Способ отвода воды при осушении горного массива

 

Изобретение относится к строительству и горному делу и может быть использовано при добыче полезных ископаемых и строительстве подземных сооружений. Задача изобретения - создание способа отвода воды при осущении месторождения, позволяющего производить осушение без экологических нарушений, вызываемых перекачкой воды из одного пласта в другой, с минимальными затратами. Для осушения горного массива сооружают дренажные устройства на осушаемом участке и бурят закачные скважины с заглублением их в водоприемный участок, который выделяют в водоносном горизонте ниже уровня осушаемого участка в направлении движения пластовых вод. Затем разуплотняют породы участка, например методом скважинной гидродобычи. Соединяют дренажные устройства и закачные скважины водоводом и отводят воду в водоприемный участок. 1 ил.

Изобретение относится к строительству и горному делу и может быть использовано при добыче полезных ископаемых и строительстве подземных сооружений.

Известен способ осушения водоносных пластов, включающий бурение дренажных скважин на осушаемом участке и закачных скважин за пределами осушаемого участка, откачку воды через дренажные скважины, ее перекачку по водоводу к закачным скважинам и закачку через них в подземную формацию под давлением, превышающим величину пластового давления подземной формации [1] Недостатком известного способа являются нежелательные экологические последствия из-за того, что вода перекачивается из одного пласта в другой, что особенно неприемлемо при агрессивности и загрязненности вод, а для их очистки требуются большие затраты.

Известен также способ отвода воды из подземных выработок, включающий сооружение дренажных устройств, бурение закачных скважин с заглублением их в водоприемный участок, отвод воды от дренажных устройств и подачу ее в закачные скважины по водоводу с разуплотнением пород водоприемного участка, введение в отводимую воду добавки, в качестве которой используют смесь водных растворов азотной и серной кислот [2] Недостаток известного способа нежелательные экологические последствия, вызываемые введением кислот, и постепенная кольматация скважин.

Задача, решаемая изобретением, создание способа отвода воды при осушении месторождения, позволяющего производить осушение без экологических нарушений, вызываемых перекачкой воды из одного пласта в другой, с минимальными затратами.

Поставленная задача достигается тем, что в способе отвода воды при осушении горного массива, включающем сооружение дренажных устройств, бурение закачных скважин с заглублением их в водоприемный участок, отвод воды от дренажных устройств и подачу ее в закачные скважины по водоводу с разуплотнением пород водоприемного участка, водоприемный участок выделяют в водоносном горизонте ниже уровня осушаемого участка в направлении движения пластовых вод, а разуплотнение его пород производят перед подачей воды в закачные скважины по водоводу.

Предлагаемый способ поясняется чертежом.

Способ осуществляется следующим образом.

На месторождении, на основе изучения гидро- и инженерно-геологической обстановки, определяют направление движения подземных вод осушаемого горизонта, выделяются участки первоочередной отработки и осушения, а также участки пригодные для размещения закачных скважин. Затем приступают к сооружению дренажных устройств (скважин) 1 на осушаемом участке 2 и бурению закачных скважин 3, с заглублением их в водоприемный участок 4, расположенный ниже уровня осушаемого участка 2 в направлении движения пластовых вод. Зона поглощения закачных скважин 3 должна размещаться ниже уровня осушаемого горизонта 5. Практически зона поглощения должна размещаться ниже уровня нижнего рабочего горизонта, на котором будут идти основные горные работы. Если одновременно ведутся подготовительные горные работы на более глубоком горизонте 5, то они должны вестись в направлении, противоположном направлению движения пластовых вод во избежание дополнительного подтапливания.

После бурения закачных скважин 3 приступают к разуплотнению пород водоприемного участка 4, в который они пробурены. Это осуществляется для увеличения проницаемости пород на значительном пространстве вокруг них, чтобы закачка воды практически не увеличивала уровень дренируемого горизонта в районе осушаемого участка 2.

Разуплотнение массива может быть достигнуто различными методами, но наиболее приемлем геотехнологический метод, так как он позволяет оказывать воздействие на массив на большом расстоянии, не вызывая локальных уплотнений и сохраняя естественную структуру скелета массива. В частности методом скважинной гидродобычи могут быть разуплотнены массивы, имеющие достаточно жесткий скелет, заполненный рыхлыми разностями руд, имеющими низкие фильтрационные свойства.

После разуплотнения массива через закачные скважины 3 производят опробование их характеристик, например, используя наиболее отдаленную, как дренажную, и затем соединяют закачные 3 и дренажные 1 скважины водоводом 6. Подача воды в скважины может производиться под давлением или свободным наливом в зависимости от того горизонта, где находится приемный оголовок закачной скважины 3.

При реализации предлагаемой схемы осушения может быть, максимально обеспечено экологическое равновесие, так как дренажные воды будут находиться в том же осушаемом горизонте, что особенно важно при разном качестве вод с разных горизонтов.

Формула изобретения

СПОСОБ ОТВОДА ВОДЫ ПРИ ОСУШЕНИИ ГОРНОГО МАССИВА, включающий сооружение дренажных устройств, бурение закачных скважин с заглублением их в водоприемный участок, отвод воды от дренажных устройств и подачу ее в закачные скважины по водоводу с разуплотнением пород водоприемного участка, отличающийся тем, что водоприемный участок выделяют в водоносном горизонте ниже уровня осушаемого участка в направлении движения пластовых вод, а разуплотнение его пород производят перед подачей воды в закачные скважины по водоводу.