8 (800) 350 - 01 - 91

Задать вопрос

Схемы осушения

Схемы осушения

Осушение котлована

Выбор схемы осушения определяется формой и размерами осушаемых участков и гидрогеологическими условиями месторождения. Обычно наиболее экономичными оказываются «местные схемы осушения», когда дренажные установки располагают вблизи очередного осушаемого участка горных выработок с учетом водопроницаемости и рельефа подошвы осушаемого пласта. Иногда осушают сразу все поле карьера.

По расположению дренажных устройств в плане схемы осушения подразделяют на кустовые, линейные, контурные и сетчатые, а в разрезе — на одно- и многогоризонтальные, коллекторные и бесколлекторные (рис. 1).

Схемы расположения дренажных устройств

Рис. 1. Схемы расположения дренажных устройств:
а — кустовая; б — линейная; в — контурная; г — сетчатая; д, е — двухгоризонтальные бесколлекторная и коллекторная. 1 — пески обводненные; 2 — глины; 3 — зоны закарстованных пород; 4 — зоны трещиноватых пород; 5 — известняки трещиноватые и закарстованные; 6 — уголь; 7 — техническая граница поля; 8 — ствол шахты; 9 — дренажные подземные выработки; 10 — водопонижающие скважины (в плане и разрезе); 11 — горизонтальные или наклонные скважины; 12 — депрессионная кривая

При кустовой схеме осушения водопонижающие скважины закладывают группами без определенной системы в зонах высокой водообильности, обусловленной резко выраженной зональной трещиноватостью или закарстованностью водоносных пород или при линзообразном их залегании. Кустовые системы сооружались в Подмосковном угольном бассейне и на Соколовском железорудном месторождении.

Линейные схемы осушения состоят из одного, двух или более рядов водопонижающих скважин, дренажных канав, штреков или горизонтальных скважин. Они чаще применяются при осушении наклонных водоносных пластов или пластов с высокой водопроницаемостью, а также выездных или разрезных траншей, рабочих бортов карьеров, штреков главных направлений (см. рис. 1, б). Их целесообразно применять для перехвата фильтрационного потока из открытых водотоков и водоемов в карьер. Линейные системы построены на Ахтенском, Веселовском, Зыряновском и других карьерах.

При контурной схеме осушения дренажные скважины располагают по углам треугольника, квадрата, многоугольника или по периметру небольшого участка. Контурную схему обычно применяют при горизонтальном залегании водосодержащих пород различной водопроницаемости. Кроме того, эти схемы используют при осушении околоствольных выработок, выемочных участков и небольших карьерных полей (см. рис. 1, в).

Сочетание двух взаимодействующих контурных установок (например, вокруг двух рядом расположенных шахтных стволов) или двух концентрически расположенных установок образует двухконтурную схему осушения.

Сетчатая схема (при расположении скважин по сетке) может применяться для осушения слабоводопроницаемых пород при подземном способе осушения, когда дренажными устройствами являются сквозные и забивные фильтры. Она используется на буроугольных карьерах Днепровского, Канско-Ачинского и других бассейнов (см. рис. 1, г).

Одно- и многогоризонтальные бесколлекторные схемы осушения применяют при наличии одного или нескольких разобщенных водоносных горизонтов, причем дренаж каждого горизонта осуществляется самостоятельно.

Схемы скользящего осушения карьерного поля

Рис. 2. Схемы скользящего осушения карьерного поля (по О. Б. Скиргелло):
а — скользящих параллельных рядов; б — скользящих веерных рядов; в — скользящих контуров. 1, 2 — водопонижающие скважины первой, второй и последующих очередей; 3 — границы карьерного поля; 4 — откос

Если нижний водоносный горизонт, гидравлически связанный с верхним, более проницаем, то можно использовать бесколлекторную дренажную систему, основанную на том, что вода из верхнего горизонта сбрасывается в нижний, а затем откачивается на поверхность. Проведя технико-экономическое сравнение нескольких вариантов, принимают оптимальную схему осушения.

Осушение отдельных участков карьерного поля проводится по скользящим схемам, приведенным на рис. 2.

Для осушения водоносных пород, прорезаемых выездной и разрезной траншеями, чаще всего закладывают линейный ряд водопонижающих скважин вдоль траншеи на одном или на обоих ее бортах (см. рис. 2, а). В дальнейшем при комбинированном способе осушения водопонижающие скважины начинают работать как сквозные фильтры. В дополнение к ним в дренажных штреках можно заложить забивные фильтры и трубчатые водопонижающие колодцы. Водоносные породы, залегающие ниже дна траншеи, можно осушать дренажными канавами и водопонижающими скважинами, закладываемыми на дне траншеи по линейным схемам.

Необходимо учитывать, что при создании выездной и разрезной траншей формируется неустановившийся режим фильтрации. Еще не сдренированные подземные воды оказывают наиболее сильное влияние на устойчивость откосов, и поэтому дренажные работы в этот период следует проводить особенно интенсивно, водоотливные средства должны быть более мощными, чем в последующий период эксплуатации карьера.

Осушение нерабочего борта карьера проводят дренажными установками, заложенными для осушения разрезной траншеи. При необходимости более полного перехвата подземных вод закладывают прибортовый горизонтальный дренаж или бурят ряд горизонтальных дренажных скважин перпендикулярно к нерабочему борту карьера. В некоторых случаях горизонтальный дренаж может один обеспечить устойчивость нерабочего борта карьера и заменить ранее пройденные водопонижающие скважины.

Для осушения рабочего борта карьера вдоль вскрышного борта обычно закладывают скользящие линейные установки водопонижающих скважин (см. рис. 2, а, б). Очередной ряд водопонижающих скважин закладывается с опережением продвижения вскрышного уступа на 2–5 лет и вступает в работу при подрезке уступом карьера предыдущей линии водопонижающих скважин (см. рис. 2, а, б). Если при использовании комбинированного способа осушения дренажные подземные выработки приближаются к линии водопонижающих скважин, то последние переоборудуют в сквозные фильтры.

Если площадь распространения полезного ископаемого невелика, то дренажные установки размещают по границам всего карьерного поля или отдельных участков очередной отработки (см. рис. 2, в).

Свяжитесь с нами

Прикрепить файл

Поддерживаемые форматы файлов для загрузки:
gif, png, jpg, jpeg, pdf, doc, docs, xls, xlsx, txt
Ерлан Тимиргалиев Инженер-гидротехник

Спасибо за заявку!

Мы свяжемся с Вами ближайшее время.