Изучение гидрогеологических условий месторождений

Как при открытом, так и при подземном способах большое влияние на показатели отработки оказывают гидрогеологические условия. В большинстве случаев, недра обводнены и их вскрытие горными работами требует мероприятий по осушению.

Оценка возможных величин водопритоков в горные выработки является основной задачей гидрогеологических исследований при разведке месторождений. Величина этих водопритоков зависит прежде всего от проницаемости среды, т.е. трещиноватости и пористости пород массива. Месторождения, залегающие в рыхлых и пористых полускальных породах обычно характеризуются большей обводненностью. Особенно опасными могут быть условия проходки горных выработок в породах, пораженных карстом, поскольку вскрытие выработки карстовых полостей может приводить к внезапным выбросам больших количеств воды.

Относительная обводненность месторождений может быть охарактеризована “коэффициентом водообильности”, представляющим собой отношение количества воды (в куб.м), которое необходимо откачивать для добычи 1 т полезного ископаемого. На слабо обводненных месторождениях этот показатель составляет от долей единицы до единиц, на сильно обводненных может достигать сотен и более.

Откачка больших количеств подземных вод порождает проблему их экологически приемлемого сброса. Нередко такие воды содержат вредные компоненты и должны подвергаться очистке или направляться в специальные водохранилища. Однако, откачиваемые шахтные воды иногда могут использоваться для технического водоснабжения предприятий, в частности, обогатительных фабрик.

Следует заметить, что прогноз водопритоков в горные выработки, осуществляемый при разведке месторождений по данным выполненных опытно-фильтрационных работ, всегда является приближенным и не отвечает по точности задаче долгосрочного прогноза на весь период эксплуатации. Поэтому, на обводненных месторождениях гидрогеологические исследования продолжаются в течение всего периода эксплуатации и по их данным уточняются оперативные прогнозы водопритоков на относительно краткосрочные плановые периоды развития работ.

При освоении сильно обводненных новых месторождений самым сложным является момент вскрытия их шахтами, т.к. сечения проходимых стволов лимитируют габариты и мощность водоотливных средств. После того как стволы пройдены, на горизонтах могут быть смонтированы насосные системы сколь угодно большой производительности. Однако приток в ствол в процессе проходки порядка десятков м3/час уже является критическим. Для проходки стволов в таких условиях приходится применять специальные методы: замораживание целика пород, предварительное водопонижение, с откачкой из расположенных вокруг ствола скважин и др.

Поэтому важнейшей задачей при разведке является определение возможных водопритоков в шахтные стволы. Эта задача решается проведением специальных гидрогеологических исследований.