Устройство предотвращения образования оползней Предлагаемое техническое решение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано ири строительстве креплений подверженных воздействию грунтовых вод. Это устройство может быть применено при закрытии шахт, в таких городах как Киселевск, Осинники, Прокопьевск, Новокузнецк кемеровской области, расположенных выше по рельефу, чем жилиш;ный сектор, где образуются оползни за счет излияния от затопленных шахт. Водоносные горизонты насышая грунты влагой образуют обшую систему оползней и берега водоемов разрушаясь увлекают за собой поверхность с сооружениями, как это случилось в г. Томске (Лагерный сад, Каштак, ;.:;:. :. и др.) Известны различные устройства предотвраш;ения образования оползней. Например, устройство - вертикальная шахта, содержашая вертикальный шахтный ствол, горизонтальные лучевые скважины, с установленными в них фильтрами (патент РФ № 2018563, МШС E02D 19/10,30.08.1994г.) Недостатком этого устройства является невозможность полностью обеспечить полную зашиту территорий от подтопления грунтовыми водами. Наиболее близким техническим решением (прототипом) является устройство - скважина, содержашая вертикальнз о скважину с фильтруюшими элементами и погружной насос (патент РФ № 2190064, МПК ЕОЗВЗ/15,16.11.2002г.) Недостатком наиболее близкого технического решения является то, что это устройство не позволяет обеспечить высокую надежность Z003-1301-Z8 МПК Ё02В 3/12 крепления берегового массива в районах с затопляющимися шахтами из-за выхода из строя скважин при частом включении и отключении насоса Задачей предлагаемого нового технического решения является обеспечение высокой надежности предотвращения образования оползней, за счет совокупного взаимодействия горной выработки, сквозных фильтров и восстающих водопонижающих скважин, обеспечивающих перехват ими 85-90% воды водоносных горизонтов. Поставленная задача решается таким образом, что устройство предотвращения оползней дополнительно снабжено горной выработкой, расположенной под водоносными горизонтами, венти ционными скважинами, восстающими водопонижающими скважинами, сбойками, водоотливной канавкой, запорными вентилями, причем вертикальные скважины выполнены в виде сквозных фильтров и соединены сбойками, на конце сквозных фильтров расположены вентили, на пересечении сквозных фильтров с водоносным горизонтом размещены фильтрзтопще элементы, горная выработка разветвлена влево и вправо, выполнена с уклоном, обеспечивающим вытекание перехваченных подземных вод на дневную поверхность, в тупиках горной выработки размещены вентиляционные скважины, из горной выработки выполнены восстающие водопонижаюпще скважины, связывающие водоносный горизонт с дополнительными фильтрующими элементами на конце скважин, которые связаны с водоотливной канавкой, расположенной в горной выработке, вдоль линии сквозных фильтров расположены гидронаблюдательные скважины, для осуществления контроля воды в водоносных горизонтах, причем сквозные фильтры размещены на расстоянии друг от друга, определяемом коэффициентом фильтрации воды и остаточным пьезометрическим уровнем водоносного горизонта, восстающие водопонижающие скважины расположены друг от друга с шагом, определяемым коэффициентом фильтрации каждого горизонта, для снятия остаточного уровня подземных вод водоносного горизонта. На Фиг. 1 изображен вертикальный разрез толщи слагаемых пород и водоносных горизонтов. На Фиг.2 изображен план дренажной горной выработки, сквозных фильтров, вентилляционных и гидронаблюдательных скважин, сбоек. На Фиг.З изображен вертикальный разрез толщи слагаемых пород с водоносными горизонтами, сквозными фильтрами и восстающими водопонижающими скважинами из горной выработки и сбойкой. Устройство для осуществления способа предотвращения образования оползней включает вертикальные скважины, которые выполнены в виде сквозных фильтров 1 и соединены сбойками 2, на конце сквозных фильтров расположен вентиль 3, на пересечении сквозных фильтров 1 с водоносными горизонтами 4,5 размещены фильтрующие элементы 5 , горная выработка 6 разветвлена влево и вправо, выполнена с уклоном, обеспечивающим вытекание перехваченных подземных вод на дневную поверхность, в тупиках горной выработки 6 размещены вентиляционные скважины 7, из горной выработки 6 выполнены восстающие водопонижающие скважины 8, связывающие водоносный горизонт 5 с дополнительными фильтрз ющдми элементами 9 на конце скважин, которые связанны с водоотливной канавкой 10, расположенной в горной выработке 6, вдоль линии сквозных фильтров 1 расположены гидронаблюдательные скважины 11, для осуществления контроля воды в водоносных горизонтах 4,5, сквозные фильтры 1 размещены на расстоянии друг от друга, определяемом коэффициентом фильтрации воды и остаточным пьезометрическим уровнем воронки 12 водоносного горизонта 5, восстающие водопонижающие скважины 8 расположены друг от друга с щагом, определяемым коэффициентом фильтрации каждого горизонта, для снятия остаточного уровня подземных вод водоносного горизонта. Ч Работает устройство следующим образом. В нижней точке поверхности под водоносными горизонтами 4,5 проходит горная выработка, сначала параллельно или под углом в горизонтальной плоскости к направлению излияния потока воды с горизонта. Затем горную выработку 6 проходят в разные стороны перпендикулярно излиянию направления потока воды и из горной выработки 6 бурят водопонижающие скважины 8 соответственно на водоносные горизонты 4,5 с шагом в зависимости от коэффициента фильтрации (м/сут) на каждом горизонте. С поверхности бурят сквозные фильтры 1, которые пересекают все водоносные горизонты 4,5 и выходят в горную выработку 6. Сквозные фильтры 1 на пересечении с водоносными горизонтами 4,5 обустроены фильтрующими элементами 5 Частота бурения сквозных фильтров 1 определяется остаточным пьезометрическим уровнем 12 водоносного горизонта 5 и коэффициентом фильтрации воды, обеспечивающим осушение массива и стабилизацию оползня. Для целей вентиляции на тупике горной выработки 6 с поверхности бурят вентилляционные скважины 7. Под действием гравитации воды из сквозных фильтров и восстающих водопонижающих скважин спускаются в горную выработку 6. Горную выработку 6 проходят с подъемом 0,004-0,006 для самотека воды по водоотливной канавке 10 с выходом ее на поверхность. После проходки горной выработки 6, с поверхности на расстоянии5-7м от оси горной выработки 6 по борту бурят и обустраивают сквозные фильтры 1 до почвы горной выработки 6. Затем из горной выработки 6 проходят сбойки 2. Фильтрующие элементы 5 готовы к работе после установки на них запорного вентиля 8. Вентилями 8 регулируется количество воды, выпускаемой под действием гравитации в водоотливную канавку 10. Одновременно работа всех фильтрующих элементов обеспечивает снижение уровня в водоносном горизонте на 85-90 % не позволяя воде проходить далее по наклону на дневную поверхность и образовывать V оползни. Остаточный объем воды снимается восстающими водопонижающими скважинами 8 с фильтрзлющими элементами 9, пробуренными из горной выработки 6, вода из которых также под гравитацией собирается в водотливиую канавку 10. Контроль за уровнем воды в водоносных горизонтах 4,5 осуществляется через гидронаблюдательные скважины 11. Общий приток из сквозных фильтров 1 и водопонижаюпщх скважин 8 по водоотливной канавке 10 стекает в объединяющую горную выработку 6 и далее сбрасывается в нижнюю точку поверхности. Таким образом, воды с водоносных горизонтов перехватываются сквозными фильтрами 1 и восстающими водопонижающими скважинами 8 и под действием сил гравитации самотеком сбрасываются на дневную поверхность, не принося разрушительного действия поверхности земли и всем имеющимся сооружениям, т.о. исключается образование оползней. Преимущества этого устройства заключаются в том, что перехват потоков воды, водопонижение и дальнейщая передача воды на дневную поверхность из водоносных горизонтов осуществляется без использования каких-либо механизмов и затрат энергии. Предложенное новое техническое рещение имеет положительный эффект т.к. предотвращает и сохраняет дневную поверхность от вредного влияния водоносных горизонтов, при закрытии щахт не позволяет образованию оползней горной массы при наличии водоносных горизонтов, выходящих на дневную поверхность. Это техническое рещение даст и больщой экономический эффект 20 млн.-1,0 млр. руб., и этим самым сохраняет сооружения, находящиеся вблизи берегов водоемов. Ведутся испытания в центральной части Лагерного сада на правом берегу р. Томь в г. Томске. Сейчас пройдена горная выработка длинной 420м, налево- 400м, направо 612м, пробзфено 14 фильтров и 21 скважина по которой собирается воды и выводится на поверхность. По этим результатам комиссией о
прршято решение о дальнейшем строительстве и использовании предложенного устройства, обеспечивающего предотвраш;ения хаотичного движения подземных вод, образуюш;их мочежины, цирки и оползни, создаюш;его регулируемый процесс перехвата, водозбора и водостока вод с выходом на дневную поверхность.
