Geneza wód podziemnych: wody juwenilne, reliktowe, infiltracyjne i kondensacyjne.
Wody juwenilne – powstają z resztek magmowych, bardzo wysoka mineralizacja, zawierają składniki bardzo rzadkie, wysoka temp i krążą w masywie skalnym.
Wody reliktowe – występują na większych głębokościach, są izolowane od wód powierzchniowych grubym kompleksem warstw nieprzepuszczalnych i pochodzą z dawnych epok geologicznych, jako resztki dawnych mórz lub jako stare wody infiltracyjne.
Wody infiltracyjne – pochodzą z opadów atmosferycznych, czystość będzie zależeć od rejonu gdzie występuje ten opad. Zasilają wody podziemne poprzez infiltrację, czyli wnikanie tych wód w głąb masywu skalnego.
Wody kondensacyjne - powstają w skutek oziębienia się pary wodnej zawartej w powietrzu wypełniającym pory i wolne przestrzenie w glebie i skałach.
Krążenie wody w przyrodzie i jego uwarunkowania, cykl hydrologiczny.
Jego motorem jest energia słoneczna. Krążenie wody w przyrodzie odbywa się w sposób cykliczny. Woda paruje z powierzchni oceanów i mórz oraz z powierzchni ziemi, a także transpirowana jest przez rośliny. Z kolei para wodna zawarta w powietrzu, w miarę swego ochłodzenia przechodzi w stan nasycenia i następnie opada na powierzchnie ziemi w postaci deszczu, śniegu, gradu i rosy. Część tych opadów spada bezpośrednio na powierzchnię oceanów, a część na powierzchnie lądów. Z lądów woda ta częściowo paruje do atmosfery, cześć jej wchłania roślinność, inna część spływa po powierzchni terenu do rzek, a reszta infiltruje w głąb utworów skalnych (retencja).
Bilans obiegu wody w zlewni: opad, parowanie, odpływ i retencja
Uproszczony bilans wody wyraża się w postaci: P = V + H, P – opad, V – parowanie, H – odpływ
Opadami atmosferycznymi nazywamy wodę, która jako produkt kondensacji pary wodnej w postaci stałej lub ciekłej opada na powierzchnie ziemi.
Parowanie – obejmuje sumę całkowitej ilości wody, która przeszła z powierzchni lądowej do atmosfery. Wyróżniamy parowanie gleby bez pokrywy roślinnej, parowanie roślin (transpiracja), parowanie z opadów i osadów wody, która zatrzymuje się na fragmentach roślin i przedmiotów (intercepcja), parowanie wolnej powierzchni wodnej, która okresowo zatrzymała się w zagłębieniach terenu i parowanie pokrywy śnieżnej lub lodu.
. w – powierzchnia zwierciadła wody zbiornika w m2, h – warstwa parowania na dobę w mm
Odpływ – całkowita ilość wody spływająca ze zlewni w określonym czasie, np. w ciąg roku i przechodząca przez zamykający zlewnię przekrój cieku
Retencja -
4. Infiltracja opadów atmosferycznych, Infiltracja rzeczywista i efektywna. Współczynnik infiltracji opadów
Infiltracja – przesiąkanie wód powierzchniowych oraz wód pochodzący z opadów atmosferycznych w głąb skorupy ziemskiej. Jej wielkość zależy od budowy geologicznej skorupy ziemskiej w danym miejscu.
Infiltracja rzeczywista – całość opadów
Infitracja efektywna – część opadów która w rzeczywistości opada do warstw wodonośnych odpływa podziemnie do źródeł rzek, jezior lub morza.
Współczynnik infitracji – charakteryzuje zdolność przesączania wody będącej w ruchu laminarnym przez skały porowate. Jest miarą przepuszczalności hydraulicznej w skale. Zależy od właściwości gruntu: - rodzaju ośrodka gruntu -porowatości -uziarnienia -struktury -lepkości
$$k = \frac{Q}{F*i}$$
5. Strefa aeracji i saturacji, rodzaje wód podziemnych w strefie aeracji i saturacji, woda: higroskopijna, błonkowa, kapilarna, wolna.
W przekroju hydrogeologicznym wyróżnia się strefę aeracji, czyli nawietrzania i saturacji, to jest nasycenia wodą wolną.
Woda kapilarna- wypełnia włoskowate przewody w skale, podnosi się ponad poziom wody wolnej i utrzymuje siła napięcia powierzchniowego. Jest ściśle związana z woda wolną
Higroskopijna – utrzymuje się na powierzchni poszczególnych ziaren skały siłami kohezji (strefa aeracji).
Błonkowa – otacza ziarna skały, lecz nie w postaci poszczególnych cząstek wody, lecz błonki. Utrzymuje się na powierzchni ziaren gruntu pod wpływem sił przyciągania cząstkowego i przenosi się z jednej cząstki na drugą jako ciecz, co wyrównuje grubość błonki (strefa aeracji).
Wolna – w strefie saturacji wszystkie próżnie, pory i szczeliny w środowisku skalnym wypełnione są całkowicie wolna wodą, która pod wpływem sił grawitacji przesącza się w dół lub płynie z miejsc wyższych ku niższym.
6. Własności hydrogeologiczne skał: porowatość, szczelinowatość, krasowatość, przepuszczalność, odsączalność, wodochłonność.
Szczelinowatość – własności skał wynikające z obecności wolnych przestrzeni zwanych szczelinami: - szczeliny syngenetyczne – powstałe w trakcie krzepnięcia magmy w skałach magmowych, a w osadowych wskutek wysychania pierwotnie wilgotnego osadu.; - szczeliny tektoniczne – tworzą się na skutek ruchów skorupy ziemskiej i dzielą na diaklazy i paraklazy,; - szczeliny wietrzeniowe- powstają z wietrzenia fizycznego i chemicznego skał. Powstają przy powierzchni terenu; Szczeliny ze względu na swoją wielkość podzielono: nadkapilarne, kapilarne, subkapilarne
Krasowatość - własność skały wynikająca z obecności wolnych przestrzeni zwanych krasem. Próżnie te tworzą olbrzymie zbiorniki wód podziemnych występują głównie w nadkładzie złoża soli kamiennej
Przepuszczalność – własność hydrogeologiczna, od której zależy prędkość przepływu wody przez skałę oraz zasobność wody w skałach. Jest ona uzależniona od wielkości próżni w skałach, a zatem większą ilość wody przewodzą skały o dużych porach, szczelinach.
Wodochłonność – zdolność skały do pochłaniani wody, wyraża się stosunkiem objętości próżnych przestrzeni Vp w skale do całkowitej jej objętości V:
Odsączalność (µ) – zdolność skały całkowicie nasyconej wodą do oddania wody wolnej, ściekającej pod działaniem siły ciężkości. Jest tym większa, im większe są pory. ;
Porowatość – własność skał wynikająca z obecności w skale wolnych przestrzeni zwanych porami. Występują w skałach osadowych, okruchowych ( porowatość międzyziarnowa) skały magmowe (porowatość miarolityczna) skały magmowe (porowatość pęcherzykowata, gąbczasta)
7.Warstwa wodonośna, poziom wodonośny, piętro wodonośne.
Warstwa wodonośna – forma występowania skał osadowych zawierających wodę wolną, charakteryzująca się mniej więcej stałą miąższością i znacznym rozprzestrzenieniem.
Poziom wodonośny – warstwa lub zespól warstw składających się ze skał wodonośnych, które w porach, szczelinach lub próżniach krasowych zawierają wodę wolną.
Piętro wodonośne – zespół skał wodonośnych należących do określonego stratygraficznie okresu geologicznego, np. piętro czwartorzędowe. W obrębie piętra może wystąpić kilka poziomów wodonośnych.
8. Poziomy wodonośne o zwierciadle swobodnym i napiętym.
Wody o zwierciadle swobodnym – występują w warstwie wodonośnej, zalegającej na pierwszej od powierzchni warstwie nieprzepuszczalnej i nie maja nieprzepuszczalnego przykrycia. Nazywają się na ogół gruntowymi.
Wody o zwierciadle napiętym – zwane także wodami pod ciśnieniem, występują w rejonach, w których warstwy wodonośne są utworami nieprzepuszczalnymi i zalegają w formie synkliny lub monokliny.
9. Napór hydrostatyczny i ciśnienie hydrostatyczne.
Napór hydrostatyczny - siła nacisku jaką płyn wywiera na daną powierzchnię. Siła ta jest normalna do danej powierzchni.
Ciśnienie hydrostatyczne - ciśnienie wynikające z ciężaru cieczy znajdującej się w polu grawitacyjnym. Analogiczne ciśnienie w gazie określane jest mianem ciśnienia aerostatycznego. Ciśnienie hydrostatyczne nie zależy od wielkości i kształtu zbiornika, a zależy wyłącznie od głębokości.
10.Wody przypowierzchniowe, gruntowe, wgłębne i głębinowe oraz ich charakterystyka.
Występują w stefie saturacji .
Przypowierzchniowe - zwane zaskórnymi. Występują płytko pod powierzchnią terenu, pozbawione są strefy aeracji, ich zwierciadło często znajduje się kilkanaście lub kilkadziesiąt centymetrów poniżej powierzchni ziemi, dlatego czasem są uważane za formę przejściową miedzy wodami powierzchniowymi i podziemnymi. Silnie związane z opadami atmosferycznymi reagują na zmiany temperatur. Często zanieczyszczone.
Gruntowe – oddzielone od powierzchni przemuszczalną strefą aeracji zasilane przez infiltrujące z powierzchni ziemi opady atmosferyczne. Podlegają nieznacznym wpływom temperatury. Klimat wpływa na ich charakter chemiczny.
Wgłębne – zasilane przez opady atmosferyczne ale znajdujące się poniżej warstw nieprzepuszczalnych. Wody artezyjskiej o napiętym zwierciadłe
Głębinowe – Wody głęboko pod powierzchnią terenu izolowane wieloma warstwami nieprzepuszczalnymi. Nie sa odnawialne ani zasilane. Często wysoko zmineralizowane.
11. Wody artezyjskie i subartezyjskie.
Wody artezyjskie – wody podziemne występujące pod ciśnieniem hydrostatycznym, zdolne do samoczynnego wypływu na powierzchnię ze studni.
Wody subartezyjskie – wody podziemne (wgłębne pod ciśnieniem) występujące w warstwach wodonośnych pod skałami nieprzepuszczalnymi, pod niskim ciśnieniem hydrostatycznym, w przypadku których słup wody w odwiercie nie sięga powierzchni ziemi, jednak podnosi się wyżej, niż nawiercone zostało zwierciadło wód podziemnych.
12. Rodzaje ruchu wód podziemnych, podstawowe prawa ruchu wód podziemnych.
Laminarny – poszczególne strugi wody poruszają się równolegle z niewielką prędkością, tworząc jednolity strumień.;
Turbulentny – ruch odznacza się dużymi prędkościami i wirowymi przemieszczeniami, tak, że miejscami powstają przerwy w ciągłości strumienia.
13. Określanie natężenia przepływu wody w warstwach wodonośnych.
Q=F*k*i > ruch laminarny według prawa darciego
F – przekrój prostopadły do kierunku przepływu w m2
k – stała , wsp filtracji w m/s
i – spadek hydrauliczny
$Q = F*k*\sqrt{i}$ - ruch turbulentny według krasnopolskiego
14. Określanie wielkości dopływu wody do rowu i otworu w warstwie o znacznym rozprzestrzenieniu poziomym. ( laboratorium )
15. Wpływ niedogłębienia otworu na jego wydatek (wielkość dopływu).
16. Dopływ wody do otworu położonego w pobliżu zbiornika lub rzeki (granica zasilania o stałym naporze).
17. Lej depresji, określanie promienia leja depresji.
Wielkość promienia leja depresji zależy od wielu parametrów, a do najważniejszych można zaliczyć: ilość pompowanej wody Q z otworu badawczego, ilość opadów atmosferycznych, współczynnik infiltracji α, współczynnik filtracji k, depresję S, miąższość warstwy wodonośnej.
18. Określanie wielkości współczynnika filtracji, metody laboratoryjne i terenowe.
Wzory empiryczne: - wzór Hazena: ; wzór Krugera. , - wzór Slichtera: ; - C – empiryczny współczynnik zależny od jednorodności uziarnienia, - de – średnica efektywna ziaren, - t – temperatura wody, - p – współczynnik porowatości wyrażony w ułamku dziesiętnym, - m – współczynnik liczbowy zależny od porowatości
Metoda laboratoryjna:
Przeprowadza się na podstawie pomiaru ilości wody przesączającej się w jednostce czasu przez próbkę skały o określonej wysokości i przy określonej różnicy ciśnień według wzoru: , - Q – objętość wody w cm3, która przepłynęła przez próbkę w czasie t, F – powierzchnia przekroju próbki w cm2, - I – spadek hydrauliczny,
Bezpośredni pomiar:
Polega na wprowadzeniu do badanej warstwy wodonośnej za pomocą otworu wiertniczego łatwo rozpoznawalnego wskaźnika. Ze względu na rodzaj wprowadzanego wskaźnika rozróżnia się metodę: - chemiczną - wskaźnikiem jest NaCl, po wprowadzeniu wskaźnika do otworu centralnego obserwuje się czas jego pojawienia w otworach obserwacyjnych; - elektrolityczną – wskaźnikiem jest silny elektrolit (chlorek amonu); - izotopową – wskaźnikiem jest izotop, którego czas aktywności jest krótszy od czasu jednorazowego badania
Metoda próbnych pompowań – najdokładniejsza, stosuje się różne wzory matematyczne.
Metoda zalewania otworów – polega na wypełnień otworu wiertniczego wodą doprowadzoną z zewnątrz. Wzory do określenia współczynnika filtracji są te same, co w metodzie próbnych pompowań.
19. Układ hydrogeologiczny złoża, układy otwarte i zamknięte.
Układy hydrogeologiczne – na pięciu obszarach jest ich cztery: - układ I – charakteryzuje się tym, że warstwy karbońskie odizolowane są od poziomu wodonośnego warstwą nieprzepuszczalną o bezpiecznej miąższości. Pokłady węgla znajdują się w utworach nieprzepuszczalnych. - układ II – w nadkładzie występuje kilka poziomów wodonośnych, z których jeden zalega bezpośrednio na stropie karbonu, a wodonośnym są zwykle skały sypkie (piaski). - układ III – poziom wodonośny czwartorzędu zalega bezpośrednio na stropie karbonu. Największe dopływy. W czwartorzędzie występują dwa poziomy wodonośne. - układ IV – poziom wodonośny zalega bezpośrednio na utworach karbonu i występuje w skałach zwięzłych. Występuje w północnej części GZW. Najmniejsze dopływy
20. Jakość wód podziemnych, główne składniki, klasyfikacja wód kopalnianych.
21. Metody prognozowania wielkości dopływu wody do wyrobisk górniczych.
Dopływ wód do wyrobisk poziomych:
Metoda analogii hydrogeologicznej opiera się na danych statystycznych dotyczących wielkości dopływów do wyrobisk górniczych czynnej kopalni. Polega ona na wykorzystaniu wyników odwodnienia z istniejących kopalń znajdujących się w warunkach hydrogeologicznych podobnych do dokumentowanego obszaru nowej kopalni lub pola górniczego.
Metoda linii trendu – prognoza dopływu może być podana w postaci wykresu zależności dopływu Q do iloczynu F*H (F – powierzchnia eksploatacji, H – głębokość kopalni.
Metodę bilansu wodnego stosuje się wówczas, gdy poziomy wodonośne są zasilane głównie wodami atmosferycznymi. Polega ona na zsumowaniu dopływów pochodzących z zasobów statycznych i dynamicznych.
Dopływy na podstawie wzorów hydrauliki wód podziemnych do wyrobisk górniczych oblicza się na ogół ze wzorów, które stosuje się dla otworów wiertniczych. W praktyce najczęściej dopływ wód do wyrobisk górniczych oblicza się wzorem ‘wielkiej studni’.
Dopływ wód do szybów oblicza się na podstawie tych samych wzorów, co i do otworów wiertniczych, z tym, że do obliczeń przyjmuje się promień szybu.
Dopływ wód do otworów drenażowych także oblicza się wg wzorów.
22. Zagrożenia wodne w kopalniach, źródła, rodzaje i stopnie zagrożeń wodnych.
ZAGROŻENIA WODNE- nagły niespodziewany wypływ wody do wyrobisk górniczych stanowiący zagrożenie zarówno dla załogi jak i do sprzętu.
I stopień zagrożenia wodnego - Zbiornik oraz cieki powierzchniowe oraz wszystkie poziomy wodonośne są izolowane kompleksem skał nieprzepuszczalnych a planowane roboty górnicze nie spowodują utraty tej izolacji. Będzie również, jeżeli w obrębie złoża lub jego bezpośrednim sąsiedztwie poziomy wodonośne typu warstwowego lub w starych zrobach od istniejących wyrobisk górniczych są izolowane w sposób naturalny lub sztuczny. Z poziomów lub zbiorników wód podziemnych znajdujących się w kontakcie z wyrobiskami górniczymi odprowadzono zasoby statyczne.
II stopień zagrożenia wodnego - zaliczamy całą lub część kopalni, jeżeli:
Zbiorniki i cieki wodne na powierzchni i pod ziemią mogą w sposób pośredni spowodować zawodnienie wyrobisk. W stropie lub spągu złoża występują poziomy wodonośne, które nie są izolowane wystarczająco grubą warstwą nieprzepuszczalną. Jeżeli występują zawodnione uskoki rozpoznane pod względem zawodnienia i lokalizacji. W obrębie złoża występują otwory wiertnicze, które zostały źle zlikwidowane. W obrębie złoża istnieją poziomy wodonośne typu szczelinowatego i kraskowatego całkowicie izolowane od wyrobisk górniczych. W przypadku drugiego stopnia zagrożenia wodnego eksploatację prowadzi się po wcześniejszym rozpoznaniu najczęściej otworami badawczymi. Ustalone drogi ucieczkowe i sygnalizacja alarmowa.
III stopień zagrożenia wodnego - zbiorniki wodne i cieki powierzchniowe mają możliwość bezpośredniego wdarcia do wyrobisk górniczych. Bezpośrednio w stropie lub spągu złoża znajdują się poziomy wodonośne. Bezpośrednio w stropie lub złożu występują duże zbiorniki wodne prowadzące zasoby dynamiczne. Bezpośrednio w spągu złoża znajdują się zbiorniki wodne, w których woda znajduje się pod takim ciśnieniem, że może wypłynąć. W obrębie złoża znajdują się zawodnione uskoki o nierozpoznanym przebiegu i zawodnieniu. Istnieje możliwość wdarcia się do wyrobisk górniczych mieszaniny wody i luźnego materiału skalnego. Wymagane są specjalne drogi ucieczkowe, instalacja alarmowa a drążenie wyrobisk prowadzone jest specjalnymi metodami.
Źródła zagrożeń wodnych – mogą być wody powierzchniowe i podziemne. Do wód wierzchowych należą rzeki, potoki, jeziora, stawy itp. Do wód podziemnych należą zbiorniki wodne występujące w szczelinach stref tektonicznych, pieczarach krasowych, starych wyrobiskach, w warstwach wodonośnych skal zwięzłych..
Rodzaje zagrożeń wodnych – wyróżniamy dwa rodzaje:
- bezpośrednie – wszystkie nagłe wypływy do wyrobisk górniczych, pochodzące z: warstwy, w której jest drążone wyrobisko; szczeliny uskokowej; nadległego poziomu wodonośnego, w przypadku, gdy warstwa izolacyjna zostanie rozerwana; cieków powierzchniowych w zasięgu leja depresji
- pośrednie – dopływ wód do wyrobisk podziemnych będzie pochodził z nadległych lub poniżej zalegających poziomów wodonośnych poprzez: nieszczelności w obudowie szybu; źle zatamponowane otwory badawcze; stare wyrobiska korytarzowe, mające połączenie ze zbiornikiem wód powierzchniowych
23. Rozpoznawanie i dokumentowanie zagrożeń wodnych.
Rozpoznawanie źródła – rozpoznanie samego źródła zagrożenia i górotworu na odcinku źródło <> wyrobisko. Rozpoznanie źródła Zależy od jego rodzaju, Lokalizacji i wielkości
Rozpoznanie górotworu – rozpoznanie geologiczne i hydrogelogiczne
Rozpoznanie źrółdeł podziemnych przy pomocy otworów wiertniczych i wyrobisk
Dokumentowanie – utrwalanie wyników rozpoznania (mapy, schematy lokalizacji, tebele pomiarowe, przekrój geologiczny i hydrogelogiczny) do źródeł powierzchniowych muszą być mapy hydrologiczne (lokalizacja, przebieg źródła, przekroje)
24. Sposoby zwalczania zagrożeń wodnych obejmujące stosowanie profilaktyki górniczej: filary bezpieczeństwa i filary ochronne, sztuczne bariery izolacyjne.
Profilaktyka- ma na celu zabezpieczenie kopalni lub części kopalni przed istniejącymi zagrożeniami wodnymi.
- Filary ochronne pod zbiornikami wodnymi, - Filary bezpieczeństwa dotyczące warstw wodonośnych, - Specjalne sposoby drążenia wyrobisk, - Specjalne sposoby wybierania surowca, - Budowa tam wodoszczelnych, - Budowa sztucznych ekranów izolujących.
Żeby określić zagrożenie wodne określamy:
Miąższość warstw wodonośnych, chemizm wód w tych warstwach, porowatość i filtrację.
W przypadku uskoku należy rozpoznać, jakie warstwy zostały przecięte przez ten uskok.
Filary bezpieczeństwa (półki ochronne) mają za cel zabezpieczyć wyrobiska górnicze przed nagłymi wylewami wód z nadległych poziomów wodonośnych, występujących w nadkładzie warstw karbońskich. Z tego wynika, że mają one spełnić wodoszczelnych ekranów. Filary te pozostawia się w stropie eksploatowanego pokłady, przy jego wychodniach.
Filary ochronne są to niewybrane pokłady kopalin pod rzekami lub stawami. Filar te wyznacza się w ten sposób, że wzdłuż koryta rzeki lub naokoło stawu pozostawia się pas o szerokości 10 – 20 m. następnie od granic tego pasa wyznacza się granice filara pod katem odpowiadającym wewnętrznemu katowi tarcia skał występujących w poszczególnych warstwach.
25. Metody zwalczania obejmujące likwidację źródeł zagrożeń wodnych: wyprzedzające odwadnianie, studnie depresyjne i otwory spływowe, odprężanie ciśnienia hydrostatycznego i osuszanie warstw wodonośnych i zbiorników wodnych.
Osuszanie poziomów wodonośnych – sposób ten powinien być stosowany wszędzie, gdzie zawodnienie złóż jest bardzo duże, a głębokość zalegania jest niewielka. Najlepsze wyniki wyprzedzającego obniżenia zwierciadła wody uzyskuje się przez osuszenie skał o dużej przepuszczalności, przy czym skały mogą być sypkie i zwięzła. Sposób ten bezwzględnie likwiduje zagrożenie wodne.
Studnie depresyjne mogą być stosowane do odprężenia poziomów wodonośnych w przypadku, gdy wokół szybu zalegają warstwy wodonośne o wysokim współczynniku filtracji i mamy do czynienia głównie z zasobami statycznymi.
Odprężenie ciśnienia hydrostatycznego polega na odwodnieniu nieciągłych warstw wodonośnych (soczewek) wokół szybów.
Otwory spływowe – metoda bardzo prosta do wykonania i niezawodna. Oryginalność tej metody polega na tym, że osuszenie warstwy piasków o charakterze kurzawkowym przeprowadza się nie bezpośrednio za pomocą filtrów, lecz pośrednio przez piaskowce karbońskie lub inne zwięzłe skały przepuszczalne zafiltrowane poniżej piasków wodonośnych i kilka metrów. Ten sposób drenażu eliminuje sufozje mechaniczną z warstwy piasków o charakterze kurzawkowym, a zatem gwarantuje stateczność obiektów budowlanych.
26. Metody odwadniania kopalń, wyrobiska odwadniające i ich obliczanie, systemy pompowe ssąco-tłoczące, system głównego odwadniania kopalni, odprowadzanie wód na powierzchnię.
Metody odwadniania złóż:
- górnicza – polega na bezpośrednim odprowadzaniu wody dopływającej z czoła, stropu i spągu wyrobisk
- studzienna – polega ona na odwadnianiu wkopu, a następnie przedpola kopalni odkrywkowej za pomocą wielu studzien depresyjnych wykonanych w liniach, tzw. barierach
- kombinowana – polega za zastosowaniu metody górniczej i studziennej
Wyrobiska odwadniające:
- ścieki wodne – wykonane w spągu przekopu : , gdzie: Q – ilość przepływającej wody, F – powierzchnia przekroju użytecznego, v – prędkość przepływającej wody
- chodniki wodne – stosowane przy pęczniejącym spągu niszczącym ścieki wodne oraz przy dużym odpływie wód kopalnianych, drążone równolegle do przekopów, ale poniżej
- sztolnie wodne – chodniki poziome, w kierunku wylotu, wychodzące na powierzchnie terenu, zakładane tylko w przypadku istnienia kopalni w terenie górniczym
- zbiorniki wodne (chodniki pojemnościowe) – wyrobiska w sąsiedztwie komory pomp głównego odwadniania przeznaczone do gromadzenia wód dołowych z dopływu naturalnego i z podsadzki hydraulicznej: , - V – pojemność zbiornika. - Q – wielkość dopływu wody, - t – wymagany czas magazynowania wody, .- L – długość zbiornika, - F – przekrój poprzeczny zbiornika
- komora pomp głównego odwadniania – wyrobisko z zabudowanymi zespołami pompowymi do dopompowywania wody bezpośrednio na powierzchnię bądź na wyższy poziom kopalni, jest usytuowana równolegle do zbiorników wodnych i najczęściej między nimi
- kanał rurowy – służy do przeprowadzania rurociągów wodnych z komory pomp do szybu
- osadniki podziemne – oczyszczane są w nich wody podsadzkowe, usytuowane w polu eksploatacyjnym
Ssąco – tłoczący układ pompowy skład się z:
- przewodu ssawnego, połączonego z króćcem ssawnym pompy i obejmującego rurociąg ssawny oraz kosz ssawny z zaworem spustowym
- przewodu tłoczącego, połączonego z króćcem tłoczącym pompy, obejmującego rurociąg tłoczny oraz zawór regulacyjny, zawór zwrotny, zawór bezpieczeństwa i przepływomierz
- zespołu pompowego, składającego się z pompy i silnika oraz wyposażenia dla pompy i silnika potrzebnego do uruchomienia, zatrzymania i kontroli pracy zespołu
Stosuje się pompy odśrodkowe (wirnikowe) oraz specjalne (głębinowe, strumieniowe, specjalne, powietrzne, przeponowe.
Odprowadzenie wody na powierzchnię:
- bezpośrednie – polega na odprowadzaniu wody ze zbiorników wodnych bezpośrednio na powierzchnie terenu, przy czym urządzenia odwadniające mogła znajdować się na jednym bądź kilku poziomach
- pośrednie – charakteryzuje się tym, że woda ze zbiorników na niższym poziomie odprowadzana jest do zbiorników na poziomie wyższym, aż w końcu zostanie wypompowana na powierzchnię
- opuszczenie wody na poziom niższy – stosuje się przy centralizacji urządzeń odwadniających, przy czym centralna pompownia znajduje się na poziomie niższym
27. Szkody górnicze wynikające z osuszenia lub zawodnienia górotworu, ochrona wód w obszarach górniczych.
W zabudowie powierzchni terenu – wywołane głównie przez odwadnianie warstw wodonośnych, które składają się ze skał sypkich, ja: pył, piasek, żwir itp. lub też ze skał zwięzłych pociętych uskokami czy też rozwiniętym krasem jak wapienie, dolomity. Wyróżniamy cztery rodzaje odkształceń powierzchni:
- kompresyjne – powstają w wyniku konsolidacji skał poszczególnych drenowanych warstw wodonośnych
- sufozyjne – tworzą się, gdy poprzez makroszczeliny otwarte odpływająca woda wynosi mechanicznie drobne części ilaste, pylaste i piaszczyste
- zapadliskowe – powstają na skutek załamania się stosunkowo cienkich warstw zabudowanych ze skał zwięzłych, a zalegających bezpośrednio nad komorami krasowymi po ich zdrenowaniu
- kominowe – tworzenie się szczelin między poszczególnymi warstwami wodonośnymi
W gospodarce rolnej i leśnej – wyróżniamy szkody w roślinności z:
- osuszenia pól uprawnych – obniżenie poziomu wód gruntowych do poziomu, do którego roślinność już nie sięga
- zawodnienie – powstają zalewiska lub mokradła, powierzchnia terenu obniża się poniżej lustra wód gruntowych oraz grawitacyjnego spływu wód powierzchniowych