4.3. Прогнозирование притоков воды в очистные выработки

Цель прогнозирования :

1. Экономическая целесообразность строительства.

2. Схема вскрытия.

3. Способы снижения притоков воды:

Безнапорная кустовая:

Рисунок 37 – Схема откачки воды из безнапорного водоносного горизонта

Напорная кустовая:

Рисунок 38 – Схема откачки воды из напорного водоносного горизонта

Можно определять коэффициент фильтрации и по одиночным скважинам.

Безнапорные одиночные:

Рисунок 39 – Схема откачки воды из безнапорного водоносного горизонта

Напорная одиночная: Рисунок 40 – Схема откачки воды из напорного водоносного горизонта

Отсюда, зная К_ф, можно найти расход воды через любое сечение, перпендикулярное потоку подземных вод.

Приток воды к горизонтальным водозаборам:

Рисунок 41 – Расчет притока воды в горизонтальный водозабор

Произведение длины канавы на удельный приток воды, приходящийся на 1 м длины канавы, даст полный приток воды в канаву:

Q = q L

Цементация ( с поверхности, с забоя).

Разворот очистного забоя.

Уклоны горизонтальных горных выработок.

Последовательность проходки.

4. Выбор насосов, строительство водосборников.

4.4. Методы прогнозирования притоков воды в шахту

Существуют следующие методы прогнозирования притоков воды:

1. Метод аналогий, основанный на сравнительном анализе притоков воды в очистных горных выработках шахт с аналогичным горно-геологическими и горнотехническими условиями.

Например:

Длина поля действующей шахты по простиранию F₁ = 10 км,

глубина разработки H = 0,2 км, приток воды Q₁ = 100 м³/ч

Длина поля проектируемой шахты по простиранию F = 20 км,

глубина разработки H = 0,3 км, приток воды Q₂ = х (неизвестен).

Вероятно-статистические, базирующиеся на данных статистической обработки массового фактического материала по притокам воды в очистные выработки действующих шахт.

Недостатком этого метода является ограниченность учитывае-

мых факторов.

Рисунок 42 – Прогноз притока воды в шахту. H-глубина шахты, Q-приток воды в шахту, m-мощность водоносных пород

2. Аналитические методы:

Q = f (K,H,L,T,S,....).

3. Аналого-аналитические методы: заключаются в оценке недос-

тающих фильтрационных параметров обратным расчётом по фактическим притокам воды в выработанное пространство выемочных столбов – аналогов, и прогнозе притоков воды к очистным забоям с помощью формул.

Учитываются следующие основные параметры: мощность водоносного горизонта, расстояние до него, коэффициенты фильтрации и пьезопроводности, напор воды, длина лавы и выемочного столба; направление выемки угольного пласта; скорость подвижения лавы, время дренажа, время развития водопроводящих трещин до водоносного горизонта.

3. По коэффициенту водообильности:

K_в = Q / P

где Q – приток за год: Р – добыча за год

K_в уменьшается при применении высокопроизводительной техники.

4. По водному балансу:

Для месторождений залегающих у поверхности. Надо знать модуль стока поверхностных вод, модуль стока подземных вод, водосборную площадь.

5. Методы моделирования:

• метод электродинамических аналогий Н.Н. Павловского.

• метод гидравлических аналогий.