Способ осушения подземных выработок Советский патент 1981 года по МПК E02D19/10 

(ЗА) СПОСОБ ОСУШЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВЫРАБОТОК

Изобретение относится к проходке подземных выработок при строительстве тоннелей, а также при добыче полезных ископаемых, в частности к осуиГё нию места работ. Известен способ осущения подземных выработок, включающий образование скважины в кровле выработки, подачу через них в напорный водоносный горизонт воздуха и выдерживание его давления с отводом отжимаемой воды Ij. Недостатком данного способа является необходимость постоянного выдерживания воздуха в осушаемом пласте превьппающем гидростатическое давление вытесняемой грунтовой воды, что вызывает необходимость вьтолнения дополни тельных мероприятий по усилению подземной выработки, повышающих стоимость работ. Цель изобретения - снижение стоимости и ускорение проходческих работ. Указанная,цель достигается тем, что согласно способу осушения подземных выработок, включающему образование скважин в Кровле отдельных выработок, подачу через них в напорный водоносный горизонт воздуха и выдерживание давления с отводом выте-сняемой воды, подачу воздуха и отвод воды осуществляют через чередующиеся скважины, причем непрерывную подачу воздуха ведут в течение времени, определяемой из соотношения (1) а его количество из зависимости: V ,4 „ - 4 U) где к - коэффициент фильтрации, м/сут; L - длина подземной вьфаботки, м; Н - напор, создаваемый компрессором, м водяного столба; m - толщина водоносного горизонта, м: h - напор водоносного горизон та, м; радиус действия скважины, м; радиус скважины, м; расстояние между выработками, м; h - пористость водоносного горизонта, %; - натуральный логарифм. На чертеже изображена технологическая схема осушения подземной выработки. Технология вьтолнения способа заключается в следующем. В кровле подземных выработок ттр ков) 1 и 2, проложенных поперек напр вления, например пласта 3 поле:зных ископаемых, бурят вертикальные скважины 4 частично захватывающие водоносный горизонт 5, входящая в этот горизонт часть скважины 4 оборудуется фильтром 6. Затем скважины 4 чере одну соединяются с напорным воздуховодом 7, а расположенные между ними скважины 4 - оборудзпотся водоотводом 8. После Чего с помощью напорного во здуховода 7 через скважины 4 в водои насосный горизонт 5 нагнетается воздух, при этом напор, создаваемый воз душный потоком, не должен производить разрыв структуры грунта водоносного горизонта 5. Благодаря подпору воздуха, находящаяся в водоносном горизонте вода перемещается к скважинам 4 , стекает по ним.и водоотводу 8 в водоприемник 9 центрально системы водоотлива. После подачи в водоносный горизон 5 расчетного количества воздуха, вычисляемого из зависимости (2) в течение периода, определяемого соотношением (1), давление воздуха в нем начинает быстро падать, при зтом может осуществляться обычная разработк пласта 3 без затрудняющего ее приток грунтовой воды. Возможный приток гру товой воды с течением времени перехватьшается скважинами 4 и 4, при этом скважины 4 переоборудуются на ртвод воды. Пример. На участке подземных работ предусмотрена механизированная разработка пласта 3 полезных ископаемых длиной м с расстояни S между выработками (штреками) 1 и 2 равным 100 м. Над кровлей пласта 3 располагается водоносный горизонт 5, напор которого составляет м при его толщине м, коэффициент 14 фильтрации песка горизонта 5 содтавляет м/сут при пористости ,35. Из штре1ков I и 2 пробурены скважины 4 и 4 через каждые 30 м, при этом радиус ft влияния скважин составляет 100 м, а радиус самой скважины 0,05 м. Осушение участка работ существующим способом согласно проекту предусматривается в течение 18 месяцев. Согласно предлагаемому способу определяющим показателем является продолжительность подачи в водоносный горизонт 5 воздуха, которая в соответствии с соо.тношением (1) составляет j,ii.44,OcVT,. Продолжительность снижения давления воздуха после его нагнетания в гори- зоят 5 составляет около 1 сут., т.е. после 1,5 месяцев вместо 18 начата разработка пласта 3 полезных ископаемых. Количество воздуха согласно зависимости (2) при давлении м водяного столба составляет V-lOO--fOOO5-0,5(y %5 ) 4000001 6,4 (00 -5-0,56 Р т.20 - . ViopS т Подача воздуха через скважийы 4 осуществляется при помощи передвижного компрессора с производительностью около 10 м /мин. Применение предложенного способа осушения подземных выработок позволяет более чем в 10 раз ускорить начало основных проходческих работ и снизить расходы на их выполнение. Формула изобретения Способ осушения подземных выработок включающий образование скважин в , кровле отдельных выработок, подачу через них в напорный водоносный оризонт воздуха и выдерживание давления сОТВОДОМ вытесняемой воды, о тличающ. ийся тем, что, с целью снижения стоимости и ускорения проходческих работ, подачу воздуха и отвод воды осуществляют через чередующиеся скважины, причем непрерьгоную подачу воздуха ведут в течение времени, определяемом из ,соотношения US