199936. lajstromszámú szabadalom • Eljárás föld alatti tér, különösen bányaüreg vízmentesítésére
1 HU 199936 B 2 tároló visszatápiálási övezete között a hidraulikai ellenállást a vízvezető járatok legalább részleges tömítésével, növelni kell. A bányaüreg vagy más föld alatti üreg és a víztároló visszatápiálási övezet közötti vízrekesztö réteg hidraulikus átrepedéssel szembeni biztonságát két méréssel, úgymint a vízrekesztö rétegben végzett kísérleti repesztő injektálás nyomásának, valamint a víztárolóban végrehajtott kísérleti visszasajtolás nyomásának mérésével kell ellenőrizni. A mérési eredményektől függően növeljük a mértékadó legkisebb kőzetszilárdságot legfeljebb az érintetlen eredeti feszültségi állapotának megfelelő határig a visszatápiálási övezet és a bányaüreg távolságának célszerű megválasztásával és/vagy csökkentjük a szükséges visszatápiálási nyomást akár a visszasajtoló fúrások számának növelésével, akár a visszasajtoló kutakban alkalmazott, önmagukban ismert kútserkentő eljárásokkal, például savazással és repesztéssel. A savazásos kútserkentés során a karbonátos kőzet, pl. repedezett mészkő repedéseit tágítjuk a kőzet oldásával. A savazáshoz saválló szivattyú segítségével előnyösen 0,2 —0,5 m3 12 térfogatszázalék töménységű sósavoldatot sajtolunk be a kőzetbe. A savas oldatot 30-120 perc várakozás után tiszta vízzel kiöblítjük. A műveletet úgy is végrehajthatjuk, hogy az oldatot az injektáló furatba nyomásálló tartályból, tisztavízszivattyú segítségével sajtoljuk be. Adódhat olyan különösen kedvező adottságú visszatáplálandó víztároló is, amelynek víznyomása a szivattyúzás nélküli, nyeletéses visszatáplálást is lehetővé teszi. A találmányt részletekben az alábbi kiviteli példákon ismertetjük. Az 1. ábrán a találmány szerinti eljárás példaképpen! alkalmazását olyan vízföldtani adottságok esetére mutatjuk be, amikor a csapolandó és a visszatáplálálandó réteg távoli hidraulikai kapcsolatban van, a 2. ábra szerinti példaképpeni alkalmazás olyan esetre vonatkozik, amikor a csapolást és a visszatápiálási ugyanazon víztárolóban végezzük, de a csapolás és a visszatáplálás területe között tektonikai elmozdulás miatt közvetlen hidraulikai kapcsolat nincs, a 3. ábrán bemutatott példaképpeni alkalmazásnál a csapolási és a visszatápiálási zóna közötti kapcsolatot a vízvezető járatok részleges tömítésével csökkentjük, a 4. ábra olyan esetre vonatkozik, amikor célunk a már működő bányában a vízemelés terhelésének mérséklése, például kapacitáshiány vagy a vízemelési költségek csökkentése miatt, egyszersmind csökkenteni kívánjuk a föld alatti víztároló rendszer megcsapolásának káros vízgazdálkodási következményeit is. További különbség az előző kiviteli példákkal szemben az is, hogy a bányába a víz a megcsapoló fúrások helyett vagy azok mellett spontán vízfakadásokon át is belép. Az 1. ábrán a 22 nyersanyagtelepben kialakított 1 föld alatti tér felett települ az azt veszélyeztető 2 víztároló övezet. A 22 nyersanyagteleptől nagy távolságra rétegdiszkordinációval hidraulikai kontaktusban van az 1 föld alatti tér alatti 3 visszatápiálási övezet, amelyet az 1 föld alatti tértől a 4 vízrekesztö zóna választ el. A 2 víztároló övezetet az 1 föld alatti tér védelme céljából magából az 1 föld alatti térből indított 8 csapoló fúrásokon keresztül csapoljuk. A csapolással a 2 víztároló övezet 24 eredeti vízszintjéből a 11 lesüllyesztett vízszint alakul ki. A csapolt vizet ebben a visszatáplálás előtti időszakban a 17 biztonsági szivattyútelep a 18 nyomóvezetéken emeli ki a külszínre. A visszatáplálás megkezdése előtt megmérjük a 4 vízrekesztö zóna 3 visszatápiálási övezet felőli részén a tervezett visszainjektáláshoz a lehető legközelebb telepített 9 repesztő-injektáló fúrásban a 4 vízrekesztő zóna felrepesztéséhez szükséges pr felrepesztő nyomást, majd a 9 repesztő-injektáló fúrást utószilárduló anyaggal végig kitöltjük. Ezután az elvégzett repesztési kísérlet irányában indított, a 3 visszatápiálási övezetbe telepített 10 kísérleti visszasajtoló fúrásban legfeljebb pr felre pesztő nyomás 85 —90%-a közötti visszasajtolási nyomással vízvisszasajtolási kísérletet végzünk az egy fúrással tartósan visszatáplálható vízmennyiség meghatározására a 12 visszasajtoló szivattyúval. Kiegészítő intézkedésként ismert kútserkentő eljárások, pl. repesztéses kútserkentés is alkalmazhatók. Miután a csapolandó vízhozamot és az egy kúttal visszatáplálható hozamot megmértük, a 8 csapoló fúrások és az 5 visszatápláló fúrások rendszerét célszerűen párhuzamosan fejlesztjük tovább. A 8 csapoló fúrások vizét azok letisztulása után a 13 csővezetéken és a 12 visszasajtoló szivattyún át az 5 visszatápláló fúrásokba vezetjük. Az 5 visszatápláló fúrások mindegyikét célszerűen a pr felrepesztő nyomás 90%-ára beállított ismert nyomáskorlátozó szerkezettel, pl. lefúvószeleppel szereljük fel. Az előbbi intézkedésekkel a 3 visszatápiálási övezet 14 visszatápiálási előtti vízszintje úgy módosul, hogy a 15 megnövekedett vízszint maximumának nyomása a 4 vízrekesztö zóna átrepedését okozó pr felrepesztő nyomásnál mindig kisebb lesz. A 8 csapoló fúrások vizének azt a részét, amely még nem tisztult le, a 17 biztonsági szivatytyútelep a 18 nyomóvezetéken keresztül a külszínre emeli. A 17 biztonsági szivattyútelep teljesítőképességét arra az esetre is méretezni kell, ha a csapoló-visszatápláló rendszer egy részében üzemzavarok keletkeznének. A 2. ábra szerinti kiviteli példa olyan esetben alkalmazható, ha a 2 víztároló övezet tektonikusán tagolt, vagyis a tektonikailag elválasztott részek között kellően nagy a hidraulikai ellenállás. A 2. ábrán a 2 víztároló övezet az 1 föld alatti tér közvetlen fedőkében van. A 3 visszatápiálási övezet a 2 víztároló övezettől 19 tektonikus elmozdulás miatt a 4 vízrekesztö zónával van elválasztva. Az 1 föld alatti tér ez esetben a 3 visszatápiálási övezetet csak addig a határig közelítheti meg, amíg a 4 vízrekesztö zóna véd a hidraulikus 5 10 15 2q 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
