3.6.5. Гидрогеологические работы

Участок недр «Вулканский» Гейзеровской угленосной площади в гидрогеологическом отношении представлен толщей, в которой выделяются следующие водоносные горизонты и комплексы:

1. Водоносный горизонт верхненеоплейстоцен-голоценовых аллювиальных, делювиальных и элювиальных отложений;

2. Водоносный комплекс среднемиоценовых отложений нижненюховской свиты (с угольными пластами).

Гидрогеологические исследования в период геологоразведочных работ на данной стадии должны охарактеризовать степень обводненности отложений (угленосной нижненюховской свиты) месторождения, оценить возможность влияния подземных и поверхностных вод на условиях открытых горных работ, провести анализ борьбы с этим влиянием и выявить источники водоснабжения. Для этого должны быть получены достоверные сведения по следующим основным вопросам:

- гидрогеологическое строение месторождения (по площади и по глубине);

- данные о поверхностных водотоках и их связи с подземными водами;

- условия питания. Разгрузки и взаимосвязи водоносных горизонтов и комплексов;

- физические и водные свойства водоносных (пластов, пород) и водоупорных пород (песчаников, алевролитов, аргиллитов), количества и мощности водоносных пластов, зон, водоупорных толщ и положение их в разрезе свиты. А также возможные изменения механических свойств (прочности) под влиянием воды;

- уровенный режим водоносных горизонтов и комплексов;

- фильтрационные параметры и гидравлические свойства водоносных горизонтов и комплексов;

- химический состав подземных и поверхностных вод, пригодность их для питьевых и технических нужд;

- предполагаемая эффективность дренажных устройств.

Предварительно намечаемая схема разработки месторождения открытым способом вносит существенную специфику в направленность гидрогеологических исследований, которая заключается в:

- определение естественных ресурсов подземных вод, формирующихся в пределах месторождения;

- изучение естественного режима подземных и поверхностных вод; необходимости обеспечения устойчивости откосов требует более тесной увязки с инженерно-геологическими исследованиями;

- существенное внимание должно уделяться водоносным горизонтам и комплексам вскрышной толщи, участвующим в обводнении карьера;

- детальной оценке роли подземных вод в изменении прочности бортов карьера.

Для изучения гидрогеологических условий месторождения, как по площади, так и в разрезе, проектом не предусматривается бурение и опробование специальных гидрогеологических скважин, с последующим оборудованием их для проведения наблюдений за колебаниями уровня подземных вод, с этой целью предполагается использовать разведочные скважины.

Изучение выдержанности гидрогеологических условий водоносных пластов по площади предусматривается проведение пробных откачек в 3-х разведочно-гидрогеологических скважин. Все скважины будут располагаться в блоках, наиболее перспективных для отработки.

С целью детализации гидрогеологических условий месторождения, проводится бурение 1 куста скважин для опытной откачки для определения взаимосвязи поверхностных и подземных вод.

Глубина гидрогеологических скважин определяется по предполагаемой отработки разреза и необходимостью изучения (водообильности) обводненности верхней зоны отложений, негативное влияние которых может отрицательно повлиять на разведку карьера. Исходя из этих условий глубины гидрогеологических скважин определены по ПС-20(80 м), ПС—79(120 м), ПС-91(40 м), Г/Н-(15 м).

Проходка разведочно-гидрогеологических скважин (разведочных и наблюдательных) выполняется диаметров 112 мм с соответствующими гидрогеологическими наблюдениями в процессе бурения с проведением комплекса геофизических исследований.

Объем бурения скважин составит 255 п.м.

• Резистивиметрия в скважинах проводится прибором РС-62 после промывки и восстановления статического уровня. По каждой гидрогеологической скважине предусматривается запись 3-х диаграмм;

• Расходометрию предусматривается провести в 2-х скважинах: ПС-20(80 м) и ПС-79(120 м).

Затраты времени на проведение расходометрии точечным методом по одной скважине, на основании проведенных работ Свердловским Горным институтом им. В.В. Хрушева, составили:

Таблица 3.12

Группа скважин	Перемещение расходометра по стволу скважины с интервалом исследований	Перемещение расходометра в интервалах детализации с интервалом	Затраты времени на одну смену
0-300 м	5 м	до 50 см	5 часов или 0,71 отр.см

После расИваения ствола скважин под фильтровую колонну (Д=108 мм) проводится кавернометрия.

Всего на участке предусматривается пробурить 3 разведочно-гидрогеологических (2 одиночных, 1 центральную для кустовой откачки) и 1 наблюдательную скважины.

Все скважины оборудуются фильтровыми колоннами, с установкой рабочей (водоприемной) части дырчатых фильтров.

При вскрытии водоносных пластов более одного предусматривается поинтервальное их опробование с установкой фильтров и раздельными цементными пробками.

Опробование проводится по схеме сверху вниз. Для предотвращения затрубного перетока между пластами осуществляется их изоляция (глинистого тампонажа, установка сальников-манжет).

Выбор интервала установки рабочей части фильтров производится с учетом гидрогеологических наблюдений в процессе бурения и результатов геофизических исследований.

Состав работ при разглинизации и поинтервальном опробовании водовмещающих пластов приводится в геолого-техническом разрезе.

Опытно-фильтрационные работы включает проведение пробных и кустовой откачки.

Пробные откачки выполняются в 2-х скважинах, оборудованных на водовмещающие песчаники, алевролиты.

Кустовая откачка проводится в 1 опытном кусте, расположенном вблизи поверхностного водотока. Опытный куст состоит из одной центральной (пс-91) и одной наблюдательной скважины (пс-115), расположенной по направлению потока подземных вод (куст расположен вблизи водотока). Наблюдательная скважина оборудуется на водоносный горизонт аллювиальных отложений.

Расстояние до наблюдательной скважины принимается в 3 раза больше мощности опробуемого пласта.

Для предотвращения подтока из аллювиально-делювиального водоносного горизонта проводится затрубный тампонаж (цементаж) в центральной скважине.

Все откачки выполняются на одно максимальное понижение до стабилизации дебита и динамического уровня.

Продолжительность пробных откачек составляет 2 суток, кустовой 5 суток. Откачка проводится элифтом (по системе «рядом» или «внутри») компрессором, при низкой водообильности пластов – желонированием.

Гидрогеологические наблюдения в процессе откачки (за динамическим уровнем, дебитом, физическими свойствами воды) и после остановки проводятся по общепринятой методике.

Замеры дебита осуществляются объемным методом с использованием торированной емкость. (время заполнения емкости должно составлять не менее 30-40 секунд). Уровень воды замеряется электроуровнемером ЭУ-2 с точностью замера +- 1 см.

Замеры уровня при понижении и восстановлении ведутся по следующей методике: 15 замеров через 1 минуту, 3 замера через 5 минут, 3 замера через 10 минут, 4 замера через 10 минут, 3 замера через 20 минут, 2 замера через 30 минут, далее до истечении 1 суток через 1 час, затем через 2 часа до окончания опыта.

Наблюдения за режимом подземных вод будут проводиться по 4 скважинам, расположенным на площадях отработки (3 скв) и одна – центральная куста для изучения взаимосвязи поверхностных вод. Частота уровней по скважинам 3 раза в месяц (в каждую декаду), продолжительность наблюдений 12 месяцев в период проведения полевых работ (весна, лето, осень). Всего будет проведено 144 замера уровня. Затраты времени на гидрогеологические работы приведены в таблице 3.13.

Исходя из условий отработки полезной толщи и с учетом, что при поисково-оценочных работах наблюдения за поверхностными водами не проводились предусматривается оборудовать 4 гидрометрических створа на основных водотоках.

Гидрометрические створы оборудуются реперами, а при надобности и створными вехами, гидрометрической переправой для измерения глубин, скоростей течений. При строительстве, оборудовании, ведении наблюдений следует руководствоваться Наставлениями гидрометрическими станциями и постам. Выпуск 6 часть 1 Гидрологичсекие наблюдения и работы на больших и средних реках. Л.Гидрометеоиздат, 1978.

Гидрометрические створы располагаются в верховьях рек, ручьев и при впадении в водотоки, расположенные на границе месторождения.

Уровень воды в реках и ручьях замеряется по водомерным рейкам (проводится нивелирование), расход – вертушкой на скоростных вертикалях, промеры глубин осуществляются гидрогеологической рейкой через 0,2-0,5 м в зависимости от Иваины водотока, температура воды – «ленивыми» термометрами с ценой деления 0,1^оС. При малой глубине водотока замер скорости проводится поплавковым методом между двумя прямолинейными створами.

Замер уровней и расхода поверхностных водотоков проводится 3 раза в месяц.

Количество месторождения и возможным влиянием карьеров при их строительстве и эксплуатации на гидрологический режим и химический состав поверхностных вод.

Виды и объемы гидрологических работ (в соответствии ССН выпуск 8)

Категория трудности проведения работ – III.

В первоначальной стадии проводится сбор и анализ материалов гидрометеорологических изысканий района, определяется характеристика состояния изученности района и прилегающей к нему территории.

Гидрографическое обследование выполняется по всем водотокам в границах месторождения, от нижней границы участка до устьевых частей рек и ручьев, а также по их водосборной площади с ведением полевого журнала. На этой стадии проводится и выбор мест устройства гидрометрических створов. Всего 2,5 км маршрутного обследования водотоков.

Проектом работ предусматривается изготовление створов с предварительным промером русла водотоков, закрепление его вехами и столбами предусматривается в 4 пунктах.