RU2330143C1 - Method of protection of open pits against ground waters - Google Patents

Method of protection of open pits against ground waters Download PDF

Info

Publication number
RU2330143C1
RU2330143C1 RU2007104514/03A RU2007104514A RU2330143C1 RU 2330143 C1 RU2330143 C1 RU 2330143C1 RU 2007104514/03 A RU2007104514/03 A RU 2007104514/03A RU 2007104514 A RU2007104514 A RU 2007104514A RU 2330143 C1 RU2330143 C1 RU 2330143C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
quarry
ground waters
tank
protection
Prior art date
Application number
RU2007104514/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
шкин Анатолий Сергеевич Вед (RU)
Анатолий Сергеевич Ведяшкин
Original Assignee
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калининградский государственный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калининградский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калининградский государственный университет"
Priority to RU2007104514/03A priority Critical patent/RU2330143C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2330143C1 publication Critical patent/RU2330143C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: method of protection of open pits against ground waters includes excavation of a water collecting trench round the perimeter of the open pit; the trench is connected with a tank provided with a pump installation. Construction of an enclosed system of water intake wells round the open pit in the water-bearing stratum at a distance less than the design depression radius. Creation of a water curtain by delivery of ground waters out of the tank into the water intake wells. Ground waters mixed with fine material is fed into the water intake wells, the mix being prepared in the tank provided with a mixing chamber.
EFFECT: reduction of costs for protection of the open pit due to reduction of the volume of ground waters fed into the water intake tank.
2 dwg

Description

Изобретение относится к горнодобывающей и строительной отраслям промышленности и может быть использовано для защиты карьеров (при открытом способе разработки месторождений полезных ископаемых) и строительных котлованов от проникновения в них подземных вод.The invention relates to the mining and construction industries and can be used to protect quarries (with the open method of developing mineral deposits) and construction pits from the penetration of underground water into them.

Известен способ защиты карьеров (строительных котлованов) от грунтовых вод, основанный на создании гидрозавесы (Емельянов А.В., Клейман Д.Б., Станченко И.К., Чельцов И.И. Водопонижение в строительстве. М.: Стройиздат. - 1971. 182 с., с.164). Сущность этого способа состоит в выполнении вдоль контура дна карьера дренажной канавы, сообщающейся с водосборным резервуаром, оборудованным насосной установкой, создании вокруг карьера на расстоянии, меньшем расчетного радиуса депрессии в водоносном слое пород, замкнутой по контуру системы водопоглощающих скважин и создании гидрозавесы путем подачи воды из водосборного резервуара в водопоглощающие скважины.There is a method of protecting quarries (construction pits) from groundwater, based on the creation of a hydraulic curtain (Emelyanov A.V., Kleiman D.B., Stanchenko I.K., Cheltsov I.I. Water reduction in construction. M: Stroyizdat. - 1971. 182 p., S. 164). The essence of this method consists in performing a drainage ditch along the bottom of the quarry, communicating with a catchment equipped with a pumping unit, creating around the quarry at a distance smaller than the estimated radius of depression in the aquifer of the rocks, closed along the contour of the system of water-absorbing wells and creating a hydraulic curtain by supplying water from catchment basin in water-absorbing wells.

Недостатком способа является то, что необходимо перекачивать большой объем грунтовых вод, поступающих в водосборный резервуар, а это приводит к большим затратам электроэнергии и, как следствие, увеличивает экономические затраты на осуществление способа.The disadvantage of this method is that it is necessary to pump a large amount of groundwater entering the drainage tank, and this leads to high energy costs and, consequently, increases the economic costs of implementing the method.

Изобретение решает задачу снижения экономических затрат на защиту карьера за счет уменьшения объема поступающих грунтовых вод в водосборный резервуар.The invention solves the problem of reducing the economic costs of protecting the quarry by reducing the amount of incoming groundwater into the catchment.

Для получения необходимого технического результата в известном способе защиты карьеров от грунтовых вод, включающем выполнение вдоль контура дна карьера водосборной канавы, сообщающейся с резервуаром, снабженным насосной установкой, оборудование вокруг карьера замкнутой системы водопоглощающих скважин, расположенных на расстоянии, меньшем расчетного радиуса депрессии в водоносном слое пород, и создание гидрозавесы путем подачи грунтовых вод из резервуара в водопоглощающие скважины, предлагается в водопоглощающие скважины подавать смесь грунтовых вод с мелкодисперсным материалом, причем смесь готовят в резервуаре, который оборудуют смесительной камерой.To obtain the necessary technical result in the known method of protecting quarries from groundwater, including performing along the bottom contour of the quarry of a drainage ditch communicating with a reservoir equipped with a pumping unit, equipment around the quarry of a closed system of water-absorbing wells located at a distance less than the estimated radius of depression in the aquifer rocks, and the creation of a hydraulic curtain by supplying groundwater from a reservoir to water-absorbing wells, it is proposed to supply water-absorbing wells groundwater mixture with particulate material, wherein the mixture is prepared in the tank, which equipped with a mixing chamber.

Оборудование резервуара смесительной камерой, подача в камеру мелкодисперсного материала и перемешивание его с водой, с последующей подачей образовавшейся смеси в водопоглощающие скважины приводит к осаждению мелкодисперсного материала в порах водоносного слоя пород, что приводит к снижению проницаемости водоносного слоя в прибортовой зоне карьера и уменьшает приток воды из водоносного слоя пород в карьер, что, в свою очередь, снижает затраты энергии на откачку воды.Equipping the reservoir with a mixing chamber, feeding finely dispersed material into the chamber and mixing it with water, followed by feeding the resulting mixture into water-absorbing wells, leads to the deposition of finely dispersed material in the pores of the aquifer of the rocks, which reduces the permeability of the aquifer in the instrument zone of the quarry and reduces the flow of water from the aquifer of the rocks to the quarry, which, in turn, reduces energy costs for pumping water.

Предлагаемый способ иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан вертикальный разрез борта карьера, а на фиг.2 - схема осаждения мелкодисперсного материала в порах водоносного слоя пород.The proposed method is illustrated by drawings, where figure 1 shows a vertical section of the side of the quarry, and figure 2 is a diagram of the deposition of finely dispersed material in the pores of the aquiferous rocks.

На чертежах приняты следующие обозначения:In the drawings, the following notation:

1 - водоносный слой пород;1 - aquifer of rocks;

2 - слой относительно водонепроницаемых пород;2 - a layer of relatively waterproof rocks;

3 - водопоглощающая скважина;3 - water-absorbing well;

4 - прибортовая зона водоносного слоя пород;4 - instrument zone of the aquiferous rocks;

5 - уровень подземных вод при отсутствии водопоглощающих скважин;5 - groundwater level in the absence of water-absorbing wells;

6 - уровень подземных вод при создании гидрозавесы;6 - groundwater level when creating a hydraulic curtain;

7 - борт карьера;7 - board quarry;

8 - напорный трубопровод;8 - pressure pipeline;

9 - слой относительно водонепроницаемых пород;9 - a layer of relatively waterproof rocks;

10 - водосборная канава;10 - drainage ditch;

11 - насосная установка;11 - pumping unit;

12 - лоток;12 - tray;

13 - дно карьера;13 - the bottom of the quarry;

14 - смесительная камера с дозатором (не показан);14 - mixing chamber with a dispenser (not shown);

15 - всасывающий трубопровод;15 - suction pipe;

16 - резервуар;16 - tank;

17 - частицы водоносного слоя пород;17 - particles of the aquifer of the rocks;

18 - частички мелкодисперсного материала.18 - particles of finely divided material.

Способ реализуется следующим образом. Водоносный слой 1 расположен между слоями 2 и 9 пород, являющимися относительными водоупорами. Вдоль контура дна 13 карьера (фиг.1) устраивают водосборную канаву 10 с резервуаром 16 и насосной установкой 11. Резервуар 16 оборудуют смесительной камерой 14 и лотком 12, позволяющим подавать воду из водосборной канавы 10 непосредственно в смесительную камеру 14, в которую посредством дозатора (на чертеже не показан) подается мелкодисперсный материал. После смешивания мелкодисперсного материала с водой полученную смесь подают через всасывающий трубопровод 8 - к водопоглощающим скважинам 3, оборудованным в водоносном слое 1 пород и расположенным вокруг карьера на расстоянии, меньшем расчетного радиуса R депрессии.The method is implemented as follows. The aquifer 1 is located between the layers 2 and 9 of the rocks, which are relative water resistant. A drainage ditch 10 with a reservoir 16 and a pumping unit 11 is arranged along the contour of the bottom 13 of the quarry (Fig. 1). The reservoir 16 is equipped with a mixing chamber 14 and a tray 12 that allows water to be supplied from the drainage ditch 10 directly to the mixing chamber 14, into which through a dispenser ( not shown) finely dispersed material. After mixing finely dispersed material with water, the resulting mixture is fed through a suction pipe 8 to water-absorbing wells 3, equipped in the aquifer 1 of the rocks and located around the quarry at a distance less than the estimated radius R of the depression.

Всасывающий трубопровод 15 выполнен с возможностью подачи воды как из смесительной камеры 14, так и из резервуара 16. После нагнетания в скважины 3 частички 18 мелкодисперсного материала вместе с водой проникают в поры между частицами 17 водоносного слоя 1 пород и осаждаются в них. Осаждение частичек 18 мелкодисперсного материала происходит преимущественно в прибортовой зоне 4 водоносного слоя 1 ниже уровня 6 подземных вод, который устанавливается при подаче воды в скважины выше первоначального уровня 5 (при отсутствии гидрозавесы).The suction pipe 15 is configured to supply water both from the mixing chamber 14 and from the reservoir 16. After injection into the wells 3, particles 18 of finely dispersed material together with water penetrate into the pores between the particles 17 of the aquifer 1 of the rocks and are deposited therein. The precipitation of particles 18 of finely dispersed material occurs mainly in the instrument zone 4 of the aquifer 1 below the groundwater level 6, which is established when water is supplied to the wells above the initial level 5 (in the absence of a hydraulic suspension).

В результате осаждения частичек 18 мелкодисперсного материала между частицами 17 водоносного слоя пород проницаемость этого слоя снижается и уменьшаются приток воды в карьер и затраты энергии на откачку воды.As a result of the deposition of particles 18 of finely dispersed material between particles 17 of the aquifer of the rocks, the permeability of this layer decreases and the influx of water into the quarry and the energy consumption for pumping water are reduced.

Конкретный пример осуществления способа. При вскрытии месторождения янтаря карьером обнажен водоносный песчано-гравийный слой 1 пород. Для защиты карьера от поступления вод использован способ гидрозавеса. В карьере оборудовали водосборную канаву 10 вдоль контура дна 13, с резервуаром 16 и смесительной камерой 14 с лотком 12, а также насосной установкой 11.A specific example of the method. At the opening of the amber deposit, an open-cast sand-gravel layer of 1 rocks was exposed by a quarry. To protect the quarry from the influx of water, a hydraulic curtain method was used. In the quarry, a drainage ditch 10 was equipped along the bottom contour 13, with a reservoir 16 and a mixing chamber 14 with a tray 12, as well as a pumping unit 11.

Мелкодисперсный материал (сапропель донных отложений озер, получаемый при их чистке) подавали в смесительную камеру 14, а образовавшуюся смесь - насосной установкой 11 по трубопроводу 8 в водопоглощающие скважины 8 гидрозавесы, оборудованной в песчано-гравийном слое 1 на расстоянии 120 м от контура дна карьера (расчетный радиус депрессии 700 м, см. Справочник по гидравлическим расчетам. Под редакцией П.Г.Киселева. Изд. 4-е переработ. и доп. М.: «Энергия», 1972. - 312 с., стр.213).Finely dispersed material (sapropel of the bottom sediments of lakes obtained by cleaning them) was fed into the mixing chamber 14, and the resulting mixture was pumped by installation 11 through pipeline 8 into water-absorbing wells 8 of a hydraulic curtain, equipped in a sand and gravel layer 1 at a distance of 120 m from the contour of the bottom of the quarry (estimated depression radius of 700 m, see the Handbook of hydraulic calculations. Edited by P.G. Kiselev. Ed. 4th revised and enlarged M .: "Energy", 1972. - 312 p., p.213) .

При нагнетании в скважины 3 смеси частички 18 сапропеля проникали в поры песчано-гравийного слоя 1 и осаждались между частицами 17 этого слоя. В результате через 2,5 месяца подачи мелкодисперсного материала в водоносный песчано-гравийный слой его проницаемость уменьшилась примерно в 8 раз, соответветственно уменьшился водоприток (с 250 до 30 м3/ч) в карьер и снизились затраты энергии на откачку воды из карьера.When the mixture was injected into wells 3, particles of sapropel 18 penetrated into the pores of the sand-gravel layer 1 and precipitated between the particles 17 of this layer. As a result, after 2.5 months of supplying finely dispersed material into the aquifer sand and gravel layer, its permeability decreased by about 8 times, accordingly, water inflow (from 250 to 30 m 3 / h) into the quarry decreased and energy costs for pumping water from the quarry decreased.

Claims (1)

Способ защиты карьеров от подземных вод, включающий выполнение вдоль контура дна карьера водосборной канавы, сообщающейся с резервуаром, снабженным насосной установкой, оборудование вокруг карьера замкнутой системы водопоглощающих скважин, расположенных на расстоянии, меньшем расчетного радиуса депрессии в водоносном слое пород, и создание гидрозавесы путем подачи грунтовых вод из резервуара в водопоглощающие скважины, отличающийся тем, что в водопооглощающие скважины подают смесь грунтовых вод с мелкодисперсным материалом, причем смесь готовят в резервуаре, который оборудуют смесительной камерой.A method of protecting quarries from groundwater, including performing along the bottom contour of the quarry a drainage ditch communicating with a tank equipped with a pumping unit, equipment around the quarry of a closed system of water-absorbing wells located at a distance less than the estimated depression radius in the aquifer of rocks, and creating a hydraulic curtain by feeding groundwater from the reservoir to the water-absorbing wells, characterized in that a mixture of groundwater with finely divided material is supplied to the water-absorbing wells, the mixture is prepared in a tank, which is equipped with a mixing chamber.
RU2007104514/03A 2007-02-05 2007-02-05 Method of protection of open pits against ground waters RU2330143C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007104514/03A RU2330143C1 (en) 2007-02-05 2007-02-05 Method of protection of open pits against ground waters

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007104514/03A RU2330143C1 (en) 2007-02-05 2007-02-05 Method of protection of open pits against ground waters

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2330143C1 true RU2330143C1 (en) 2008-07-27

Family

ID=39811071

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007104514/03A RU2330143C1 (en) 2007-02-05 2007-02-05 Method of protection of open pits against ground waters

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2330143C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101851929A (en) * 2010-05-17 2010-10-06 中铁二十局集团有限公司 Multi-stage light well point dewatering construction process for Yellow River flood plain bearing platform construction

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЕМЕЛЬЯНОВ А.В. и др. Водопонижение в строительстве. - М.: Стройиздат, 1971, с.164, 182. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101851929A (en) * 2010-05-17 2010-10-06 中铁二十局集团有限公司 Multi-stage light well point dewatering construction process for Yellow River flood plain bearing platform construction

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102425421B (en) Novel water control method suitable for mine shafts
CN114232663A (en) Variable-permeability underground curtain for preventing seawater intrusion and land source pollution and construction method thereof
Bruington et al. Operating a sea water barrier project
RU2330143C1 (en) Method of protection of open pits against ground waters
JP4663145B2 (en) Underwater sediment flow method using hydrostatic pressure, pipe with opening and underwater sediment flow facility
CN210737511U (en) Tower type groundwater pressure recharge equipment
Barksdale et al. Artificial recharge of productive ground-water aquifers in New Jersey
JPH1113039A (en) Water storage device for river
RU2291932C1 (en) Device for shore protection against erosion in the case of variable water level in water body
CN203694484U (en) Outdoor seawater fire fighting system
RU2382144C1 (en) Method of draining of tubelike mineral deposit
US20190168136A1 (en) Ash management trench
RU2622971C1 (en) Mine drainage during development of anticlinal coal deposits by combined method
JP2006082005A (en) Muddy water treatment system and muddy water treatment method therefor
RU119758U1 (en) INTEGRATED STRUCTURE
JP4675061B2 (en) Sediment flow transfer equipment
RU2465405C2 (en) Drainage method of open pit edges by means of systems of combined drainage devices
RU2256075C1 (en) Method for open extraction of mineral resource deposits
RU2347034C1 (en) Method for water resource protection by means of horizontal (interformation) cutoffs and cutoff erection technique
RU51107U1 (en) Borehole Hydro-Production Complex
RU2654645C2 (en) Method of construction of drain outlet
CN208032093U (en) Construction site dust removal by spraying waste water filtering sedimentation basin
RU2622972C1 (en) Mine drainage during development of synclinal coal deposits by combined method
RU2499140C2 (en) Method of well hydromining at excavation with preliminary drying of minerals
RU2475874C2 (en) Method of underground disposal of biohazardous waste water

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100206