Гірничовидобувний комплекс

Содержание

Слайд 2

Основні групи: паливна, рудовидобувна, промисловість нерудних корисних копалин, гірничохімічна. Гірничовидобувний комплекс

Основні групи: паливна, рудовидобувна, промисловість нерудних корисних копалин, гірничохімічна.

Гірничовидобувний комплекс

– це комплекс галузей видобутку та первинної переробки корисних копалин.
Слайд 3

Паливна - сукупність галузей промисловості, зайнятих видобутком і переробкою різних видів

Паливна - сукупність галузей промисловості, зайнятих видобутком і переробкою різних видів

палива (вугільна, нафтова, газова, сланцева і торф'яна).
Рудовидобувна – видобуває руди чорних, кольорових металів, рідких і розсіяних елементів.
Промисловість нерудних корисних копалин видобуває будівельні матеріали, а також вогнетриви, абразиви, технічні і дорогоцінні камені.
Гірничохімічна промисловість видобуває, збагачує і здійснює первинну обробку апатитонефелінових і фосфоритних руд, природних кам'яних солей, руд, що містять сірку, бор, миш'як, барій, барит, а також одержує йод і бром.
Слайд 4

Категорією А класифікуються запаси, розвідані і вивчені детально, при цьому забезпечується

Категорією А класифікуються запаси, розвідані і вивчені детально, при цьому забезпечується

повне виявлення умов залягання, форми і будови тіл корисної копалини; повне виявлення природних типів і промислових сортів мінеральної сировини, їхнього співвідношення і просторового положення; повне з'ясування якості, технологічних властивостей корисної копалини і природних факторів, що визначають умови ведення гірно-екслуатаційних робіт.
Контур запасів корисних копалин по категорії А встановлюється свердловинами чи гірськими виробками. Для запасів, затверджених по категорії А, можливе складання і затвердження технічного проекту.
Слайд 5

Категорією В класифікуються запаси менш детально вивчені. При цьому визначаються основні

Категорією В класифікуються запаси менш детально вивчені. При цьому визначаються основні

особливості умов залягання, форми і будови тіл корисної копалини без точного відображення їхнього просторового положення.
Слайд 6

Контур запасів по категорії C встановлюється за даними розвідницьких виробок. Категорією

Контур запасів по категорії C встановлюється за даними розвідницьких виробок.
Категорією C1

класифікуються запаси корисної копалини, вивчені загалом. Контур запасів по категорії C1 визначається на підставі розвідницьких вироблень, а також по геологічним і геофізичним даним.
Категорією C2 класифікуються запаси, попередньо оцінені на підставі геологічних і географічних даних, підтверджених розкриттям корисної копалини в окремих місцях, або за аналогією з розвіданою ділянкою.
Слайд 7

Існує міжнародна класифікація корисних копалин. У ній виділені три категорії ресурсів:

Існує міжнародна класифікація корисних копалин. У ній виділені три категорії ресурсів:
R-1

– ресурси детально вивчених родовищ, для яких встановлені умови залягання, морфологія і якість окремих тіл корисних копалин;
R-2 – ресурси оцінені загалом, геологічні параметри обміряні в деяких місцях, є резервом для приросту ресурсів R-1;
R-3 – ресурси невиявлених типів, оцінені на основі геологічної екстраполяції, геофізичних і геохімічних даних або за допомогою пошукових методів, що використовуються для вибору напрямку розшукових робіт і оцінки перспектив окремих районів.
Слайд 8

У видобувній промисловості об'єктами основного виробництва вважаються підприємства по видобутку (шахти,

У видобувній промисловості об'єктами основного виробництва вважаються підприємства по видобутку (шахти,

розрізи, кар'єри), фабрики по збагаченню, а також відвали і хвостосховища, де складуються і консервуються некондиційні руди і відходи всього промислового комплексу.
Технологічні процеси видобувної промисловості можна розділити на 3 групи:
переміщення речовини в межах літосфери,
зменшення концентрації елемента в літосфері,
зміна складу при збагаченні.
На території України розвідано 7,5 тис.родовищ корисних копалин, з яких 4,5 тис. експлуатуються. Обсяг видобутку гірської маси складає 2,7 млрд.т/рік, з яких 1,9 млрд.т є розкривними породами і відходами переробки.
Слайд 9

Оцінка термінів виснаження викопних ресурсів (розрахунки «Римського клубу») * Оптимістичний прогноз,

Оцінка термінів виснаження викопних ресурсів
(розрахунки «Римського клубу»)

* Оптимістичний прогноз, що

розвідані запаси зростуть у найближчі десятиліття в 5 разів.
** Наведено запаси дешевого ядерного палива - менш 80 $ за 1 кг.
***3апаси ядерного палива можуть забезпечити енергією людство на десятки століть при використанні розроблених технологій «спалювання» плутонію в реакторах на швидких нейтронах
Слайд 10

У розвитку мінерально-сировинного комплексу визначилися наступні закономірності: погіршуються гірничо-геологічні і гірничотехнічні

У розвитку мінерально-сировинного комплексу визначилися наступні закономірності:
погіршуються гірничо-геологічні і гірничотехнічні умови

розробки родовищ через зниження змісту корисних компонентів,
розширюються масштаби освоєння нових родовищ у важкодоступних районах, що мають складні умови розробки,
гірські розробки поглибилися до 1500-2000м для підземної і 1000м для відкритого видобутку,
збільшуються прояви гірського тиску (результат дії гравітаційних, тектонічних сил і зміни температури верхніх шарів земної кори), раптових викидів гірської маси і газів не тільки на вугільних, але і на рудних родовищах,
Слайд 11

недостатня повнота екстрагування, низька комплексність освоєння і використання мінерально-сировинних ресурсів, інтенсивно

недостатня повнота екстрагування, низька комплексність освоєння і використання мінерально-сировинних ресурсів, інтенсивно

збільшуються відходи гірського виробництва. Зараз утилізується всього 8-10% з них. У гірничовидобувних районах країни фактично сформувався новий тип мінеральних утворень з відходів гірського виробництва – техногенні родовища, масштаби яких постійно зростають.
гідродинамічні порушення:
зарегулювання, як форма порушення виявляється у виді водоймищ і водоканалів. Викликано необхідністю осушення поверхні над родовищем,
Слайд 12

заболочування спостерігається навколо відвалів із площею більше 200 га, затоплення характерне

заболочування спостерігається навколо відвалів із площею більше 200 га,
затоплення характерне для

випадків, коли виробництво має надлишок води і цілком її у водообігу не використовує. Води скидаються на землю, у водотоки і водойми, відбувається затоплення додаткових площ землі. В іншому місці в зв'язку з цим може виникнути
виснаження,
осушення – відбувається через дренаж ґрунтових підземних вод виробками і шпарами. Біля кожного кар'єру депресійна вирва ґрунтових вод досягає діаметра 35-50км,
заводнення виникає при похованні рідких відходів виробництва.
Слайд 13

Процеси видобування корисних копалин відкритим способом

Процеси видобування корисних копалин відкритим способом

Слайд 14

При розробці шарів корисних копалин, що неглибоко залягають, для створення доступу

При розробці шарів корисних копалин, що неглибоко залягають, для створення доступу

до них, видаляють покриваючу товщу порожніх порід, тобто проводять відкриті гірські виробки.
Відкритий спосіб видобутку – генеральний напрямок гірничовидобувної промисловості. Відкритим способом видобувається ¾ всього обсягу корисних копалин (у тому числі залізної руди – 86%, фосфоритів – 75%, руд кольорових металів – 66%, вугілля – 42%, будівельних гірських порід – 100%).
Слайд 15

Слайд 16

Розкривні роботи на кар’єрі.

Розкривні роботи на кар’єрі.

Слайд 17

При розробці родовищ відкритим способом до основних джерел забруднень відноситься проведення

При розробці родовищ відкритим способом до основних джерел забруднень відноситься проведення

масових вибухів, експлуатація гірничовидобувної техніки й автомобілів. Масові вибухи на кар'єрі відносяться до періодичних джерел забруднень, тому що проводяться звичайно раз у 2 тижні. Заряд вибуху досягає 800-1200т, а кількість висадженої ним гірської маси – 6млн.т. При цьому в атмосферу викидається близько 200-400т пилу. Вважається, що 1т висадженої вибухової речовини дає 40м3 СО, крім цього виділяються оксиди азоту.
Слайд 18

Космічний знімок Криворізьких залізорудних кар’єрів

Космічний знімок Криворізьких залізорудних кар’єрів

Слайд 19

Великі обсяги стічних вод, що утворяться при гірських роботах, зв'язані з

Великі обсяги стічних вод, що утворяться при гірських роботах, зв'язані з

високою водоємністю розроблювальних вугільних родовищ. Наприкінці 90-х років минулого сторіччя основні вугільні басейни характеризувалися наступними величинами водопритоків і коефіцієнтами водоємності:
Слайд 20

Процеси видобування корисних копалин шахтним способом

Процеси видобування корисних копалин шахтним способом

Слайд 21

Шахта – самостійна виробничо-господарська одиниця гірського підприємства, що веде розробку родовища

Шахта – самостійна виробничо-господарська одиниця гірського підприємства, що веде розробку родовища

чи його ділянки підземним способом.
Рудник – сукупність шахт поверхневих цехів, об'єднаних одним адміністративним, технічним і господарським керівництвом.
Застосовувані системи підземних розробок: камерно-стовпова, розробка довгими стовпами по довжині і система розробки з магазинуванням .
Слайд 22

1 – залізничні колії; 2 – відвали породи; 3 – підвісна

1 – залізничні колії; 2 – відвали породи; 3 – підвісна

дорога; 4 – бункер для завантаження вугілля; 5 – підйомна споруда (копер) головного стволу; 6 – надшахтна будівля; 7 – копер вентиляційного стволу; 8 – склад матеріалів для кріплення; 9 – будівля вентилятора; 10 – будівля підйомної машини; 11 – відкаточні гірничі виробки; 12 – головний ствол; 13 – конвеєрний штрек; 14 – вибій; 15 – пласт вугілля.
Слайд 23

Види порушень навколишньою середовища: геомеханічні – розтріскування порід внаслідок проведення вибухів,

Види порушень навколишньою середовища:
геомеханічні – розтріскування порід внаслідок проведення вибухів, зміна

рельефу місцевості, вирубування лісів, деформація земної поверхні;
гідрологічні – зміна запасів, режиму руху, якості та рівня ґрунтових вод, винесення у водойми шкідливих речовин з поверхні і надр землі;
хімічні – зміна складу і властивостей атмосфери та гідросфери (підкислення, засолення, забруднення води і повітря);
фізико-механічні – забруднення довкілля пилом, зміна властивостей ґрунтового покриву та інше;
шумове забруднення і вібрація ґрунту.
Слайд 24

Слайд 25

При підземному відпрацьовуванні джерелами впливів на навколишнє середовище служить проходка гірських

При підземному відпрацьовуванні джерелами впливів на навколишнє середовище служить проходка гірських

виробок, транспортування корисної копалини і порожньої породи, очисні роботи. При цьому можливі зрушення масивів гірських порід (плавні без розриву суцільності чи інтенсивні з розривом суцільності). На поверхні при цьому утворюються просідання. Практично усі види зрушень гірських порід руйнують наземні об'єкти і підземні комунікації.
Слайд 26

Основними забруднювачами є газопилові викиди з підземних гірських виробок – рудниковий

Основними забруднювачами є газопилові викиди з підземних гірських виробок – рудниковий

газ (суміш атмосферного повітря з різними газоподібними і пиловими домішками, що виділяються з порід чи шахтних вод). З підземних гірських вироблень в атмосферу щорічно надходить більш 200 тис.т пилу. При аварійних викидах концентрація газопилових домішок у рудниковому газі багаторазово зростає.
Деяка кількість метану при дегазації шарів піднімається по тріщинах до земної поверхні, безпосередньо забруднюючи атмосферне повітря. Щорічно в Донбасі (364 шахти) викидається в атмосферу 3870 млн.м3 метану і 1200 млн.м3 вуглекислого газу.
Слайд 27

Процеси видобування нафти і газу із надр свердловинними методами

Процеси видобування нафти і газу із надр свердловинними методами

Слайд 28

ЗАПАСИ НАФТИ Найбільші нафтові родовища: Леляківське, Гнідинцивське і Глинсько-Розбишевське; нафтогазові —

ЗАПАСИ НАФТИ
Найбільші нафтові родовища: Леляківське, Гнідинцивське і Глинсько-Розбишевське; нафтогазові —  Качанівське, Рибальске;
На півдні України найбільша кількість родовищ нафти і газу досліджена на  Тарханкутському  і Керченському півостровах.  З  1966  р.  тут добувається газ, а з 1993 р.нафта.  Основна  надія покладається на найбільш глибокі шари вже відомих провінцій  (особливо Передкарпаття) і шельфи Чорного й  Азовського морів.  Необхідно також врахувати, що в колишньому СРСР  переважно добували тільки 30—40 % загальногеологічних запасів родовищ,  а  в країнах з високим рівнем технології віддача шарів досягає 70—80 %. Оскільки  в  Україні до цього часу вже добуто більш  250  млн.  т. нафти  і  більш  1  трлн  м3 природного газу,  то,  використовуючи новітні технології підвищення віддачі шарів, можна різко підвищити видобуток нафти і газу.

Слайд 29

ЗАПАСИ ГАЗУ На Прикарпатську нафтогазоносну область припадає 3,1% всього видобутку газу

ЗАПАСИ ГАЗУ
На Прикарпатську нафтогазоносну область припадає 3,1% всього видобутку газу в

Україні. Розвідані запаси газу становлять 94 млрд.куб.м. Більше половини їх сконцентровано в Івано-Франківській області, де вони залягають на глибині 5-6 км, що є основною технічною проблемою їх промислового видобутку.
Дніпровсько-Донецька нафтогазоносна область найбільша в Україні, на неї припадає 93,8% видобутку газу. Основні родовища розташовані у Харківській, Сумській, Полтавській, Дніпропетровській та Чернігівській областях. Тут виявлено 111 газових родовищ, запаси газу становлять 785,4 млрд.куб.м.
У Причорноморсько-Кримській нафтогазоносній області відкрито й експлуатується 17 газових родовищ із загальними запасами 14,3 млрд.куб.м. Нещодавно на дні Чорного моря геологи виявили ряд перспективних газових підвищень.
Слайд 30

Запаси сланцевого газу Горючі сланці сконцентровані в Карпатах, в Болтишській западині

Запаси сланцевого газу

Горючі сланці сконцентровані в Карпатах, в Болтишській западині (на

межі Кіровоградської і Черкаської обл.), в Криму, в межах Дніпровсько-Донецької западини і Волино-Подільської плити, в Харківській області. За оцінками Міністерства екології та природних ресурсів України запаси сланцевого газу в Україні складають 60 трлн.м3.
Слайд 31

Нафтовий промисел – це комплекс виробничих споруджень, роз'єднаних територіально, але взаємозв’язаних

Нафтовий промисел – це комплекс виробничих споруджень, роз'єднаних територіально, але взаємозв’язаних

системами трубопроводів, енергопередач і організацією роботи. До основних споруджень нафтопромислу відносяться свердловини (створювані, експлуатовані, нагнітальні і спостережливі), компресорні станції, збірні пункти, нафтосховища, пункти первинної переробки нафти, трубопроводи, різні комори, відстійники, площадки спалювання надлишків газу і конденсату, електропідстанції і деякі допоміжні споруди. Кожне з перерахованих споруджень – одиничне потенційне джерело техногенного впливу на навколишнє середовище. Ці впливи можуть бути ізольовані чи перетинатися в часі і просторі, виходячи чи не виходячи за межі промислу.
Слайд 32

Залежно від умов залягання і кількісного співвідношення нафта:газ поклади поділяють на:

Залежно від умов залягання і кількісного співвідношення нафта:газ поклади поділяють на:
чисто

газові (скупчення природних газів не зв'язані з іншими корисними копалинами),
газоконденсатні (газ збагачений рідкими вуглеводнями),
газонафтові (газ розчинений у нафті чи знаходиться над нафтовим покладом у виді газової шапки),
нафтові без газової шапки з розчиненим у нафті газом.
Співвідношення вода:нафта може змінюватися від 1:100 до 100:1.
Слайд 33

Видобуток нафти і газу здійснюється зі свердловин. Звичайно розрізняють: неглибоке буріння

Видобуток нафти і газу здійснюється зі свердловин. Звичайно розрізняють:
неглибоке буріння (до

1500 м),
буріння на середні глибини (до 4500 м),
глибоке буріння (до 6000 м),
надглибоке буріння (глибше 6000 м).
При глибокому бурінні вибій свердловин звичайно очищається від вибуреної породи потоком безупинно циркулюючої промивної рідини (бурового розчину), рідше робиться продувка вибою газоподібним робочим агентом.
З екологічної точки зору вибурені породи створюють серйозну проблему, тому що при середній глибині свердловин 2500 м на поверхню витягається 350 м3 ґрунту, а при глибині 5000-6000 м – 800 м3. Ці породи складуються у виді відвалів поблизу свердловини, сильно забруднені буровими розчинами і нафтопродуктами.
Слайд 34

ХІМІЧНІ ДОБАВКИ В БУРОВИХ РОЗЧИНАХ:

ХІМІЧНІ ДОБАВКИ В БУРОВИХ РОЗЧИНАХ:

Слайд 35

ПРИ РОЗКРИТТІ НАФТОВОГО РОДОВИЩА НАФТА МОЖЕ ПІДНІМАТИСЯ ЗА РАХУНОК: пластового тиску,

ПРИ РОЗКРИТТІ НАФТОВОГО РОДОВИЩА НАФТА МОЖЕ ПІДНІМАТИСЯ ЗА РАХУНОК:
пластового тиску,
тиску газової

шапки, причому при початковому зниженні її тиску з нафти починає виділятися розчинений газ і підтримувати тиск,
Якщо перших двох факторів не вистачає для підняття нафти на поверхню, використовують системи розробки зі штучним заводненням (свердловина 1 – нагнітальна) шарів і/чи з нагнітанням у шар газу ( повітря чи газ). Продуктивність газової (газоконденсатної) свердловини підвищують нагнітанням у шар сухого газу (після відділення конденсату).
При сучасних методах розробки нафтових родовищ навіть при порівняно сприятливих умовах (однорідні шари, невисока в'язкість нафти) нафтовіддача шарів при заводненні складає 50-60%. Якщо шари містять важку високов'язку нафту, то нафтовіддача не перевищує 15-20%.
Слайд 36

МЕТОДИ ПІДВИЩЕННЯ НАФТОВІДДАЧІ ШАРІВ 1 - методи удосконалення процесу заводнення. Застосовують

МЕТОДИ ПІДВИЩЕННЯ НАФТОВІДДАЧІ ШАРІВ

1 - методи удосконалення процесу заводнення. Застосовують

для покладів нафти з підвищеною в'язкістю.
У воду, що закачується, додають різні хімічні реагенти (ПАРи, наприклад, ОП-10, чи лугу), що збільшують змочуваність породи водою, що приводить до збільшення витиснення нафти водою на 6-8%.
Застосування високов'язких водорозчинних полімерів (типу поліакриламіду) приводить до збільшення в'язкості води в шарі і до зміни співвідношення рухомості нафти і води в шарі. Нафтовіддача при цьому збільшується на 10%.
Застосування вуглекислого газу при заводненні покладів вязких нафт зв'язано з гарною розчинністю його в нафті і воді. При цьому в'язкість нафти, насиченої вуглекислим газом може знизиться на кілька сотень відсотків, а в'язкість води, насиченої вуглекислим газом збільшується до 20%. Нафтовіддача може підвищиться на 15%.
Слайд 37

2 – теплові методи впливу на поклади в цілому. Застосування внутрішньопластового

2 – теплові методи впливу на поклади в цілому.
Застосування внутрішньопластового горіння

знижує в'язкість нафти, приводить до випару легких фракцій нафти. Нафтовіддача зростає до 50-60% при нафтовіддачі без горіння в 10-20%.
3 – накачування в шари розчинників приводить до зникнення границі розмежування фаз і виникнення зони змішуваності. Метод може застосовуватися тільки для легких нафт (із щільністю менше 0,8кг/м3). Нафтовіддача зростає до 90%.
Слайд 38

З метою збільшення продуктивності свердловин застосовують штучний вплив на породи призабійної

З метою збільшення продуктивності свердловин застосовують штучний вплив на породи призабійної

зони для збільшення їхньої проникності:
1-гідророзрив
2 – обробка призабійної зони соляною кислотою. Така обробка заснована на здатності кислоти розчиняти карбонатні породи з утворенням каналів, що сприяє збільшенню проникності порід і з'єднує забій свердловини з ділянками шару, що слабко віддали газ чи нафту. Продукти реакції добре розчинні у воді, тому легко видаляються із шару:
MCO3 + 2HCl = MCl2 + H2O + CO2↑
Залежно від пластових умов концентрацію соляної кислоти змінюють від 12 до 25%.
Для зменшення впливу кислоти на метал устаткування в неї додають інгібітори корозії. Оцтову кислоту в робочий розчин додають для уповільнення реакції і для попередження випадання Fe(OH)3.
На 1 м потужності оброблюваної частини шару накачують від 0,4 до 1,5 м3 соляної кислоти.
Слайд 39

3 – термокислотна обробка свердловин. Доломіти й інші малопроникні породи погано

3 – термокислотна обробка свердловин. Доломіти й інші малопроникні породи погано

розчиняються в холодній кислоті. Крім цього проходженню реакції можуть заважати відкладення у вибої шпари парафіну, смол, асфальтенів. Для підвищення ефективності обробки варто застосовувати нагріту кислоту. Підігрів здійснюють хімічним шляхом, за рахунок екзотермічної реакції соляної кислоти з реагентами, що завантажуються в спеціальний резервуар, що опускають у свердловину. Найбільш часто застосовують магній, при його розчиненні виділяється 19,1 МДж/(кг магнію), а продукти реакції розчинні у воді. Соляну кислоту використовують з розрахунку 100 дм3 на 1 кг магнію. На одну обробку витрачається кілька десятків кілограмів магнію.
Слайд 40

4 – термоакустична і електротеплова обробка призабійних зон застосовуються для очищення

4 – термоакустична і електротеплова обробка призабійних зон застосовуються для очищення

від парафіну і смол.
При термоакустичній дії шари одночасно опромінюються могутніми тепловими й акустичними полями. Акустичні коливання сприяють значному збільшенню теплопровідності порід. термоакустичний вплив розкладає гідрати природних газів у призабійній зоні й у свердловині (СН4*6Н2О, С2Н6*8Н2О, С3Н8*17Н2О, С4Н10*17Н2О, Н2S*Н2О). Метод використовують, якщо зона засмічення шару складає 1-8 метрів. Якщо зона засмічення менше, застосовують електротеплову обробку. Тому що породи мають невелику теплопровідність, прогрів ведуть 3-7 діб (використовують три U-подібних елементи-електронагрівники потужністю 2 кВт, напругою 380В. Процес прискорюється при електроакустичній обробці.
Слайд 41

Схеми нафто- і газозбору

Схеми нафто- і газозбору

Слайд 42

Система збору і транспортування – це розгалужена мережа трубопроводів, прокладених на

Система збору і транспортування – це розгалужена мережа трубопроводів, прокладених на

площі родовища на (під) землею чи над (під) водою (для морських родовищ). Загальна довжина транспортної мережі досягає декількох тисяч кілометрів.
Слайд 43

На старих родовищах застосовують негерметизовані самопливні системи збору і транспортування (за

На старих родовищах застосовують негерметизовані самопливні системи збору і транспортування (за

рахунок різниці геодезичних оцінок). У таких системах низька швидкість руху, тому відбувається відкладення механічних домішок, солей, парафіну. Така система металоємна, важко автоматизується, тому що вимагає великого числа обслуговуючого персоналу – операторів, лаборантів. Утрати нафти від випару легких фракцій і газу досягають 3%. В даний час такі системи вже не будують, але ще експлуатують. Сучасні нафтопромисли постачені високонапірними герметизованими й автоматизованими системами збору. Утрати від випару зведені до мінімуму і не перевищують 0,2%.
Слайд 44

У призабійній зоні і при русі нафти і води по трубопроводах

У призабійній зоні і при русі нафти і води по трубопроводах

можливе утворення емульсій.
Емульсії бувають двох типів:
нафта у воді (неполярна речовина в полярному – емульсія першого роду чи пряма емульсія),
вода в нафті (полярна речовина в неполярному – емульсія другого роду чи зворотна емульсія).
На нафтопромислах емульсії руйнують для:
відділення води від нафти і виведення її із системи транспортування,
знесолення нафти, що збільшує термін служби устаткування через зменшення корозії.
Для руйнування емульсій застосовують деемульгатори – численні ПАРи, а також електродегідратори.
Слайд 45

Видобуток сланцевого газу Для досягнення сланцевої породи, в якій знаходиться природний

Видобуток сланцевого газу

Для досягнення сланцевої породи, в якій знаходиться природний газ,

вертикально пробурюють свердловину глибиною 3-4 кілометри від поверхні землі. Свердловину обладнують трубою з багатошаровою стінкою із міцної сталі (обсадна колона) і цементу, що проходить крізь водоносні пласти і геологічні формації. Бар’єр захищає ґрунтові води, утримуючи рідини, що їх закачують у свердловину, і накопичений природний газ в межах стовбура свердловини. Після буріння свердловини заданої глибини застосовують горизонтальне буріння для досягнення більшого об'єму сланцевої породи. Цей спосіб вимагає меншої кількості свердловин для розробки родовища, тобто для бурових робіт потрібна менша площа землі. довжина горизонтальних свердловин може сягати 1500 метрів. Після завершення буріння сталеву обсадну колону вставляють у горизонтальну ділянку свердловини, потім закачують цемент всією довжиною обсадної колони для створення навколо неї оболонки, яка зміцнює свердловину і запобігає проникненню в ґрунт газу і рідини під час їх транспортування на поверхню. Для збору газу, який надходить із породи в свердловину, використовують свердловинний перфоратор для створення невеликих отворів у сталевій обсадній колоні і цементі для з'єднання зі сланцевою формацією. Сланцевий газ із породи вивільняє гідророзрив. Технологія гідророзриву, яка широко застосовується на протязі 70 років у видобуванні нафти та газу, передбачає закачування рідини під тиском у свердловину і в породу через перфорацію. Це призводить до розриву, що розповсюджується в породі на відстань від 50 до 300 метрів навколо стовбура свердловини. Ці розриви дозволяють газу надходити у свердловинну трубу і на поверхню.
Слайд 46

Схема створення гідророзриву у сланцевих пластах

Схема створення гідророзриву у сланцевих пластах

Слайд 47

Зазвичай використовують суміш води і піску (99,5 %) і присадок (0,5

Зазвичай використовують суміш води і піску (99,5 %) і присадок (0,5

%). Пісок (розклинюючий наповнювач) допомагає забезпечувати відкритий стан розривів і потік газу. Невеликі кількості хімічних присадок, здебільшого ПАРів, допомагають піску проникати в розриви, запобігають розповсюдженню бактерій і очищають систему. Гідравлічні розриви виконують на ділянках уздовж довжини горизонтальної труби - зазвичай від 6 до 20 розривів, розташованих на відстані.
Після виконання гідророзривів у свердловини встановлються сталеві колони. Оголовок колони обладнується неохідною запірною арматурою, система свердловин обладнується необхідними трубопроводами та обладнанням для збору, транспортування та зберігання газу.
Слайд 48

Впливи на навколишнє природне середовище нафто- та газовидобутку

Впливи на навколишнє природне середовище нафто- та газовидобутку

Слайд 49

Слайд 50

У результаті вилучення з надр нафти, газу і підземних вод, що

У результаті вилучення з надр нафти, газу і підземних вод, що

підтримують пластовий тиск, можливі деформації земної поверхні. Найбільша відома величина осідання – 8,8 м (родовище Ленг-Біч у Каліфорнії). Переміщення поверхні можуть бути значно більшими, ніж при тектонічних рухах земної кори. Осідання можуть бути причиною зсувів. Можуть відбуватися раптові осідання, що по характеру протікання і по викликуваному ефекту мало відрізняються від землетрусів. Викликувані зміни приводять до руйнування будівель, підземних і наземних комунікацій, доріг, мостів.
На ділянках з порушеним рослинним покривом збільшується глибина розтавання ґрунту, утворюються тимчасові потоки і розвиваються ерозійні процеси.
Слайд 51

Небезпечні протікання пластової рідини в підземній системі збору нафти, що важко

Небезпечні протікання пластової рідини в підземній системі збору нафти, що важко

знайти і на які не діють процеси фотохімічного розкладання.
Взаємодія з гідросферою характеризується порушенням водообороту, викидами стічних вод і їхньою підвищеною температурою, споживанням води буровими установками, компресорними станціями.
Середньодобова витрата води на одну свердловину, що буриться, складає 100-120 м3. При цьому утвориться 25-40м3/сут стічних вод.
Слайд 52

На видобуток 1 т нафти затрачається близько 2 т води. При

На видобуток 1 т нафти затрачається близько 2 т води.
При цьому

використовується ряд хімічних реактивів:
для бурових розчинів. Для «змащення» і промивання стовбурів свердловин під час буравлення використовують розчини амінів, ПАВів, полімерних речовин;
для обробки призабійної зони шару з метою збільшення нафтовіддачі використовують розчини кислот (соляна, плавикова, оцтова), ПАВів, полімерів, комплексонів, органічні розчинники;
для боротьби з корозією, відкладенням солей, асфальтів, смол, парафінів використовують розчини лугів, фторорганічних сполук, органічні розчинники.
Слайд 53

Стічні води нафтопромислів містять: механічні домішки – до 11,5 г/дм3, нафта

Стічні води нафтопромислів містять:
механічні домішки – до 11,5 г/дм3,
нафта – до

5 г/дм3,
загальна мінералізація – до 180 г/дм3,
хлор-іон – до 124 г/дм3.
Основні пункти забруднення – збірні пункти. Відділена від нафти вода високомінералізована. Її намагаються утилізувати накачуючи в шари для підтримки пластового тиску. Вплив таких стічних вод згубний для екосистем, тому що вони додають воді у водоймах запах, присмак, колір, мутність, викликають піноутворення, впливають на самоочищуваність води і спричиняють токсичну дію. Один обсяг пластової води робить непридатної до вживання 40-60 обсягів чистої води.
Слайд 54

Нафто- і газодобувна промисловість споживає атмосферний кисень і викидає побіжні гази,

Нафто- і газодобувна промисловість споживає атмосферний кисень і викидає побіжні гази,

продукти їхнього спалювання і продукти спалювання палива, тобто у викидах містяться CnHm, H2S, COx, SОx, NOx, продукти неповного згоряння важкі вуглеводні – ПАВ (поліциклічні ароматичні вуглеводні).
Типи викидів:
фонові постійні (викликані нещільністю устаткування – при нормальній роботі один насос виділяє 1 кг газів і парів нафтопродуктів на годину, компресор – до 3 кг/год.);
технологічні неминучі епізодичні (продувка свердловини супроводжується викидом до 150тис.м3 газу, при ремонті трубопроводів і апаратів відбувається підбурення газу і нафти);
технологічні неминучі постійні зв'язані з димарями і смолоскипами. При температурі повітря 0-6оС підвищення температури фіксується на відстані 200м від смолоскипа, порушення сніжного покриву – до 100 м, а мінералізація снігових вод – до 1 км;
аварійні, зв'язані з розривами й ушкодженнями основного устаткування.
Слайд 55

Слайд 56

Слайд 57

Слайд 58

Розвідка та видобуток сланцевих газів методом гідравлічного розриву (фрекінгу) в Україні

Розвідка та видобуток сланцевих газів методом гідравлічного розриву (фрекінгу) в Україні

може призвести до значного погіршення довкілля, що спричиняється можливістю виникненням ряду екологічних проблем:
1. З одного боку, для буріння і експлуатації свердловин (нагнітання рідини в пласт) необхідні великі обсяги води. З іншого боку, великі обсяги них рідин після буріння і експлуатації необхідно скидати, що викликає необхідність спорудження ефективних очисних споруд, які б забезпечили необхідний рівень очищення.
2. Для утилізації відходів буріння свердловин необхідне спорудження полігонів для захоронення вибуреної породи і шламу. Відповідно необхідно передбачити запобіжні міри проти забруднення земельних ресурсів в процесі виносу породи і шламу на поверхню.
.
Слайд 59

3. Необхідне проведення системних досліджень сейсміки, геологічної стабільності, стійкості та екосистемної

3. Необхідне проведення системних досліджень сейсміки, геологічної стабільності, стійкості та екосистемної

рівноваги регіонів. Слід науковими дослідженнями доказати, що застосування фрекінгу не спричинить порушення стабільності зсувних ділянок та негативного впливу на стан інженерних споруд, в першу чергу магістральних нафто- та газопроводів, не приведе до втрати екрануючих властивостей водотривких товщ та неконтрольованого поширення фрекінгових рідин та газів у геологічному середовищі.
Слайд 60

Найбільші екологічні проблеми виникають на стадії використання нафти або газу в

Найбільші екологічні проблеми виникають на стадії використання нафти або газу в

промисловості. Найчастіше забруднення здійснюється в результаті діяльності промисловості по переробці нафти. Це первинні забруднення, які під дією водяної пари, кисню, світла та інших чинників утворюють вторинні забруднювачі такі як сульфати, озон, нітрати і органічні сполуки.
Нафтопереробні заводи є джерелами забруднення ґрунтів нафтопродуктами. Крім того, необхідно утилізувати такі відходи нафтопереробки, як нафтові шлаки, кислі гудрони, відпрацьовані відбілюючи глини, надлишковий активний мул, попіл.
Слайд 61

Розповсюдження на поверхні води 1 т нафти, утворює плівку площею 12

Розповсюдження на поверхні води 1 т нафти, утворює плівку площею 12 км2.

Нафтова плівка на поверхні моря пригнічує життєдіяльність морського фітопланктону – одного з головних постачальників кисню в земну атмосферу, порушує тепло- й вологообмін між океаном і атмосферою, губить мальків риб та інші морські організми.
Підприємства нафтопереробної промисловості забруднюють атмосферне повітря викидами вуглеводнів (73% сумарного викиду), діоксиду сульфуру (18%), оксидів карбону (7%), оксидів нітрогену (2%).
Потреба у великій кількості води зумовлює необхідність розташування підприємств поблизу водойм, в свою чергу, вимагає заходів з захисту водних об’єктів від забруднення. Зі стічними водами у водойми потрапляють значні кількості нафтопродуктів, фенолів, сульфатів, хлоридів, сполук нітрогену, солей важких металів.
Слайд 62

Науково-виробниче підприємство “ БІОПОЛІТЕХ” (м. Київ) та “БТУ- ЦЕНТР” (м. Ладижин,

Науково-виробниче підприємство “ БІОПОЛІТЕХ” (м. Київ) та “БТУ- ЦЕНТР” (м. Ладижин,

Вінницька обл.) розробили і успішно використовують на практиці ефективну технологію використання мікробного препарату (біодеструктора) “Родекс”. Ця технологія дозволяє здійснювати біологічну очистку водних поверхонь і відновлення ґрунтів, забруднених нафтою та нафтопродуктами, знезараження промислових стічних вод, які містять нафтопродукти тощо.
Для екстреної локалізації та поглинання нафтового забруднення були розроблені та серійно виготовляються сорбційно-деструктивні бони (СДБ) “Родекс”. СДБ представляє собою рукав круглої форми діаметром 0,08–0,14 см, довжиною 2–5 м з міцною поліетиленовою сіткою з комірками 3–7мм (рис. 2.9). Оболонка наповнена сорбент- біодеструктором “Родекс-Т”, механізм дії якого – незворотний швидкий процес сорбції вуглеводнів з наступною їх деструкцією до нешкідливих речовин.
Слайд 63

Слайд 64

ВПЛИВ НА ДОВКІЛЛЯ КАЛІЙНОГО ВИРОБНИЦТВА

ВПЛИВ НА ДОВКІЛЛЯ КАЛІЙНОГО ВИРОБНИЦТВА

Слайд 65

Родовище полімінеральних калійних руд на Україні

Родовище полімінеральних калійних руд на Україні

Слайд 66

Обзорна карта району

Обзорна карта району

Слайд 67

Характеристика поліменеральних калійних руд Прикарпаття Хімічний склад руди (%) MgCl2 -0,03

Характеристика поліменеральних калійних руд Прикарпаття

Хімічний склад руди (%)
MgCl2 -0,03 MgSO4

-23,2
CaSO4 -4,2 K2SO4 - 7,2
KCl - 9,2 NaCl - 35,4
H2O - 21,9 K2O - 9,7
Слайд 68

Галургійна схема переробки руд включає Одержання сульфату калію Флотаційне розділення малорозчинних

Галургійна схема переробки руд включає

Одержання сульфату калію

Флотаційне розділення малорозчинних калійних мінералів

і галіту

Одержання сульфату натрію

Регенерація солей з маточного лугу

Одержання штучного карналіту

Слайд 69

Хвостосховище Стебниківського ДГХП «Полімінерал»

Хвостосховище Стебниківського ДГХП «Полімінерал»

Слайд 70

Слайд 71

Характеристика хвостосховища Загальна площа хвостосховища -125 га Площа акваторії -70 га

Характеристика хвостосховища

Загальна площа хвостосховища -125 га
Площа акваторії -70 га
Висота дамби -12 м
Довжина дамби -1900 м
Рівень

води -312 м
Об'єм рідкої фази -134 000м3
Слайд 72

Хімічний склад розсолів хвостосховища Na+ - 115 г/л K+ - 14

Хімічний склад розсолів хвостосховища

Na+ - 115 г/л K+ - 14 г/л
Mg+

- 6,4 г/л Cl- - 167,3 г/л
SO42- - 48 г/л
Загальна мінералізація - 380 г/л
Слайд 73

Аварійна ситуація на Стебницькому хвостосховищі (осідання гребеня греблі в районі ПК8)

Аварійна ситуація на Стебницькому хвостосховищі (осідання гребеня греблі в районі ПК8)

була виявлена 15 вересня 1983 року. Спостерігалося вертикальне осідання гребеня греблі до 4-х метрів за висотою з довжиною близько 60 метрів. Перемичка, що залишилася, була прорвана розсолами через 6,5 год. після того як була виявлена аварійна ситуація. Основне скидання розсолів відбулося за перші 3 години. Розміри прориву, що утворився: ширина в верхній частині – 50 м; ширина біля основи дамби – 20 м; висота – 14 м. Внаслідок аварії за короткий час в ріку Дністер вилилося 4,5 млн. м3 високомінералізованих розсолів. Максимальний вміст солей в розсолах становив 335 г/л.
Слайд 74

Величезні збитки були нанесені перш за все біологічному та гідрохімічному стану

Величезні збитки були нанесені перш за все біологічному та гідрохімічному стану

р. Дністер, вода якої стала тимчасово непридатною для всіх водокористувачів. Хвилею розсолів було пошкоджено 400 м полотна залізниці Трускавець-Львів, тимчасово затоплено 238 га сільськогосподарських угідь та присадибних ділянок жителів с.Раневичі, підтоплено 139 власних господарств, затоплено 66 питних колодязів в с.Раневичі, на річках Солониця, Тисмениця, Бистриця та Дністер підмито 7,9 км берегів, біля 1 км берегозахисних споруд, 0,4 км захисних дамб. Загальні збитки заподіяні народному господарству України та Молдавії склали 62 млн. 575,5 тис. крб.
Слайд 75

Стратегія утилізації розсолів Визначитись із тим, які продукти та напівпродукти можуть

Стратегія утилізації розсолів

Визначитись із тим, які продукти та напівпродукти можуть бути

отримані з розсолів:
а) в результаті фізичного розділення на прості речовини незалежно від того, які для цього потрібні технології;
б) в результаті хімічних перетворень, наприклад отримання металічного магнію, хлору і т.ін.

Встановити, які існують потреби та ринки збуту цих речовин зараз та в перспективі в майбутньому

Слайд 76

Методи термічного знесолення розсолів Просте випарювання Парокомпресійна дистиляція Вакуумне випарювання Знесолення

Методи термічного знесолення розсолів

Просте випарювання

Парокомпресійна дистиляція

Вакуумне випарювання

Знесолення з використанням гідрофобних рідин

Геліознесолення

Штучне

виморожування

Природне виморожування

Слайд 77

Після завершення гірничих робіт необхідно здійснювати рекультивацію. Рекультивація приводить землі в

Після завершення гірничих робіт необхідно здійснювати рекультивацію. Рекультивація приводить землі в

стан, який дозволяє використовувати землю надалі в сільськогосподарському виробництві, для лісових насаджень, будівництва тощо.
Гірничотехнічна рекультивація передбачає гасіння териконів, формування плоских відвалів, згладжування схилів, засипання понижень.
Біологічна рекультивація здійснює відновлення ґрунтів з метою забезпечення їх родючості. На землях, які звільнюються від гірничих робіт створюють орні землі, сінокоси, насаджують ліс. Іноді кар’єри використовують під водосховища.
Слайд 78

ЕКОЛОГІЧНЕ ВІДРОДЖЕННЯ ЛАНДШАФТІВ В ЗОНАХ ДІЯЛЬНОСТІ ПІДПРИЄМСТВ ГІРНИЧО-ХІМІЧНОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ ЛЬВІВЩИНИ

ЕКОЛОГІЧНЕ ВІДРОДЖЕННЯ ЛАНДШАФТІВ
В ЗОНАХ ДІЯЛЬНОСТІ ПІДПРИЄМСТВ
ГІРНИЧО-ХІМІЧНОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ ЛЬВІВЩИНИ

Слайд 79

План майбутнього Яворівського озера і оточуючих порушених гірничими роботами земель Зона

План майбутнього Яворівського озера
і оточуючих порушених гірничими роботами земель

Зона впливу

гірничих робiт близько 90 км2. Площа земельного відводу до 74 км2, в тому числі кар'єр 1210 га, гідровідвал - 794 га, зовнішні відвали 472 га, хвостосховища 530 га, видобувні поля підземної виплавки сірки - 706 га, водосховища - 1518 га, промислові зони - 388 га.
Відновлення ландшафту
в зоні діяльності Яворівського ДГХП СІРКА

Яворівське озеро. Об’єм до рівня затоплення 195 млн м3, площа дзеркала води 9 км2. Затоплення кар’єру проводиться водою з річок Шкло і Гноєнець, площа їх водозбору досягає 235 км2. Приток поверхневих вод 37 млн м3/рік. Приток підземних вод по мірі затоплення скоротиться з 35 до 3.6 млн м3/рік. Зараз глибина озера досягає 40 м, залишилося затопити ще 30 м. Затоплення закінчиться в 2006 або 2007 році, залежно від кліматичних умов. Після того виток води буде організовано в старе русло р.Шкло.

Слайд 80

На місці сірчаного кар’єру створено троє озер: Чисте, Середнє і Глибоке.

На місці сірчаного кар’єру створено троє озер: Чисте, Середнє і Глибоке.

Вони утворять каскад, рівні води будуть відрізнятися на 7 м. Площа озер: Чистого 10 га, Середнього 45 га Глибокого 82 га.
У виїмці Центрального кар’єру накопичено 0.5 млн. м3 кислих вод з відвалу фосфогіпсу. Передбачена гідроізоляція відвалу і нейтралізація кислих вод, знешкодження відходів..

Відновлення ландшафту в зоні діяльності
Роздільського ДГХП „СІРКА”


Слайд 81

Площа земельного відводу 1565 га, в тому числи кар’єр 570 га,

Площа земельного відводу 1565 га, в тому числи кар’єр 570

га, відвали 603 га, акумулюючий басейн 95 га. Довжина кар’єру 3.3 км, ширина до 1 км, глибина до 100 м. Відмітка затоплення 255 м, об’єм води після затоплення 124 млн м3.

Відновлення ландшафту
в зоні діяльності Подорожненського рудника


Слайд 82

Проектом передбачено створення дослідно-промислового виробництва калійних добрив, відновлення видобутку руди на

Проектом передбачено створення дослідно-промислового виробництва калійних добрив, відновлення видобутку руди на

руднику №1. Вартість проекту 160 млн грн
Консервація шахти дозволить в майбутньому повернутися до видобутку калійних солей способом вилуговування.

Передбачено наступний порядок консервації шахти:
заливка розсолами виробок 3 і 4 горизонтів.
- розчинення солей з хвостосховища і закачка розсолів на 2-й і 1-й горизонти,
- буріння свердловин, гідравлічна закладка камер з малим запасом стійкості, виробок дренажного горизонту і карстових порожнин зернистим матеріалом,
- тампонаж зон розущільнення над карстовими порожнинами,
- консервація шахтних стовбурів,
- демонтаж надшахтних будівель і рекультивація поверхні.

Слайд 83

Хвостосховище Стебницького ДГХП ПОЛІМІНЕРАЛ В результаті втілення проекту консервації рудника №2

Хвостосховище Стебницького ДГХП
ПОЛІМІНЕРАЛ

В результаті втілення проекту консервації рудника №2 буде

усунуто негативний вплив хвостосховища на довкілля. Замість шкідливого об’єкту утвориться ландшафт, придатний для рекреації.

Площа 125 га, з них акваторія 70 га. На площу випадає 1612 тис. м3/рік опадів. Надлишок води 1040 тис. м3/рік. До січня 2003 року в хвостосховище подавали розсіл з рудника №2. Приток 328 тис. м3/рік .Надлишок води - 1 368 тис м3/рік - скидали в річку. Зараз шахтні розсоли затоплюють рудник №2. По проекту консервації рудника солі в хвостосховищі будуть розчиняти, розсіл з вмістом солей 350-360 г/л в кількості 11 млн м3 подавати в шахту. В секції №1 знаходиться 8.4 млн. м3 відходів. На приготування 11 млн. м3 розсолу піде 3.9 млн. т солі. Після розчинення солі залишиться 2.6 млн. т нерозчинного залишку. Він буде розрівняний для того, щоб покрити залишок солевмісних відходів.
В секції №2 після затоплення шахти ємність буде порожньою, буде використовуватися для збору прісної води. Після закінчення затоплення шахти дамби будуть понижені. Виїмка, що залишиться , буде мати об’єм 600 000 м3, площу 53 га, глибину 0-5 м, що є оптимальним для риборозведення і для відпочинку.

В результаті втілення проекту консервації рудника №2 буде усунуто негативний вплив хвостосховища на довкілля. Замість шкідливого об’єкту утвориться ландшафт, придатний для рекреації.

Слайд 84

Водосховища в Яворівському районі Нові озера Львівщини


Водосховища в Яворівському районі

Нові озера Львівщини

Слайд 85

ВАТ ГІРХІМПРОМ працює над створенням системи екологічного моніторингу, який дозволить при

ВАТ ГІРХІМПРОМ працює над створенням системи екологічного моніторингу, який дозволить при

необхідності скоректувати процеси перетворення неврівноважених техногенних систем у природні ландшафти

В результаті втілення проектів негативні наслідки діяльності гірничо-хімічних підприємств будуть усунені. Відновлені ландшафти за своїми показниками і біопродуктивністю будуть кращими за історичні – ті, що були до початку гірничих робіт.