diplom

11

Подземные воды приурочены к четвертичным и каменноугольным отложениям.

Четвертичные отложения в обводнении горнах выработок не участвуют.

Основным источником обводнения горных выработок являются воды каменноугольных отложений, приуроченные в основном к трещиноватым песчаникам и известнякам, реже к алевролитам.

Наиболее выдержанными и водоносными являются песчаники L6SL5, L5SL6в, L4SL5 и известняки L6, L5, L4.

Все водоносные горизонты гидравлически связаны между собой тектоническими нарушениями. По условиям накопления и циркуляции воды напорные, пластово-

трещинные.

Расчет химического состава подземных вод

Обработка результатов химического анализа подземных вод включает:

- перерасчет результатов химического анализа воды в форму мг-экв/л и в форму

%экв/л;

-определение ошибки анализа;

-подсчет сухого остатка;

-определение общей, временной и постоянной жесткости;

-определение щелочности;

-выражение результатов химического анализа воды в виде графиков (колонки-

диаграммы, квадрата Н.И. Толстихина) и формулы М.Г.Курлова;

- определение характера агрессивности воды.

Для выполнения работы составляю таблицу, в которую вношу содержание

катионов и анионов.

Таблица 1.4 – Содержание катионов и анионов

12

Определяю ошибки анализа по формуле:

где е – ошибка анализа;

z/ - сумма анионов, мг-экв/л;

r// - сумма катионов, мг-экв/л.

е23,369 21,454 100 3,5% 5%. 23,369 21,454

Минерализация подземных вод:

М 357,85 977,62 1335,47 мг/ л 1,3г/ л

Так как, М=1,3 г/л , то вода по солености относится к слабосолоноватым.

Общую жесткость определяю по формуле:

где Са2 , Мg2 - содержание катионов кальция и магния, мг/л;

20,04 и 12,16 – эквивалентный вес соответственно кальция и магния.

13

Нобщ 228,5 121,6 21,4мг-экв/л 20,04 12,16

Так как величина общей жесткости больше 9 мг-экв/л, следовательно вода является очень жесткой.

Временная жесткость определяется по формуле:

где НСО3- - содержание аниона, мг/л; 61,018 – эквивалентный вес аниона.

Нвр 236,45 3,87 мг-экв/л 61,018

Постоянная жесткость:

Нпост 21,4 3,87 17,5 мг-экв/л

Определение щелочности:

где Na+ - содржание натрия, мг/л;

23– эквивалентный вес натрия.

А7,75 0,33 мг-экв/л 23

Для выявления солевого состава воды строю колонку-диаграмму.

14

Рисунок 1.1 – Колонка-диаграмма возможного солевого состава воды

По химическому составу вода: сульфатно-магниево-кальциевая и хлоридно-

гидрокарбонатно-магниевая.

Выражение химического состава в виде формулы М.Г.Курлова:

где Sp – редкие элементы, г/л; Sc – свободные газы, г/л;

М – общая минерализация воды, г/л; HCO3, SO4, Cl – анионы, % мг-экв/л; Ca, Mg – катионы, % мг-экв/л;

Т0С – температура воды.

Наношу результаты химического анализа на график-квадрат Н.И.Толстихина.

Рисунок 1.2 – График-квадрат Н.И.Толстихина

Определение агрессивности воды.

В зависимости от присутствия в воде тех или иных компонентов различают пять видов агрессивности подземных вод. Данные об агрессивности свожу в таблицу 1.5.

Таблица 1.5 – Данные об агрессивности подземных вод

По результатам анализа вода обладает сульфатной агрессивностью.

1.1.2.6Горно-геологические условия

Угольные пласты залегают в типовой для районов Донбасса песчано-глинистой толи з пропластками известняков.

При стойкости вмещающих пород горно-геологические услвоия эксплуатации угольных пластов относительно благоприятные.

Шахта отнесена к опасным по выбросам угля и газа: пласт l5 – опасный с глубины 150 м.

При разработке пластов имели место суфлярные выделения метана.

Пласт l5 не опасный по взрыву угольной пыли, по горным ударам и не склонен к самовозгоранию.

Температура горнах пород у нижней технической границы составляет +29…30

0С. положение изотермы +260С соответствует глубине 490 м. ниже этой глубины необходимо проведение мероприятий по охлаждению и кондиционированию воздуха.

Непосредственная кровля пласта l5 – алевролит тонкослоистый, окремненный,

трещиноватый (количество трещин на 1 м – 3-5 шт.); в нижней части слоя (0,2-0,6 м)

характеризуется наличием линз и прослоев углистого материала (0,01-0,05 м),

развитием трещин скольжения параллельных напластованию, что приводит к снижению устойчивости до категории Б1 (ложная кровля). Связь с вышележащими породами слабая.

Песчаник основной кровли – от мелкодо среднезернистого, косой слоистости, в

зонах трещиноватости обводнен. Обрушаемость пород основной кровли – А2.

Непосредственная почва – алевролит, в верхней части слоя (0,4 м) комковатый, «кучерявчик», далее плотный, крепкий; почва среднеустойчивая – П2.

17

1.2Границы и запасы шахтного поля

В структурно-тектоническом отношении шахтное поле расположено в пределах Белореченской антиклинали: резко ассиметричной складки с узким крутым (40…650)

южным крылом и широким пологим (3…20) северным, осложненным двумя пологими складками субширотного простирания.

Простирание пород изменяется от юго-восточного, через субмеридиональное до северо-восточного; по падению – западне и северо-западное под. уграми от 1 до 110.

Границами шахтного поля являются:

-На юге (по восстанию) – надвиг Мануиловский и ось антиклинальной

складки;

-На севере ( по падению) – изогипса (-400);

-На востоке ( по простиранию) – общая граница с шахтой «Никанор» на расстоянии от главного ствола 3000 м;

-На западе (по простиранию) - общая граница с шахтой «Ломоватская» на расстоянии от главного ствола 2500 м.

Разведка шахтного поля выполнена сетью геологических разведочных скважин с расстоянием между ними 400 м.

Процентное отношение балансовых запасов по категориям составляет: А – 15%;

В – 40%; С – 45%.

Размеры шахтного поля:

-по простиранию – 5,5 км;

-по паде нию – до 3 км (осталось 2,1 км).

Проектом предусматривается полная отработка на всех пластах запасов, которые числяться на балансе, в пределах поля шахты «Белореченская», за исключением проектных потерь.

Так как угол падения пласта изменяется незначительно (5 – 70), то для расчета принимаю способ среднего арифметического.

Балансовые запасы определяются по формуле:

19

где П1 – потери угля в целике под. промплощадку шахты;

П2 – потери в барьерных целиках;

П3 – потери по геологическим или горно-геологическим признакам;

П4 – эксплуатационные потери.

Расчет потерь в предохранительном целике:

где Sц – площадь целика в площади пласта, м2, (рис.1.3); mн.ср – средняя нормальная полезная мощность пласта, м;

Результаты подсчета потерь сведены в таблицу 1.7

Таблица 1.7 – Подсчет потерь в предохранительных целиках

Расчет потерь в барьерных целиках:

Потери угля в барьерных целиках, которые оставляют на границах с соседними шахтами или в пределах одной шахты под старые затопленные выработки по всем рабочим пластам, определяются по формуле:

20

где l – длина целика в площади пласта, м;

d – ширина целика, вычисляется по формуле: