Способ отвода минерализованных вод из подземных выработок

 

Изобретение относится к строительству и горному делу, в частности к осушению подземных выработок при наличии минерализованных подземных вод. Изобретение направлено на снижение затрат на опреснение шахтных вод за счет раздельного отведения высокоминерализованных и низкоминерализованных вод. Достигается это сооружением двух водосборных систем, для чего определяют распределение минерализации вод по глубине и положение границы высокои низкоминерализованных вод, а водосборные системы сооружают с изоляцией подземных выработок, обеспечивающей обособленный внутришахтный сток воды с разной минерализацией. Величины притока определяют на основе распределения ионов хлора, а границу распространения вод разной минерализации вычисляют с учетом отношения притоков высокои низкоминерализованных вод. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COLLHAËÈÑTÈ×ECHÈХ

РЕСПУЬЛИН щ) 5 E 02 D 19/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ по изоыРетениям и отнРытиям

ПРИ П(НТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К AВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

БЙБ .,-) (21) 4149988/29-33 (22) 18.07.86 (46) 15 04 90. Бюл. и 14 (71) Всесоюзный научно-исследовательский геологоразведочный институт угольных месторождений (72) В.А. Быховский и А.А. Корицкий (53) 624 .152.6 12.2(088 .8) (56) Михелис А,В., Подорванов Н.С.

Горные работы и охрана водных pecyp""îâ Донбасса. — Уголь Украины; 1986, У 1, с. 17-18.

Шевяков Л.Д., Бредикин А.Н. Шахтный водоотлив. N. 1960, с. 44-50. (54) СПОСОБ ОТВОДА МИНЕРАЛИЗОВАННЫХ

ВОД ИЗ ПОДЗЕМНЫХ ВЫРАБОТОК (57) Изобретение относится к строительству и горному делу, в частности к осушению подземных выработок при

Изобретение относится к строительству и горному делу, в частности к осушению подземных выработок в условиях притока к ним минерализованных подземных вод.

Цель изобретения — снижение затрат на опреснение шахтных вод за счет раздельного отведения высокоминерализованных и низкоминерализованных

t вод.

На чертеже показан схематический гидрогеологический разрез шахтного поля с подземными выработками.

Способ осуществляют в действующих подземных выработках, имеющих первоначально единую систему водоотлива, и в процессе осуществления способа

„.,SU„„3557262 А1 наличии минерализованных подземных вод. Изобретение направлено на снижение затрат на опреснение шахтных вод за счет раздельного отведения высоко.минерализованных и низкоминерализо-. ванных вод. Достигается это сооружением двух водосборных систем, для чего определяют распределение минерализации вод по глубине и положение границы высоко- и низкоминерализован-., ных вод, а водосборные системы сооружают с изоляцией подземных выработок, обеспечивающей обособленный внутришахтный сток воды с разной минерализацией. Величины притока определяют на основе распределения ионов хлора, а границу распространения вод разной минерализации вычисляют с учетом отношения притоков высоко- и низкоминерализованных вод. 2 з;п. ф-лы, 1 ил. ведут ее реконструкцию. Система подземных выработок включает, например, вертикальные шахтные стволы 1 и 2 и горизонтальные или наклонные выработки 3-5, расположенные на разной глубине и приуроченные к пластам 6 полезного ископаемого, например угля.

Первоначальная система водоотлива включает насосную станцию 7, расположенную в нижней части ствола 1. В сис- « тему выработок поступают из глубоких частей массива. горных пород высокоминерализованные подземные воды 8 и из покровных отложений 9 — низкоминерализованные йоды 10.

В процессе осушения подземных выработок ведут гидрогеологические и

1557262 гидрогеохимические режимные наблюде- ния, включающие измерение уровней подземных вод ц скважинах, величин притока подземных вод в горные выработки на всех горизонтах шахты и в шахту в целом, определение химического состава вод. По результатам режимных наблюдений определяют среднегодовые количества поступающей в шахту воды, среднее содержание ионов хлора в шахтной воде, в низкоминерализованных водах покровных отложений, в высокоминерализованных водах, поступающих в нижние горизонты подземных выработок. Затем рассчитывают среднегодовое количество поступаюд х в шахту BbICOEOMHHBPBJIH3OBQHHblX вод Q по зависимости

С -С и

Q --- — --- ! С -С м я

50 где Н „- напор вод покровных отложений над горизонтом шахты;

Е вЂ, отметка уровня вод покровных отложений;

Ещ — отметка нижнего горизонта шахты.

Отметку границы 11 распространения низко- и высокоминерализованных вод в шахте рассчитывают по соотношению: где Q — среднегодовое количество поступавших в шахту высокоминерализованных ВОД вЂ” общее среднегодовое количество. воды, поступающей в шахту;

Сщ — среднее содержание ионов хлора в шахтной воде;

Сд — среднее. содержание ионов

30 хлора в пизкоминерализованной воде

C M - среднее содержание ионов хлора в высокоминерализованной воде, 35 а среднегодовое количество поступающей в шахту низкоминерализованной воды Ц и определяют по соотношению

Q и Q„QM (2) 40

Определяют границу 11 распространения низко- и высокоминерализованных вод. Для этого замеряют уровень низкоминерализованных вод в покров.ных отложениях 9 и рассчитывают напор этих вод над нижним горизонтом шахты по соотношению.

Qn

Q (4) 1. Способ .отвода минерализованных вод из подземных выработок, включающий проведение гидрогеологических и гидрогеохимических режимных наблюдеПосле этого на шахте сооружают две водосборные системы. верхнюю над границей 11 для сбора и отвода низкоминерализованных вод и нижнюю под этой границей для сбора и отвода высокоминерализованных вод. Берхнюю водосборную систему с насосной станцией

12 размещают в выработках, в которые поступает подавляющая часть низкоминерализованных вод 10 из покровных отложений 9. Нижнюю водосборную систему образуют из нижней части первоначальной единой водосборной системы с насоснои станцией 7. Между горизонтами верхней и нижней водосборных систем осуществляют гидроизоляционные мероприятия, предназначенные для предотвращения поступления низкоминерализованных вод в нижнюю водосборную систему, Состав и объем работ по гидроизоляции определяют в зависи-. мости от геологического строения, 1 способов проходки горных выработок, степени их сохранности и с учетом результатов режимных наблюдений за притоком низко- и высокоминерализованных воц. Работы по изоляции нижней водосборной системы от верхней включают оформление барьерных целиков, сооружение в выработках водонепроницаемых перемычек, восстановление или проходку необходимых выработок, .оборудование водоотливных канавок, трубопроводов перекачных насосных установок, Низкоминерализованные воды, выдаваемые на поверхность верхней водосборной системой, могут быть использованы в хозяйственных целях или сброшены в гидрографическую сеть, пройдя при необходимости осветление и обеззараживание. Высокоминерализованные воды, поступающие из нижней водосборной системы, подвергают опреснению и захоронению.

Благодаря раздельному отведению вод разной минерализации достигается сокращение затрат на опреснение, захоронение и другие меры утилизации минерализованных вод.

Формула изобретения

15572 ний с определением степени минерализации и суммарного среднегодового притока воды в шахту и сооружение водосборной системы, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения

5 затрат на опреснение шахтных вод за счет раздельного отведения высокоминерализованных и низкоминерализованных вод, определение степени минерализации вод ведут по глубине распространения водопроводящих пород в пре" делах горных выработок с выявлением границы распределения высоко- и низкоминерализованных вод, после чего осуществляют определение величины водопритоков высоко- и низкоминерализованных вод, сооружение дополнительной водосборной системы для низкоминерализованных вод над границей рас- 2О пределения высоко- и низкоминерализованных шахтных вод, и изоляцию ее от основной водосборной системы.

2. Способ по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что .определение величины водопритоков высокоминерализованных шахтных вод ведут путем отбора прбб низкоминерализованных вод покровных отложений, установления средней концентрации ионов хлора слабоминерализованных вод, отбора в водосборнике главного водоотлива проб шахтной воды, установления средней концентрации ионов хлора в шахтной воде, отбора проб высокоминерализованных вод в горных выработках нижнего горизонта, установления средней концентрации ионов хлора в этой воде и расчет среднегодового количества поступающих в шахту высокоминерализованных вод по зависимости 4О

62

6 где Q — среднегодовое количество поступающих в шахту высокоминерализованиых вод; . Q — общее среднегодовое количество воды, поступающей в шахту;

Сш — среднее содержание ионов хлора в шахтной воде;

С„ — среднее содержание ионов хлора в низкоминерализованной воде;

С вЂ” среднее содержание ионов хлора в высокомннерализованной воде,,а среднегодовое количество поступающей в шахту низкоминерализованной воды Ц „ определяют по соотношению

4п ы м

3. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что определение границы распространения низко- и высокоминерализованньм вод производят путем замера уровня низкоминерализованных вод покровных отложений и определения напора над нижним горизонтом шахты по зависимости

Н„=Z„-Z,, где Н д — напор вод покровных отложений над горизонтом шахты;

Zä — отметка уровня вод покровных отложений;

Z — отметка нижнего горизонта шахты, а отметку границы распространения низко- и высокоминерализованных вод в шахте Z вычисляют по соотношению

Сш Cà

М С-С м

Z = Z р Р llQ!

557262

Составитель N.Õàñèí

Ъ

Редактор Ю.Середа Тсхред Л.Олийнык Корректор С.Шекмар

Заказ 703 Тираж 536 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Уигород, ул. Гагарина, 101