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 над выработками.

Цель изобретения - интенсификация осушения безнапорного водоносного пласта. На фиг. 1 показана схема осушения и.паста, фаза нагнетания хладагента; на фиг. 2 - фаза образования ледопород- пого экрапа и ocyпJeния пласта; на фиг. 3 - пример с комбинированными скважинами из подземной выработки; на фиг. 4 - пример с комбинированными скважинами с поверхности.

Способ осушения водоносного нласта осуществляют следуюн;им образом.

Из подземной горной выработки 1 образуют восстающую нагнетательную скважину 2 с заглублением ее в безнапорный водо носный пласт 3 до зоны между кровлей 4 и свободной поверхностью 5 подземных вод. В этой зоне скважину 2 оборудуют фильтром 6, через который нагнетают хладагент в необводненную часть пласта 7. В качестве хладагента используют, например, охлажденный до отрицательной температуры воздух или азот, или другой флюид тяжелее воздуха в порах пласта. Хладагент, распространяясь в необводненной части |лас- та 7, онускается к капиллярной кайме 8 подземных вод, охлаждая и замораживая в ней воду с образованием непроницаемого ледонородного экрана 9. Из выработки 1 образуют восстающие нагнетательную 10 и водоотводящую 11 скважины с фильтрами 2 п 13 соответственно, установленными ниже уровня 5 подземных вод.

После образования ледопородного экрана 9 через скважину 10 ведут нагнетание воздуха при температуре выше 4°С, и одновременно отводят оттесняемую воздухом воду через скважину 11 до полного осунаения водоносного нласта 3 на участке осун1ения. Вместо раздельных скважин 2, 10 и 11 могут быть использованы комбинированные скважины 14 и 15, сооружаемые из выработки 1, или из вышерасположенной выработки, или с дневной поверхности. Скважины 14 и 15 оборудуют фильтрами 16 и 17 соответственно над и под капиллярной каймой 8, верхние фильтры 16 соединяют с нагнетательными колоннами 18. Нагнетание хладагента ведут через верхние фильтры 16 скважин 14 и 15, а после образования ледопородного экрана 9 нагнетание теплого воздуха ведут через нижний фильтр 17 скважины 14, а отвод воды - через нижний фильтр

17 скважины 5.

Параметры ледонородного экрана 9 - его то. 1щина, длительность образования и функционирования - должны быть увязаны с требуемой длительностью осушения водоносного пласта при проведении горных работ. Создание непроницаемого ледопородного экрана на поверхности безнапорного водоносного 1ласта позволяет осуществить полное осушение водоносного пласта на участке горных работ путем огтеснения подземных

вод сжатым воздухом через нагнетательные скважины, чередующиеся с водоотводящими скважинами, с сокращением расхода сжатого воздуха и интенсификацией осушения безнапорного водоносного пласта.

25

Формула изобретения

Способ осушения водоносного пласта, преимущественно над горной выработкой, включающий образование из выработки всх;стающих нагнетательных и водоотводя- HiHX скважин, подачу в пласт через нагнетательные скважины сжатого воздуха с выдерживанием давления в пласте и отвода воды через водоотводящие скважины, отличающийся тем, что, с целью интенсификации осу- и1ения безнапорного водоносного пласта, перед подачей воздуха через часть нагнетательных скважин произво11ят нагнетание хладагента в зону между кровлей пласта и капиллярной каймой свободной поверхности подземных вод до создания ледопородного непро- иицаемого экрана в зоне капиллярной каймы, причем концы водоотводящих и части нагнетательных сквал ии размепгают под капиллярной каймой. b

}

.:;. Л4.: /:

77///////

Изобретение относится к строительству и горному делу, в частности к способам осушения водоносного пласта над подземными выработками. Изобретение направлено на интенсификацию осушения безнапорного водоносного пласта. Достигается этотел, что в пласт над уровнем подземных вод через скважины нагнетают хладагент с образованием непроницаемого льдопородного экрана а затем под него нагнетают сжатый воздух и отводят оттесняемую воду через скважины, полностью осушая участок пласта над выработкой. 4 ил. го Ci О О

х 1««

Tit I

. . . . , XT, /,.... .- . .i . : /-:-v:

. X V I . , , 1 .

.V.;.y, , ;.-. ;,

- «

///

/ / //

v//

/8 Ч

/4

/,

75

/

: .

41 tjt -

,.,I. . . . .1

/....

, . «, ,.,..,/,..,

«. . . . . ./

J # с (1

s

.

f TT

Л/

г I t

/ « , / 1 -;/:.;:. ; ::5: .N

ГГТ , - ,1 « . .4.

/О р V

/7(7 ; . ;/

У

г I t

« ;:.

у