки і порушення гідрології району.
По ступеню екологічності вживані системи водозбору і водовідливу можна класифікувати на три групи. До першої групи — пасивною — відносяться системи, основна мета яких — відкачування вод з гірських вироблень. Друга група — активна — об'єднує системи, призначені для видачі на поверхню вод із стабільними параметрами якості і пониженим змістом зважених речовин (для чого необхідні великі розміри водозбірників і резервуарів освітлювачів). Найбільш прогресивна маловідхідна група систем водозбору і водовідливу, в яких максимально використовується шахтна вода без попередньої видачі її «на гора». При цьому до заходів активної системи додаються селективне відкачування і спеціальні очисні споруди, розміщені в підземних гірських виробленнях.
Необхідний ступінь очищення стічних вод при скиданні у водні об'єкти визначається станом водоймища-приймача і можливим ступенем їх розбавлення залежно від ГДК різних забруднюючих інгредієнтів. При цьому повинна виконуватися умова:
С1 /ГДК1 + С2/ГДК2+ ... + Сn/ГДКn ≤ 1
де С1, С2, ... Сn „ — концентрації речовин, що поступають у водні об'єкти, з однаковими лімітуючими показниками шкідливості, а також шкідливих домішок від вище розташованих скидів стічних вод.
Максимально допустиму концентрацію шкідливих речовин з урахуванням розбавляючої здатності водних об'єктів можна визначити, вирішуючи рівняння: