2.1. Водопонижение следует проектировать с применением открытых и вакуумных водопонизительных скважин, иглофильтров, пластовых, траншейных и трубчатых дренажей, подземных дренажных выработок.

2.2. Требуемую величину снижения напоров в водоносных слоях следует определять из условия сохранения устойчивости пород, окружающих выработки, и предотвращения прорыва в них подземных вод.

2.3. При проектировании водопонижения с применением внешней водопонизительной системы, защищающей открытую выработку, уровень подземных вод должен быть понижен по возможности ниже ее дна на величину, определяемую расчетным повышением уровня воды за время аварийного отключения водопонизительной системы.

При невозможности понижения уровня подземных вод ниже дна открытой выработки, в частности при пересечении ею водоупорных слоев, необходимо исходить из практически достижимой глубины водопонижения в каждом водоносном слое и предусматривать дополнительные внутрикарьерные устройства и мероприятия согласно п.1.9.

2.4. При проектировании водопонижения с применением внешахтных водопонизительных устройств, защищающих подземные горные выработки в водоносных породах, не отделенных водоупором от вышележащих водоносных слоев, пониженный уровень подземных вод должен находиться ниже подошвы защищаемых подземных выработок на глубину, соответствующую требованиям п.2.3.

При наличии водоупора (горных пород с коэффициентом фильтрации менее 0,001 м/сут), отделяющего толщу пород, в которых проектируются подземные выработки, от вышележащего водоносного слоя, понижение уровня подземных вод в этом слое допускается назначать с учетом соблюдения условия

где у - остаточный напор, отсчитываемый от кровли разделяющего слоя водоупорных пород, м;

- толщина не нарушаемого при разработке разделяющего слоя водоупорных пород, м.

При этом остается в силе требование понижения уровня подземных вод в толще пород, где располагаются подземные горные выработки, ниже их подошвы.

При невозможности понижения уровня подземных вод ниже подошвы горных выработок с помощью внешахтных водопонизительных устройств допускается при соответствующем обосновании использовать их для практически достижимого водопонижения, предусматривая в пределах шахтного поля устройства и мероприятия согласно п.1.15.

2.5. Необходимое время для достижения требуемого понижения уровня подземных вод, распространение депрессии и развитие водопонизительной системы должны определяться соответственно схеме горных работ.

2.6. Схематизация природных условий для расчета водопонижения должна отражать действительные гидрогеологические условия, геологическое строение толщи и характеристики слагающих ее слоев.

2.7. Расчет водопонижения, как правило, следует выполнять исходя из линейного закона фильтрации, выражаемого формулой

где v - скорость фильтрации, м/сут;

k - коэффициент фильтрации, м/сут;

I - градиент напора.

Основные расчетные формулы и таблицы приведены в рекомендуемом приложении 1.

При необходимости применения водопонижения в водоносных слоях, сложенных породами, отличающимися высокими фильтрационными свойствами (крупнообломочными, сильнотрещиноватыми и закарстованными), расчет водопонижения допускается основывать на опытных данных и уточнять в процессе поэтапного выполнения системы защиты.

2.8. Для условий повышенной сложности (неоднородного фильтрационного потока, сложных очертаний контуров питания и водопонижения и т.п.) расчет водопонизительных систем допускается производить с использованием моделирования или других методов.

2.9. Конструкции водопонизительных и наблюдательных скважин и дренажей следует принимать в соответствии с указаниями обязательного приложения 2.

Открытые водопонизительные скважины

2.10. Открытые (сообщающиеся с атмосферой) водопонизительные скважины следует предусматривать, как правило, для снижения уровня (или напора) подземных вод в нескальных породах с коэффициентом фильтрации не менее 2 м/сут и во всех других случаях, когда их эффективность подтверждается опытными данными.

2.11. При проектировании водопонизительных систем следует предусматривать открытые водопонизительные скважины в виде:

оборудованных насосами;

сквозных фильтров, через которые поступающие в них подземные воды из всех прорезаемых ими водоносных слоев сбрасываются в подземные выработки;

самоизливающихся с изливом воды через устье;

водопоглощающих, с помощью которых подземные воды из вышележащего слоя сбрасываются в нижележащий.

2.12. Скважины, оборудованные насосами, следует предусматривать для контурных и линейных водопонизительных систем, а также проектировать в виде отдельно расположенных водопонизительных устройств при открытой и подземной разработках месторождений полезных ископаемых и в виде распределенных по площади шахтного поля водопонизительных устройств при подземной разработке полезных ископаемых.

2.13. Сквозные фильтры следует предусматривать для контурных и линейных водопонизительных систем, а также в виде отдельно расположенных или распределенных по площади шахтного поля водопонизительных устройств при подземной разработке полезных ископаемых и при открытой разработке месторождений полезных ископаемых, когда технически возможно и экономически оправдано устройство подземных дренажных выработок.

2.14. Вертикальные самоизливающиеся скважины для снятия избыточного напора в нижележащих водоносных слоях следует предусматривать для предохранения от нарушения устойчивости горных пород и предотвращения опасных прорывов напорных вод в открытые или подземные горные выработки.

Забуривание самоизливающихся скважин следует производить с поверхности земли, с берм на бортах карьеров (разрезов), с подошвы открытых или подземных выработок. Скважина должна быть заглублена в наиболее водообильную зону водоносного слоя, содержащего напорные воды.

2.15. Горизонтальные самоизливающиеся скважины, устраиваемые с берм на откосах, следует предусматривать в подошве водоносных слоев вблизи их контакта с водоупорными слоями или в местах сосредоточенной фильтрации для предотвращения суффозионного выноса породы через откосы открытых выработок.

Горизонтальные скважины на откосах открытых выработок допускается предусматривать как вспомогательное средство при наружной водопонизительной системе из скважин, оборудованных насосами, или из сквозных фильтров (или при противофильтрационной завесе), а также в качестве одного из основных средств для поддержания со стороны постоянных бортов выработки пониженного уровня подземных вод, достигнутого с помощью других средств (например, открытого водоотлива).

2.16. В проекте следует предусматривать применение в подземных выработках самоизливающихся скважин (восстающих, нисходящих или горизонтальных - в зависимости от гидрогеологических условий) для усиления дренирующей способности самой выработки, а также для водопонижения в водоносных породах и слоях, отделенных от выработки водоупорными прослойками и слоями.

2.17. При горизонтальном залегании водоносных слоев допускается предусматривать использование для водопонижения лучевых водозаборов, состоящих из шахтных колодцев с установленными в них насосами, и забуриваемых из колодцев лучевых (радиальных), как правило, горизонтальных (а при необходимости - и наклонных) самоизливающихся скважин.

2.18. Водопоглощающие скважины следует предусматривать при залегании водопроницаемого слоя, имеющего высокую поглощающую способность, ниже осушаемого слоя.

Иглофильтры

2.19. В составе водопонизительных систем открытых и подземных выработок следует применять иглофильтры:

легкие, не имеющие индивидуальных водоподъемников и соединяющиеся с центральной насосной станцией общим (для группы иглофильтров) всасывающим коллектором;

эжекторные, снабженные каждый индивидуальными эжекторными водоподъемниками и соединенные с центральной насосной станцией общим (для группы иглофильтров) напорным и водоотводящим водоводами;

вакуум-концентрические, снабженные каждый индивидуальными эжекторными водоподъемниками и соединенные с центральной насосной станцией напорным и водоотводящим водоводами.

2.20. Легкие иглофильтровые установки гравитационного водопонижения (типа ЛИУ) следует применять в основном в составе внутрикарьерных систем защиты (а при необходимости - и в подземных выработках) при требуемой глубине понижения уровня подземных вод до 4 - 5 м (или на большую глубину - с применением ярусных систем) в горных породах с коэффициентами фильтрации 5 - 50 м/сут - без обсыпки вокруг иглофильтров, 2 - 5 м/сут - с песчано-гравийной обсыпкой вокруг иглофильтров на всю высоту водоносного споя.

2.21. Легкие иглофильтровые установки вакуумного водопонижения (типов УВВ, УВЗМ и др.), эжекторные иглофильтровые установки (типа ЭИ) и установки с вакуум-концентрическими водоприемниками (типа ЭВВУ) следует применять, как правило, для водопонижения в горных породах с коэффициентом фильтрации менее 2 м/сут.

2.22. В проекте следует предусматривать погружение легких и эжекторных иглофильтров, как правило, гидравлическим способом; при необходимости пересечения легкими и эжекторными иглофильтрами трудноразмываемых пород и во всех случаях погружения в осушаемую толщу вакуум-концентрических водоприемников для них следует предусматривать бурение скважин.

В качестве материала обсыпки иглофильтров следует применять песок с частицами диаметром 0,5 - 2 мм.

2.23. Размещение иглофильтров следует проектировать в виде контурных или линейных систем.

2.24. При проектировании иглофильтровых систем для работы в условиях отрицательных температур воздуха следует предусматривать утепление трубопроводов и насосных станций.

2.25. При проектировании электроснабжения иглофильтровых установок необходимо соблюдать те же требования, что и для скважинных насосов (см. обязательное приложение 2).