Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»

Кафедра: гидрогеологии и инженерной геологии

Курсовой проект

Дисциплина: Поиск и разведка подземных вод

Выполнил:

студент гр. РГз-11

Хамзина А.Р.

Проверил:

Гребнева А.В.

Санкт-Петербург

2016 г.



Содержание

Введение

I. Общая часть

1.1 Физико-географический очерк

1.2 Геологическое строение территории

1.3 Оценка запасов подземных вод

1.4 Результаты опытно-фильтрационных работ

II. Проектная часть

2.1 Полевые работы

2.2 Буровые работы

2.3 Опытно-фильтрационные работы

2.4 Гидрохимическое опробование

2.5 Выбор фильтра и насоса

Список литературы



Введение

Элегестское месторождение находится в западной части Улугхемского угольного бассейна, расположенного в центральной части Республики Тыва. В центральной части бассейна находится столица Республики Тыва - г. Кызыл. Общая площадь бассейна около 2700 км². Площадь Элегестского месторождения 83 км².

Поверхность Элегестского месторождения представляет собой всхолмленную равнину с абсолютными отметками 600-900 м. Относительные превышения до 100 м, крутизна склонов 5-10^о, редко до 30^о.

Улугхемский угольный бассейн представляет собой крупную отрицательную тектоническую структуру (наложенную мульду), выполненную угленосными отложениями юрской системы, безугольными верхнеюрскими, нижнемеловыми и неогеновыми отложениями.

Юрская угленосная толща сложена континентальными, континентально-бассейновыми и бассейновыми терригенными отложениями: разнозернистыми песчаниками, алевролитами, гравелитами, конгломератами и углями.

В 2006-2009 гг. проведена детальная разведка Элегестское месторождение каменного угля. Владельцем лицензии является ЗАО «Енисейская промышленная компания». Детальную разведку на условиях подряда проводила ЗАО «Красноярская буровая компания», а с июня 2008 года ОАО «Красноярская горно-геологическая компания» и ЗАО «Красноярская буровая компания».

В результате проведенных работ подсчитаны запасы коксующихся углей марки Ж по шести угольным пластам по категориям А+В+С₁в количестве 818449 тыс. т и по категории С₂ - 86740 тыс. т.



I. Общая часть

1.1 Физико-географический очерк

Участок расположен в центральной части республики Тыва (рис.1), в 2,9 км от места слияния рек Элегест и В. Енисей в их междуречье, по правому борту долины реки Элегест, в 1,4 км от юго-восточной окраины села Усть-Элегест в 0,6 км от реки Элегест. Административно территория относится к Кызылскому району Республики Тыва и пренадлежит ЗАО «Енисейская промышленная компания». Целевое назначение водозабора: питьевое и хозяйственно-бытовое водоснабжение объектов горнодобывающего предприятия Элегестского месторождения каменного угля.

На рабочей площади месторождения населенных пунктов нет. В устьевой части р. Элегест находится пос. Усть-Элегест с населением 140 тыс. человек.

Климат резко континентальный, с жарким летом и суровой зимой. Зима безветренная, длится около 5 месяцев, среднегодовая температура отрицательная (-1,2).очень низкие температуры в зимний период и небольшой (до 20 см) нежный покров обуславливают промерзанием почвы до 3-3,5 м.

Годовое количество осадков 135-325 мм в год.



Рис.1 Карта Республики Тыва

1.2 Геологическое строение территории

Разрез представлен переслаиванием сероцветных, реже красноцветных песчаников и алевролитов с подчинёнными прослоями аргиллитов. Залегают трансгрессивно на различных свитах нижнего кембрия, перекрываются чегракской свитой. Обнажение на реке Элегест (стратиграфического и палеонтологического типов федерального значения) - в Тандинском районе. Один из лучших в Алтае-Саянской складчатой области по полноте палеонтологической характеристики опорный карбонатный разрез силура. Верхняя часть разреза представлена переслаиванием сероцветных песчаников и алевритов с редкими прослоями лиловых песчаников. Озеро Дус-Холь (Сватиково) (гидрогеологического типа федерального значения) - у г. Кызыла. Занимает бессточную котловину, на борту которой выходят на поверхность песчано-глинистые отложения юрского возраста. Озеро солёное, минерализованное, состав рапы - хлоридный магниево-натриевый, с высоким содержанием брома. Источники Уш-Бельдирские (гидрогеологического типа федерального значения) - в Каа-Хемском районе. Крупное месторождение азотных терм. Источники слабоминерализованные кремнисто-сероводородные, имеющие невысокую концентрацию радона. Повышенное содержание фтора исключает потребление воды внутрь. Обнажение на реке Шевелиг-Хем (стратиграфического типа федерального значения) - в Тес-Хемском районе. Является наиболее изученным опорным разрезом нижнего кембрия для данного региона. Породы залегают моноклинально с крутым падением (70-85 градусов) на северо-восток. Полная мощность разреза - 1300 м. Тарысские источники (гидрогеологического типа федерального значения) - в Кызылском районе в отрогах Прихубсугульского нагорья. Выходы термальных подземных вод приурочены к тектоническому контакту известняков рифея с палеозойскими гранитами. Воды - сульфатные натриевые, содержат свободный азот. Повышенное содержание фтора исключает потребление воды внутрь.

1.3 Оценка запасов подземных вод

Глубина скважины 80 м. На глубине 15 м вскрыт водоносный юрский угленосно терригеный комплекс. Вскрытая мощность отложений представлена песочниками, алевролитами с прослоями углей. Водоносный верхнечетвертичный - современный горизонт представлен галечником, суглинком, щебнем мощностью 15 м.

1.4 Результаты опытно-фильтрационных работ

Опытно-фильтрационные работы в скважине выполнены для определения расчетных гидрогеологических параметров водоносного юрского угленосно-терригенного комплекса, получения данных для подсчета запасов подземных вод, отбора проб воды с целью изучения её качества, установления возможного эксплуатационного добита водозаборных скважин, режима их работы при эксплуатации.

В скважине № 763 проводилась опытная откачка в период с 22 по 27 июня 2008 года, в течении 120 часов.

Результаты откачки могут быть использованы для оценки водопроводимости коэффициента фильтрации водоносного комплекса на участке работ, для установившегося движения по формуле Дюпюи для одиночной скважины.

Таблица 1. Результаты проведения опытной откачки из скважины №763

№ скважины	Вид работ	дата	Продол_ть работ, час	Средняя произв_ть скважины, м3/сут	Уровень подземных вод, м	Понижение, м	Удельный дебит, л/с
					Стат. Нст	Дин. Нд
63	откачка	С 22.10.08г	120	972	15	34	19	0,59
		По 27.10.08г

Средняя производительность скважины составила 972 м3/ сут. (водопотребность 1706 м/сут) при понижении 19 м, удельный дебит 0,59 л/с. Откачка закончена в установившемся режиме, который наступил через 120 часов. подземный вода фильтр насос

Таким образом, в результате проведения опытно - фильтрационных работ

-определено положение статического уровня водоносного юрского угленосно-терригенного комплекса;

-определен удельный дебит скважины № 763

-экспериментально подтверждена не возможность водоотвода из скважины № 763 в количестве заявленной водопотребности;

-требуется дополнительное прокуривание скважин.

Для подсчета запасов одними из основных определяемых гидрогеологических параметров являются следующие характеристики:

1. К_ф- коэффициент фильтрации (м/сут)

2. Т- коэффициент водопроводимости (м3/сут)

3.а_y- коэффициент уровнепроводности (м3/сут)

4. S_доп -допустимое понижение , (м).

Коэффициент фильтрации К_ф определяется для установившегося движения по аналитической формуле Дюпюи для одиночной скважины.

Q=972 м3/сут - дебит скважины при откачке;

L=650 м -расстояние до реки Элегест;

h= 65 м- вскрытая мощность водоносного горизонта;

S₀=19 м- понижение в скважине при опытной откачке;

r=0.123 м -радиус опытной скважины.

Водопроводимость Т может быть определена в результате проведенной откачки с использованием формулы Дюпюи;

T=K_фh , где

К_ф =1,4 м/сут;

h = 65 м - вскрытая мощность водоносного горизонта.

T=1.4*65=91 м2/сут

Коэффициент уровнепроводность аy рассчитывается по формуле:

К_ф= 1,4 м/сут - коэффициент фильтрации;

h=65 м -вскрытая мощность водоносного горизонта;

µ- коэффициент водоотдачи, равный 0,02 по литературным данным (Максимов, 1979)



Расчетная величина допустимого понижения определяется по формуле

h=65 м -вскрытая мощность водоносного горизонта;

Допустимое понижение на участке водозабора составит:

S_доп=0,5*65=32,5 м



II. Проектная часть

Целевым назначением работ являются оценка запасов подземных вод водоносного юрского угленосно-терригенного комплекса по категории B с целью удовлетворения питьевых и хозяйственно- бытовых потребностей объектов горнодобывающего предприятия Элегестского месторождения каменного угля в количестве 1706 м/сут.

Для решения поставленных геологических задач предусматривается бурение двух скважин, и проведение опытно-фильтрационных работ. Опытно- фильтрационные работы включают в себя групповую откачку из скважин с использованием насоса. Отбираются пробы воды для лабораторных анализов (полны химический анализ, радиологический и бактериологический анализ).

2.1 Полевые работы

Полевые работы включают в себя работы по гидрогеологическому обследованию территории водозабора, буровые работы, опытно- фильтрационные работы и опробование.

2.2 Буровые работы

Проектируется бурение 2 скважин на водоносный юрских угленосно- терригенный комплекс. Проектная глубина скважин 80 м - определяется глубиной залегания переслаиванием песчаника, алевролитов с прослоями углей юрского угленосно- терригенного комплекса.

Скважины проходят без верна. Начальный диаметр 295 мм, конечный 132 мм.

Скважина оборудуется трубчатым фильтром, а так же устанавливается погружной центробежный насос ЭЦВ 6-40-90.

2.3 Опытно-фильтрационные работы

Предусматривается для характеристики водостабильности водоносного комплекса, определения расчетных гидрогеологических параметров, отбора проб воды для изучения её качества. Эти данные необходимы для оценки запасов подземных вод.

Опытно- фильтрационные работы будут проведены во всех пройденных скважинах. Всего будет проведено 1 групповая откачка. Дебит откачки определяется производительностью используемого водоподъёмного оборудования, однако по возможности они должны превышать водопотребность данного участка.

Продолжительность групповой откачки составляет 5 суток. После откачки в течении 1 суток наблюдается восстановление уровня воды.Замеры уровня выполняются при помощи электроуровнеметра УСК-ТЭ-150.

2.4 Гидрохимическое опробование

Для изучения качественных показателей подземных вод в соответствии с требованиями СанПиН 2.1.41074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества» предусматривается отбор 9 проб воды. Пробы воды отбираются при определении опытных откачек.

На участке из скважин отбирается проба на полный химический анализ, бактериологический анализ, радиологический анализ.

Все пробы отбираются в конце откачки до включения насоса.

На полный химический анализ - 3 пробы.

На радиологический анализ -3 пробы

На бактериологический анализ -3 пробы.

Пробы отбираются в стеклянные тары объёмом 0,5 л.



2.5 Выбор фильтра и насоса

Для условий эксплуатации рассматриваемого горизонта подходит трубчатый с круглой или щелевой перфорацией фильтр. (рис.2)

Вырез для спускового ключа; 2- муфта; 3- сальниковая набивка; 4- надфильтровая труба; 5- фильтровая сетка;6- проволока; 7- рабочая часть; 8- круглые отверстия; 9- отстойник ; 10-деревянная пробка.

Параметры выбранного фильтра следующие: длина рабочей части Lф=25 м наружный диаметр Dф=100 мм, скважинность каркаса nф= 28. Установка фильтра «впотай». Произведем выбор насоса из ряда ЭЦВ , зная, что требуемый дебит составляет 23,7 м3/час, а динамический уровень ориентировочно будет находиться на глубине 34 м. Установка насоса в скважину должна осуществляться на 5 м ниже динамического уровня, то есть насос должен создавать напор 39 м. Выбираем насос ЭЦВ-6-40-90.



Список литературы

1. Антонов В.В. Поиски и разведка подземных вод. СПб, изд. СПГГИ(ТУ), 2006, 100 с.

2. Антонов В.В. Поиски и разведка месторождений подземных вод. Л., изд. ЛГИ, 1983, 92 с.

3. СанПиН 2.1.5.980-00 «Водоотведение населенных мест, санитарная охрана водных объектов. Гигиенические требования к охране поверхностных вод" М., Госкомсанэпиднадзор России, 2000, 111 с.

4. Материалы полученные во время производственной практики.

Размещено на Allbest.ru

...