Гідравлічний метод оцінки водопритоку для усталеного і квазіусталеного режиму водопритоку. Умови його застосування

Гідравлічний метод. Цей метод заснований на екстраполяції дослідних даних, які отримують шляхом виконання дослідно-фільтраційних робіт.

При оцінці водопритоку гідравлічним методом спираються на задане водопониження, яке необхідне для безпечної експлуатації гірничої виробки та найбільш повної відробки корисної копалини, і визначають емпіричний закон зниження рівня. Для розрахунку дебіту водопонижуючих свердловин, який дорівнюватиме водопритоку необхідно знайти фільтраційні параметри водоносного горизонту, який обводнює родовище корисної копалини. Гідрогеологічні параметри розраховуються за даними дослідно-фільтраційних робіт на основі рівнянь неусталеного руху підземних вод.

Гідравлічний метод доцільно застосовувати в тих випадках, коли родовище має невеликі розміри і вже в процесі більш менш тривалих дослідно-експлуатаційних відкачок депресія охопить всю його площу, а граничні умови повністю проявляться в характері зниження рівнів.

Гідравлічний метод в поєднанні з балансовим та моделюванням, як різновид гідродинамічного методу, можна використовувати для оцінки експлуатаційних запасів підземних вод родовищ в замкнених і частково замкнених структурах, складених тріщинуватими і закарстованими водоносними породами. При оцінці запасів підземних вод невеликих замкнених структур і масивів, які складені нерівномірно тріщинуватими і закарстованими породами, повинні бути враховані досить складні граничні умови і різноманітні джерела формування експлуатаційних запасів підземних вод.

40. Гідродинамічний метод оцінки водопритоку з використанням аналітичних розрахунків. Наведіть характерні рівняння для напірних та безнапірних умов, усталеного та неусталеного режиму водо притоку.

Цей метод дозволяє не тільки визначити загальний водоприток у гірничі виробки (дебіти водозаборів), але й здійснювати прогноз формування депресійної воронки у процесі розробки родовища, використовуючи аналітичні залежності отримані для ряду типових розрахункових схем, що відповідають певним граничним умовам. Застосування цього методу вимагає відповідності розрахункової схеми природній обстановці за такими показниками, як фільтраційні параметри, граничні умови, умови живлення водоносних горизонтів і ємнісні характеристики водовміщуючих порід.

Розрахункові методи поділяють на аналітичні та на методи моделювання гідрогеологічних умов. Формули динаміки підземних вод в ряді випадків можуть безпосередньо використовуватися для визначення притоків води, але при цьому потрібно враховувати ряд специфічних особливостей, пов‘язаних з інтенсивністю розвитку гірничих робіт у часі, а також з розмірами так званого «великого колодязя». За методом “великого колодязя” площа, зайнята гірничими виробками або дренажними спорудами, прирівнюється до рівновеликого за площею колодязя. Виводиться формула водопритоку з напірного горизонту до діючого “великого колодязя” на основі рівняння Дарсі. Дебіт колодязя в напірному водоносному горизонті визначається з рівняння:

 

 

Для визначення радіусу впливу одиночної свердловини або колодязя (Rо) може бути

застосована формула Кусакіна:

 

За умов, коли в результаті зрушення та просадки в покрівлі корисної копалини

утворюється зона техногенної тріщинуватості на повну потужність слабопроникних порід (від 20 до 40-80 товщин шару корисної копалини), прогноз додаткового надходження води до гірничої виробки із водоносного горизонту, що залягає вище, слід здійснювати із застосуванням формули Тейса:

де kmp – водопровідність перекриваючого водоносного горизонту, м2/добу;

S – зниження рівня у перекриваючому водоносному горизонті, м;

а – п’єзопровідність (рівнепровідність) перекриваючого водоносного горизонту, м2/добу;

Rt - радіус площі зрушених порід слабопроникного шару,м;

t - прогнозний період, діб.

41. Метод “великого колодязя”. Наведіть формули для безнапірних та напірних умов.

За методом “великого колодязя” площа, зайнята гірничими виробками або дренажними спорудами, прирівнюється до рівновеликого за площею колодязя. Виводиться формула водопритоку з напірного горизонту до діючого “великого колодязя” на основі рівняння Дарсі.

Дебіт колодязя в напірному водоносному горизонті визначається з рівняння:

Де R₀ – радіус у впливу одиночної свердловини або колодязя_; h₀– стовп води в дрені при відкачці, м.

За умов,коли в результаті зрушення та просадки в покрівлі корисної копалини утворюється зона техногенної тріщинуватості на повну потужність слабо проникних порід (від 20 до 40-80 товщин шару корисної копалини), прогноздодатковогонадходженняводидогірничоївиробкиізводоносногогоризонту, що залягає вище, слід здійснювати із застосуванням формули Тейса (безнапірних умов):

 

де kmp – водопровідність перекриваючого водоносного горизонту, м2/добу;

S – зниження рівня у перекриваючому водоносному горизонті, м;

а – п’єзопровідність (рівнепровідність) перекриваючого водоносного горизонту, м2/добу;

Rt - радіус площі зрушених порід слабопроникного шару,м;

t - прогнозний період, діб.