Геолого-промышленная оценка запасов угля в пределах угольного шахтного поля

курсовая работа

4. Гидрогеологические условия

В пределах шахтного поля выделяются следующие водоносные горизонты: упинский, подугольный, надугольный, тульский, окский.

Упинский водоносный горизонт в центральной промышленной зоне имеет почти повсеместное распространение. Вода в известняках обычно напорная, за исключением значительных поднятий (Скуратовское, Болоховское, Липковское и др.) Степень водопроницаемости упинских известняков весьма различна.

Наиболее высокая проницаемость отмечается на месторождениях, расположенных в долинах рек или вблизи их (Ушаковское, Кимовское, Ломинцевское, Гранковское и др.), а также в зонах, тектонических поднятий известнякового фундамента.

Вблизи Шатского водохранилища коэффициент фильтрации упинских известняков в некоторых артезианских скважинах достигает 180 м/сутки (удельный дебит 160 м3/ч).

На месторождениях, удаленных от рек, а также на значительных глубинах (более 80-100 м) упинские известняки имеют меньшую водопроницаемость (Ширино-Сокольническое, Симаковское, Березовское и др.). Упинский водоносный горизонт является основным источником обводнения угольных шахт, и в то же время он повсеместно используется для хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Подугольный водоносный горизонт приурочен к подугольным пескам бобриковского горизонта, которые имеют большую мощность (до 40 м) в доугленосных эрозионных депрессиях в известняковом фундаменте. Воды в песках обычно напорные, и имеют отметки уровня, аналогичные уровням воды в подстилающих известняках (упинских или хованских). Подугольные пески имеют значительное распространение на Ширино-Сокольническом, Поплевинском, Кораблинском, Каменецком, Узловском и других месторождениях. Они иногда залегают непосредственно на известняках, но обычно отделяются от них слоем глин мощностью 1-2 м.

Коэффициент фильтрации песков изменяется от 0,1 до 16 м/сутки. Изменение фильтрационных свойств наблюдается как по Площади распространения, так и по вертикальному разрезу.

Отмечается, что в мощной толще песков всегда встречаются прослои хорошо отсортированных песков, обладающих относительно высокой водопроницаемостью (К до 10 м/сутки).

Надугольный водоносный горизонт имеет повсеместное распространение и залегает на надугольных глинах, мощность, которых в большинстве случаев 2-5 м, но часто глины отсутствуют и водоносные пески лежат непосредственно на угольном пласте. В песках часто встречаются прослои глин, и водоносный горизонт приобретает слоистое строение (Щекинское, Ломинцевское, Гранковское и другие месторождения). Пески содержат обычно напорную воду, величина напора изменяется от 0 до 30 м в зависимости от его гипсометрического положения по отношению к местным базисам дренажа.

В природных условиях песок находится под большим давлением пород, он имеет более плотное сложение и несколько меньшую водопроницаемость.

Нижнекаменноугольные пески Подмосковного бассейна состоят почти исключительно (95-98%) из кварцевых окатанных песчинок с шероховатой поверхностью. На поверхности песчинок наблюдается тончайшая пленка кальцита или окислов железа, которые создают контактную цементацию. Кроме того, шероховатая поверхность частиц в условиях большого горного давления способствует образованию устойчивых каверн в водоносном песке у водопонижающих скважин и забивных фильтров. Сухие пески обычно представляют слабосцементированную устойчивую породу, реже сыпучую массу. Водоносные пески при вскрытии горными выработками в большинстве случаев приходят в плывунное состояние. Надугольный горизонт является основным источником обводнения горных выработок. Он дает частые прорывы воды с выносом большого количества песка.

Тульский водоносный горизонт приурочен к нескольким пластам известняков, залегающих в толще глинистых (реже песчаных) отложений тульского горизонта. Известняки почти повсеместно содержат напорную воду. Долины рек всюду прорезают тульские отложения, и на склонах долин прослеживаются многочисленные небольшие родники с дебитом 0,1 -10 м3/ч, приуроченные к тульским известнякам. Глубина залегания уровня тульских вод на водораздельных пространствах находится в пределах 15-40 м. Абсолютные отметки уровней воды даже на одном месторождении изменяются на 20-25 м в зависимости от рельефа местности и гипсометрического положения водоносного пласта.

Тульский водоносный горизонт имеет весьма важное значение, так как при обрушении выработанного пространства возникают трещины, по которым вода из тульских известняков прорывается в шахту, при этом выносятся надугольные пески и происходит запесочивание горных выработок.

Окский водоносный горизонт. Окские известняки на южном крыле залегают на высоких отметках и хорошо дренируются долинами речек и овражно-балочной сетью. Они содержат безнапорную воду и отличаются довольно высокой водопроницаемостью. Известняки подстилаются глинами тульского горизонта, а покрываются четвертичными суглинками и реже мезозойскими песками и глинами. Атмосферные осадки через суглинки и многочисленные карстовые воронки проникают в известняки и постоянно пополняют запасы воды в них. В районе имеется много нисходящих родников из окского горизонта со значительным дебитом. Например, в д. Ясенок у Симаковского месторождения имеются родники с дебитом 500-1000 м3/ч. Севернее г. Венева, вблизи устья р. Венееки, из окских известняков вытекают родники с дебитом около 200 м3/ч. Крупные родники встречаются по рекам Оке (г. Алексин), Осетру, Вашне и др.

Делись добром ;)