книги из ГПНТБ / Калмыков Е.П. Борьба с внезапными прорывами воды в горные выработки

Определение притоков воды по подъему ее уровня в горных выработках производится в случаях, когда шахтный водоотлив справляется, а также когда он и не справляется с откачкой допол­ нительного притока воды из прорыва. Приток воды из прорыва, м3 /ч, в этих случаях определяется по формулам:

при отсутствии водоотлива

с откачкой воды. Определение притока воды из прорыва в этом случае сводится к замеру площади сечения потока воды, протекающей по водоотливной канаве или лотку, и определения скорости течения

Для измерения притоков воды из прорывов с помощью водо­ сливов в горных выработках устанавливаются на высоту 1—1,5 м от их почвы деревянные перегородки, которые тщательно расклини­ ваются в боках и почве.

где т1 = 0,45 -+ 0,50 — безразмерный коэффициент;

а—ширина водослива, м;

Ъ— высота водослива (напора при установившемся движении воды), м.

Приток воды из прорыва при треугольном водосливе (рис. 9, б)

где т2 = 0,316 — безразмерный коэффициент.

Приток воды из прорыва при трапециевидном водосливе (рис. 9, в)

qnp---3Q00m3abV2gb, м3 /ч, (1.18)

где т3 = 0,42.

Время затопления горных выработок шахты при отсутствии водо­

в горные выработки шахт, их классификации и условия применения

Все внезапные прорывы можно разбить на две характерные группы: первая группа — прорывы воды без выноса или с незначи­ тельным выносом размытых горных пород и вторая группа —

прорывы плывунов или воды с большим выносом размытых горных пород. В свою очередь прорывы воды, входящие в первую группу, в зависимости от ее максимальных притоков можно условно разбить на категории, приведенные в табл. 3.

В дальнейшем будем пользоваться указанным разделением про­ рывов воды на категории.

Для ликвидации внезапных прорывов воды в горные выработки шахт в настоящее время имеется ряд способов, основанных на при­ менении открытого водоотлива, водопонижения и отвода воды, сооружении водонепроницаемых перемычек, а также применении специальных способов и специальных приемов производства работ с использованием подводного бетонирования, цементации, замора­ живания горных пород.

Применение того или иного способа ликвидации внезапного прорыва воды в горные выработки зависит от горногеологических условий, характера и места прорыва воды, величины притоков воды из прорыва и выноса с нею размытых горных пород, гидростатиче­ ского давления воды в месте прорыва, последствий прорыва, нали­ чия на месте необходимых материалов и оборудования для ликвида­ ции прорыва и возможности их быстрого получения. Все современные способы ликвидации внезапных прорывов воды могут быть раз­ делены на три основные группы: I — способы ликвидации прорывов без предварительного закрытия притоков воды из них; I I — с ча­ стичным закрытием притоков воды из них, I I I — с полным закрытием притоков воды из них.

На основе анализа и обобщения опыта ликвидации внезапных прорывов воды и плывунов в горные выработки действующих и стро­ ящихся шахт, а также с учетом горногеологических условий, в кото­ рых происходили прорывы; водных бассейнов, питающих про­ рывы (поверхностных водоемов, затопленных горных выработок, слабых и скальных водоносных горных пород); характера прорывов (воды или плывунов) и притоков воды из них (максимальных и уста­ новившихся); источников прорывов (водоносных трещин, полостей, тектонических нарушений и др.); последствий прорывов (увеличения притоков, полное или частичное затопление выработок, заиливание выработок, заполнение выработок плывунов и др.) автором раз­ работана классификация современных способов ликвидации про­ рывов (табл. 4).

Г л а в а I I

ЛИКВИДАЦИЯ В Н Е З А П Н Ы Х ПРОРЫВОВ ВОДЫ В ГОРНЫЕ ВЫРАБОТКИ Ш А Х Т С ПОМОЩЬЮ ОТКРЫТОГО ВОДООТЛИВА

1. Производство работ

Открытый водоотлив шахтными водоотливными установками является самым распространенным способом ликвидации внезапных прорывов воды в горные выработки.

С помощью открытого водоотлива успешно может производиться

шахтной водоотливной установки qH превышает суммарный приток воды (из прорыва и нормальный), поступающий в горные выработки данной шахты:

?н = <7о«н>?пр + 9-

В зависимости от места внезапных прорывов воды относительно шахтных водоотливных установок могут применяться две принци­ пиальные схемы их ликвидации с помощью открытого водоотлива:

отливных установок.

Схему I применяют в случаях, когда прорывы воды произошли в горных выработках, расположенных на уровне расположения стационарной шахтной водоотливной установки или выше уровня ее расположения в бремсберговых полях.

Схему I I применяют в случаях, когда прорывы воды произошли в горных выработках, расположенных ниже уровня расположения стационарной шахтной водоотливной установки в уклонных полях.

В обоих случаях при ликвидации внезапных прорывов воды в горные выработки шахт с помощью открытого водоотлива вначале принимают необходимые меры по безопасности людей, работающих в шахте, и их выводу из горных выработок, угрожаемым затоплению. Одновременно на шахте включают в работу все рабочие и резервные насосы центральной насосной и участковой насосных установок на все время, необходимое для откачки воды до иссякания источника прорыва, или значительного падения притока воды из прорыва. В необходимых случаях принимают меры к усилению шахтного водо­

из прорыва по наиболее короткому пути, в сети горных выработок, к водосборникам центрального или участкового водоотлива. При этом производят расчистку и расширение водоотливных канавок, устройство перепусков и соединительных водоотливных канавок, наращивание бортов над водоотливными канавками для увеличения их пропускной способности, сооружение в горных выработках лотков

а

1

-§5

©Возможные места прорыба боды

Рис. 10. Схемы открытого водоотлива (стрелками пока­ зано направление потока воды из прорывов):

для перепуска и стока воды и другие работы, объем которых опре­ деляется в зависимости от притока воды из прорыва, его местополо­ жения и фактического состояния горных выработок шахты.

Одновременно с выполнением этих работ производят работы по предохранению действующих выработок от затопления путем устройства в необходимых случаях в этих выработках ограждений (перемычек).

На все время необходимое для ликвидации внезапного прорыва воды, на шахте устанавливается систематический надзор за местом