Вариант – 21

Задание 5.1

Определение водопритока в вертикальный ствол шахты

Условие задачи. Определить приток в вертикальный ствол шахты, не доведенный на 1 м до подошвы угольного пласта, из-под которого возможен прорыв подземных вод. Уровни первого и второго надугольных водоносных горизонтов и подугольного горизонта установились на одной отметке. Мощность водоупора, разделяющего первый и второй водоносный горизонты равна 8 м, мощность угольного пласта 6,5 м. Шахтный ствол проходится диаметром 5 м. Значения радиусов влияния определить по формулам Кусакина и Зихарда. Для решения составить расчетную схему.

Исходные данные приведены в табл. 5.1.

Таблица 5.1 – Исходные данные для задания 5.1

№ варианта	k1, м/сут	k2, м/сут	k3, м/сут	Н, м	m, м
10	8,2	8,3	8,5	6,4	7,0
21	9,1	7,1	4,6	9,2	11,4

где k₁, k₂ , k₃ – коэффициенты фильтрации соответствующих водоносных горизонтов, м/сут;

Н – мощность безнапорного водоносного горизонта, м;

m – мощность напорного водоносного горизонта, м.

Решение:

1) При наличии нескольких водоносных горизонтов, изолированных друг от друга водонепроницаемыми слоями, или пластов имеющих различную проницаемость и частично изолированных друг от друга, величина притока вычисляется отдельно из каждого слоя, а затем все притоки суммируются.

Схематически изобразим расчетную схему с известными данными (рис. 5.1).



Рис. 5.1. Расчетная схема для задания 5.1
2) Вычислим приближенный радиус влияния при откачке из

---

ствола шахты для безнапорных вод, используя формулу И.П. Кусакина:

, (1)

где S – понижение уровня подземных вод, м, принимаем S=Н.

168,36 (м).

3) По условию задачи первый водоносный горизонт вскрыт на всю свою мощность и является безнапорным, тогда рассчитаем приток воды к совершенному колодцу по формуле:

(2)

где k_ф –коэффициент фильтрации, м/сут;

h – столб воды в колодце, h=0 м;

Н– мощность безнапорного водоносного горизонта, м;

R – радиус депрессионной воронки, м;

r – радиус колодца, r=2,5 м.

.

4) По условию задачи второй водоносный горизонт напорный, т.к. залегает разделен от первого горизонта слоем флюидоупора.

Для приближенного определения радиуса влияния при откачке из ствола шахты для напорных вод широко используется формула В. Зихардта:

, (3)

.

5) Рассчитаем приток воды в шахтный ствол, пересекающий напорный водоносный горизонт:

, (4)

где К_ф – коэффициент фильтрации водоносного пласта, м/сут; 

m - мощность напорного водоносного пласта, м;

r и R - соответственно радиус скважины и радиус влияния депрессионной воронки, м;

S - понижение уровня воды в скважине при откачке, м, примем S=Н.

.

6) Рассчитаем приток в несовершенный шахтный ствол (по условию ствол, недоведенный на 1 м до подошвы угольного пласта), имеющий плоскую форму по формуле:

---

, (5)

где d – диаметр ствола шахты, м;

S - понижение уровня воды в скважине при откачке, м, примем S=Н-1 м.

.

7) Рассчитаем общий приток воды в вертикальный ствол шахты по формуле:

Q=Q₁+Q₂+Q_{3 ,} (6)

Q= + + =5287,87 (м³/сут).



Ответ:Общий приток в вертикальный ствол шахты, недоведенный на 1 м до подошвы угольного пласта, составит 5287,87 м³/сут.

---

Смотрите также файлы

• Программа художественной направленности Волшебная радуга.pdf

• А. Г. Решетников марта 2022 г.docx

• Оценка эффективности использования основных фондов строительного предприятия.docx

• Антонио де Оливейра Салазар ( Antonio de Oliveira Salazar, 28 апреля 1889, СантаКомбаДан провинции БейраАлта, 27 июля 1970, Лисcабон) был диктатором в Португалии в 1932 по 1968 г.rtf

• Практическая работа 1 по теме Электроизмерительные приборы и электрические измерения.docx