6.1. Водоотлив Чалпан
Участок «Чалпан-2» занимает восточную часть Бейского месторождения, которое входит в состав Минусинского артезианского бассейна на Саяно-Алтайской складчатой области.
На основании проведенных гидрогеологических исследований в пределах месторождения выделены следующие водоносные горизонты и комплексы:
- водоносный горизонт четвертичных отложений;
- водоносный комплекс нижнепермских отложений;
- водоносный комплекс каменноугольных отложений;
- водоносный комплекс нижнекаменноугольных отложений;
- комплекс верхнедевонских отложений.
В пределах разведанного участка «Чалпан-2» действуют аллювиальный водоносный горизонт и водоносный комплекс угленосной толщи.
Аллювиальный горизонт представлен галечниковыми отложениями и имеет мощность от 27,5м в западной до 0 в восточной. Участок проектируемых работ находится на безаллювиальной площади, поэтому этот водоносный горизонт не окажет влияние на обводненность горных выработок.
Водоносный комплекс угленосной толщи представлен частым переслаиванием песчаников, алевролитов, конгломератов, гравелитов, аргиллитов и углей. Аргиллиты относятся к водоупорам, отдельные породы-водоносны. Частое переслаивание водоносных пород и водоупоров затрудняют выделение отдельных водоносных горизонтов. Описываемый комплекс условно делится на два интервала: зона трещиноватых пород до глубины 150 м (верхний интервал) и зона слабо трещиноватых пород (нижний интервал) с глубиной залегания более 150 м. На обводненность разреза основное влияние оказывает верхний интервал.
По условиям циркуляции подземные воды верхнего интервала трещино-пластовые, напорно-безнапорного характера. Разгрузка происходит в горизонт аллювиальных отложений. Питание осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков в области выхода отложений на поверхность.
Положение уровня трещино-пластовых вод, характеризуемого водоносного комплекса, отмечено в скважинах чаще на глубине 1,75-28,0 м, по некоторым скважинам до 46,6-70,0м. Величина напоров относительно верхнего водоупора меняются от 10 на северо-западе, до 470 м на юго-востоке.
Коэффициент фильтрации на севере и северо-западе изменяется от 0,0017м/сут до 2,62 м/ сут. В южной части участка коэффициенты фильтрации увеличиваются от 0,052 м/сут до 8,65 м/сут.
По данным детальной разведки фильтрационные свойства обводненных пород зависят от литологического состава и степени трещиноватости. Трещиноватость с глубиной затухает, ухудшаются и фильтрационные свойства.
Режим подземных вод имеет слабовыраженный сезонный характер, весенний подъем уровня отмечается в апреле-мае, осенний – в сентябре-октябре.
По химическому составу воды аллювиальных отложений относятся к пресным (минерализация 0,29-0,98г/л.) и соответствуют ГОСТ-2874-82. Вода питьевая.
Подземные воды верхнего интервала угленосной толщи по химическому составу очень разнообразны. На безаллювиальной площади минерализация воды изменяется в пределах от 1,45г/л (скв. 1760) до 9,5 г/л (скв. 1629). Воды очень жесткие.
На разрезе «Чалпан» отработка угольных пластов производилась выше уровня трещино-пластовых вод и поэтому, водоприток в горные выработки формировался только за счет атмосферных осадков.
С началом строительства Восточно-Бейского разреза горные работы будут производиться ниже отметки +295 м, определенной как отметка уровня подземных вод.
В настоящее время в северной части разреза «Чалпан» горные работы ведутся ниже отметки +290 м. Водоприток при этом составляет до 5 м3/час. По прогнозам, составленным по анализу роста водопритока по мере понижения горных работ в 2001-2002гг. водоприток составил до 17 м3/час.
В I квартале 2001г. Минусинская гидрогеологическая партия произвела расчеты в соответствии с календарным планом отработки Восточно-Бейского разреза и составила прогнозы до конца отработки.
Таблица 6.1. Максимальные значения водоприток
Годы |
Приток подземных вод, м3/час |
Ливневый водоприток, м3/час |
2003 |
150 |
495 |
2004 |
167 |
526 |
2005 |
175 |
557 |
2010 |
180 |
657 |
2018 |
184 |
748 |
Согласно расчетам, выполненным Минусинской ГГП максимальные значения водопритока и объем ливневого водопритока составят 748 м3/час
Площадь водосбора поля разреза примыкает с северо-западного борта. Во избежание подтопления разреза водами атмосферных осадков предусматривается сооружение нагорной канавы со стороны указанного борта. Размеры канавы составляют: длина 4000 м; ширина поверху – 2,3 м; ширина по низу – 0,6м; глубина – 1,0м.
Гидравлическая характеристика канавы рассчитана по формуле:
Q = Wо· x ·co ·x ·ÖRo· x ·I , (6.1)
где: Q– расход воды в канаве, м3/с;
Wо – площадь живого сечения, м2
Wо = (в + m·x· ho)·x· ho, м2 (6.2)
где: в – ширина канавы по дну – 0,6 м;
m – коэффициент заложения откоса – 0,84;
ho – глубина наполнения канавы, м – 0,8 м;
Wо = (0,6 + 0,84 х 0,8) х 0,8 = 1,02 м2
Rо – гидравлический радиус, м
Rо = Wо / Хо, м (6.3)
где: Хо – смоченный периметр, м;
Хо = в·х·2·х·ho·x·Ö1 + m2, (6.4)
Хо = 0,6 х 2 х 0,8 х Ö1+0,842 = 1,25 м;
Rо = 1,02 / 1,25 = 0,82 м;
со – коэффициент, зависящий от гидравлического радиуса и коэффициента шероховатости, принимается по таблицам Н.Н. Павловского и составляет при коэффициенте шероховатости 0,035 и гидравлическом радиусе 0,82 м – 27,0;
I – минимальный уклон дна канавы – 0,005;
Q = 1,02 х 27,0 х Ö0,82 х 0,005 = 1,76 м3/с = 6336 м3/час.
Рассчитанный приток поверхностных вод с площади водосбора в нагорную канаву определен по СНиП 2.06. 14-85 и СНиП 2.04. 03-85 по формуле
qr = Zmid·x·A1.2 ·x·F / tr 1.2n-0.1 , л/с (6.5)
где: Zmid– среднее значение коэффициента, характеризующего поверхность бассейна стока, составляет 0,038;
А – параметр, определяемый по результатам обработки многолетних записей самопишущих дождемеров или по формуле:
А = q20 ·х·20n ·(1 + LgP/Lgmr)g (6.6)
где q20 – интенсивность дождя, л/с на 1 га – 75 л/с;
n – показатель степени, определяется по таблице 4
СНиП 2.04. 03-85, n=0,6;
P – период однократного превышения расчетной интенсивности дождя, P=3;
mr – среднее кол-во дождей за год, по таблице 4
СНиП 2.04. 03-85, m=90;
по СНиП 2.04. 03-85, таблица 4, γ = 1,54;
tr–расчетная продолжительность дождя, равная продолжительности протекания поверхностных вод-8 мин;
F – расчетная площадь стока, га, F = 63га.
А = 75 х 20 0,6 х (1 + Lg3 ) 1,54 = 637,7
qr = 0,038 х 637,7 х 63 / 8 = 1530 л/с = 5508 м3/час.
Расчеты показывают, что принятое сечение нагорной канавы обеспечит сток поверхностных вод.
Таблица 6.2. Объем земляных работ по проходке нагорной канавы.
Наименование выработки |
Длина, м |
площадь сечения, м2 |
Объем, м3 |
Категория пород |
Нагорная канава |
4000 |
1,45 |
5800 |
III |
6.2 Стационарные установки
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.