Заходи боротьби з підземними водами і способами осушення.

Підземний спосіб осушення називається ще шахтним, оскільки він виконується з

використанням різних підземних гірничих виробок (штреків, штолень) і застосовується на стадії відробки шахти або горизонтальних підземних виробок.

Дренаж шахтних полів передбачає зниження рівня або напорів водоносних горизонтів і виконується з метою скорочення водопритоків в гірничі виробки, зміни напруженого стану масиву гірських порід, забезпечення стійкості гірничотехнічних споруд, зниження вологості корисної копалини. Доцільність зниження напорів водоносних пластів, що залягають в підошві або покрівлі підземних гірничих виробок, визначається розрахунком стійкості відносних водотривів на прорив їх підземними водами. Доцільність та характер дренажних заходів визначається за комплексом гірничо-гідрогеологічних умов, головними характеристиками серед яких є ступінь обводнення (обсяги водопритоків) та захищеності робочого пласта. На основі цих показників виконується категоризація родовищ за умовами осушення підземних виробок.

Умови застосування. Звичайно підземний спосіб застосовують в тих умовах, коли поверхневий не дає позитивного результату. Як правило, підземний спосіб осушення для шахтних полів є менш працевитратним, ніж для кар’єрів. Цей спосіб ефективний при низькій проникності багатопластових водоносних комплексів. Тобто, підземний спосіб застосовують при значній шаруватості та потужності перекриваючих корисну копалину відкладів. При цьому бажано, щоб у покрівлі, або хоча б у підошві покладу був пласт водотривких порід, оскільки для обладнання горизонтальних дренажних виробок необхідна наявність слабо- або ненасичених водою слабопроникних, або слаботріщинуватих скельних порід. В той же час, підземний спосіб не застосовується у випадках, коли в розрізі родовища переважають добрепроникні водонасичені піски (родовища 2-го типу). До недоліків цього способу слід віднести відносно великі працевитрати, складність осушення і необхідність підтримання в робочому стані дренажних гірничих виробок впродовж тривалого часу. При шахтному способі розробки рудних родовищ застосовується приблизно така ж схема водовідливу в процесі осушення, як і для кар’єрів: на нижніх робочих горизонтах шахтного поля влаштовується центральна насосна станція з водоприймачем, який за об’ємом є достатнім для прийому загальних водопритоків рудничних вод; на всіх робочих горизонтах, що залягають вище, рудничні води приймаються в дренажні канави і потім переганяються по трубах між горизонтами в загальний водоприймач, звідки центральна насосна станція перекачує їх на денну поверхню. Для підземних гірничих виробок на глибинах до 200 м, так само як для відкритих, застосовують безшахтний (поверхневий) спосіб осушення. Він виконується перед заглибленням шахтного стовбуру шляхом буріння з поверхні кількох водопонижуючих свердловин навколо стовбура шахти. З цих свердловин проводять одночасні довготривалі відкачки води для створення випереджаючої депресійної воронки. Якщо на ділянці закладення шахтного стовбура знаходяться горизонтальні гірничі виробки (штреки та ін.), пройдені у водонепроникних породах, що залягають нижче, то скидання дренованої води крізь свердловини може бути здійснене у вказані гірничі виробки. Тобто, такі свердловини обладнуються як наскрізні фільтри або поглинаючі свердловини.

Протифільтраційні завіси, або баражі мають вигляд глибоких траншей або щілин заповнених непроникним матеріалом (цементом, глиною, тощо). Такі завіси попереджають зниження рівнів грунтових або підземних вод в колодязях та на водозаборах прилеглих населених пунктів. На родовищах ІІ і ІІІ-ї категорій експлуатації одних лише водопонижуючих свердловин недостатньо. Тут застосовують складні підземні дренажні комплекси, що включають стволи дренажних шахт, штреки із наскрізними і забивними фільтрами, висхідними свердловинами і колодязями в грунті. Підземні дренажні комплекси використовують також для крутозалягаючих пластів значної потужності. В період експлуатації виробки дренажну систему розширюють з випередженням фронту гірничих робіт.

Звичайно підземний спосіб осушення передбачає створення системи дренажних штреків, які прокладають із спеціальних шахтних стволів, шурфів і штолень. Посеред штреків, іноді збоку, проводяться дренажні канави, які служать для відведення дренажних вод. Дренажні штольні - мають нахил до свого гирла, в них іноді встановлюється насосне обладнання; в окремих випадках застосовуються дренажні свердловини. В підошву гірничих виробок закладають водопонижуючі колодязі або свердловини, чи самовиливні свердловини й голкофільтри.

Водопонижуючі колодязі і забивні фільтри використовуються для пониження рівнів або зниження напорів у водоносних горизонтах, що залягають відповідно під підошвою та над покрівлею горизонтальної підземної виробки. Колодязі для цього забезпечуються насосами.