Проблема осушения породных массивов, чаще всего, связана с эксплуатацией месторождений полезных ископаемых. Осушение горных пород обеспечивает безаварийную отработку карьеров и шахтных полей. Обводненность горного массива может являться причиной прорывов подземных вод в горные выработки, снижения устойчивости бортов карьеров и сыпучих отвалов, оползней и обвалов. Кроме того, повышенная влажность может приводить к снижению качества руды, удорожанию процесса добычи и обогащения. Выход подземных вод на откосы карьеров приводит к увлажнению дорог и ускоренному износу тяжелой техники.
В последнее время задача осушения массивов горных пород и водопонижения стала актуальной и для городских территорий. Сооружение линий метрополитена, подземных комплексов, многоуровневых подземных парковок требует проведения дренажных мероприятий и организации водоотлива. В настоящее время широкую популярность приобрели системы гидроизоляции фундаментов и подземных конструкций. Однако, как показывает практика, в большинстве случаев применение гидроизоляции оказывается недостаточным. Гидроизоляция не способна сдержать приток подземных вод, в связи с чем, требуется дополнительное снижение уровня подземных вод в основании зданий и сооружений.
Осушение массивов горных пород выполняется с применением систем водоотлива как в самих горных выработках и котлованах, так и с применением опережающего дренажа. Наиболее эффективным и экономически выгодным методом водопонижения является сооружение дренажных скважин. Дренажные скважины имеют относительно низкую стоимость и позволяют перехватить поток подземных вод на внешнем контуре до поступления его в границы сооружения.
Организация дренажных систем требует детального изучения геологических и гидрогеологических условий участка, выполнения серии опытных работ, проведения гидродинамических расчетов и организации наблюдательной сети, способной обеспечить непрерывный контроль за процессом снижения уровня в горном массиве. В отсутствие предварительных гидрогеологических исследований и инженерных расчетов дренажные системы зачастую не могут обеспечить необходимое снижение уровня подземных вод, либо имеют неоправданно высокую стоимость при низкой эффективности. Кроме того, бесконтрольное снижение уровня подземных вод в пределах городских территорий может приводить к оседанию земной поверхности, что влечет за собой деформацию зданий и сооружений.
Случаи, когда поток подземных вод угрожает затоплением карьеров, достаточно редки. Подобные ситуации могут наблюдаться в закарстованных массивах, либо в горных массивах, имеющих высокую степень техногенной проработки, резко увеличивающей проницаемость горных пород. Чаще всего, величина общего водопритока в горные выработки позволяет обходиться сооружением внутрикарьерного водоотлива.
Однако, растущие требования по обеспечению природоохранных мероприятий и экологической безопасности добычи полезных ископаемых приводят к тому, что организация водоотлива непосредственно из горных выработок может стать экономически невыгодной. Дело в том, что поступление подземных вод в карьер приводит к их непосредственному контакту с рудными компонентами, что влечет за собой существенное изменение состава и облика природных подземных вод. Так, например, на медных месторождениях резко возрастает содержание в воде сульфатов, тяжелых металлов, мышьяка, возрастает общая минерализация, снижается pH, вплоть до образования слабого раствора кислоты. Всё это делает невозможным непосредственный сброс рудничных вод в поверхностные водотоки и делает необходимым организацию водоподготовки с возведением комплекса очистных сооружений. Стоимость такого комплекса может в десятки и сотни раз превышать стоимость мероприятий по организации опережающего дренажа и предотвращению контакта природных вод с рудой.
Многолетний опыт работы гидрогеологов научно-производственной группы «Тектоника» показывает, что недостаточное изучение гидрогеологических условий осваиваемых территорий очень часто приводит к неоправданному росту экономических затрат. В городах повышенные затраты связаны со строительством подземных сооружений, тоннелей и станций метрополитена в отсутствие грамотных проектов опережающего дренажа. В большинстве случаев строители возлагают высокие надежды на эффективность систем гидроизоляции сооружений. Очень часто эти надежды не оправдываются. Недостаточное внимание к проблеме осушения породных массивов на горных предприятиях приводит к формированию загрязненных рудничных вод. В особо тяжелых случаях, низкая изученность гидрогеологических условий может служить причиной прорывов подземных вод, потери устойчивости горных массивов и возникновения аварийных ситуаций.
В заключении следует отметить, что дренажные системы могут являться дополнительным источником технического водоснабжения предприятий и рудников. В настоящее время, основной объем дренажных вод, получаемых в результате работы дренажных систем метрополитена и других объектов на городских территориях, бесцельно сбрасывается в речную сеть. Аналогичная ситуация наблюдается и на многих горных предприятиях, когда получаемые дренажные воды не используются в технологических циклах. Совмещение дренажных систем и систем водоснабжения способствует снижению затрат, способствует сбережению ресурсов и является экономически выгодным.
Специалисты ПНГ «Тектоника». Расчет систем водопонижения.
Комментариев нет:
Отправить комментарий