Введение
Глава 1 Аналитический обзор и постановка задач исследований 10
1.1 Влияние сточных вод угледобывающих предприятий на окружающую среду 10
1.2 Существующие технологии предотвращения загрязнений водных объектов промышленными шахтными водами 15
1.3 Современное моделирование процесса фильтрования 23
Выводы 29
Цель и идея работы. Постановка задач исследований 30
Глава 2 Мониторинг экологической эффективности технологий водоотлива действующих и ликвидированных угольных шахт 32
2.1 Технологические схемы и эффективность очистки шахтных вод в Подмосковном угольном бассейне 32
2.2 Технологические схемы и эффективность очистки шахтных вод в Кузнецком угольном бассейне 38
2.3 Технологические схемы и эффективность очистки шахтных вод в Донецком угольном бассейне 44
2.4 Гидрологический мониторинг горных отводов ликвидированных шахт Восточного Донбасса 48
Выводы 50
Глава 3 Физические модели и математическое описание технологических процессов очистки и обеззараживания шахтных вод 51
3.1 Теоретическое обоснование закономерностей движения загрязненных шахтных вод в фильтрах очистки 51
3.2 Физическая модель и математическое описание диффузионного переноса загрязнений в фильтре очистки 56
3.3 Математическая модель движения шахтных вод в фильтрах очистки и результаты вычислительного эксперимента 59
3.4 Физическая модель и математическое описание динамики популяции микроорганизмов в шахтных водах 63
Выводы 68
Глава 4 Обеспечение экологической безопасности при эксплуатации систем водоотлива действующих и ликвидированных угольных шахт 70
4.1 Комбинированные технологические схемы применения фильтров и методов обеззараживания шахтных вод 70
4.2 Экспериментальные исследования фильтра-дезинфеканта для очистки и обеззараживания шахтных вод 77
4.2.1 Конструкция экспериментального фильтра-дезинфектанта 77
4.2.2 Описание пилотной установки фильтров-дезинфектантов 77
4.2.3 Показатели, используемые для определения эффективности работы пилотной установки 79
4.2.4 Выбор фильтрующей загрузки для фильтров-дезинфектантов 80
4.2.5 Определение технических параметров работы фильтров-дезинфектантов 82
4.2.6 Анализ показателей эффективности работы фильтров-дезинфектантов 85
4.3 Разработка конструкции фильтра-озонатора и технологической схемы для очистки и обеззараживания шахтных вод 87
Выводы 92
Глава 5 Методика расчета системы очистки и обеззараживания шахтных вод при использовании фильтра-дезинфеканта 93
5.1 Описание алгоритма расчета 93
5.2 Пример расчета для условий системы водоотлива на шахте Кузбасса 98
Выводы 101
Заключение 102
Список использованной литературы 104
Приложение 1 Сводно-совмещенный план разреза "Киселевский" 115
Приложение 2 Гидродинамическая схема затопления ликвидируемых шахт Восточного Донбасса 116
Приложение 3 Динамика уровней затопления гидравлически связанных шахт "Южная" и им. Красина 117
Приложение 4 Динамика уровня затопления шахты им. Кирова по замерам в наблюдательной скважине №9114 118
Приложение 5 Гидрохимическая ситуация на участке откачки, очистки и сброса вод ликвидируемых шахт «Южная» и им. Красина. 119
Приложение 6 Вычисления для определения параметров работы экспериментального фильтра-дезинфектанта 120
Приложение 7 Устройство экспериментального фильтра-дезинфектанта.. 128
Приложение 8 Технологическая схема экспериментальной установки в лаборатории 201 корпуса 8 ТулГУ 129
