Расчет общего притока воды для совершенных дрен

Статический приток воды

где:

30 – среднее число дней в месяце;

24 – количество часов в сутках;

Т – срок достижения осушительного эффекта,T = 60 мес;

μ – коэффициент водоотдачи, μ = 0,1;

S – величина понижения уровня воды в карьере, S = 104;

R – радиус депрессионной воронки:

здесь: К_ф – коэффициент фильтрации, К_ф = 0,1 м/сут;

V_кп – объем осушаемой породы в контуре карьера:

здесь:

R_kп – радиус карьера по поверхности

;

P – периметр карьера по поверхности

Тогда окончательно определим:

Динамический приток

где:

А – величина атмосферных осадков, А = 0,677 м/год ;

η – коэффициент подземного стока, η = 0,7;

Общие водопритоки Q_o равны:

Выбор способа осушения и схемы расположения дренажных устройств

Для осушения карьера выбираю опережающую схему осушения, однорядную. Глубина скважин для полного осушения карьера должна быть более 150 метров. Тогда для откачки воды из скважины используется погружной насос ЭЦВ-8-25-300 с характеристиками:

1. Подача: 25 м³/час;

2. Напор: 300 м;

3. Диаметр насоса: 186мм;

4. Внутренний диаметр обсадной трубы: 200 мм.

Тогда диаметр скважины принимаем на 2 дюйма больше диаметра насоса: 237мм.

Приведенный радиус депрессионной воронки скважины:

где:

r_o.c. – приведенный радиус скважины

здесь:

F_c - площадь скважины 0,044 м²;

Количество дрен необходимое для защиты карьера:

Принимаю расстояние между скважинами l_ck = 400м.

Раздел IV. Определение устойчивой высоты отвала

Построение наиболее напряженной круглоцилиндрической поверхности

Прочностные свойства пород в отвале во времени ухудшаются, поэтому в расчетах используются физико-механические характеристики, уменьшенные с учетом коэффициента запаса устойчивости η = 1,15:

.

Определение глубины трещины вертикального отрыва породы и ширину призмы обрушения

Определение углов

При помощи полученных результатов строим круглоцилиндрическую поверхность скольжения.

Для определения действующих сил призму возможного обрушения (массив) в контуре МАВВ’C разбиваем на n элементарных блоков шириной b, позволяющей

пренебречь криволинейностью основания каждого блока и рассмотреть блок как трапецию (высотой h_i, шириной b_i, длиной основания l_i).

Масса i-го элементарного блока определяется по формуле:

Определение удерживающих сил и моментов

где:

n – количество элементарных блоков;

φ_i – угол наклона основания i-го блока (измеряется на чертеже), градусы;

l_i – длина основания i-го блока (l_i= /cos φ_i), метры.

Определение сдвигающих сил и моментов

где:

а_i – горизонтальное расстояние от блока (центра) до “О”, (м).

Определение коэффициента запаса устойчивости

Проверка условия:

При η ˃ 1,0 – принятая к расчету высота отвала (H) обеспечивает его устойчивое состояние. При данной высоте H =58м условие не выполняется:

0,91˂1,0.

Для выполнения условия необходимо уменьшить высоту отвал и повторить расчеты.

Принимаем высоту отвала H =45м.

Удерживающие силы и момент:

Сдвигающие силы и момент:

Коэффициент запаса устойчивости:

Принимаем высоту отвала H =30м.

Удерживающие силы и момент:

Сдвигающие силы и момент:

Коэффициент запаса устойчивости:

По полученным результатам строим график зависимости коэффициента запаса устойчивости от высоты отвала.