Способ осушения горных выработок Советский патент 1988 года по МПК E02D19/10 

4

.

со 00

00

Изобретение относится к строительству и горному делу и может быть использовано для организации водоснабжения одновременно с осушением горных выработок.

Цель изобретения - повышение эффективности за счет рационального использования водных ресурсов.

На фиг. 1 показан план системы осушения и водоснабжения; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 (в начальный период эксплуатации); на фиг. 3 - то же, в конечный период эксплуатации.

Способ осуществляют следующим образом.

В водоносном пласте 1 за пределами контура 2 горной выработки 3 сооружают дренажные скважины 4, располагая их по контуру 5: Скважины 4 оснащают средствами откачки, соединяют отводящим коллектором 6, проложенным к потребителю 7, и ведут

откачку подземных вод из скважин 4 с понижением уровня 8 подземных вод. При проходке горной выработки 3 на полную глубину водоносного пласта 1 в выработку 3 поступает остаточный приток подземных вод, допустимую величину которого определяют по условиям устойчивости бортов выработки 3 и условиям ведения горных работ. Остаточный приток подземных вод в выработку 3 обусловливает направление потока к выработке и предотвращает поступление к скважинам 4 воды, загрязняемой при проведении работ в выработке 3. Воду, откачиваемую из скважин 4, используют для водоснабжения потребителя 7, а воду, откачиваемую из выработки 3, направляют на сброс или очистку.

Контур 5, по которому размещают дренажные скважины 4, располагают между границами 9 и 10 зоны совмещения осушения и водоснабжения. Для определения границ 9 и 10 рассчитывают фильтрационное сопротивление Фг водоносного пласта 1 между контуром скважин 5 и контуром 2 выработки по зависимости

,, (1)

0, () (я п , 5 +q -+/№-Фж) --4 (Ф„-т )1

Hn-Hi

Q.

е Ф - фильтрационное сопротивление водоносного пласта 1 между областью 11 его питания и контуром выработки 3;

- технологический параметр, ха- 50 рактеризующий фильтрационное сопротивление между областью 11 питания и контуром выработки;

- технологический параметр, ха- рактеризуюшлй фильтрацион- ное сопротивление между контурами скважин 4 и выработки 3;

€. - дополнительное фильтрационное сопротивление дренажных скважин 4.

Расстояния Г{ от контура 2 выработки 3 до границ 9 и 10 определяют, например, по зависимости

r.i «Pj LKm(2)

или другой известной формуле фильтрационного сопротивления.

Затем определяют расход воды Q, удовлетворяющий требованиям осушения и водоснабжения, по зависимости

5

0

5

0

5

Q Q.

L. РТк

(3)

Я(ЯР- J--ff Pa где Qo -допустимый водоприток в выработку 3.

Пример. Карьер для разработки месторождения 12 полезного ископаемого заглубляется в водоносный пласт 1, контур питания которого - река 11. Отметка уровня воды в реке Hnf 152 м над подошвой пласта 1, мопдность которого т 20м, коэффициент фильтрации k 10M/cyT. Карьер имеет длину L 4000м вдоль реки 11, расстояние от реки 11 до ближайшего к ней борта карьера R 1000м. Допустимый приток к борту карьера qj, 5,4 на 1 м длины. Потребность предприятия в воде ХЮ мЗ/сут.

Для осушения карьера сооружают со стороны притока от реки линейный ряд скважин 4. Расстояние между скважинами в ряду радиус скважин. г 0,2 .м. Отметка динамического уровня воды в скважинах Нс 7м; отметка высачивания остаточного потока на борт карьера Нк 2м.

Вычисляют параметры, входящие в зависимость (1):

0

0

R 1000 Lkm 4000-10-20

Ht-Hx

5,4-4000 152-2

Ф

ф

qoL

Ф Нд-Нт

5,4-4000

5 Фс

In

б

1,25-10 сут/м2; 0,23-10 сут/м2;

6,94-10 сут/м2; 40

2Ггс 2-3,14-4000 -10-20 2-3:тЬ:2 « 275-10- сут/м.

Подставляя вычисленные значения в зависимость (1), получают

0,42-10 3 Tj:6 1,06-10-3 сут/м2. По зависимости (2) определяют расстояния г до границ зоны совмещения осушения и водоснабжения: 0,42-10-з.4000-10 20 г 1,06-10-3.4000-10-20;

334:6 .

По зависимости (3) определяют пределы гарантированного расхода Q, удовлетворяющего условиям осушения и водоснабжения: QHUH 147-10-ЗмЗ/сут; д««1жс 647-103 Оптимальную величину расхода Q принимают равной потребности в воде Q W 192 . По зависимостям (2) и (3) находят расстояние г 468 м от контура карьера до контура дренажных скважин 4.

Формула изобретения

Способ осушения горных выработок, пре- имушественно месторождения полезных ископаемых, включаюший бурение дренажных скважин за пределами контура выработки, оборудование их средствами осушения и отвод подземных вод от выработки с образованием депрессионной воронки, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности за счет рационального использованиях водных ресурсов, перед бурением скважин ведут со стороны притока подземных вод определение фильтрационного сопротивления Т водоносного пласта между контурами скважин и выработки по зависимости

0,5 ф+ --/() -4Ф.-(др„ -ср)

Ф 0,5 Ф-f Тк+/(-ЯЗк) 2-4q (ср„-Ф) } где 0,5 - числовой коэффициент;

0

5

- фильтрационное сопротивление водоносного пласта между областью его питания и контуром выработки;

Я - технологический параметр, характеризующий фильтрационное сопротивление между областью питания и контуром выработки; Фк- технологический параметр, характеризующий фильтрационное сопротивление между контурами скважин и выработки; Фс -- дополнительное фильтрационное сопротивление дренажных скважин,

после чего осуществляют определение границ зоны совмещения осущения и водоснабжения и необходимого количества воды для осушения и водоснабжения по зависимости

20

Q a

Ф,(Ф ср -+срч

гдеро

допустимый водопритгж в выработку,

а затем производят определение расположения контура дренажных скважин в пределах зоны совмещения.

Изобретение относится к строительству и горному делу и может быть использовано для организации водоснабжения одновременно с осушением горных выработок. Цель изобретения - повышение эффективности за счет рационального использования водных ресурсов. Достигается это тем, что в области фильтрации определяют расчетом границы зоны совмещения осушения и водоснабжения, а контур дренажных скважин располагают в пределах зоны совмещения. Расход откачиваемых из дренажных скважин подземных вод удовлетворяет требованиям осушения и водоснабжения. 3 ил. с

Фие.-/

Фие.2

-/