Оценка горно-геологических условий возведения горных выработок

             t=30сут ,время для которого определяется радиус влияния.

     Предположим, что мы в течение 30 суток производим откачку воды из СКВ. 23,

     Определяем  радиус влияния дрены:

           R= = =3854м.

S₁=0,3∙19=5,7м.

Q= ;

          Расход Q потока подземных вод к выработке через сечение S₁

Q₁==311,22 м³/сут..   

S₂=0,6∙19=11,4м.

          Расход Q потока подземных вод к выработке через это сечение S₂

Q₂= =622,44м³/сут..

S₃=H=19м

          Расход Q потока подземных вод к выработке через это сечение S₃

Q₃= =1037,4м³/сут. 

Расчет  депрессионной кривой для НВГ

     Расчет  осуществляется по формуле

     y=h+S∙ ;

     где h-динамический напор у стенок выработки; R-радиус депрессионной воронки; r-радиус выработки; S-понижение уровня воды в выработке; х- произвольное значение изменяющееся от r до R.

     Принимаем Н=19м; h=5м; S=14м.

     x₁=R∙0,2=3854∙0,2=770,8 м

     x₂=R∙0,4=3854∙0,4=1541,6 м

     x₃=R∙0,6=3854∙0,6=2312,4 м

     x₄=R∙0,8=3854∙0,8=3083,2 м

     y₁=5+14∙ =16,2 м;

     y₂=5+14∙ =17,4 м;

     y₃=5+14∙ =18,1 м;

     y₄=5+14∙ =18,6м; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

5. Расчет осадки горных пород.

    Уплотнение  пород возникает, если величина прилагаемой  внешней нагрузки Р_внешн. больше величины структурных связей между частицами породы (сцепление) Р_с .

    Расчет  ведем по следующим формулам:

    ∆Р_депр.=Р₁ - Р₂  =γ_в∙h_в;

    ; 
 

    где ε₁=0,81%; ε₂=0,67%; - пористость пород.                                                  h=5м; - мощность (толщина образца)  пород.                                                    

    h_в=7м -  высота столба воды.

    ∆Р_депр.=1∙7=7 т/м² =0.7кг/см² .

    ^=0,2

    =0,12 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

6.  Оценка вероятности прорыва напорных вод в горную выработку. 

      Для определения вероятности прорыва  напорных вод в горную выработку, необходимо ввести величину - коэффициент бокового давления. Он показывает, какая доля вертикальной нагрузки передается  в горизонтальном направлении. При расчете безопасной величины напора величину принимаем равной 0,4. Расчетная формула для определения безопасной величины напора: 

      Н_без=

где  h_гл- мощность глинистого пласта, h_гл=5м;

γ_гл – плотность глины, γ_гл=2,5кг/см³;

℥ - коэф. бокового давления, ℥=0,4;

с –  сцепление горных пород, с=2,08 кг/см²;

* – угол внутреннего трения, *=28°;

l  - ширина основания выработки, принимаем l=6м.

Н_без=. 

                                      ПУНВГ

                                          Н

 

                               Рис. 1. Фрагмент гидрогеологического  разреза. 

      Полученную  величинуН_без сравним с реально- действующим напором, величина которого равна 20,5м. Из расчетов видно, что величина реально действующего напора  превышает величину безопасного напора. Вывод: возможен прорыв.

7. Предельная точность масштабов.

Предельной  точностью масштаба является натуральное  расстояние равное 0,1 мм в масштабе плана (карты).  

    8. Оценка параметров водно-физических свойств горных пород.

    Образец сухой породы V_о=56 см³ и массой q_о=94,46 г после высушивания при температуре 105° С занимает объем V_с= 25,67 см³ и весит q_c = 70,34г. Определить плотностьγ , плотность сухой породыγ_с, плотность минеральных частиц ∆, пористость  n, коэффициент пористости ε, весовую влажность W_в, объемную влажность W_о, и коэффициент водонасыщения G. 

1. Определяем плотность горной порды

          γ=

2. Определяем плотность сухой породы, которая численно равна отношению массы q_c скелета к ее объему Ɣ_о

           γ_с= г/см³

3. Определяем плотность минеральных частиц,  которая численно равна отношению массы минеральных частиц(скелета) q_c к их объему V_с

    Δ=

4. Находим объем пор имеющихся в породе

    V_n =V_o-V_c

    V_n= 56-25,67=30,33 см³

5. Определяем величину пористости, который численно равен отношению объема V_n пор к объему породы V_о

    n==

6. Определяем коэффициент пористости равный отношению объема пор V_пк объему минеральных частиц V_с

                                            ε==

7. Вычисляем массу воды используя ее плотность ρ_воды =1г/см³

    q_в=(q_o –q_c)∙1= 94,46-70,34=24,12г.

8. Находим весовую влажность равная отношению массы воды к массе сухой породы

    W_в=

9. Вычисляем объем воды содержащейся в породе

    V_в=₌=24,12 см³

        10) Определяем объемную влажность, которая численно равна отношению объема воды в породе V_в к объему породы V_о

             W_о=

    11) Определяем коэффициент водонасыщения, который равен отношению объема воды в породе V_в к объему пор в породе V_п

    G= 
 
 
 
 
 
 
 
 

  9. Сводная инженерно-геологическая колонка

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Заключение.

    В ходе выполнения курсовой работы были выполнены следующие работы: составление гидрогеологической документации (карта участка шахтного поля с гидроизогипсами, карта участка шахтного поля с гидроизопьезами, гидрогеологический разрез),обработка карт, расчет скоростной высоты, расчет притоков воды в горную выработку, расчет осадки пород, оценка вероятности прорыва напорных вод в горную выработку, а так же был произведен расчет водно-физических параметров горных пород. Полученные в результате анализа имеющихся данных гидрогеологической разведки и расчетов показатели, позволяют оценить характер и режимы фильтрации водоносных горизонтов и принять действенные меры по дренированию горных выработок. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  используемой литературы:

1. Геологический словарь. – М. : Недра, 1978, Т.1; Т.2.
2. Гальперин А. М., Зайцев В. С., Норватов Ю. А. Инженерная геология и гидрогеология. – М.:1989, 383с.
3. Условные обозначения для горной графической документации. – М.: Недра, 1981, 304с.
4. Гальперин А. М., Зайцев В. С., Кириченко Ю. В. Практикум по инженерной геологии. – М.: МГГУ, 2001, 101с