Выкачивают воду с карьера

Средства и способы осушения месторождений

В карьер кроме подземных могут поступать поверхностные воды в виде дождя и снега, а также за счет фильтрации из ручьев, рек, озер и других водных источников, приток которых может быть от нескольких куб. метров в час до нескольких сотен, а иногда и тысяч куб. метров в час. Обводненность месторождений характеризуется коэффициентом водообильности, т. е. отношением количества воды, удаляемой в единицу времени, к количеству добытого полезного ископаемого за ту же единицу времени (обычно за год). Величина коэффициента водообильности на многих карьерах колеблется в пределах 0,2—10 м3/т.

Обводненность месторождения зависит от климата района, гидрогеологических условий месторождения, рельефа местности, наличия водоемов вблизи карьера, глубины (карьера и наличия старых заброшенных выработок.

Наличие воды в вскрышных породах я полезном ископаемом весьма отрицательно влияет на производство открытых горных работ: образуются оползни или обвалы вскрышных, добычных и отвальных уступов; железнодорожные пути дают большую осадку, что может привести к авариям и несчастным случаям; влажная порода и полезное ископаемое налипают на ковши экскаваторов, конвейеры и стенки вагонов, закупоривают воронки перегрузочных бункеров, снижая тем самым производительность горнотранспортного оборудования. Иногда плохо осушенный в пласте уголь досушивают на брикетной фабрике, что сопряжено с дополнительными затратами труда и денежных средств.

Для создания нормальных условий эксплуатации на карьерах выполняют специальные работы по осушению.

Все работы, связанные с осушением, по времени проведения разбиваются на две стадии: предварительное и текущее, или эксплуатационное, осушение.

Предварительное осушение должно производиться за 1—2 года до начала вскрытия месторождения; заключается оно в отводе поверхностных вод, понижении уровня подземных вод и И осушении участка разрезной и выездной траншей для обеспечения нормальных условий проведения горнокапитальных работ при строительстве карьера и на участке работ первой очереди.

Текущее осушение проводится одновременно с разработкой месторождения и имеет целью своевременное осушение участков, подготавливаемых для выемки полезного ископаемого.

Система дренажа должна обеспечивать надежное и эффективное осушение месторождения при минимуме затрат на ее сооружение.

В практике открытых горных работ применяют подземный, поверхностный и комбинированный способы осушения месторождения, а также производится защита карьера от поступления поверхностных вод.

Защита карьера от поверхностных вод

Защита карьера от поверхностных вод заключается в ограждении карьера от попадания в него атмосферных вод и вод (поверхностного стока, а также в осушении заболоченных участков и небольших озер.

Отвод атмосферных вод, ручьев и рек осуществляется водоотводными каналами и нагорными канавами. Сечение Каналов и нагорных канав рассчитывается по максимальному притоку и допустимой скорости течения воды в них.

Осушение заболоченных участков, озер заключается в проведении на пониженных участках системы канав, позволяющей отвести воды с этих участков за пределы карьерного поля.

Подземный способ осушения месторождений

Подземный способ осушения является наиболее эффективным для месторождений со сложными гидрогеологическими условиями.

Подземное осушение осуществляется посредством заложения дренажных шахт и системы выработок, пройденных по пласту полезного ископаемого.

Дренажные шахты закладывают на рабочем борту карьера с расчетом длительного срока их службы. Стволы шахт располагают в местах с относительно более низкими отметками почвы пласта, с таким расчетом, чтобы горизонтальные и наклонные выработки имели уклон в сторону околоствольного двора.

При пологом и горизонтальном залегании пласта дренажные выработки проводят на высоте 1—2 м от почвы пласта. Горизонтальные и наклонные выработки проводят по пониженным участкам почвы пласта или водоносных горизонтов обычно через 100— 200 м друг от друга.

Количество дренажных шахт, расположение и протяженность штреков зависят от конфигурации карьерного поля, условий зале

гания водоносных горизонтов, направления движения подземных вод, водопроницаемости пласта полезного ископаемого и водовме- щающих пород, требуемой величины понижения уровня и времени, отведенного на осушение.

Дренажными устройствами обычно служат сквозные и забивные фильтры, вакуум-фильтры и водопонижающие колодцы.

Забивные фильтры ( 3) обычно устанавливают из штрека или штольни в кровлю выработки, они предназначаются для осушення водоносного пласта, залегающего на небольшом расстоянии от кровли полезного ископаемого (5—8 м).

Забивной фильтр представляет собой железную трубу диаметром 38—50 мм, реже 63 мм, вставляемую в заранее пробуренную из штрека скважину до .водоносного горизонта с углублением в последний на 1 —1,5 .ад- Фильтр состоит из отрезков газовых тонкостенных труб длиной по 1,2—1,5 м, .соединяемых муфтами или ниппелями. Общая длина забивного фильтра 4—7 м. В среднем расстояние между фильтрами равно 10—30 м. Для сйя- тия опасных напоров создают узлы забивных фильтров.

Дебит забивных фильтров может достигать 5—7 м3/ч и более. Средний срок действия забивного фильтра 3—4 месяца.

Вакуум-фильтры. Для повышения производительности забивных фильтров применяются также вакуум-фильтры, позволяющие искусственным .путем создавать разрежение (вакуум) в самом фильтре. Величину вакуума в фильтре можно практически довести до 0,6—0,8 ат.

Вакуум-фильтр представляет собой обычный забивной фильтр, оборудованный проходным краном и манометром для поддержания и замера заданного давления.

Дебит вакуум-фильтров по сравнению с дебитом обычных забивных фильтров увеличивается в 2—3 раза.

Сквозные фильтры устанавливают ло штрекам на расстоянии 50—100, реже 200 м один от другого. Дебит сквозных фильтров колеблется от 0,6 до 180 мв/ч.

Водопонижающие колодцы и забивные фильтры в почву пласта. Напор подземных вод, залегающих ниже почвы лласта, снижается с помощью забивных фильтров и понижающих колодцев. В редких случаях могут применяться дренажные канавы.

Расстояние между фильтрами принимается от 15 до 40 м.

Водопонижающие колодцы ( 5) устраиваются в почве штрека или штольни в виде срубовых колодцев и предназначаются для вскрытия подпочвенного водоносного горизонта. Они закладываются в среднем через 100—150 м в понижениях почвы пласта. Колодец имеет сечение (1,5—2,0) X (1,0—1,3) м и глубину до 4—5 м. Обычно колодцы крепят деревом.

Дренажные канавы проходят в штреках и штольнях как для дренажа подпочвенного напорного водоносного горизонта, так и для отвода собирающейся в выработках воды к шерекачным зумпфам или к центральному водосборнику.

Дренажная канава прокладывается с уклоном не менее 0,001- 0,002, имеет ширину 0,5 м и глубину 0,5—1,0 м; канаву крепят деревянными рамами, установленными на расстоянии 0,5—1,0 м одна от другой, и затягивают горбылем. Сверху канаву закрывают досками и засыпают слоем фильтрующего материала толщиной 30 см.

Бурение скважин для установки фильтров осуществляется буровыми станками. В настоящее время для бурения скважин-фильтров создан станок БНП-15, месячная производительность которого составляет 550 м.

Механизация проходки дренажных штреков может осуществляться проходческим комбайном ДГИ-У ( 6), обеспечивающим скорость проведения дренажных штреков до 10 л в смену.

Поверхностный способ осушения месторождения

Горизонтальный дренаж неглубокого заложения служит для осушения покровных отложений. Такой дренаж осуществляется путем заложения водосборных канав (дрен) или 18 закрытых дрен. Устройство горизонтального дренажа целесообразно при хорошей водопроницаемости покровной толщи и возможности отвода вод за пределы карьера самотеком.

По расположению дрен в плане различают кольцевой, контурный и систематический (параллельный) дренаж.

При кольцевом дренаже дрены расположены по периметру карьера, а при контурном—вдоль одной или двух смежных сторон.

Систематический дренаж представляет собой сеть канав, расположенных примерно параллельно одна другой. В отличие от первых двух типов дрен, являющихся постоянно действующими сооружениями на период работы карьера, сеть канав систематического дренажа перемещается по мере отработки карьерного поля.

Глубокое водопонижение (вертикальный дренаж) производится для осушения высокой водопроницаемости пород, залегающих на глубине от 15—20 до 100 м. При таком способе осушения проводимые с поверхности водопонижающие скважины оборудуют в водоносных горизонтах фильтрами.

Для откачки воды из водопонижающих скважин на поверхность в зависимости от их дебита, диаметра и высоты подъема воды применяются:

глубинные винтовые или турбинные артезианские насосы (ВАН или АТН) непогружного типа или же погружные насосы (ПМНЛ).

В настоящее время наиболее распространенными являются насосы типа АТН.

Горизонтальный дренаж иногда применяется для осушения водоносных горизонтов, расположенных выше кровли пласта полезного ископаемого. Этот вид дренажа осуществляется путем задавливания перфорированных труб с откоса уступа в рыхлые водоносные породы или в заранее пройденные скважины в плотных породах.

Длина горизонтальных дрен должна быть как можно большей (не менее 50—120 м). Расстояние между дренами обычно составляет 15—50 м.

Эффективность горизонтального дренажа может быть значительно повышена за счет применения вакуум-фильтров.

Осушение внутренних отвалов необходимо производить для предотвращения оползней, образующихся в результате переувлажнения пород.

Внутренние отвалы должны предохраняться от просачивания в них атмосферных осадков. Для этого необходимо укатывать поверхность отвала катками и обеспечивать быстрый спуск воды после дождя и снеготаяния по трубам или откачку воды насосом в общую водоотливную сеть карьера.

Осушение основания внутренних отвалов целесообразно производить с помощью дренажных канав глубиной 2,0—2,5 м, проводимых через 20—30 м одна от другой по почве пласта вдоль фрон- 1 та работ добычного уступа. Продольные канавы на участках наибольшего понижения почвы пласта надлежит соединять поперечными .канавами. Для того чтобы вся система канав продолжала работать и под отвалами, их необходимо засыпать фильтрующим материалом |(щебнем, гравием) или же укладывать® них пористые бетонные трубы.

Кроме дренажных канав целесообразно вдоль отвального уступа на расстоянии 150—200 м одна от другой оборудовать постоянно действующие водопонижающие скважины.

Комбинированный способ осушения

В некоторых случаях при сложных инженерно-геологических условиях применяют комбинированный способ осушения как с помощью скважин, закладываемых с поверхности, так и системы дренажных штреков, проводимых по пласту полезного ископаемого.

В настоящее время комбинированный способ осушения является наиболее распространенным.

Глава III. Водозащитные мероприятия и оборудование. Способы осушения котлованов.
Это ускоряет процесс осушения слабопроницаемых и плохо отдающих воду грунтов, дает возможность большего понижения уровня подземных вод. .

Осушение участка. Если участок расположен в низине или в месте с высоким уровнем стояния грунтовых вод, возникает необходимость проведения осушительных работ.

Водопонижение с электроосмосом — способ откачки воды иглофильтровыми.
Осушение участка. Если участок расположен в низине или в месте с высоким уровнем стояния грунтовых вод, возникает необходимость проведения осушительных работ.

При применении вакуумного способа приток грунтовой воды к.
Для осушения пылеватых и глинистых песков, супесей, легких суглинков, . При удалении воды из котлованов или траншей различают открытое водоудержание и водопонижение. .

Осушение участка. При благоустройстве и хозяйственном освоении участков нередко приходится сталкиваться с их осушен

Источник

«Загрязняют воздух и выкачивают воду». Жители поселка под Челябинском жалуются на золотодобытчиков

Жители поселка Заря в Кизильском районе просят губернатора Алексея Текслера выгнать добытчиков драгметалла с их земли

О том, что в поселке Заря поселились золотодобытчики и со спокойной жизнью пришлось попрощаться, южноуральцы пожаловались губернатору в группу «Текслер, ПОМОГИ!» ВКонтакте.

«Добыча ископаемого негативно сказывается на здоровье людей, в нашем посёлке преимущественно проживают пожилые люди. Многие имеют хронические заболевания, аллергии. Сами работники карьера проживают в селе, тем самым совершают неудобства для населения. Предыдущая организация жила и работала на территории карьера. Имея спецтехнику они портят дороги и загрязняют воздух», — пишет житель поселка Малик Мумбаев.

По словам местных жителей, добыча золота ведется на карьере, который располагается в 800 метрах от жилых домов. Раньше эта большая территория была пастбищем для скота. Кроме того, по словам сельчан, работники карьера незаконно выкачивают воду из местного водоема, который все больше пересыхает с каждым годом. Раньше золотодобытчики жили и работали на территории карьера, но со временем переселились в поселок. Как считают сельчане, чиновники поддерживают добычу драгметалла, но не жителей.

«Мы обращались к главе района Александру Селезневу за помощью, но он просто проигнорировал просьбу. На днях администрация вообще выставила на аукцион поселковую школу, там теперь будет цех по обработке золота», — жалуются жители поселка Заря.

В Администрации района прокомментировали, что все находится под контролем и вполне законно.

«Все регулируется документально. Никто ни у кого ничего не отнимает», — ответили в приёмной администрации Кизильского района.

Сельчане обратились к главе региона Алексею Текслеру с просьбой помочь освободить территорию поселка от работников карьера, а также прекратить золотодобычу в пока ещё богатом ресурсами родном поселке

Источник

Эффективные методы осушения шахтных и карьерных полей: виды и расчеты

При разработке залежей полезных ископаемых предварительно изучают гидрогеологию месторождения. Сведения о режиме и составе поверхностных вод, условий питания, положение и распространение водных пластов позволяют разработать широкий комплекс осушительных работ.

Осушительные работы на шахтных и карьерных участках

Под понятием «осушение» подразумевают комплекс работ, направленных на снижение притока воды в выработки и уменьшению влажности горной породы. Мероприятия обеспечивают эффективную отработку месторождения путем отвода вод на земную поверхность.

Основные задачи осушения:

• предварительное, в соответствии с установленными сроками, снижение напора подземных вод;
• полный перехват водных пластов за границами участков.

Комплекс работ направленный на обеспечение устойчивости разработок с целью предотвращения возникновения деформаций в карьерах, прорывов плавунов и притоки вод в места выработки. Осушение позволяет создать наиболее оптимальные условия и существенно повысить производительность.

Внимание! При выборе определенного способа осушительных работ предварительно производятся расчёты устойчивости выработки, и выясняется степень необходимости их проведения.

Способы

Эффективность комплекса работ устанавливается путем сравнения нескольких вариантов, из которого выбирают наиболее оптимальный.

Существует три основных способа осушения:

Изучение особенностей каждого варианта позволяет получить полное представление о сути осушительных работ и просчитать эффективность их проведения.

Характеристика поверхностного способа

Комплекс таких работ называется еще предварительным. Основным преимуществом способа является заблаговременное снижение напора подземных вод до прохождения выработки. Применяется при залегании водных горизонтов на относительно небольшой глубине — до 100 метров.

Использование поверхностного способа позволяет:

• в сжатые сроки обеспечить безопасность проведения работ по разработке месторождения;
• оперативно управлять осушительными работами;
• интенсивно снизить уровень подземных вод.

В зависимости от типа технических средств, которые применяются в процессе работы предварительный способ разделяется на глубокий и мелкий дренаж. Выбор обосновывается устойчивостью пород.

Глубокий дренаж предусматривает использование:

• Водопонижающих скважин. Эффективны при высоких напорах вод и хорошей водонепроницаемости породы. Сооружаются для снижения уровня при залегании водных пластов на глубине от 25 до 500 метров, мощность которых превышает 10 метров. Предусматривает оснащение погружными насосами и специальными фильтрами.
• Водопоглощающих скважин. Сооружаются при разнице уровней напора в нижнем и верхнем горизонтах для перезапуска воды.
• Горизонтальных дренажных скважин. Сооружаются для осушения уступов карьера в песчаной породе.

Важно! Эффективность вертикальных скважин ниже, чем у горизонтальных.

Мелкий дренаж реализуется:

• канавами;
• иглофильтровыми установками;
• понижающими колодцами.

Опережающие траншеи предназначены для снижения уровня вод в горизонтах на небольшой глубине. Отвод вод производится при помощи насосов либо самотеком, если позволяет рельеф местности.

Иглофильтровые установки используют при необходимости временного снижения уровня вод или определенной локализации. Основным недостатком является небольшая высота подъема воды.

Характеристика подземного метода

Осушение в процессе эксплуатации используется в ситуации, когда водоносные горизонты залегают на большой глубине. На карьерных полях предусматривает использование системы дренажных штреков.

Сквозные фильтры позволяют осушать мощные горизонты в кровле залегания породы. Забивают там, где высота залегания пластов над полезными ископаемыми превышает 15 метров. Забивные фильтры закладываются не только в кровлю, но и в почву или забой.

Дренажные колодцы предназначены для постоянной откачки воды в период проведения работ. Канавы в свою очередь не только осушают породы в почве, но и служат для отвода воды.

Важно! Недостатком использования данного варианта работ является его трудоемкость и необходимость постоянно поддерживать дренажные системы в рабочем состоянии.

Описание комбинированного метода

Предусматривает одновременное использование поверхностных и подземных осушительных работ. Основным преимуществом способа выступает скорость и маневренность, что позволяет завершить осушение в краткие сроки.

Системы осушительных работ

Термин подразумевает порядок проведения осушительных работ в полном соответствии с установленными схемами выработки. Системы разрабатывают исходя из конкретных условий шахтного или карьерного поля с учетом графика и плана разработки месторождения.

Предварительно составляют схему расположения дренажных устройств на каждом участке в зависимости от выбранного способа осушения. Далее определяют график их введения в работу.

Выделяют три основных вида:

• Система опережающего осушения. Используют на шахтных и карьерных полях с простыми гидрогеологическими условиями, когда возникает необходимость в предварительной дренации.
• Система параллельного осушения. Дренажные работы производятся одновременно с остальным комплексом мероприятий выработки, включая подготовительный и эксплуатационный процесс.
• Система совмещенного осушения. Дренаж производится заблаговременно до начала выработки. Осушительные работы ведутся как с опережением, так и во время строительства и эксплуатации. Система используется на месторождениях со сложными условиями.

Расчеты

Существует несколько методов, позволяющих определить схемы расположения дренажных устройств с последующим проведением осушительных работ. Выделяют теоретические, экспериментальные и смешанные виды расчета. Каждый вариант имеет свои особенности. Наибольшее распространение получили аналитические методы, но в последнее время широко используются и экспериментальные.

Выделяют следующие расчеты:

• Расчет притоков к карьерному полю и зоне его влияния.
• Расчет притоков и уровней к дренажным устройствам при условии фильтрации.
• Расчет притоков к дренажным штрекам.
• Расчет притоков к водопонижающим скважинам при их фильтрации.
• Расчет притоков к сквозным и забивным фильтрам.
• Расчет притоков и их уровней при фильтрации к иглофильтрам.

Большинство методик расчёта построены по принципу использования установленного набора формул. Такой подход не позволяет найти более универсальные решения поставленных задач. Вместо изматывающих математических формул нужно изучить суть осушительных работ и научиться на практике определять объём нужных данных с последующей их схематизацией.

Что нужно знать?

Для произведения максимально точных расчетов необходимо знать следующие данные:

• сведения о гидрогеологических условиях карьерного или шахтного поля;
• параметры фильтрации, включая коэффициенты фильтрации, проводимости уровней и водоотдачи;
• сведения об условиях питания водоносных горизонтов;
• количество атмосферных осадков в районе выработки и величину их испарения;
• график проведения работ, площадь полей, оборудование, которое будет использоваться.

Объем данных определяется степенью сложности гидрогеологических условий. При разведке достаточно ограничиться площадью залегания ископаемых. В сложных условиях необходимо учитывать и зону влияния. Величину коэффициента водопроницаемости определяют опытным путем при помощи откачки или налива воды или лабораторными испытаниями.

Внимание! Если не удается точно определить требуемые параметры, то их нужно рассчитать при помощи формул.

Осушение карьерных и шахтных полей – это широкий комплекс сложных технических работ, который позволяет эффективно производить выработку месторождения.

Источник