1.3. Valoarea kf (și, în consecință, permeabilitatea apei la stâncă) depinde de proprietățile stâncii și, într-o mai mică măsură, de temperatura, compoziția chimică a apei filtrată.
În rocile dispersate, valoarea lui kf este determinată de:
compoziția granulometrică a pietrei, gradul de uniformitate, forma granulelor;
dimensiunea, forma și numărul de pori interconectați; structura structurală și textura a stâncii, gradul de compactare și ambalare a boabelor.
De exemplu, cu cât dimensiunea granulelor este mai mare și cu cât este mai uniformă piatra, cu atât este mai mare permeabilitatea la apă. Permeabilitatea la apă este redusă drastic în rocile libere care sunt eterogene în compoziția granulometrică, în care intervalele dintre granulele mari sunt umplute cu cele mai mici. Astfel, pietricelele curate pot fi foarte permeabile la apă și aceleași pietricele cu umplutură de nisip vor fi puțin permeabile la apă. În plus, șindrilele KF cu umplutură de nisip sunt adesea mai mici decât kf din agregatul însuși. Forma crocantă de boabe mărește permeabilitatea apei din rocile desprinse, iar formele de granulare acute neregulate de grâu îl reduc, deoarece crește rezistența la trecerea apei prin rocă.
In roca si roci semi valoarea Kf depinde în principal de natura, dimensiunea, forma, pori, fisuri și alte goluri (extensie de fisuri, fracturi deschise și orientarea acestora), precum și gaterele structura structurale și texturale, condiții de apariție a acestora, și altele.
Permeabilitatea la apă a pietrelor, într-o oarecare măsură, depinde și de temperatura apei. Cu o temperatură în creștere, viscozitatea apei scade și mobilitatea în rocă crește. Atunci când se evaluează permeabilitatea rocilor pentru uleiul și alte lichide (argilă, soluții de beton etc.), considerarea vâscozității acestora are o importanță deosebită.
1.4. Datele privind permeabilitatea rocilor sunt de o importanță practică în industria minieră atunci când se analizează multe probleme asociate cu utilizarea apelor subterane în scopuri agricole și de protecție din activitățile distructive ale apelor subterane. Coeficientul de filtrare este parametrul principal în calculele de filtrare ale intrărilor de apă, deshidratare, canalizare, etc. În acest caz, următoarele probleme sunt rezolvate .:
definirea intrărilor de apă în exploatări miniere, gropi de construcție și soluționarea problemei de scurgere a acestora;
proiectarea structurilor de drenaj și a filtrelor;
alegerea amplasării digurilor și previziunea de formare a zonelor de inundații;
calcularea resurselor de apă subterană;
previziunea de proiectare a structurilor, dărâmarea rocilor loessiale, umezirea capilară.
1.5. Pentru a determina valoarea kf, se folosesc trei grupe de metode:
1) determinarea experimentală pe câmp a kf prin pomparea sau turnarea apei;
2) determinarea în laborator a kf în instrumente;
3) determinarea indirectă a kf prin calcule din datele granulometrice și porozitatea rocii.
Cele mai generale și fiabile informații privind permeabilitatea rocilor sunt furnizate prin metode de determinare a kf. Acest lucru se datorează faptului că nu sunt studiate probe individuale, ci complexe întregi de sedimente care se află în condiții naturale. În același timp, se utilizează pomparea experimentală din puțuri și fântâni, se utilizează apa experimentală (pomparea) apei în cariere și puțuri. Determinarea debitului de apă pompată (pompată) și cantitatea de scădere (creștere) a nivelului (inferior), precum și alte date inițiale, se calculează prin formulele kf.
Metodele de laborator pentru determinarea kf sunt mai puțin precise decât în câmp; acestea se bazează pe determinarea permeabilității probelor individuale prelevate din straturi. Esența metodelor de laborator este aceea că piatra studiată este plasată în dispozitiv și apa trece prin ea sub diferite gradienți de presiune, debitul fiind luat în considerare și apoi kf este calculat conform formulelor.
Cele mai puțin exacte sunt definițiile kf prin calcul în funcție de formulele empirice care se referă la valorile kf ale stâncii cu compoziția granulometrică și porozitatea. Această metodă este aplicabilă în principal pietrelor de nisip. Valorile calculate ale lui kf oferă doar o estimare aproximativă a permeabilității apei la piatră și pot fi recomandate pentru calcule preliminare aproximative. Pentru calcularea aproximativă a valorii kph în condițiile cele mai frecvent întâlnite, putem folosi formula
unde d10 este diametrul efectiv al particulelor, mm.
Descrierea mișcării apelor subterane către canalele verticale și orizontale, raza de influență și zona de alimentare cu drenaj.
Teoria mișcării apelor subterane a fost dezvoltată referindu-se la definiția intrării apei în verticale (puțuri, puțuri, arbori și puțuri) și aporturi de apă orizontale (șanțuri de drenare, derivați etc.).
prize verticale pentru orice scop, dezvăluind apelor subterane și mizhplastovi fără presiune de apă, numite puțuri de apă subterană și presiune - fântâni arteziene.
Distingem fântâni perfecte și imperfecte. Perfecționatele sunt aduse la apă și au pereți permeabili în întreaga formare de la nivelul tălpii până la nivelul dinamic al apei din puț.
Primerul este admisia perfectă a apei. Când este pompat, nivelul apei va scădea cu o sumă S. În jurul fântânii, nivelul apei va lua forma unei pâlnii depresive. Distanța pe care afectează scăderea nivelului apei se numește - raza de influență a puțului. Cantitatea de apă care curge în puț este determinată de formula:
unde k este coeficientul de filtrare, m / zi;
H este grosimea acviferului, m;
R este raza pâlniei depresive (raza de influență), m;
r - raza de admisie a apei (godeu), m.
Se poate observa din formula că fluxul de apă în puț va fi mai mare, cu atât este mai mare coeficientul de filtrare, grosimea formării, scăderea nivelului, raza godeului și cu cât raza de influență este mai mică. Mărimea razei de influență depinde de durata pompării apei. Valoarea limită este distanța dintre fântână și zona de alimentare. Frontierele zonei de hrană sunt:
- regiunea în care acviferul părăsește suprafața;
- mari perturbații tectonice, etc.
Artezian perfect de aport de apă. La pomparea apei din admisia perfectă a apei arteziană, apa intră din toate părțile într-un rezervor de grosime. Nivelul apei este coborât și setat la o înălțime h de la patul impermeabil. Fluxul de apă se calculează prin formula:
Debitul sondei, atunci când nivelul este redus cu 1 m, se numește rata de producție specifică. Practica a stabilit că o relație directă între Q și S apare pentru valorile mici ale lui S. în mare este exprimată printr-o curbă.
Fluxul de apă într-un aport imperfect de apă este mai puțin decât perfect. Cantitatea de intrare depinde de lungimea și poziția filtrului în puț.
Cu o formă de fund hemisferic:
Cu o formă de fund plat:
Șanțul orizontal. Poate fi perfect și imperfect. Cantitatea de intrare a apei dintr-o parte (B - lungimea șanțului, m):
De ce legea lui Darcy este numită legea filtrării liniare?
Care este diferența dintre aportul perfect de apă subterană și aportul artezian de apă de la unul imperfect?
Prin ce formule este determinat coeficientul de filtrare a nisipului și a pietrei?
Desenați o schemă de aport de apă subterană.
Desenați o schemă de aport artezian de apă.
Subiect 5.4. Factorii care influențează întreprinderile miniere tăiate de apă, metodele de determinare a influxurilor de apă în minerit, câmpurile de clasificare hidrogeologice, industria extractivă câmpuri de drenaj [7, 8, 11, 13, 16, 24].
5.4.1 Factorii care afectează adăparea întreprinderilor miniere
Cu dezvoltarea industrială a mp un rol semnificativ îl are apa subterană, care este unul dintre factorii nefavorabili care afectează funcționarea ritmică a echipamentelor miniere. Apele subterane și de suprafață care pătrund în exploatările miniere sunt numite - a mea sau a mea.
Pentru principalii factori. Determinarea amenajării apei de depozitare include:
- apei infiltrate din apele de suprafață (râuri, fluxuri) și apă (apă filtrată provine direct din lacurile de acumulare prin depozitele aluvionare și crește în timpul inundațiilor)
- Nuditatea rocii de bază (apa este direct proporțională cu expunerea rocilor, cu o grosime a depunerilor de acoperire de peste 5 m de infiltrare a apelor de suprafață prin acestea încetează)
- litologie din jurul udare rocă (minereu m.p.i. depinde de roci de îmbogățire a apei din jurul corpului de minereu, mai ales în prezența mare printre pietre de descopertă clastic sau carsturile carbonatice, mai puțin cristaline și inundat roca cimentat - hornfelses șisturi, cuartit, granit, gresie etc.),
- Zona tectonica (zonele din zona faliere sunt concentrate, iar afluxul de apă, uneori catastrofale, zonele de spargere de comunicare pot fi efectuate rezervor acvifer între ele și cu apele de suprafață), și altele.
În cazul cărbunelui, în special depozite de cărbune brun, unul sau mai multe straturi sandwich și sub-nisip de nisip, gresie sau calcar, care conțin presiune mai puțin frecventă apă nedestinată, sunt de obicei purtătoare de apă.
Volumul apei pompate este de câteva ori mai mare decât cantitatea de apă extrasă. O dificultate deosebită apare atunci când se întâlnesc nisipurile rapide (acestea poartă zeci de metri de exploatări miniere).
Intrarea de apă este caracterizată de coeficientul de disponibilitate a apei. raportul dintre cantitatea de apă pompată și cantitatea de p.i. în tone pe an, zi (0,6 - 3.4 - valori medii Donbass - în 1985 - 5,6; .. Lvovsko Volynskyy - 30-630; Kryvbas - 0.1-600 și erupțiilor până la 6000 de metri cubi). Intrarea de apă în cariere de la 50 la 1000 de metri cubi. (poate fi estimată la o distanță de 1 km de lungimea canalului).
Dezvoltarea câmpurilor apoase este posibilă în condițiile drenajului preliminar și operațional al câmpurilor de mine și cariere.
Influența săpăturilor vechi inundate. Lucrarea poate fi efectuată după ce apa a trecut prin sistemul de sonde.
Impactul sondelor experimentale neamestecate. Lucrul poate fi efectuat după învelire și cimentarea spațiului inelar.
Influența minelor necorespunzătoare. Trebuie remarcat inadmisibilitatea muncii sub obiecte de apă de pe suprafața pământului, zone inundate de eșecuri - ele trebuie acoperite cu argilă.
Articole similare
-
Ce înseamnă permeabilitatea rocilor - semnificația cuvintelor
-
Temperatura - rock - o enciclopedie mare de petrol și gaze, articol, pagina 2
Trimiteți-le prietenilor: