НАУКОВО-ПРАКТИЧНІ ЗАСАДИ ЗАХИСТУ ДОВКІЛЛЯ ВІД ЗАБРУДНЕННЯ ВИСОКОМІНЕРАЛІЗОВАНИМИ РОЗСОЛАМИ (на прикладі Калуш - Голинського родовища калійних солей)

summary

У вступі обґрунтовується актуальність теми, сформовано мету і завдання досліджень, наведено наукову новизну і практичну значимість, а також результати апробацій і реалізації основних положень роботи.

У першому розділі на основі аналізу численних літературних джерел розглянуто основні етапи розв’язання проблеми утилізацій шкідливих відходів у процесі розробки родовищ калійних солей.

У вирішення проблеми зменшення техногенного впливу калійних родовищ на навколишнє середовище вагомий внесок зробили такі відомі вітчизняні та зарубіжні вчені, як О.М. Адаменко, Н.М. Джиноридзе, Е.Д. Кузьменко, С.С. Козлов, С.С. Корінь, В.А. Мироненко, Я.М. Семчук, І.І. Ризнич, С.М. Ротькін, Г.І. Рудько, L.V. Parker, A.D. Hewitt , T.F. Jenkins , G.D. Miller , M.J. Barcelona , J.A. Helfrich та ін. За результатами досліджень було закладено теоретичні основи, а деякі з них впроваджені на практиці.

У цьому розділі детально розглянуті наслідки техногенного впливу  розробки родовищ калійних солей на навколишнє середовище. Так, встановлено, що стрімке зростання споживання природних ресурсів супроводжується не тільки зміною кількісних масштабів антропогенної дії, але і появою нових чинників, вплив яких на довкілля на сьогоднішній день стають домінуючими. Саме у процесі розробки калійних родовищ утворюються і швидко збільшуються простори, зайняті гірничими виробками, відвалами порід і відходами переробки, негативний вплив яких розповсюджується на навколишні території та охоплюють практично всі елементи біосфери: водний та повітряний басейни, ґрунти, надра, рослинний і тваринний світ.

Перші методичні розробки щодо покращення екологічної ситуації у гірничовидобувних районах було закладено ще у 1964 році Е.Е. Керкисом. Окремі питання з цієї проблеми розроблялись і були в подальшому висвітлені у працях А.С. Белицького, В.М. Гольдберга, В.М. Мироненка, Е.І. Орлової, Н.І. Плотнікова, В.М. Шестакова та інших.

З метою покращення екологічної ситуації безпосередньо на Калуш-Голинському родовищі калійних солей Я.М. Семчук (1996) вперше запропонував та науково обґрунтував регульоване затоплення гірничих виробок  шахти “Калуш” і облаштування в основі солевідвалів хвостосховищ протифільтраційних екранів з метою локалізації ареалів засолення підземних вод за допомогою баражних стінок, ін’єкційних і гідродинамічних завіс.

І.І. Ризнич та С.М. Ротькін (1971) запропонували захоронення розсолів у глибокі водоносні горизонти юрських та верхньокрейдових відкладів Калуш-Голинського родовища калійних солей, однак несумісність пластових розсолів і розсолу із хвостосховища унеможливили здійснення цього процесу. Відтак, подальші пошуки сприятливих об’єктів та дослідження у цьому напрямку були припиненні.

У працях О.С. Малишевської (2006) розроблено замкнуту схему переробки відходів полімінеральних соляних руд та методику оконтурення джерел забруднення місцевими водонепроникними матеріалами.

Проте, сучасний рівень вивченості цієї проблеми ще недостатній. Незважаючи на значну кількість праць науковців, дисертацій та узагальнюючих монографій, які стосуються важливої проблеми знешкодження та утилізації шкідливих відходів (високомінералізованих розсолів) калійної промисловості, можна стверджувати, що на сьогодні питання, які стосуються захоронення шкідливих відходів (високомінералізованих розсолів) у глибокі водоносні горизонти, мають здебільшого проблемний характер і є недостатньо обґрунтовані. Це обумовлює актуальність проведених досліджень, а відсутність досвіду з утилізації високомінералізованих розсолів у виснажені розробкою поклади вуглеводнів Передкарпаття є основною причиною постановки даної проблеми.

На основі проведеного аналізу сучасного стану цієї проблеми сформульовано мету та завдання дисертаційної роботи.

У другому розділі наведено особливості геологічної будови досліджуваного району і Гринівського газового родовища, зокрема з метою виявлення сприятливих для утилізації високомінералізованого розсолу геологічних об’єктів та окреслення подальшої перспективи їх використання. 

Захоронення промислових стічних вод у продуктивних горизонтах газових родовищ пов’язане з порушенням природного гідродинамічного режиму, тому для здійснення такого процесу необхідне чітке уявлення про геологічну будову і гідрогеологічні умови території та особливості геологічних процесів, які протікають в її межах.

Наведено літолого-cтратиграфічний опис і характеристику продуктивних пластів; подано гідрогеологічну характеристику об’єкта захоронення; проведено аналіз фізико-літологічної характеристики колекторів продуктивних пластів і покришок на підставі вивчення зразків керна; проведено аналіз розробки та сучасного стану гідродинаміки нижньобаденського горизонту.

Обґрунтовано придатність водоносного горизонту для захоронення високомінералізованих розсолів згідно таких вимог: водоносний горизонт повинен знаходитись за межами тектонічної активності, бути приуроченим до зони застійного гідродинамічного режиму і бути непридатним для водозабезпечення населених пунктів; поглинальна здатність водоносного горизонту повинна забезпечувати можливість захоронення наміченого об’єму розсолів, а умови його залягання, дренування та водообміну – надійність ізоляції останніх; статичний рівень пластових вод у контурі підземного резервуару повинен бути нижчим поверхні землі. Встановлено, що найбільш придатним для захоронення розсолів є виснажений газовий поклад горизонту НД – 8А Гринівського родовища, який належить до пористих, глинистих пісковиків, що залягають в інтервалі глибин 850-1000м. Води хлоркальцієвого типу, висока їх мінералізація, низький вміст сульфатів та гідрокарбонатів, переважання кальцію над магнієм свідчать про те, що ці відклади знаходяться в гідродинамічній зоні квазізастійного режиму водообміну. Про закритість надр у межах досліджуваної території свідчить наявність газосховищ у піщаних горизонтах неогену поблизу розташованих родовищ Опари, Дашава, Кадобно.

Пласти-колектори горизонту НД –8А характеризуються добрими  фільтраційно-ємнісними властивостями. Пористість пісковиків становить 15%, проникність – 1,75мкм². Внаслідок розробки родовища пластовий тиск у горизонті НД–8А знизився від 7,0 до 3,2 МПа. Глинисті відклади вищезалягаючих горизонтів стебницьких порід товщиною 850–935м забезпечують надійну гідроізоляцію горизонту. Усереднені параметри поглинального горизонту, що наведені у таблиці 1, визначені на основі матеріалів гідродинамічних досліджень  свердловин.