Способ осушения водоносного пласта

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН П 9) 4 Е 02 0 19/10 1 Р д1 М13,;р ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71)Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский инсти тут по осушению месторождений полезных ископаемых, специальным горным работам, рудничной геологии и маркшейдерскому делу(53) 624.152,612.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР В 894078, кл, Е 02 П 19/10, 1979.Абрамов С,К Газизов М.С Костенко В.И. Защита карьеров от воды. М,: Недра, 1976, с. 68-69. (54) СПОСОБ ОСУШЕНИЯ ВОДОНОСНОГО ПЛАСТА(57) Изобретение относится к строительству игорному делу, в частности к защите подземных выработок от подземных вод. Изобретение направлено на увеличение эффективности осушения за счет повышения устойчивости водоприемной каверны,Достигается это тем,что в восстающую, скважину устанавливают фильтр, предварительно снижают напор подземных вод до величины не более 10 м, затем выпускают через фильтр воду и мелкозернистые фракции грунта с образованием устойчивой каверны в водо- носном пласте, скорость входа воды в отверстия фильтра определяют по расчетной зависимости. Повьппение усе тойчивости каверны достигается путем управления процессом выноса грунта. 1 з.п, ф-лы, З.ил.13683882 5 10 15 20 а+Ь(с 0+с 1)Чгп,45 50 55 Изобретение относится к с "оительству и горному делу., нчастности к защите подземных выработок от подземных водЦель изобретения - увеличение эфФективности осушения эа счет повьпцения устойчивости каверны.Иа фиг, 1 показана схема осуществления способа, стадия установки фильтра; на Фиг. 2 - стадия образования каверны; на фиг, 3 - стадия осушения пласта.Способ осуществляют следующим образом.В массиве горных пород 1 из подземной выработки 2 бурят восстающую скнажину 3 с эаглублением в подлежащий осушению нышерасположенный песчаный нодоносный пласт 4, В скважину 3 устанавливают фильтровую колонну 5 с фильтром 6, запорным устройством 7 и манометром 8. Фильтр,б размещают н водоносном пласте 4 с расположением верхней кромки фильтра б на высоте, равной высоте капиллярного поднятия над подошвой пласта 4, Определяют величину напора подземных вод в Фильтровой колонне 5, частично открывают запорное устройство 7 и производят выпуск воды с понижением, напора до величины, не превышающей 10 м вод ст. над подошвой пласта 4. Затем увеличивают открытие запорного устройства 7 и осуществляют выпуск воды с мелкозернистыми фракциями грунта из пласта 4. Выпуск воды и мелкозернистых фракций грунта ведут при скорости входа воды в отверстия фильтра 6, определяемой по расчетной зависимости Величину скорости входа воды в отверстия фильтра 6 определяют н натуре путем измерения расхода истекающей из фильтровой колонны 5 воды, для чего величину расхода следует разделить на суммарную площадь отверстий фильтра 6, При несовпадении фактической и расчетной величин скорости с помощью запорного устройства 7 изменяют расход выпуска воды и грунта до совпадения фактической величины скорости с расчетной. После прекращения выноса грунта и сформирования устойчивой ка верны 9 продолжают выпуск из Фильтровой колонны 5 воды с осушением пласта 4 и понижением уровня подземных вод 10 до минимального положения, характеризуемого высотой капилляр- ного поднятия.Объем каверны 9 определяют путем измерения объема вынесенного через Фильтровую колонну.5 грунта. Для увеличения размеров каверны 9 запорное устройство 7 закрывают на, время, достаточное для восстановления напора подземных вод до величины, не превьцпающей 10 м, затем запорное устройство 7 открывают и осуществляют дополнительно выпуск воды и мелкозернистых Фракций грунта.Параметры расчетной Формулы скорости входы воды в отверстия Фильтра установлены экспериментально, они соотнетстнуют .словиям Формирования устойчивой водоприемной каверны 9 в водоносных пластах, сложенных плотными и средней плотности мелКозернистыми и пылецатыми песками, Дляобеспечения выноса мелкозернистыхФракций грунта с диаметром частицменьше 0,25 мм фильтр б выполняют сотверстиями шириной, достаточнойдля пропуска этих частиц, например,в щелевом Фильтре ширина щелей должна быть равна удвоенному диаметручастиц, меньше которого в грунте содержится 703 фракций,Благодаря управлению процессомформирования водоприемной каверны повышается степень ее устойчивости,что увеличивает эффективность осушения пласта эа счет поньппения дебитаскважин и их долговечности. Формула изобретения 1. Способ осушения водоносного пласта, преимущественно песчаного, расположенного над подземной выработкой, включающий бурение восстающей скважины с заглублением в водоносный пласт, выпуск из скважины воды и грунта с образованием каверны, установку в скважину фильтра и выпуск через него воды после прекращения выноса грунта, о т л и ч а ю щ и й -Фс я тем, что, с целью увеличения эффективности осушения за счет повышения устойчивости каверны, после установки фильтра осуществляют определение в нем напора подземных вод1368388 10фф ффа1ф .ееф% феф фффффеЕее С фф еееевеф еф ефу14ф;.ф ф еффее Ьефеефе ФффЪвюУ фО.,,ОЧг Фиг,1 и производяТ предварительный выпуск воды до понижения напора, не превышающего 10 м над подошвой водоносного пласта, установку фильтра ведут после бурения скважины с расположением его верхней кромки на высоте над подошвой водоносного пласта, равной высоте капиллярного поднятия, а выпуск из фильтра воды и мелкозернистых фракций грунта ведут при скорости входа воды в отверстия Фильтра, определяемой по зависимостиа+Ь(с 1)2 + Д)Че 1где Ч . - скорость входа воды в отверстия фильтра, м/сут;Р - площадь наружной поверхности фильтра, мф- скважность фильтра в доляхединицы;Э - диаметр отверстий фильтра,(средний 6,1), 1/сут,с - коэффициент размера равныйг3,77 10 -4,23 10(средний410),м,й - коэффициент размера, равный1.78-2,02 (средний 1,9), м,2, Способ по п. 1, о т л и 4 а ю щ и й с я тем, что после прекращения выноса из фильтра мелкозернистыхфракций грунта прекращают выпуск изфильтра воды, затем определяют напорводы и после подъема напора до ве личины, не превышающей 10 м, осуществляют дополнительно выпуск изфильтра воды и мелкозернистых фракций грунта,1368388 Составительедактор Н,Рогулич Техред М,Х орректор И.Мус 36 По го комитета СССР и открытий аушская наб., д сное ак Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 з 200/26 Тираж 6 ВНИИПИ Государственно по делам изобретены 113035,Москва, Ж, Р