Осушение и дренаж

При разработке обводненного месторождения необходимо проводить его осушение как во время строительства карьера, так и в период эксплуатации. Так как приток воды в карьерах слагается из грунтовых вод и атмосферных осадков, то кроме осушительных работ надо также ограждать разработки от атмосферных осадков путем проведения за внешним контуром карьера водоотводных канав.
Существуют три вида осушения: поверхностный, подземный и наиболее часто применяемый в последнее время комбинированный.
Поверхностное осушение в зависимости от рельефа местности, глубины карьера и других условий может осуществляться естественным или искусственным способом.
В первом случае проводится ряд канав, по которым вода сбрасывается в водосборную канаву или траншею. Площадь и форма сечения осушительных канав зависят от рельефа местности и притока воды.
Чаще применяется искусственный способ (рис. 162), когда карьерные воды по канавам отводят от рабочих забоев и направляют к наиболее низко расположенному участку, где устраивают водосборник. Из него воду откачивают на поверхность, а затем отводят за пределы разработок.

Для перехвата грунтовых вод применяют систему дренажных водопонизительных скважин, которые бурят на глубину 100-150 м до подстилающих пород; в мягких породах они закрепляются обсадными трубами с фильтром внутри. Откачку воды производят насосами, установленными на поверхности, или специальными — погружными.
Для осушения бортов траншей, породных и рудных уступов применяют дренажные горизонтальные скважины диаметром 200 мм, пробуренные с помощью специальных буровых станков.
При подземном осушении проходят дренажный ствол шахты и по пласту или залежи полезного ископаемого проводят дренажные штреки (рис. 163). В кровле штреков, расположенных один от другого на 100-200 м, устанавливают через 30-40 м дренажные (забивные или сквозные) фильтры, а в почве — трубчатые фильтры и дренажные колодцы. Воду из подземных дренажных выработок откачивают по стволу шахты на поверхность.

При комбинированном осушении воду от забоев отводят канавами небольшого сечения к водоотливным скважинам, которые проводят на расстоянии 50-100 м одна от другой, скважины выводят в кровлю водоотливных подземных штреков, соединенных квершлагом с водоотливным шахтным стволом. У околоствольного двора находится достаточной вместимости водосборник с колодцами, из которых установленные в насосной камере мощные насосы подают воду на поверхность через ствол шахты.
Приток грунтовых вод определяется путем предварительных гидрогеологических наблюдений и изысканий. Для уменьшения притока необходимо предварительное осушение поверхности и дренаж глубоко залегающих грунтовых вод.
Для этой цели проводят осушительные канавы; отводят русла рек и ручьев, если последние расположены в непосредственной близости к разрабатываемому карьеру; проводят водоотводящие траншеи; производят дренаж буровыми скважинами при помощи опускных или стационарных насосов. Расстояние между скважинами зависит от характера водоносных пород и грунтовых вод.
Воду из неглубоких скважин откачивают стационарными насосами; один насос обычно обслуживает несколько скважин.