Способ отвода вод из подземных выработок Советский патент 1982 года по МПК E02D19/10 

(54) СПОСОБ ОТВОДА ВОД ИЗ ПОДЗЕМНЫХ ВЫРАБОТОК

1

Изобретение относится к понижению уровня грунтовых вод в котлованах под фундаменты зданий и сооружений, в частности к отводу воды из подземных выработок, преимущественно из шатх, путем сброса вод в водопоглощающие горизонты.5

Известен способ осушения подземных выработок, включающий проходку дренажных выработок, сбор в них грунтовых вод, подъем последних на поверхность с помощью насосных установок и сброс вод в водопо- ,Q глотающие горизонты 1.

Недостатком данного способа является трудоемкость и длительность процесса и высокая стоимость работ, при этом не исключается возможность засоления верхних слоев грунта, что делает саособ мало эф- 15 фективным.

Наиболее близким к предлагаемому является способ отвода грунтовых вод, включающий бурение скважин и отвод через них воды в водопоглощающий горизонт 2. 20

Недостаток данного способа заключается в том, что отвод воды в водопоглощающий горизонт осуществляется гравитационно и без определения совместимости смешиваемых вод, что снижает эффективность водоотвода и приводит к образованию водонерастворимых осадков, нарушающих экологическое равновесие.

Цель изобретения - повышение эффективности и сохранение экологического равновесия.

Указанная цель достигается тем, что в способе, включающем бурение скважин и отвод через них воды в водопоглощающий горизонт, после бурения скважин осуществляют определение совместимости водородного показателя отводимой воды и воды водопоглощающего горизонта, а отвод воды ведут перекачиванием до повышения величины давления ее в водопоглощающем горизонте, превыщающей в 2,2-2,3 раза первоначальную.

Сущность способа заключается в том, что горные породы способны поглощать воду при ее давлении в 2,2-2,3 раза превышающем давление воды в горизонте, при этом эффективность водоотвода повышается так же и за счет отвода воды только в горизонты, имеющие близкий водородный показатель показателю отводимой воды. Совместимость вод по водородному показателю исключает вероятность образования выпадения осадков в виде сульфатов и карбонатов с кальматированием трещин пород и нарушением экологического равновесия нарушения динамики вод. Ограничение величины повышения давления воды в водопоглощающем пласте принято из условия исключения гидроразрыва не только пласта водопоглощающего горизонта, но и пласта водоунора. На чертеже приведена технологическая схема осуш.ествления способа. Способ осуществляется в следующей последовательности. На участке работ 1, имеющем угольные пласты 2, водоупоры 3 и расположенные между ними водоприемные горизонты 4, проходится шахтный ствол 5 с основными выработками (квершлагами) 6. В последних устраиваются верхние водосборники 7 и нижний водосборник 8. Из верхних водосборников 7 стекающая в них вода с помощью насосных установок 9 поднимается на поверхность по напорному трубопроводу 10 и сливается по трубопроводу 11. В нижней части ствола 5 бурятся нагнетательные скважины 12 с перфорированными участками 13, которые размещают в водоприемных горизонтах 4. Скважины 12 трубопроводом 14 соединяются через насосную установку 15 с нижним водосборником 8. Затем из каждого водоприемного горизонта 4 отбираются пробы воды Для определения водородного показателя. В лабораторных условиях определяется значение этого показателя для отводимой воды и воды соответствующего горизонта 4. В случае установления выпадения кольматирующего осадка из-за несовместимости водородного показателя, способствующего нарущению сложившегося экологического равновесия, в откачиваемую из водосборника 8 воду добавляют вещества, например раствор хлористого натрия, исключающие выпадение кольматирующего осадка и она под давлением нагнетается с помощью насосной установки 15 в водоприемные горизонты. Нагнетание воды осуществляется до повышения давления в водоприемном пласте 4 до величины не превышающей егопервоначальное в 2,2-2,3 раза. Применение предлагаемого способа на практике позволяет на 10-20% сократить расход энергии на водоотлив и сохранить сложившееся экологическое равновесие в соответствии с требованиями к сохранению окружающей среды. Формула изобретения Способ отвода вод из подземных выработок, преимущественно из шатх, включающий бурение скважин и отвод через них воды в водопоглощающий горизонт, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и сохранения экологического равновесия, после бурения скважин осуществляют определение совместимости водородного показателя отводимой воды и воды водопоглощающего горизонта, а отвод воды ведут перекачиванием до повышения величины давления ее в водопоглощающем горизонте, превышающей в 2,2-2,3 раза первоначальную. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Седенко М. В. Гидрогеология и инженерная геология. М., «Недра, 1971, с. 238. 2. Патент ФРГ № 2318102, кл. Е 02 D 19/10, 1977.