Способ осушения водоносного пласта Советский патент 1986 года по МПК E02D19/10 

Изобретение относится к строительству и горному делу и может быть использовано для защиты подземных выработок от притока подземных вод из водоносного пласта пад выработками.

Цель изобретения - повышение эффективности осушения.

На фиг. 1 показана схема осушения пласта, фаза образования скважин и нагнетания в пласт воздуха; на фиг. 2 - фаза нагнетания воздуха в импульсном режиме и отвода воды; на фиг. 3 - то же, с отводом воды в водоносный пласт за пределы контура осушения; на фиг. 4 - фаза нагнетания воздуха в постоянном режиме с поддержанием контура осушения.

Способ осушения водоносного пласта осуществляют следующим образом.

Из подземной горной выработки 1 сооружают восстающие нагнетательные скважины с фильтрами 2, наклонно восстающие нагнетательные скважины с фильтрами 3 и наклонно восстающие водоотводящие скважины с фильтрами 4 с заглублением всех скважин в расположенный над выработкой 1 водоносный пласт 5. Вес скважины оборудуют на устье задвижками 6. Через нагнетательные скважины 2 в пласт 5 ведут нагнетание воздуха под давлением, превышающим давление воды в пласте 5, до достижения постоянного давления в профильтровых зонах 7. При этом задвижки 6 на скважинах 3 и 4 закрыты. После достижения заданного постоянного давления в прифильтро- вых зонах 7 открывают задвижки на водо- отводящих скважинах 4, осуществляют отвод воды из пласта 5 и одновременно с этим ведут подачу воздуха в скважины 2 в импульсном режиме. Подачу воздуха в импульсном режиме ведут с помощью пульсаторов давления при давлениях в интервале от незначительно превышающего давления воды в пласте 5 на участке 8 осушения до величины, не создающей турбулентного движения иоды в пласте 5, с частотой импульсов, определяемой зависимостью

КГ

где п - частота импульсов, 1/с;

а -- коэффициент пьезопроводности пласта 5,

г - радиус водоотводящей скважины 4,м; к - экспериментально определяемый безразмерный коэффициент учета нестационарного режима фильтрации воды в пласте 5, изменяющийся по экснерименталь0

ным данным от 10 в слабонапорных пластах до 10 в высоконапорных пластах.

Отвод воды из скважин 4 можно осуществлять как путь откачки на поверхность, так и путем подачи воды в пласт 5 за пределы участка 8 осушения. В последунем случае отводимую из скважин 4 воду подают в скважины 8 под давленим, превы- пшющим давлением воды в пласте 5 за нре- делами участка 8 осушения.

После осушения участка 8 и оттеснения воды за его пределы закрывают задвижки б на скважинах 4 и подачу воздуха в скважины 2 ведут под постоянным давлением, равным давлению оттесненной воды в пласте 5 за нределами участка 8 осуидения, препятствуя этим поступлению воды к участку осушения.

Импульсный режим подачи воздуха интенсифицирует процесс оттеснения подземных вод на участке осушения пласта, повышает дебит водоотводящих скважин 4 и сокращает длительность осушения. При натурных испытаниях способа длительность осушения составила 5 сут, тогда как без импульсной подачи воздуха длительность осушения должна была составить по расчету 5 48 сут.

Формула изобретения

5

0

Способ осушения водоносного пласта преимущественно над горной выработкой, вючючающий образование из выработки восстающих нагнетательных и водоотводящих скважин, подачу в пласт через нагнетательные скважины сжатого воздуха с,созданием гюстоянного .давления пласте и отвод воды через водоотводящие скважины, отличающийся тем, чго, с целью повышения эффек- 1ИВНОСТИ осушения, после достижения постоянного давления в пласте осуп;ествляют дополнительную подачу воздуха в импульсном режиме с частотой импульсов, определяемой зависимостью

кг

где п - частота импульсов, 1/с;

а - коэфс|)ициепт пьезопроводности пласта,

г - радиус водоотводящей скважины, м; к -экспериментально определяемый коэффициент учета нестационарного ре.жима фильтрации воды, причем отвод воды осуществляют в период импульсной подачи воздуха.

6 V 6

Изобретение относится к строительству и горному делу, в частности к способам осушения водоносного пласта над подземными выработками. Изобретение направлено на повышение эффективности осушения. Достигается это тем, что в пласт нагнетают сжатый воздух до достижения постоянного давления, затем воздух нагнетают в импульсном режиме с частотой, определяемой по расчетной формуле, и одновременно отводят оттесняемую воду по скважинам. После полного осушения участка пласта над выработкой воздух нагнетают под постоянным давлением, предотврашая поступление подземных вод к осушенному участку пласта. Импульсный режим подачи воздуха повышает дебит водоотводяших скважин и сок- рашает длительность осушения. 4 ил. (р (Л С o О5 сд со

/

Фчг.2

X

6

б 6 6

Фаг. б

6 б 6

6

Фиг.

3

fi6