Евграшкіна Г.П.*, Буток С.О.**
Дніпропетровський національний університет, геолого-географічний факультет
* проф. каф. геології і гідрогеології, д.геол.н.; ** студ. V курсу
ГІДРОГЕОЛОГІЧНЕ ОБҐРУНТУВАННЯ ЗАКРИТТЯ СХІДНОЇ ГРУПИ ШАХТ В ЗАХІДНОМУ ДОНБАСІ
Тема зміни гідрогеологічних умов після закриття шахт є актуальною. Закриття шахт істотно впливає на режим підземних вод вугледобувних регіонів. Кількісна прогнозна оцінка цих змін дозволяє науково обґрунтувати комплекс природоохоронних заходів для боротьби з підтопленням територій в зоні впливу припиненого шахтного водовідливу і негативними вторинними інженерно-геологічними процесами [4].
Західний Донбас – перспективний гірничодобувний регіон. Над виробленими шахтними полями повсюдно відбувається просідання денної поверхні. Цей техногенний інженерно-геологічний процес є одним з головних причин підйому рівня ґрунтових вод на обширних територіях і спричиняє за собою підтоплення населених пунктів і земельних угідь, загибель лісових насаджень [2]. Згідно завданню, необхідно кількісно оцінити гідрогеологічні умови шахти Степова після закриття шахт Ювілейна і Першотравнева. Варіант закриття шахти Ювілейна запропонований в [3].
До східної групи шахт відносяться шахти Першотравнева, Степова і Ювілейна. Перша шахта Західного Донбасу – Першотравнева – здана в експлуатацію в 1963 р. і в даний час закрита методом мокрої консервації. Шахту Ювілейну припускають закрити найближчим часом. П’єзометричний рівень, на території прилеглій до цих трьох шахт, в природних умовах встановлювався на відмітці 4,8 м вище за поверхню землі. Після закриття слід припускати аналогічний підйом рівня.
Таблиця 1. Гідрогеологічна характеристика та прогноз гідрогеологічних умов
східної групи шахт Західного Донбасу
|
Показники \ Назвашахти |
Першотравнева |
Степова |
Ювілейна |
|
Гідрогеологічна характеристика шахт |
|||
|
Рік введення в експлуатацію |
1963 |
1965 |
1970 |
|
Глибина гірських виробок, м |
180–200 |
145–250 |
180–230 |
|
Величина шахтного водовідливу,тис. м3/добу |
12,33 |
21,00 |
24,39 |
|
Мінералізація вод, г/дм3 |
2,90 |
3,50 |
2,21 |
|
Водопровідність дренованої товщі, Т, м2/добу |
132 |
140 |
172 |
|
Прогнозний варіант гідрогеологічних умов, коли будуть закриті всі шахти |
|||
|
Витрата |
1600 |
400 |
1050 |
|
Зниження за рахунок власного водовідбору, м |
15,3 |
4,0 |
8,2 |
|
Водознижуючий вплив сусідніх шахт, м |
2,1 |
4,9 |
2,0 |
|
Сумарне водозниження в шахтах, м |
17,4 |
8,9 |
10,2 |
Шахта Степова до моменту закриття шахти Першотравнева входила в систему трьох взаємодіючих свердловин із загальною депресивною воронкою, що має радіус R=12000 м в сталому режимі, радіус свердловин rш=3,0 м. Характеристика східної групи шахт представлена в табл. 1.
У роботі розглянутий прогнозний варіант гідрогеологічних умов, коли будуть закриті всі три шахти. Припускаємо в шахті Степова знижувати рівень на 10 м від поверхні землі з урахуванням 4,8 м вище за поверхню. Тоді загальне зниження повинне скласти 15 м.
Водозниження в шахті Степова розраховується під впливом системи водозниження трьох взаємодіючих шахт:
1. Зниження за рахунок власного водовідбору визначається по формулі (1) Витрата 1600 м3/сут відповідає зниженню рівня 15 м :
м. (1)
2. Зниження, яке створює шахта Степова в шахті Першотравнева:
м. (2)
3. Зниження, яке створює шахта Степова в шахті Ювілейна:
м. (3)
Аналогічно розраховується зниження в шахті Першотравнева.
1. Зниження за рахунок власного водовідбору:
м.
2. Зниження, яке створює шахта Першотравнева в шахті Степова:
м.
3. Зниження, яке створює шахта Першотравнева в шахті Ювілейна:
м.
Для шахти Ювілейна:
1. Зниження за рахунок власного водовідбору:
м.
2. Зниження, яке створює шахта Ювілейна в шахті Степова:
м.
3. Зниження, яке створює шахта Ювілейна в шахті Першотравнева:
м.
Сумарне водозниження в шахтах:
1) Степова – складається з наступних складових: як знижує шахта Степова сама себе, як знижує шахту Степова шахта Першотравнева, як знижує шахту Степова шахта Ювілейна:
м.
2) Першотравнева - сумарне водозниження розраховується аналогічно:
м.
3) Ювілейна:
м.
Сумарне водозниження в шахті Степова згідно розрахунків складе 17,4 м. Абсолютна відмітка гирла шахти Степова - 103,7 м, відмітка води в річці Самара - 72,4 м.
103,7 м -17,4 м= 86,3м - відмітка рівня води після зниження в шахті.
Швидкість фільтрації визначається по формулі (4):
м/добу. (4)
Висновки. При такому зниженні в шахті Степова структура фільтраційного потоку не зміниться. Величина швидкості фільтрації відповідає величинам, які розраховані на початковий період часу і до початку введення в експлуатацію.
Інформаційні джерела:
1. Евграшкина Г.П. Гидрогеологические аспекты закрытия шахт в Западном Донбассе // Екологія довкілля та безпека життєдіяльності. – 2005.– №1.– с.20–22.
2. Евграшкина Г.П. Проблема подтопления Западного Донбасса и пути ее решения // Екологія довкілля та безпека життєдіяльності. – 2003.– №6.– с.38–41.
3. Евграшкина Г.П. Гидрогеологическое обоснование закрытия шахты «Юбилейная» в Западном Донбассе / Г.П. Евграшкина, Н.Н Харитонов // Матеріали четвертої Міжнародної науково-практичної конференції–Дніпропетровськ–2007.– С. 60–63.
4. Ермаков В.Н. Применение водопонижения на подтопленных территориях ликвидируемых шахт / В.Н. Ермаков, О.А. Улицкий // Екологія довкілля та безпека життєдіяльності. – 2003.– №6.– с.45–47.
