Глубокий дренаж

#

Глубокий дренаж (глубокое водопонижение) применяют для снятия напора водоносного горизонта, залегающего в почве пласта полезного ископаемого, и для осушения как этого пласта, так и вышележащих водоносных горизонтов. Для проведения водопонижения необходимо пробурить на участке поля карьера группу водопонижающих скважин, оборудовать их в неустойчивых водоносных породах фильтрами, установить в каждой скважине насос с двигателем для откачки воды, подключив каждый к системе автоматического регулирования, и проложить водоотводные трубы.

Бурение скважин для водопонижения

Начальный диаметр водопонижающих скважин обычно принимают равным 250–500 мм, конечный — 200–400 мм. Чтобы не изменить водопроницаемость горных пород и получить максимально возможный дебит, не допуская его уменьшения, скважины проходят станками ударно-канатного бурения. Рекомендуется применять высокопроизводительные легкие станки роторного бурения, а также комбинированную установку ударно-вращательного бурения АБС-1.

монтаж фильтровой колоны

Для проходки скважин большого диаметра в мягких породах широко применяется беструбное роторное бурение с обратной промывкой модернизированными станками УРБ-2А и УРБ-3АМ, 1БА-15В. Вода для промывки подается в скважины самотеком, и уровень ее поддерживается на 3 м выше статического уровня подземных вод. Разбуренную породу удаляют с забоя эрлифтом по бурильной колонне диаметром 100–200 мм. Диаметр бурения 500–1000 мм и более сохраняется постоянным по всей глубине скважины. Достигнутая глубина бурения составила 100 м, возможная — 500 м. Дебит такой скважины увеличивается в 2–3 раза, и удлиняется срок ее работы по сравнению со скважинами малого диаметра. Бурение этим способом ускоряет проходку скважины в 8–10 раз. Так, скважину диаметром 600–1000 мм и глубиной 28–32 м в песчано-суглинистых породах бурят 4–7 ч и оборудуют фильтровой колонной и насосом за 5–6 ч.

Для осушения месторождения закладывают скважины нескольких типов в зависимости от их назначения: 

Водопонижающие (водозаборные) скважины служат для откачки воды из водоносных горизонтов на поверхность при помощи установленных в них глубинных насосов. Конструкция водопонижающей скважины зависит от гидрогеологических условий месторождения, глубины скважины и диаметра наружной части глубинного насоса. Скважины бывают бесфильтровыми и оборудованными фильтрами. Первые применяют для осушения устойчивых трещиноватых водоносных пород (известняки, песчаники и др.), в которых исключают обвал и оплывание пород, слагающих стенки скважины.

В малоустойчивых породах, где возможны вывалы, и в крупнозернистых песках в скважинах устанавливают фильтры в виде перфорированной трубы с щелевыми или круглыми отверстиями диаметром 5–20 мм при общей скважности фильтра до 30%. При осушении водоносных песчаных пород скважины обязательно оборудуют фильтрами. Диаметр фильтровой колонны должен на 50 мм превышать диаметр погружного насоса. Учитывая, что при осушении приходится закладывать большое число скважин, срок работы которых невелик (по сравнению со скважинами, используемыми для водоснабжения), устанавливают только простые по конструкции фильтры.

Наибольшее применение получили каркасно-стержневые и гравийно-проволочные фильтры с однослойной гравийной или трехслойной песчано-гравийной обсыпкой (в зависимости от дисперсности осушаемых пород).

Фильтровая колонна для скважин водопонижения

В напорных водоносных горизонтах фильтры устанавливают, как правило, в середине пласта, а в безнапорных — ближе к его почве. В неоднородных слоистых пластах фильтры размещают на участках с наибольшей проницаемостью пород. Малопроницаемые интервалы водоносных горизонтов перекрывают глухими трубами фильтровой колонны.

Длину фильтра принимают в зависимости от расчетной производительности скважины, при этом его водопропускная способность должна превышать расчетную производительность не менее чем в 1,2 раза. При размещении насоса ниже фильтра длина отстойника определяется с учетом размеров насоса и необходимой величины столба воды над ним. В других случаях длина отстойника принимается в пределах 2–3 м. При снятии напора в подугольных известняках большой мощности скважины в них углубляют на 15–20 м; длина отстойника при этом составляет 5 м.

При откачке минерализованных вод, богатых углекислотой и серной кислотой, разрушающих сталь, следует использовать антикоррозионные фильтры из пластмасс или дерева (преимущественно дубовые, сосновые) с гравийной обсыпкой.

Буровая установку Беркут

Возможно применение водопонижающих скважин для осушения нескольких надугольных водоносных горизонтов и снятия напора в подугольных водоносных песках. Практика показала целесообразность дренирования одной скважиной не более двух водоносных горизонтов.

Места заложения водопонижающих скважин определяют по результатам бурения и опробования гидрогеологических контрольно-разведочных скважин.

Взаимное расположение водопонижающих скважин находят расчетами с использованием коэффициентов фильтрации осушаемых пород и радиусов влияния, полученных при опытных откачках.

Повышения водоотдачи осушаемых пород и увеличения дебита водопонижающих скважин в 1,5–3 раза можно достичь путем создания вакуума в скважине, применяя вакуумную установку или устанавливая уплотняющий сальник над рабочим узлом насоса ниже статического уровня воды.

Другие статьи
Оставьте заявку ↓
Закажите консультацию, расчет стоимости работ или выезд специалиста на объект

Нажимая кнопку "Получить консультацию", я даю своё согласие на обработку моей персональной информации в соответствии с Политикой конфиденциальности

#
Консультация специалиста