Утопающие богатства

Человек извлекает из подземных кладовых уголь, железо, медь, цинк, олово, строительный камень и многие, многие другие полезные ископаемые. Если месторождения размещаются в сухих породах, над уровнем подземных вод, то извлечение всех этих минеральных богатств не представляет больших трудов. А если они располагаются в горизонте подземной воды? Тогда вода превращается в первого врага месторождения. Начинается битва с ней доступными инженеру средствами.

В историю горного дела вписана не одна страница борьбы с подземными водами, затапливающими рудники и шахты. На Алтае в начале XIX века водослив из Гореловского рудника осуществлялся при помощи 85 лошадей. В XIX веке для этой цели стали широко использовать водяные колеса. Русские умельцы создавали остроумные установки для откачки воды из шахты.

Рис. 38. Вода поступает в шахту по трещинам известняка (УПВ — уровень подземных вод)

Однако нередки случаи, когда некоторые ценные рудники и сейчас приходится оставлять из-за значительного притока воды. Извлечение подземных ископаемых в таких случаях является неэкономичным из-за больших расходов на откачку воды. Примером могут служить угольные месторождения Кизеловского бассейна. Здесь пласты угля залегают среди известняков. По карстовым каналам и трещинам поступает до 10000 — 12000 м³ воды в час. Представьте себе подобный поток — это река шириной 140 м и средней глубиной 1 м, двигающаяся со скоростью 1 м в секунду.

Конечно, современная техника в состоянии откачать такие количества воды, но вопрос решает экономика, ведь это значительный накладной расход на единицу добываемого угля.

В песчаных толщах к шахтам притекает воды значительно меньше. Часовой приток воды колеблется от 20 до 400 м³. Здесь борьба с ними обычно не представляет трудностей.

Большие притоки часто возникают в трещиноватых породах (рис. 38). В этом случае поступление воды в шахтах может составлять 500 — 1000 м³ в час и даже более.

В месторождения россыпного золота, платины и других полезных ископаемых, залегающих в песках или глинистых породах, притоки воды значительно меньше — 40 — 200 м³ в час. Правда, в некоторых случаях они могут достигать 500 или даже 1000 м³ в час.

Много неприятностей доставляет вода при разработке месторождений путем устройства глубоких карьеров. Они достигают глубины 100 — 200 — 300 и даже 500 м.

Такие карьеры обычно вскрывают сразу несколько водоносных горизонтов, часть из которых оказывается напорными. Здесь есть над чем поломать голову и гидрогеологам, и строителям.

Трудности со строительством карьеров для добычи железной руды в районах КМА возникли уже в самом начале. Вскрытие Михайловского карьера, а затем самых крупных Ярославского и Гостищевского — потребовало создания сложной системы водоотлива.

Рис. 39. Чтобы шахта была сухой, в трещины (галечник, песок) нагнетается через скважины цементный раствор или какое-либо другое вещество, задерживающее воду:

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: