Анотація до роботи:

Малишевська О.С. Науково-технічні методи і засоби зменшення техногенного навантаження на довкілля в районі затоплених калійних шахт (на прикладі рудника „Калуш”). - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 21.06.01 -

екологічна безпека. - Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, Івано-Франківськ, 2006.

Дисертацію присвячено проблемі зменшення техногенного впливу калійних шахт на довкілля шляхом розробки науково-технічних методів та засобів.

Проведений аналіз і встановлено масштаби гідрохімічного та гідродинамічного впливу затоплених калійних шахт на довкілля.

Доведено переваги регульованого затоплення для ліквідації соляних шахт шляхом аналізу даних з просідання, зсувів і провалів.

Розроблені методика тривимірного прогнозування, математичні моделі і програми, для встановлення масштабів та прогнозу розповсюдження забруднення у підземних водах.

Обґрунтовано переваги переробки розсолів над закачкою в підземні і скидом у поверхневі води.

Удосконалено технологію випаровування розсолів, встановлено склад і технологію підготовки калійних відходів для переробки на розробленій випарній установці. Розроблено замкнуту екологічно-безпечну схему переробки відходів.

У дисертаційній роботі наведене теоретичне узагальнення і вирішення наукової задачі зі зменшення наслідків впливу керованого затоплення калійних шахт Прикарпаття на навколишнє середовище, шляхом розробки та впровадження науково-технічних природоохоронних методів і засобів.

Основні наукові і практичні результати дисертаційної роботи наступні:

1. На підставі виконаного аналізу та проведених досліджень впливу затоплених калійних шахт на довкілля встановлено, що основним джерелом сольового забруднення поверхневих і підземних вод є розміщені у виробках високомінералізовані розсоли (350 – 400 г/дм³), забруднення гідросфери проходить через канали гідродинамічного зв’язку (карстові провали, стовбури свердловин і шахт), між розсолами затоплених шахт і водоносними горизонтами.

2. Запропоновано, для зменшення наслідків впливу керованого затоплення шахт на довкілля, застосувати метод спорудження баражної завіси з місцевих водонепроникних матеріалів навколо вже існуючих провалів і виділених у результаті досліджень ареалів засолення.

3. Розроблена та впроваджена математична модель розрахунку прогнозування розповсюдження забруднюючих речовин по каналах гідродинамічного зв’язку зі створеними на її основі методикою, та САПР „Еколог”, з метою кількісної оцінки впливу виносу солей із затоплених гірничих виробок у підземні та поверхневі водоносні горизонти, шляхом молекулярної дифузії.

Після реалізації даної моделі, для рудника „Калуш”, встановлено, що забруднення водоносного горизонту, за рахунок виносу солей шляхом молекулярної дифузії, носитиме локальний характер і проявиться лише через 130 років після заповнення каналу зв’язку прісними водами (при коефіцієнті молекулярної дифузії із каналу зв’язку D_м = 110^-6 м/с і швидкості руху підземних вод 1,5 м/добу).

4. Розроблена та впроваджена математична модель тривимірного прогнозування розповсюдження забруднюючих речовин у підземному водоносному горизонті зі створеними на її основі методикою, та САПР „Ореол”, для прогнозування процесу площинного розповсюдження ареалу сольового забруднення у підземних водоносних горизонтах. З її допомогою можна: визначити концентрацію забруднюючої речовини у будь-який час, у будь-якому місці ареалу забруднення; дати прогноз щодо форми, розмірів, швидкості просування і зміні у часі та просторі ареалу забруднення у підземних водах; підібрати і впровадити конкретні, максимально ефективні природоохоронні заходи для попередження, локалізації і ліквідації наявного та можливого забруднення.

5. Розроблено метод зменшення негативного впливу на довкілля розсолів, які витісняються із затоплених калійних шахт, шляхом скиду розсолів у маловодні водотоки, підчас повеней і паводків, з урахуванням їх асимілюючих властивостей. Дослідженнями встановлено, що кратність розведення для розсолів концентрацією 250 г/дм³ має становити 436 (разів для хлоридів, як по переважаючому компоненту), при середній витраті води в річці 7500 м³/год можна скинути 12,9 м³/год,

309,63 м³/добу або 113 тис. м³/рік, за умови постійного гідромоніторингу поверхневих вод.

6. Запропоновано відновити утилізацію надлишкових розсолів методом скиду у підземні водоносні горизонти. Для підтвердження його економічної та екологічної доцільності, можливості практичної реалізації, проведено розрахунки приймальності і зони впливу на водоносний горизонт захоронення надлишкових розсолів. Розрахунками встановлено, що через одну поглинаючу свердловину можна утилізувати від 680 до 890 м³/добу (від 240 до 325 тис. м³/рік) розсолів, а радіус їх розповсюдження у водоносному горизонті через 50 років становитиме всього 504,2 м.

7. Розроблено термічні установка і технологія з переробки відходів полімінеральних калійних руд (розсолів до 630 тис. м³/рік), з одержанням кінцевих продуктів – кухонної – 14 т/год та технічної – 12 т/год солей і сировини для виробництва штучного карналіту (мінеральне добриво).

Публікації автора:

1. Семчук Я.М., Малишевська О.С. Дослідження процесів розчинення та вилуговування соляних порід для оцінки наслідків затоплення калійних шахт // Хімічна промисловість України. 2002. -№1, с. 9-12.

2. Семчук Я.М., Малишевська О.С. Дослідження порушення соляного масиву навколо виробок калійних шахт та впливу вологості на міцність порід // Уголь Украины. – 2002.- №2-3, с. 22-23.

3. Малишевська О.С., Семчук Я.М., Бараненко О.Б. Підземне захоронення промислових стоків // Екологія довкілля та безпека життєдіяльності. – 2004. - №3. – С. 35-38.

4. Малишевська О.С., Семчук Я.М., Кнігініцька Л.П. Екологічні проблеми при ліквідації калійних видобувних підприємств Прикарпаття // Экотехнологии и ресурсосбережение. – 2004. - №3. – С. 51-56.

5. Малишевська О.С. Регульований скид високо мінералізованих розсолів у поверхневі водотоки, як вимушений тимчасовий захід їх знешкодження // Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету: Наукові праці КДПУ. – Кременчук: КДПУ, 2004. – Вип. 4/2004 (27). – С. 162-164.

6. Малишевська О.С., Семчук Я.М., Кнігініцька Л.П. Екологічна ситуація в районах розробки та переробки полімінеральних калійних руд Прикарпаття // Экотехнологии и ресурсосбережение. – 2004. - №4. – С. 47-53.

7. Малишевська О.С. Геофільтраційна модель визначення зміни концентрації забруднюючих речовин по каналах гідродинамічного зв’язку на прикладі затоплених калійних виробок Калуш-Голинського родовища // Экотехнологии и ресурсосбережение. – 2004. - №5. – С. 58-63.

8. Малишевська О.С. Соляні шахти Прикарпаття. Водоохоронні заходи у районі затоплених гірничих виробок // Хімічна промисловість України. – 2004. - №3. – С. 37-42.

9. Деклараційний патент України № 67391 А. Малишевська О.С., Семчук Я.М., Бараненко О.Б. Спосіб прогнозування розповсюдження забруднюючих речовин по каналах гідродинамічного зв’язку. Бюл. № 6, 15.06.2004. МПК G01V5/00, 9/00.

10. Патент України № 75177. Кнігініцька Л.П., Семчук Я.М., Малишевська О.С. Спосіб переробки відходів, одержаних при переробці полімінеральних калійних руд, Бюл. №3, 15.03.2006. МПК С01D3/00.

11. Патент України № 76241. Кнігініцька Л.П., Семчук Я.М., Малишевська О.С. Установка для переробки відходів одержаних при переробці полімінеральних калійних руд, Бюл. №6, 15.06.2006. МПК В01D 1/12.

12. Малишевська О.С. Аналіз дослідження механізму розчинення калійних солей // Матеріали науково-технічній конференції професорсько-викладацького складу ІФНТУНГ. - м. Івано-Франківськ, 2002 р - С. 31-33.

13. Семчук Я.М., Малишевська О.С. Методи боротьби з припливами вод і розсолів на калійних рудниках // Там же. С. 33-34.

14. Малишевська О.С. Вимоги до методів вивчення ареалів розсіювання забруднюючих речовин в підземних водах // Матеріали Міжнародної науково-практичної конференції „Україна наукова”. Том 15. Екологія. – Дніпропетровськ – Івано-Франківськ: Наука і освіта, 2003. - С. 18-19.

15. Малишевська О.С. Причини виникнення карстових лійок та розсолопроявів на соленосних родовищах Передкарпаття // Матеріали Міжнародної науково-практичної конференції „Проблемы комплексного освоения горнодобывающих регионов”. – Дніпропетровськ – Кривий Ріг: 2003. - С. 39-40.

16. Семчук Я.М., Малишевська О.С. Вплив регульованого затоплення калійних шахт рудника „Калуш” на довкілля // Матеріали Міжнародної науково-практичної конференції „Динаміка наукових досліджень „2003”. Екологія. Дніпропетровськ – Черкаси - Одеса: Наука і освіта, Том 14, 2003. - С. 45-46.

17. Малишевська О.С., Бараненко О.Б. Проблема підтоплення на техногенно порушених територіях і можливі шляхи її вирішення // Матеріали ІІ Міжнародній науково-практичній конференції „Нагальні питання вирішення проблеми підтоплення ґрунтовими водами територій міст та селищ міського типу” (м., 28-31 жовтня 2003 р). –Харків: Товариство «Знання» України. - 2003. - С. 23-25.

18. Малишевська О.С., Семчук Я.М. Регульований скид розсолів калійного виробництва у поверхневі водотоки, як вимушений тимчасовий захід їх знешкодження // Матеріали VІІ Міжнародної науково-практичної конференції студентів, аспірантів та молодих вчених „Екологія. Людина. Суспільство.” – Київ: КПІ «Видавництво «Політехніка». - 2004. - С. 146.

19. Малишевська О.С. Утилізація промислових стоків шляхом закачування у підземні водоносні горизонти // Матеріали ІІІ Міжнародної науково-практичної конференції „Динаміка наукових досліджень „2004””. Екологія. – Дніпропетровськ: Наука і освіта, Том 33, 2004. - С. 51-52.

20. Малишевська О.С., Семчук Я.М. Проблема утилізації розсолів калійного виробництва та шляхи її вирішення // Матеріали ІІІ Всеукраїнської науково-методичної конференції „Безпека життя і діяльності людини – Освіта, Наука, Практика”. Рівне: УДУВГП. - 2004. - С. 173-175.

21. Малишевська О.С. Водоохоронні заходи в районі затоплених гірничих виробок калійних шахт // Матеріали VІІ Міжнародної науково-практичної конференції „Наука і освіта „2004””. Екологія. – Дніпропетровськ – Наука і освіта, Том 58, 2004. - С. 43-45.

22. Малишевська О.С. Моделювання площинного розповсюдження речовин у підземних водах // Матеріали VІІІ Міжнародної науково-практичної конференції „Наука і освіта „2005””. Екологія. – Дніпропетровськ – Наука і освіта, Том 15, 2005. - С. 54-55.