Водоносность и вечная мерзлота

26.09.2020

Характерной особенностью большинства аллювиальных россыпных месторождений является значительная их водоносность (талые россыпи). Это объясняется тем, что россыпные месторождения располагаются в наносных отложениях речных долин. Грунтовые воды долинных отложений движутся от бортов долины к тальвегу и вниз по долине. Скорость движения потока колеблется чаще всего в пределах 0,5—6 м в сутки.

Водоносность россыпи зависит от характера пород, составляющих россыпь; мощности торфов и песков; технических водоотводных сооружении и наличия или отсутствия вечной мерзлоты.

В песчано-галечных отложениях наблюдается наибольшая обводненность. При наличии в верхних слоях россыпи глин приток воды в нижние ее части обычно бывает небольшим, а при наличии вечной мерзлоты приток воды или очень мал или вовсе отсутствует.

По мере увеличения мощности торфов и песков обычно увеличивается водоносность россыпи. Технические сооружения (руслоотводные и нагорные канавы, дамбы) значительно уменьшают водоносность россыпных месторождений.

Водообильность россыпных месторождении (количество кубических метров воды на 1 м3 добытых песков) изменяется в широких пределах. По водообильности россыпные месторождения разделяют на группы: I — сухие и слабообводненные, n меньше 5; II—малообводненные, n = 5—20; III — весьма обводненные, n больше 20.

Коэффициент водообильности
Водоносность и вечная мерзлота

где Srn — сечение грунтового потока, м2;

vrn — скорость грунтового потока, м/сут;

n — количество шахтных полей;

L — длина шахтного поля, м;

q0 — удельный дебит инфильтрационных вод, м3/сут;

Sп — среднее поперечное сечение пласта, м2;

v — скорость продвигания очистных работ, м/сут.

Наличие значительной водоносности требует осушения россыпи При плывучих, мягких и неустойчивых породах создает неблагоприятные условия разработки подземным способом и указывает на необходимость применения как мощных водоотливных установок (при вскрытии стволами), так и специальных методов вскрытия, подготовки и эксплуатации россыпного месторождения (расположение штреков в плотике, усиленная крепь и др.).

Россыпные месторождения, находящиеся в северных районах, часто бывают расположены в мерзлых породах. Мерзлота бывает сезонной и вечной. При сезонной мерзлоте поверхностный покров земли промерзает на некоторую глубину и в летнее время оттаивает. Вечная мерзлота характеризуется многолетним сохранением отрицательной температуры пород вне зависимости от времени года.

Разработка россыпных месторождений подземным способом в районах вечной мерзлоты связана с применением буро-взрывных работ или предварительного оттаивания песков для отбойки их. В условиях вечной мерзлоты кровля пласта устойчивая, что дает возможность вести отработку при сравнительно больших площадях обнажения длинными забоями.

Устойчивость мерзлых пород зависит от свойств льда, связывающего рыхлые отложения. При повышении температуры пород (от минус 4~ до минус 1° и выше из-за прогрева выработок воздухом более высокой температуры по сравнению с мерзлыми породами) часть льда претерпевает фазовые изменения в связи с переходом в пленочную воду. При этом значительно снижается устойчивость пород, что вызывает необходимость соблюдения оптимального температурного режима при разработке вечномерзлых россыпей.

Вечная мерзлота захватывает все месторождение или же только отдельные его части, что осложняет разработку. Наиболее трудны для разработки талые россыпи со значительным притоком воды, когда необходимы предварительный дренаж россыпи и ограниченные размеры очистных забоев.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2020
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна