Гідрогеологічні умови

Центральний гірничопромисловий район в орографічному відношенні розташований на південному схилі Головного Донецького водорозділу, який розділяє водні системи річок, які впадають в .Сіверський Донець і в Азовське море. Основними водними артеріями є ріка Кривий Торець з правим припливом р.Залізної і р.Корсунь, Садки, Булавін, що входять в систему ріки Кринки.

В гідрогеологічній будові району приймають участь водоносні горизонти четвертинних (алевролітні різновиди) і кам’яновугільних покладів (вапняки і пісковики). У товщі порід карбону нараховується більше ста роз’єднаних напірних водоносних пісковиків, витриманих за простяганням і ті, що мають постійну потужність; крім того, є десятки малопотужних водоносних горизонтів через малу потужність їх роль незначна.

Водонасиченість кам’яновугільних покладів змінюється як з глибиною, так і за простяганням.

Живлення водоносних горизонтів відбувається, в основному, за рахунок атмосферних осадів безпосередньо в місцях виходів покладів на поверхню. З глибиною вплив кліматичних умов зменшується та на глибинах 600-700 м практично відсутній.

Шахти Центрального району розроблюють в середньому от 19 до 26 пластів. В режимі обводнення шахт основну роль відіграють водоприпливи, що потрапляють в капітальні і підготовчі виробки. Забої лав, головним чином, сухі. Величина водоприпливу визначається в основному ступенем тріщинуватості та водонасиченості гірських порід.

Незначна площа інфільтрації атмосферних осадів при крутих (60-80°) кутах падіння порід, відсутність водоносних горизонтів післякарбонового віку, густа сітка крутих балок та ярів, які зумовлюють дренаж водоносних горизонтів, зливний характер та інтенсивне стікання атмосферних осадів визначають гідрогеологічні особливості відробки вугільних пластів в районі. Водоприпливи в глибокі шахти складають 200-300 м3/год.

Закономірності змін з глибиною загальної пористості пісковиків, величин коефіцієнтів фільтрації, припливів води з окремих водоносних горизонтів в стволи в процесі їх проходки, а також хімічного складу підземних і шахтних вод свідчать про те, що водонасиченість гірських порід і обводнення гірничих виробок з глибиною зменшується. Загальні припливи в шахти збільшуються з глибиною з поступовим зниженням приросту на глибоких горизонтах ( нижче 1000 м).

В результаті аналізу даних про поглинання промивної рідини, про зміни з глибиною водопровідності порід карбону і хімічного складу підземних вод встановлені наступні глибини розповсюдження гідродинамічних зон:

1.Зона інтенсивної циркуляції розвинута до глибин 700 м. Характеризується вона максимальною частотою первинних поглинань 44,4-38,9% (інтенсивний розвиток відкритої тріщинуватості порід), водопровідністю порід від 4,79 м2/добу до 0,7 м2/добу, за хімічним складом води цієї зони переважно сульфатно-хлоридно-гідрокарбонатні натрієві з мінералізацією 1,0-2,0г/дм3.

2.Зона сповільненої циркуляції виділяється в інтервалі глибин 700-1400 м, характеризується частотою первісних поглинань 16,7-5,88% (поступове затихання відкритої тріщинуватості). Водопровідність порід змінюється от 0,51 м2/добу до 0,23 м2/добу, хімічний склад вод цієї зони гідрокарбонатно-хлоридний натрієвий з мінералізацією 1,788-4,1г/дм3.

3.Зона застійного режиму залягає на глибинах нижче 1400 м. Частота первісних поглинань тут складає 0%. Коефіцієнт водопровідності за даними аналогічного шахтного поля 0,121 м2/добу. Хімічний склад підземних вод цієї зони гідрокарбонатно-хлоридно-натрієвий з мінералізацією до 4,1 г/дм3.

Оцінювані горизонти відробки залягають нижче 960 м, тому прямий гідравлічний зв’язок між поверхневими водами і водоносними горизонтами, які будуть дренуватися гірничими виробками, відсутні. За цією причиною в главі не наводиться характеристика поверхневих водотоків і водоймищ.

Багаторічні спостереження за припливами води показали, що приплив води по шахті ім. Калініна складає 380-410 м3/год, приплив по шахті-аналогу ім. Рум’янцева – 320-350 м3/год. Шахтою ім. Калініна відроблені горизонти 300 м, 410 м, 520 м, 630 м і 740 м, в теперішній час відробляються горизонти 740 м, 850 м и 960 м. Основний водоприплив потрапляє з верхніх відроблених горизонтів і складає 340-350 м3/год, безпосередньо на горизонтах робіт 50-60 м3/год.

Обводнення виробок, що діють та проектуються, буде проходити за рахунок пісковиків. Участь вапняків в обводненні незначна внаслідок малої (2-4 м) їх потужності. Глибина залягання рівнів підземних вод водоносного комплексу кам’яновугільних покладів в зоні дренування гірничих виробок коливається від 151,0 до 772,0 м.

Гідрогеологічні умови ділянки класифікуються як прості, вугільні пласти обводнюються за рахунок водоносних горизонтів, приурочених до зони ускладнень водообміну. Також впливають на гідрогеологічні умови сезонні особливості проведення геологорозвідувальних робіт [5],[6].