Hidrológiai Közlöny 1948 (28. évfolyam)

ÉRTEKEZÉSEK - KASSAI FERENC: Paleogén szénbányászatunk, a karsztvíz és a védekezés módjai

XXVIIl évf. 19',8. l—t,, szám. HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 43 További kísérleteinknél félórás időközökben adtunk a kísérleti csövünkbe különböző keverési arányú homok és lösz keveréket. Kísérleti csövünk: 200 mm átmérőjű iszapcső, hosszirányban középen kettévágva, szétszedhető kivitelben készült és a két végén egy-egy vaslemez lappal elzárható. 150 cm hosszú, és belsejében három helyen körben hegesztett gyürü van, hogy nyomás esetén az anyag és csőfal között nyomásesés ne jöhessen létre. Teljesen feltöltöttük vízzel és 2"-os" csövön engedtük be az iszapanyagot a víz alá, a kiszorított víz a felsőrészen kifolyt. Félórás időközökben adtunk 3 dm

3 homokból készített iszapot, addig, amíg az edényünk teljesen meg nem telt. Az adagolásnak megfelelően 7.2 cm vastagságú homok-rétegeket kaptunk, amelyek között 2- 3 mm vastagságú finom sárga agyag réteg volt; a 6. adag beadása után 10 órás szünet után folytattuk csak az iszapolást s ez alatt a szünet alatt 5—6 mm-es agyagréteg ülepedett le. E rétegsort a szétszedhető kísérleti csövünkben igen szépen láttuk. Ugyancsak rétegződés mutatkozott akkor is, amikor 3 dm

3 löszhöz 1 cm

3 homokot és 0.1 dm

3 mészport adtunk, és ezt a keveréket iszapalakban engedtük a víz alá, ugyanolyan körülmények között, mint az előbb. A homok és lösz elkülönült ugyan, de az elkülönülés nem volt éles, hanem fokozatos átmenetet láttunk a szemnagyságnak megfelelően. Éles elkülönülések csak ott voltak láthatók, ahol a megszakított adagolások miatt a később ülepedett löszre homok következett. Kísérlet sorozatunk nem teljes, még nyomás alatti kísérletek szükségesek és amint már említettük, szegényes laboratóriumi felszerelésünk miatt nem végezhettünk vízáteresztöképességi vizsgálatokat sem. Ha tehát szakaszos tömítést végzünk, akkor — amint azt a kísérleteink mutatják meg van a lehetősége annak, hogy a szakaszoknak megfelelően fog ülepedni az iszapanyag, s az egyes szakaszok között lesz egy igen finom szemcsenagyságból álló réteg, amely a vizet kevésbbé engedi át, mint a durvább szemnagyságú réteg. Az esési magasságot éppen a tömítendő üregrendszer térbeli kialakulásának ismerete hiányában nem tudjuk, viszont ettől függetlenül is az anyag 80%-a gyorsan ülepedik, míg a fennmaradó 20% az előbbi ülepedési időhöz viszonyítva sokkalta több idő alatt fog csak ülepedni. Ez vezetett bennünket arra, hogy a szakaszos tömítő eljárás használatát ajánljuk. Módszerünkkel ugyanis elérjük azt, hogy a szakaszoknak megfelelően helyezkednek el az összálló anyagban a finom. szemnagyságn rétegek, amelyek, ha nem is teljes, de sokkalta jobb vízzáróképességüek, mint a durvább szemnagyságú rétegek. A szakaszos tömítés alkalmazása nem ütközik nehézségekbe olyan helyeken, ahol ellennyomás nincs. De pl. dorogi viszonylatban az Erzsébet akna területén, ahol a térszín a + 131 m alatt marad, a szakaszos tömítésnek ezideig gyakorlati akadályai vannak. Az üzemidőt és a beadandó menynyiséget üzemi kísérlettel hozzávetőleg meg lehet határozni s ugyancsak a várakozási időt is. Nagy és hosszú üzemidőt és túl nagy szüneteket az egyes adagolások között nem szükséges tartani. Nézetünk szerint megfelelő eredményt tudunk elérni akkor, ha az üzemidő 1/

3—

1/.

i-ét vesszük várakozási időnek. így a várakozási szünetek közbeiktatásával elérjük azt, hogy a beadott anyag rétegekben fog ülepedni s a vízzárás tökéletesehb lesz, mintha egyszerre adnók ba az iszapanyagot. Minden remény meg van arra, hogy a javasolt módszer az üzemben műszaki szempontból beválik, mert a cement nem ,,fullad meg" a vízben s kötőképességének elvesztése után ülepedik. Mig ugyanis a folytonos üzemű tömítésnél egy bizonyos sebességen túl az iszapanyag áramlása turbulens, és így a kb. 3 kg/dm

3 fajsúlyú 0.02—0.03 mm átmérőjű cement és a kb. 2.7 kg/dm

3 fajsúlyú lösz finom szemecskéi mindig lebegésben maradnak, nem ülepedhednek éppen a turbulens áramlás miatt, addig a szakaszos üzemű tömítésnél a turbulens áramlás a várakozási idő alatt megszűnik s az addig lebegő szemecskék ülepedése létrejön. Az újbóli megindulásnál a leülepedett részeket nem kavarjuk fel, s létre jön a már említett durva és finom szemekből álló változatos rétegsor. A cementet is jobban használjuk ki, mert kevesebb ideig lebegnek a cement szemecskék a vízben. Kémiai vizsgálatokkal meg lehetne határozni azt az időt, amely alatt a cement még nem veszti el a kötöképességét a vizben s ennek megfelelően lehetne meghatározni az üzemi időt, illetve várakozási időt. Véleményünk szerint kb. 1%—2 órás üzemidő után 45 perc várakozási idő felelne meg. Ilyen módon műszakonként 3 adagolás végezhető. Gazdasági szempontból pedig feltétlenül előnyös lenne a lösz-cement iszapanyaggal való tömítés alkalmazása. A megelőző cementálás (tömítés) költsége 1 m

3 homokra vonatkoztatva a fúrási költségekkel együtt átlag 15 pengő volt. Jellemzésül közölhetjük, hogy pl. a 396. sz.fúrásnál 25.24 P, a 364. sz. fúrásnál 33.89 P volt az 1 m

3 homokra eső költség. Az 1932. évi Reimann aknai vízelzárás és üzembehelyezés 2.5 millió pengőt emésztett fel s a munkálatok csaknem három esztendeig tartottak. A tömítés költséges eljárás, azonban, a megelőző kutatások hathatósan csökkentik a költségeket és nem teszik kockázatossá az egyes megelőző tömítő fúrólyukak mélyítését. Üzemgazdasági szempontból egy bizonyos mélységen túl az alkalmazása feltétlenül indo-. kolt és költségei még mindig kisebbek, mint egy elfulladt aknamező vízemelési és újranyitási költségei. b) A lecsapolással való védekezés. A védekezés egy másik módja a lecsapolás, amelylyel helyi víztükör süllyedést állítunk elő. Vigh Ferenc részletesen ismerteti a lecsapolási eljárást, amelynél „egy lapos parabolaalakú teknőt víztelenítünk". A víztelenített teknőben újabb vízbetöréstől nem kell tartani s a szén szárazon fejthető. Ez az eljárás, amit Tokodon az I/a ereszkében kísérleteztek ki, azonban csak ott alkalmazható, ahol a, hidrosztatikai nyomás nem túl nagy. Nagy hidrosztatikai nyomás esetén íriár rohamosan emelkedik a vízemelési költség s a gazdaságosság határait jóval túlhaladnánk. Viszont nagy területet sem érdemes lecsapolással vízmentesíteni, mert a terület nagyságával az emelendő vízmennyiség is nő. A lecsapolással való védekezés bemutatására ismertetjük az eddigi tapasztalatok alapján a szivatás hatását, a lecsapolt vízmennyiség és a széntermelés közötti összefüggéseket, továbbá a két jellemző lecsapolási eljárást. Az állandó szivatás hatása. A lecsapolást állandó szivatással érjük el. A szivatás hatásának megismerésére vegyük részletesebb vizsgálat alá Vígh Ferenc tanulmányában közölt karsztvízdiagrammot. Látható ezen a diagrammon, hogy a szivatások hatására süllyed a karsztvíztükör, de nem nagy ez a süllyedés még nagy vízmennyiség állandó szivatásakor sem. A tokodi V. ereszkei szivatások esetén a víztükör + 130.7 m-ről süllyedt + 128.9 m-ig. Kisebbnagyobb ingadozások azonban voltak, de idealizálhatjuk