Способ осушения водоносных пластов

 

р Звй@@14р фКЦВ ИФ- 3ЛВ ФФ

О П И С А-И- М»

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<11 27759

1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 21.08.78 (21) 2664232/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М Кл.2

Е 02 D 19/06

Е 21 F 16/00

Государственный комитет

СССР по делам изо6ретеиий и открытий

Опубликовано 15.04.80. Бюллетень №14 (53) УДК 622.521 (088.8) Дата опубликования описания 25.04.80 (72) Автор изобретения

В. Д. Бабушкин (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОСУШЕНИЯ ВОДОНОСНЫХ ПЛАСТОВ

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

Известен способ осушения водоносных пластов, воды которых содержат спонтан-. ные ядовитые газы, включающий откачку вод, их очистку от ядовитых газов и сброс дегазированных вод в поверхностных водохранилищах (1) .

Недостатком известного способа являются высокие затраты на дегазацию воды.

Известен также способ осушения водоносных пластов, воды которых содержат спонтанные ядовитые газы, 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 (2).

Недостаток известного способа — высокая стоимость работ по осушению.

Целью изобретения является удешевление работ по осушению.

Цель достигается тем, что в процессе перекачки воды по водоводу растворяют содержащиеся в ней спонтанные ядовитые газы путем турбулизации водного потока на всем протяжении водовода, а на конечном участке водовода давление в нем повышают до величины, превышающей величину плас5 тового давления подземной формации, в которую производят закачку.

При этом длину конечного участка водовода определяют исходя из соотношения:

4Q

1=

= — — — — — 4р, ю Д2 где о — длина конечного участка водовода, м;

Q — производительность системы дренажных скважин в условиях закачки сдренированной воды в подземную формацию, м /с — внутренний диаметр водовода, м;

t время, в течение которого происходит полное растворение газа в воде при давлении, устанавливаемом нв конечном участке водовода, с.

20 Способ осуществляют следующим образом.

На участке для предполагаемого осушения бурят дренажные скважины, а на расчетном удалении от них — закачные сква759

4 поры формации, .что упрощает процесс закачки.

Предлагаемый способ исключает операции по отделению и очистке откачанной воды от ядовитых тяжелых газов, дает возможность упростить процесс осушения водоносных формаций, удешевить его и обеспечить более надежную защиту окружающей среды.

Формула изобретения

727 жины. Между дренажными и закачными скважинами прокладывают водовод. Из водоносного пласта через дренажные скважи- . ны откачивают воду, содержащую спонтанные ядовитые газы, и перекачивают ее по водоводу к закачным скважинам. В процес,се перекачки воды по водоводу растворяют содержащиеся в ней спонтанные ядовитые газы путем турбулизации водного потока на всем протяжении водовода, для чего внутренний диаметр водовода, обеспечивающий турбулентный режим потока жидкости в нем, <9 определяют по известной формуле гидравлики:

4(,) д(Лй кр г где d — внутренний, диаметр водовода, м;

Q — производительность системы дренажных скважин, м /с;

Кс„р--104 — критическое число Рейнольдса, при котором поток является турбулентным;

1) — кинематический коэффициент вязкости, м /с.

На конечном участке водовода давление в нем повышают до величины, превышающей величину пластового давления подземной формации, в которую предполагают вести закачку воды. Для этого конечный участок водовода, длину которого определяют исходя из соотношения

4Q

ЗО е- ° t, Р с1 2 отделяют от остальной части водовода (части низкого давления)глухой перемычкой. К конечной части низкого давления подключают грязевой насос, которым откачивают га- 3$ зированную воду и подают ее в конечный участок водовода (участок высокого давления). Для достижения в конечном участке водовода требуемой величины давления над водоприемной частью каждой закачкой скважины устанавливают диафрагму, обеспечи4О вающую необходимое гидравлическое сопротивление для повышения давления в выделенном конечном участке водовода с целью обеспечения полного растворения газа в воде. Из "кОнечного участка водовода воду с 4 растворенными в ней ядовитыми газами заканчивают через закачные скважины в подземную формацию. При этом растворенный в заканчиваемой воде газ не кольматирует

1. Способ осушения водоносных пластов, воды которых содержат спонтанные ядовитые газы, 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, отличающийся тем, что, с целью удешевления работ по осушению, в процессе перекачки воды пб водоводу растворяют содержащиеся в ней спонтанные ядовитые газы путем турбулизации водного потока на всем протяжении водовода, а на конечном участке водовода давление в нем повышают до величины, превышающей величину пластового давления подземной формации, в которую производят закачку.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что длину конечного участка водовода определяют исходя из соотношения е= с1 2 где (— длина конечного участка водовода, м;

Q — производительность системы дренажных скважин в условиях закачки сдренированной воды в подземную формацию, мз/с;

d — внутренний диаметр водовода, м;

tð — время, в течение которого происходит полное растворение газа в воде при давлении, устанавливаемом на конечном участке водовода, с.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Милованов В. А. Очистка и использование вод предприятий. М., «Металлургия», 1971, с. 92 — 97.

2. Осушение месторождений при строительстве железорудных предприятий. М., «Недра», 1977, с. 260 †2 (прототип).

Составитель В. Петрищев

Редактор Н. Корченко Текред К. Шуфрич Корректор 1О.Макаренко

Закал 1091/30 Тираж 713 Подписное

ЦН И И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4