3.6 Водовідлив

При проходці гірничорозвідувальних виробок часто перетинаються водоносні горизонти, що обводнюють їх. У виробках можливий приплив води також за рахунок фільтрації з поверхневих водоймищ, водопришгавів із старих підземних затоплених виробок. У поверхневі виробки вода потрапляє також унаслідок стоку атмосферних опадів. Водоприплив у гірничі виробки залежить від ступеня обводненності гірських порід, від пори року й інших факторів.

Наявність води у виробках знижує продуктивність праці прохідників, темпи прохідницьких робіт. Успішна боротьба з водою значною мірою вирішує успіх проходки.

Водовідливом – це сукупність засобів і пристроїв, призначених для видалення води з виробок на поверхню. Розрізняють прохідницький водовідлив і стаціонарний. Перший застосовується під час проходки гірничих виробок, другий – при розробці родовищ.

Прохідницький водовідлив здійснюється цебрами, ручними й приводними поршневими насосами, гвинтовими й відцентровими насосами, гідроелеваторами та аероліфтами.

Стаціонарний водовідлив в основному проводиться відцентровими насосами.

За принципом дії та конструкцією насоси поділяються на три групи:

1. Поршневі й гвинтові (включаючи ротаційні);

2. Відцентрові й пропелерні (включаючи вихрові);

3. Безприводні (аероліфти, пневматичні насоси, струменеві тощо).

Водовідлив із канав і траншей із притоком води більше ніж 0,3 м/с виконується ручними насосами. Водовідлив з шурфів виконується цебрами, поршневими та гвинтовими насосами. Водовідлив зі стовбурів вертикальних шахт за допомогою підйомних посудин дозволяється лише у виняткових випадках за малого притоку води (не більше ніж 1,0—1,5 м³/год). В такому випадку обов'язкове застосування вибійних насосів. Для збору води в одному з кутів вибою вертикальної виробки (шурфі, шахті) влаштовується зумпф завглибшки 30-50 см, з якого вода усувається насосами. При виборі насоса для відкачування води на поверхню враховують, що його продуктивність має перевищувати приплив води в шахту у 1,5-2 рази, а напір – висоту нагнітання на 10-15 %. При проходці розвідувальних шахт застосовується один стовбурний насос, при проходці експлуатаційних – два, один із яких с резервним. Резервний стовбурний насос використовується для відкачування у випадку збільшення припливу води, а також для прискорення відкачування. На поверхні має бути ще один насос у повному комплекті. При дуже високих припливах насоси не завжди виконують необхідний обсяг роботи, тоді ефективніше застосовувати тампонаж, водозниження, дренаж.

Проведення цементного тампонажу полягає в тому, що в закріплювану породу крізь низку свердловин нагнітається цементний розчин, який потрапляє в тріщини водоносного шару й заповнює їх. Після схоплювання цементу вся розбита тріщинами порода перетворюється на моноліт, що значно полегшує проведення в ній виробок. Цементацію порід можна проводити з поверхні або з вибою. Застосовується в основному в міцних тріщинуватих породах. Спосіб штучного пониження рівня підземних вод полягає в тому, що навколо місця проведення виробок пробурюється низка свердловин, крізь які за допомогою спеціальних заглибних насосів проводиться відкачування води з водонасичених горизонтів, унаслідок чого за законами фільтрації рівень підземних вод знижується (утворюється депресійна воронка) та порода осушується. Водозниження широко застосовується при проходженні штолень, тунелів, у будівництві.

Спосіб вертикального дренажу застосовується за наявності водопоглинаючих порід, які залягають нижче проектної глибини виробок: в районі проведення виробок пробурюються одна або декілька вертикальних свердловин на глибину розташування водо поглинаючих порід.