Осушение шахтных и карьерных полей

Задачи и значение осушения месторождений при открытых разработках. Если уровень подземных вод ниже залежи п.и., то они не оказывают влияние на ведение горных работ.

Борьба с притоком воды в горные выработки в зависимости от сложности гидрогеологических условий ведется различными методами. При сравнительно небольшой обводненности для обеспечения нормальной работы обычно достаточно организации шахтного водоотлива. При сложных гидрогеологических условиях приходится прибегать к специальным осушительным мероприятиям. Различают три основных способа осушения шахтных полей: осушение в процессе эксплуатации, предварительное и комплексное осушение.

Осушение в процессе эксплуатации (подземный способ осушения) проводится одновременно с проходкой горных выработок. Осушение ведется при помощи дренажных канав и колодцев, забивных и сквозных фильтров, вакуум-фильтров и некоторых других дренажных устройств.

Дренажные канавы служат, с одной стороны, для осушения водоносных пород почвы выработки, с другой, — для отвода воды, стекающей в горную выработку, в водосборник, откуда она при помощи насосов откачивается на поверхность. В связи с этим дренажные канавы обычно проходят с уклоном в сторону водосборника. Глубина дренажных канав 0,5—1,0 м.

Дренажные колодцы проходят вдоль почвы выработки на глубину 1—3 м, а иногда и более. Из колодцев производится непрерывная откачка для снижения напора в водоносном горизонте, залегающем ниже подошвы выработки. Откачка ведется в течение всего периода работы на данном участке.

Забивные фильтры представляют собой трубы диаметром 25 - 63 мм, нижний конец которых снабжен остроконечным или долотообразным наконечником. Нижняя часть трубы имеет круглые отверстия, диаметр которых зависит от характера породы. Д ля установки фильтра предварительно бурят скважину. Когда забой скважины будет на расстоянии примерно 20—30 см от водоносного пласта, бурение прекращают и в скважину вставляют фильтр, который затем задавливают в водоносную породу. Длина забивных фильтров обычно не превышает 10—15 м. Для удобства установки их собирают из отдельных звеньев длиной по 1—1,5 м. Забивные фильтры могут закладываться в кровлю, почву, стенки или забой выработки.

Сквозные фильтры применяются для осушения мощных водоносных горизонтов, залегающих в кровле полезного ископаемого. Их закладывают там, где водоносные пласты залегают сравнительно высоко над кровлей выработки (более 12—15 м) и поэтому не могут быть осушены при помощи забивных фильтров. Для устройства сквозных фильтров вдоль оси подземной выработки через 100—200 м друг от друга с поверхности пробуривают скважины до пересечения их с кровлей выработки.

Предварительное осушение (поверхностный способ осушения) производят с земной поверхности путем заложения водопонижающих, водопоглощающих и разгрузочных скважин, дренажных траншей и иглофильтровальных установок.

Комбинированное осушение – это рациональное сочетание первого и второго способов осушения.

При открытых разработках осушение производится для обеспечения устойчивости бортов, уступов, отвалов; уменьшение влажности п.и. с целью улучшения его качества; обеспечения нормальных условий работы горного и транспортного оборудования. Как правило, это осуществляется путем перехвата подземных вод дренажными сооружениями до поступления их в карьер. Работы по осушению карьера подразделяются на предварительное (для м.п.и. со сложными и очень сложными гидрогеологическими условиями) осушение и эксплуатационное (одновременно с разработкой м.п.и. при осушении очередных участков, подготавливаемых к выемке), комбинированное.

Вопросы для самоконтроля

1. Чем характеризуется водообильность шахты или карьера?

2. Что взято за основу классификации месторождений по водообильности?

3. Как изменяется приток воды в период строительства предприятия? эксплуатации?

4. Какие задачи решаются осушением шахтных или карьерных полей?

5. Как выбирается способ осушения месторождения?