Hidrológiai Közlöny 1952 (32. évfolyam)

9-10. szám - Mazalán Pál: Fedü- és feküvizes telepek víztelenítésének hidrológiai alapelvei

Hidrológiai Közlöny 32. évi. 1952. 9—10. sz. 345 Hazai szénvidékeink egyes részein súlyos nehézségeket Okoz a szénte'epdk feküjében levő úszóliomcVkréteg jelenléte. A doügozat iá laza szemcseszöikezetű kőzet fizikai jellemzőinek, a vízzel való telítettségnek figyelembevételével — a külszíniről mélyített és a kiitszínre termelő furatok helyett — a bányatérbe torkoló függőleges fúrt lyukakkal és a bányaterekből a víztartalmú réteg csapását megközelítő irányokban kihajtott csápok útján javasolja a víz.lecsapdlás lehetőségeit részletesen tanulmányozni. A lecsapoló egységek útján a bányatérben zárt gravitációs vezetékben továbbított víznek a kiitszínre való emelése turbcsszivatyúkkal végezhető. Kzek hatásfoka lényegesen jobb lévén, mint a külszínröl indított fúrásokban működtet-tt mamimul szivattyúké, a megnövelt nianotmiefrikus összemdőinagasság diaicára is gazdaságosabb és főleg hatékonyabb eljárást hizosit, mint a mamimutszivattviis víztelenítés. UBC.V622.52 Fedii- és fekiivizes telepek víztelenítésének hidrológiai alapelvei MAZALAN PÁL Az előadás folyamán olyan széntelepek vizmcntesítésének alapelvei kerülnek tárgyalásra, amelyek fedőjében, vagy feküjében vizet tartalmazó laza homokok vannak. I. Laza szemcseszerkezetű víztározók közül csak azokat tesszük vizsgálat tárgyává, amelyek szemcsemérete 60 súlyszázalék 0,13 mm-nél! ki

; sebb méretűtől, 30 súlyszázalék 0,75 mm-nél kisebb méretű szemcsékig terjednek. Az ilyen homokoknak a térfogat súlya szárazon 1,35—1,80, — fajsúlya: 2,30—2,60 között változik, míg vizes állapotban ezen érték 1,75—2 között ingadozik. Az ilyen finom homokoknak pórussosága 30 és 45 térfogat-százalék, aminek természetes következménye az, hogy a szabad szelvények kapilláris méretűek és a víz mozgását hathatósan gátolják. II. A homokok pórusaiban lévő víz jelenléti formája a települési viszonyokhoz képest a pórusokban a vízszint felett: 1. vízgőz, vagy 2. higroszkópikus víz lehet, míg nyugalmi vízszint alatt 3. a molekuláris erőhatásokkal kötött úgynevezett tapadóvíz, 4. a felületi feszültségek hatása folytán kialakuló kapilláris víz, 5 vég üli a nehézségi erő által okozott mozgásban nem gátolt szabad víz tölti ki az apró hézagokat (pórusokat). A kötött víztartalom a pórusok 4—12 térfogatszázaléka a kőzet szövezetétől függően. Az 1—3. pontig felsorolt vízféleségek a hidrosztatikus nyomást nem továbbítják, ezzel szemben a kapilláris és szabad víz természetesen résztvesz a hidrosztatikus nyomás továbbításában. A geosztatikus nyomások hatására a hézagok méretei a nyomás növekedésével tetemesen megcsökkennek, a szemcsék nagyobb felületen érintkeznek egymással és a kapilláris víz egy része is kiszorul eredeti tározójából, új helyet keresve nagyobb pórusméretű homokokban. Az egészen apró, kolloid szemcseméreteket megközelítő anyagok is nagymennyiségű kötött vizet tartalmaznak, amelyekből az említett hatásokra a benne lévő víz kiszorul és egy nagyobb pórusméretű homokban, potenciál csökkenése esetén felszívódik és annak hézagait most már szabad vízként tölti ki. Ez a mechanikus hatásokra való víz-kipréselődés kétségteledü lényeges tényezője a mélyebben fekvő homokok víz-utánpótlásának. III. A homokos rétegekben lévő vízmozgás viszonyai a már említett tényezőkön kívüli attól függnek, hogy a rétegekben lévő víz nyílt tükrű, tehát felfelé vizetátnemeresztő kőzetektől ne a határolt, vagy feszített, azaz két, vizet át nem bocsátó réteg közé települt. Ebben az esetben a víznyomás alatt álló fplyékony halmazállapotú testként fogható fel, amelynek nyugalmi színije a geosztatikus nyomást kialakító tényezőktől függően nagyobb vagy kisebb magasságban van a víztározó fedüjének bázisa felett. A'fentiekhez képest a nyílt tükrű vizek radiális- áramlási viszonyát a Q = ^^ = 1360 k H*—;

h

2 i/sec i R t R In- lg

T a feszített liikrű vizek áramlási viszonyát a . 2tc • m • k • (H — h) n AP , 0 ~ T = 2730 - m • k 1/sec , ' R , R In— lg —. r r és az alacsony nyomású, feszített tükrű vizek áramlási viszonyát pedig a m • (2 H — m) — h

2 Q = 1360 k lg R l/sec összefüggéssel szokták jellemezni, a hőfokváltozással módosuló viszkozitás C*7), valamint a fajsúly (y) figyelmenkívülhagyásával, amennyiben a radiális áramlás lineáris szivárgási törvényszerűségeket követ. Az összefüggésekben csupán a k és az R érték nem ismeretes, a kifejezések összes többi tényezői megmérhetők, mégis meg kell jegyezni, hogy a k érték meghatározása a szokottnál kii