8 (800) 350 - 01 - 91

Задать вопрос

Способы осушения: подземный способ

Способы осушения: подземный способ

Оборудование для подземного осушения

Для подземного осушения закладывают дренажный ствол и проводят штреки по рабочему пласту или вкрест его простирания (при крутом падении слоев). Этот способ эффективен при осушении месторождений со сложными гидрогеологическими условиями, когда в кровле и почве пласта полезного ископаемого, залегающих на больших глубинах, находятся водоносные горизонты значительной мощности.

Достоинством подземного способа является возможность осушения слабопроницаемых пород (k = 0,5–3 м/сут), упрощение организации шахтного и карьерного водоотлива, относительно низкая стоимость эксплуатации подземной дренажной системы.

Для проведения подземного осушения проходят один, два и более дренажных ствола с околоствольными выработками по подвижному борту карьера с расчетом погашения в конце отработки поля карьера или на продолжительный срок (более пяти лет). Надо стремиться взамен дренажных шахт использовать дренажно-эксплуатационные, располагая их за технической границей поля карьера, для осушения карьера и отработки полезного ископаемого вне его границ.

Стволы шахт располагают в местах с относительно более низкими отметками почвы пласта, чтобы штреки имели уклон в сторону околоствольного двора. При этом учитывается и то, что осушение при проходке стволов в этих условиях окажется более эффективным. Число дренажных шахт, расположение и протяженность штреков зависят от конфигурации карьерного поля, условий залегания водоносных горизонтов, направления движения подземных вод, водопроницаемости полезного ископаемого и водовмещающих пород, требуемой величины понижения уровня и времени, отведенного на осушение.

Схема подземного осушения

Рис. 1. Схема подземного осушения (план):
1 — ствол дренажной шахты; 2 — вентиляционный шурф; 3 — контур разрезной траншеи; 4 — поглощающие колодцы; 5 — дренажные штреки. Размеры даны в метрах

Штреки закладывают под углом примерно 60–70° к вскрытому забою и проводят в пласте полезного ископаемого на высоте 1–2 м и менее от его почвы при пологом и горизонтальном залегании. На Юрковском буроугольном карьере Днепровского бассейна в процессе эксплуатации дренажные штреки и штольни проводились по контакту с подугольными песками и углублением в них до 2 м. Это позволило опустить уровень подугольного водоносного горизонта ниже почвы угольного пласта. Общая длина дренажных штреков получается минимальной, если провести парные главные штреки по наиболее пониженным местам залегания пласта угля, где почва надугольного и кровля подугольного водоносных пластов имеют наиболее низкие отметки, например по осям мульд. Дренажные штреки проводят через 200–300 м и более (300–500 м в Нидерлаузицком буроугольном бассейне, Германия) (рис. 1).

При значительных естественных ресурсах подземных вод на месторождении, т. е. когда в естественных условиях происходит постоянное пополнение подземных вод, по границе карьерного поля закладывают контурный дренаж, перехватывающий подземный поток, движущийся к карьеру, и за счет этого уменьшают число штреков на осушаемом участке. Выработки и дренажные сооружения контурного дренажа действуют продолжительное время, иногда в течение всего периода работы карьера. Сеть штреков с дренажными устройствами действует более короткое время и перемещается с фронтом работ карьера. Дренажные шахты и штреки проводятся и погашаются отдельными участками, размеры которых зависят от скорости продвижения фронта работ карьера. Дренажные скважины и фильтры работают от нескольких недель до нескольких месяцев.

Воду, поступающую в штрек, отводят по специальным сточным канавам. Во избежание затопления и заиливания выработок при прорывах плывуна в штреках сооружаются водонепроницаемые и фильтрующие перемычки. Водонепроницаемые перемычки создают для ограждения участков, на которых возможен прорыв вод. При давлении воды до 0,3 МПа устанавливают временные дренажные перемычки, предназначенные для задержания воды до установки насосов, которые обеспечивают откачку всей воды, поступающей в шахту при прорыве. Фильтрующие перемычки возводят в тех случаях, когда приток воды не превышает мощности используемых насосов и когда вода несет большое количество ила и песка, которые могут заилить штрек на значительном протяжении.

Дренажная шахта с системой штреков также может быть использована для приема и перекачки на поверхность атмосферных и подземных вод, поступающих в карьер. Для сброса вод из карьера в дренажные штреки проходят водосборные скважины.

К основным недостаткам подземного способа осушения на карьерах можно отнести большую стоимость осушения вследствие проходки осушительных шахт с довольно густой сетью штреков и необходимость закладывать их за два-три года до начала вскрышных работ. Кроме того, существенным недостатком этого способа является снижение устойчивости угольного уступа при прохождении экскаваторов, транспортно-отвального моста и других механизмов над дренажными штреками, проведенными по пласту угля.

Стоимость подземного осушения можно значительно снизить за счет разрежения сети штреков и замены штреков дренажными штольнями, закладываемыми в борту карьера после проведения разрезной траншеи, т. е. в период эксплуатации карьера. В последнем случае стоимость подземного осушения уменьшается на 20%.

Свяжитесь с нами

Прикрепить файл

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

Спасибо за заявку!

Мы свяжемся с Вами ближайшее время.