26. Определение притока воды в горные выработки.

Поскольку приток воды в горные выработки зависит от многих факторов и изменяется во времени и пространстве, расчеты возможных водопритоков воды по формулам динамики подземных вод дают приближенные результаты. Поэтому для получения точных данных необходимо проводить пробные откачки воды из разведочных скважин.

Шахтные стволы в породах, где притоки подземных вод до 5 м³/ч, сооружают обычным способом; при притоках свыше 5 м³/ч —специальными способами, применение которых определяется не только по фактору притока подземных вод, но и по устойчивости пород. Например, при проведении горизонтальных и наклонных выработок в неустойчивых породах (пески, супеси и т.п.) применяют специальные способы при притоках вод менее 5 м³/ч, а в устойчивых скальных породах притоки воды даже до 50 м³/ч могут не вызывать необходимости применения специального способа. В отличие от обычных, специальные способы характеризуются производством работ по предварительному закреплению массива горных пород, в котором сооружается горная выработка, что позволяет повысить его устойчивость и снизить водопритоки. К специальным относятся следующие основные способы: кессонный (см. Кессон), инъектирование (см. Закрепление грунтов); замораживание пород (см. Замораживание грунтов); понижение уровня подземных вод с помощью скважин и водоотливных средств (см.Осушение месторождений полезных ископаемых); закрепление пород по контуру горной выработки опускной или забивной крепью, предохраняющей забой от вывалов породы, снижающей приток воды в горную выработку и существенно улучшающей условия по выемке породы в забое и возведению постоянной крепи. Ведутся экспериментальные работы по сплавлению слабых водоносных пород электрическим током. При сооружении вертикальных стволов и наклонных выработок в Плывунах применяется, как правило, замораживание пород по контуру горной выработки, а при проведении горизонтальных выработок — сплошное замораживание массива с поверхности либо проходка под сжатым воздухом (кессонный способ).

         В водоносных породах возможно предварительное осушение и снижение водопритока путём откачки воды погружными или артезианскими насосами из скважин, пробуренных на водоносный горизонт с поверхности, а также через забойные фильтры, установленные в сооружаемой выработке.

1. Расчету водопритоков в горные выработки при ведении очистных работ вблизи водоемов и водотоков, а также расчету потерь воды из последних предшествуют этапы схематизации гидрогеологических условий.

2. Определяются контуры горных выработок в плане и размеры зон водопроводящих трещин над ними для нескольких характерных моментов (после первой посадки основной кровли, при максимальных размерах выработанного пространства, в промежуточном положении).

За верхнюю границу зон водопроводящих трещин принимается поверхность, параллельная напластованию, удаленная от разрабатываемого пласта на расстояние, равное максимальной высоте этой зоны.

Границы зоны водопроводящих трещин со стороны восстания, падения и простирания пласта определяются на соответствующих вертикальных разрезах линиями, проведенными через границы выработанного пространства под углами разрывов.

Максимальная высота зоны водопроводящих трещин при отсутствии фактических данных принимается равной безопасной глубине разработки, определяемой по "Правилам охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных работ на угольных месторождениях".

2. Выделяются отдельные водоносные горизонты, вскрываемые непосредственно горной выработкой или образовавшейся над ней зоной водопроводящих трещин. Для каждого выделенного водоносного горизонта устанавливаются его фильтрационные параметры: коэффициент фильтрации ( К ф , м/сут), мощность горизонта ( М , м), его проводимость ( Т , м 2 /сут), водоотдача ( m ).

Допускается объединение нескольких водоносных горизонтов с близкими величинами фильтрационных параметров в единый водоносный горизонт, характеризующийся средним значением указанных параметров.

3. Устанавливаются контуры внешних границ области фильтрации для водоносных горизонтов, которыми обычно являются выходы водоносных горизонтов непосредственно под водоемы и водотоки: эти контуры можно рассматривать как границы обеспеченного питания соответствующих водоносных горизонтов.

4. Устанавливаются контуры дренажа для водоносных горизонтов, которые соответствуют линии пересечения почвы каждого водоносного горизонта с границами выработанного пространства или зоны водопроводящих трещин.

5. Определяются пьезометрические напоры на границах питания и контурах дренажа; напоры отсчитываются от единой условной горизонтальной плоскости сравнения (проведенной, например, на уровне минимальной отметки горных выработок) и принимаются постоянными во времени.

6. Определяется время достижения установившегося (ста­цио­нар­но­го) режима фильтрации к горной выработке (для каждого водоносного горизонта) по формуле