Определение водопритока в шахтный ствол

А. Грунтовые воды.

 

Согласно заданию необходимо определить водоприток в шахтный ствол по мере его проходки на глубину h, соответствующую 0,1Н; 0,3Н; 0,5Н; 0,7Н и Н. Для выполнения расчета строим геологическую колонку шахтного ствола, который предполагается пройти в районе скважины №16. По мере проходки шахтного ствола фильтруют как стенки так и дно ствола, за исключением этапа проходки ствола на полную глубину, когда фильтрация через дно прекращается, т.к. у глин k_ф = 0. Величину водопритока через стенки ствола определяем по формуле:

 

, м³/сут                       (15)

 

Q_сті– величина водопритока через стенки ствола при соответствующем водопонижении, м³/сут;

k_фср– средний коэффициент фильтрации, м/сут;

Н – мощность водоносного горизонта, м;

S_і – величина водопонижения на глубину проходки ствола h_i, м;

Rt_i – неустановившийся радиус депрессионной воронки при водопонижении на глубину проходки h_i, м;

r_o – радиус ствола, принимаемый равным 3,0 м.

 

Неустановившийся радиус депрессиипри малом r₀ определяем по формуле Е.Е. Керкиса:

,м                         (16)

R_t– неустановившийся радиус депрессионной воронки при водопонижении на глубину проходки h_i, м;

h_i – глубина проходкиравная S_i м;

μ – коэффициент водоотдачи песков равный 0,25;

t_i– время откачки с учетом скорости проходки ствола.

, сут           (17)

S_i – величина водопонижения cсоответствующая глубине проходки h, м;

V - скорость проходки ствола, принимаемая 2 м/сут.

       Величина водопритока через дно определяется в соответствии с глубиной проходки по формуле Форхгеймера:

 

, м³/сут              (18)

Суммарный приток в шахтный ствол на каждой глубине составляет:

 

, м³/сут                 (19)

 

Данные расчета заносятся в таблицу. Строится график зависимости дебита от понижения Q=f(S).

 

S,м	t, сут	Rti, м	Qст, м3/сут	Qдн, м3/сут	(Qст+Qдн), м3/сут
5,37	2,685	49,88	6616,269	694,985	7311,254
16,11	8,055	149,64	12767,555	2084,956	14852,511
26,85	13,425	249,401	16603,731	3474,927	20078,658
37,59	18,795	349,162	18721,504	4864,897	23586,401
53,7	26,85	498,803	19136,673	0	19136,673

 

           

Определяем положение уровня депрессионной кривой при полном пересечении шахтным стволом безнапорного водоносного горизонта. Высоту столба воды на расстоянии от оси ствола равной 0,1Rt₅; 0,3Rt₅; 0,5Rt₅; 0,7Rt₅  и Rt₅ определяем по формуле:

 

,     м                    (20)

 

х – расстояние от оси ствола.

 

       Строим график зависимости y=f(x), соответствующий положению депрессионной кривой в пределах радиуса водопонижения шахтного ствола.

х	у
х1=49,88 х2=149,64 х3=249,401 х4=349,162 х5= 498,803	у1=39,854 у2=46,972 у3=49,938 у4=51,809 у5=53,7

                                         

       Графики строятся в масштабе.

 

 

Б. Напорные воды.

 

Водоприток в шахтный ствол за счет напорного водоносного горизонта по мере проходки осуществляется за счет стенок и дна ствола за исключением конечной глубины проходки, где дно уже не фильтрует, т.к. шахтный ствол достиг водоупора.

           

 

Водоприток из стенок ствола составляет:

 

, м³/сут                          (21)

 

Q_ст – величина водопритока через стенки ствола, м³/сут;

k_ф – коэффициент фильтрации, м/сут;

т_i– мощность водоносного горизонта на глубину проходки, м;

S_i – величина понижения пьезометрического уровня при углублении ствола

на глубину m_i, м;

Rt_i - радиус депрессионной воронки при углублении в напорный горизонт на глубину m, м;

r_o – радиус шахтного ствола, принимаемый равным 3,0 м.

 

, м                               (22)

Н_n – величина пьезометрического напора, м;

М – мощность напорного водоносного горизонта, м.

       Величину m_i принимаем равной 0,1М; 0,3М; 0,5М; 0,7М, и М. Величина неустановившегося радиуса влияния при заглублении на величину m_iпри малом r₀определяется по формуле Е.Е. Керкиса (16):

 

, м²/сут

μ – водоотдача, принимаемая для трещиноватых известняков равной 0,05;

t_i – время заглубления ствола на величину m, сут.

 

, сут                                           (23)

V - скорость проходки ствола в известняках, принимается равной 1,5 м/сут.

           

Величина водопритока через дно определяется по формуле Форхгеймера (18):

 

, м³/сут                               (24)

 

Суммарный приток в шахтный ствол на каждой глубине составляет:

 

, м³/сут                            (25)

 

 

Данные расчета заносятся в таблицу. Строится график зависимости дебита от понижения на время проходки напорного водоносного горизонта Q=f(S).

 

 

S,м	t,сут	Rt, м	Qст, м3/сут	Qдн, м3/сут	(Q,cт+Qдн) м3/сут
47	1,333	55,61	4955,520	14100	19055,52
51	4	166,853	11272,435	15300	26572,435
55	6,666	278,074	17361,464	16500	33861,464
59	9,333	389,317	23531,661	17700	41231,661
65	13,333	556,170	33126,102	0	33126,102

 

                                                     

Положение депрессионной воронки на момент полного пересечения стволом напорного водоносного горизонта определяем по формуле:

 

,   м            (26)

 

у – высота напора на расстоянии х от оси ствола.

 

Расстояние х принимаем равным 0,1Rt₅; 0,3Rt₅; 0,5Rt₅; 0,7Rt₅  и Rt₅. Данные заносим в таблицу и строим график зависимости y=f(x), соответствующий положению депрессионной кривой в пределах радиуса водопонижения шахтного ствола.

 

                                  

х	у
х1 = 55,617 х2 =166,851 х3 =278,085 х4 =389,317 х5 =556,170	у1=40,751 у2=52,342 у3=57,701 у4=61,265 у5=65

                       

Графики выполняются в масштабе.

 

---

Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 1526; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

---

Мы поможем в написании ваших работ!