Способ отвода высокоминерализованных грунтовых вод из подземных выработок Советский патент 1990 года по МПК E02D19/10 

Изобретение относится к строительству и горному делу, в частности к понижению уровня подземных вод при осушении котлованов, карьеров и подземных выработок.

Цель изобретения - исключение загрязнения высокоминерализованными водами прилегающих к району водопоглощения рек и водоемов.На чертеже изображен разрез массива грунта по скважинам с размещением применяемого оборудования.

Способ отвода высокоминерализованных грунтовых вод из подземных выработок осуществляют следующим образом.

Вокруг осушаемой выработки 1 сооружают водопонижающие скважины 2, а з отдалении от них бурятся приемные скважины 3, обсаженные металлическим перфорированным фильтроу 4 и заглубленные в водопоглощающкй горизонт 5.

Поступающие Р гкважины 2 высокоминерализованные грунтовые воды откачиваются на поверхность и по трубопроводам 6 и 7 отводятся к месту их сброса в приемные скважины 3. Одну часть грунтовых вод через винтель 8. подают в смеситель 9, где к воде добавляют 10-20%-ные водные растворы азотной и серной кислот. Остальная часть грунтовых вод подается в без- диафрагменный электролизер 10. Далее продукты электролиза поступают з смеситель 11, в котором к ним добавляются отходы глинистых хвостов обогатительных фабрик. Перед этим в смесителе 12 готовят вяжущий раствор на основе жидкого стекла и отходов глинистых хвостов обогатительных фабрик. Приготовленный вяжущий раст 3

о

со

со

вшД.

вор через стенки скважин 3 инъектирует- ся в грунт над водопоглощающим горизонтом 5 с помощью трубы 13 и ограничивающих высоту слоя инъектирования па- еров 14.

I В результате инъектирования вяжущего раствора в грунте образуется слой-пробка, над которым затем в грунт с помощью трубы 13 и пакеров 14 инъектируется там- понажный раствор, который представляет собой электролитически обработанный серо- водородсодержащий раствор. Последний создает в грун& противофильтрационный экран.

Затем из скважин 3 извлекаются трубы 13 h пакеры 14, а после твердения тампонажного раствора через скважины 3 из смесителя 9 ведут сброс в водопоглощающий горизонт 5 отводимой высокоминерализованной воды с добавками азотной и (ерной кислот

Применение слоя-пробки из относитель- tfo быстротвердеющего раствора жидкого втекла предотвращает попадание в нижнюю часть скважин 3 и водопоглощающий Горизонт 5 тампонажного более длительно твердеющего раствора

Пример. Осуществля7от отвод от месторождения полезных ископаемых подземных Сероводородных хлорнатриевых вод с общей генерализацией до 100 г/л и содержа- ием сероводорода до 120 мг/л, суммарный приток которых составляет 1080 м3/ч. Грунтовые воды отводят от места подъема их на Поверхность к месту сброса, расположенного расстоянии 5,5 км На месте сброса грунтовых вод бурят 12 приемных скважин в один ряд длиной 14 км В приемные скважины опускают заглушенные с нижнего торца трубы с боковыми отверстиями внизу Часть труб с отверстиями тампонируют пакерами на глубине 200 м. В отсеченный пакерами слой грунта нагнетают раствор жидкого стекла объемом 0,5 м3. Затем трубы с пакерами в приемных скважинах поднимают на 50 м, снова тампонируют пакерами и в грунт нагнетают тампонаж- ный раствор, приготовленный из отходов глинистых хвостов обогатительных фабрик

и продуктов электролиза отводимой серо- водородсодержащей грунтовой воды. Для создания противофильтрационного экрана с радиусом вокруг одной приемной скважины

20 израсходовано около 50 м3 тампонажного раствора.

Примерно через 10 ч после инъектирования в грунт тампонажного раствора в приемные скважины подают отводимые высокоминерализованные воды с добавкой

Ю и 20%-ных водных растворов азотной и серной кислот, которые способствуют улучшению водопоглощения за счет разупрочнения кимберлитовой породы.

Применение предлагаемого способа исключает нарушение экологического равновесия в районе сброса высокоминерализованных вод за счет исключения их выхода в прилегающие к этому району реки и водоемы.

20

Формула изобретения

1.Способ отвода высокоминерализованных грунтовых вод из подземных выработок, включающий подъем вод на поверх(. ность, отвод их к месту сброса, бурение приемных скважин с заглублением их в водопоглощающий горизонт, нагнетание в последний отводимых вод и введение в них 10-20%-ных водных растворов азотной и серной кислот, отличающийся тем, что,

о с целью исключения загрязнения высоко- минерализованными водами прилегающих к району водопоглощения рек и водоемов, после бурения приемных скважин осуществляют последовательное инъектирование над водопоглощающим горизонтом раствора жид5 кого стекла с образованием слоя-пробки и над ним противофильтрационного экрана путем нагнетания электролитически обработанного сероводородсодержащего раствора, а введение растворов азотной и серной кислот производят перед нагнетанием отводимых вод в водопоглощающий горизонт.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед инъектированием в грунт в раствор жидкого стекла и сероводородсодер- жащий раствор вводят отходы глинистых хвостов обогатительных фабрик

0

10

Изобретение относится к строительству и горному делу, в частности касается понижения уровня подземных вод при осушении котлованов и подземных выработок, и направлено на исключение загрязнения высокоминерализованными водами прилегающих к району водопоглощения рек и водоемов. Это достигается тем, что после бурения приемных скважин ведется последовательное инъектирование в грунт над водопоглощающим горизонтом раствора жидкого стекла с образованием слоя-пробки и над ним противофильтрационного экрана путем нагнетания электролитически обработанного сероводородсодержащего раствора, а введение растворов азотной и серной кислот производится перед нагнетанием отводимых вод в водопоглощающий горизонт. Перед инъектированием в грунт в раствор жидкого стекла и сероводородсодержащий раствор могут вводиться отходы глинистых хвостов обогатительных фабрик. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.