Hidrológiai Közlöny 1948 (28. évfolyam)

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

46 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY XXVIII. évi. ÍSI,S. l—l,, szám. seket kell érinteni, ha az elöfúrások helyesen vannak telepítve. Igen jól bevált a kúpfelületen elhelyezett fúrólyukuk telepítése. Legcélszerűbb a fúrólyukakat a körszelvény oldalától kb. 1 m távolságban kezdeni és úgy irányítani, hogy a lyukkörhöz érintőlegesen mintegy 75 alatt haladjanak egy hiperboloid felület mentén. A fúrólyukak középnehéz fúrókalapácsokkal mélyíthetök. Különleges berendezés nem kell ehhez a munkához s minthogy a fúrókalapácsok érzékenyen Kezelhetők, a feltárt repedéseket azonnal lehet érezni; meg lehet határozni ezek helyét s a fakasztott vízmennyiséget is mérni lehet. Mindenegyes repedést, bármilyen irányú és méretű is legyen az, a hiperboloid felületen elhelyezett fúrólyukakkal feltárhatunk, de mindenegyes fúrólyukat le kell mélyítenünk még akkor is, ha az utolsó előtti sem adott eredményt. Külszínröl mélyíteni fúrólyukat drágasága és kockázatos volta miatt nem is lenne érdemes, annál kevésbbé, mert tökéletes eredményt nem érnénk el. Célunk ebben az esetben nem a járatok teljes eltömítése, hanem egy védőköpeny létesítése, amely megakadályozza a víznek a kitört szelvénybe való beáramlását. Természetesen ez már kényesebb munka s a tömítésnél nagy nyomású tömítő szivattyút kell alkalmaznunk. A tömítésnél azonban a föelv az kell legyen, hogy csak védőköpenyt létesítünk és nem az üreget töltjük ki teljesen. Alkalmazhatunk cementtejet és esetleg adhatunk hozzá löszt vagy homokot. A sebességet és a nyomást úgy szabályozzuk, a repedésekben, hogy egy megkívánt határon belül az ülepedés megtörténhessen. c) Vízvédelmi pillérek. Az eddigi tapasztalatok szerint vízbetörés szempontjából a vetők a legveszedelmesebbek. A fövetöket lehetőség szerint kerülni kell, mert ezek megütésekor a hidrosztatikai nyomásnak megfelelően nagy víztömeget hirtelen csapolnak meg. A hirtelen vízbetörések elkerülésére a vetők, különösen a fövetők mentén vízvédelmi pillérek visszahagyásával védekezhetünk. Nagyobb mélységnél e visszahagyott pillérekben tetemes szénvagyon van, nemzetgazdasági szempontból komoly értéket jelent és a pillérek lefejtésére csak a bányamező kimerülése után kerülhet sor a nagy vízveszély miatt. Rendszerint azonban a vízvédelmi szénpillérek vagyona örökre elvész. A vízvédelmi pilléreket lehet mind elméleti, mind pedig tapasztalati úton méretezni. Paleogén medencéinkben 1 atm. víznyomás ellen 1.5—2 m vastag agyagmárga réteg már viszonylagos védelmet ad. Ez a szénben a szénkeménység szerint 4—5 m. A visszahagyandó vízvédelmi határpillér szélessége ilyenformán a telep mélységének 0.4—0.5-e lesz majd. Az amerikaiak 1931. évi előírása szerint a határpillérekben annyi szenet kell visszahagyni, amennyi a felette levő vízoszlop súlyával egyenlő. Ez még nagyobb móreteket ad, mint a tapasztalati képlet, pedig az is túlzott már. A pillér méretezésére vonatkozó újabb ame. rikai előírások már figyelembe veszik a telepvastagságot és a víznyomást. Lágy és kemény szenekre nézve, külön-külön általános érvényű képletet adnak, de kimondják, hogy a bányamüveletek legfeljebb 15 m-ig közelíthetik meg a határt. Lágy szeneknél: v = 3 + 2 m -f 0.05 H, kemény szeneknél: v = 5 m + 0.01 H, ahol v = a pillérszélesség, m = a telepvastagság és H = a pillér felett levő vízoszlopmagasság m-ben. Védöpíllér méretezésénél nem lehet általános érvényű formulákkal dolgozni, mert az előbbi képletek alapján vastag széntelep esetén vagy a lágy szénben visszahagyott pillér gyenge, vagy pedig túlméretezett a kemény szénben hagyandó pillér. A német bányahatósági előírás szerint a határpillér 20—20 m a határ mindkét oldalán tekintet nélkül a mélységre, víznyomásra, telepvastagságra, stb. Az amerikai vizsgálatok szeri-t a carbonszeneknél (a 3.5 m-es Pittsburg telepben) kis víznyomás esetén már 15 m-es, nagyobb víznyomásnál 20 m-es határpillér már megakadályozza a vizátszivárgást. Paleogén szénbányászatunkban vízvédelmi határpillért dr. Vendel M. geológiai és kőzettani támogatásával Esztó P. méretezett. Barnaszéntelepekben általában kedvezőtlenebb a helyzet, mint a c^rbontelepeknél s eocén-telepeknél a határpillér szélessége a határ mindkét oldalán: V —12 -(- M. cotg „ + L + 3 <f a a törésszög (általában 70 ): M a két telep feküjének egymástól való távolsága: L a lazulás mértéke, ez nem lehet kisebb, mint a telepvastagság és <5 = a mérési középhiba. A felső eocén telepnél a 12 m-es határpillér az amerikai vizsgálatok szerint elegendő. A többi telepnél a pillér szélességét befolyásoló összes körülményt a helyszínen kell közetlen megállapítással tisztáznunk. Az Esztó—Vendel-féle vizsgálatok szerint a paleocén-telepre vonatkozó határöv szélessége: m +0.1, • 1 4 H h H ahol H a telep mélysége a vízveszélyes szint alatt, h a közetvastagság a veszélyes vízszint és külszín között, m = a telep vastagsága. Akár szénsúlyra, akár hajlitásra vagy elcsúszásra számítjuk a határöv szélességét, azonos eredményt kapunk. A szén a vetődéseket előidéző erők hatása alatt összerepedezett. A víz átszivárgását ezek szerint még igen erősen méretezett szénpillér sem akadályozhatja meg. A vízvédelmi határpillér célja azonban, hogy a vízbetörést megakadályozza és ez ellen pedig védve vagyunk. Agyagos közbetelepülések miatt Esztó P. professzor a hatóerőt az elcsúszható tömeg súrlódási ellenállásával veszi egyenlőnek s akkor a módosított új Esztó-féle képlet: v = 2/3 • H . M - + 3 s i + H ahol M = a telepvastagság és = a mérés középhibája. A határpillér teljes szélessége 2v. A védöpillérek minimális méretei teljes biztonsággal általános érvényű képlettel nem adhatók meg, s mint előbb már említettük, az összes helyszíni körülmény figyelembevételével kell esetenként megállapítanunk a méreteket. Végezetül foglaljuk össze tanulmányunk jelentősebb eredményeit: Energiagazdálkodásunk alapja a barnaszén, illetve a paleogén szén hasznosítása. Barnaszéntermelésünk 3.45%-a a Világ termelésének. Barnaszénvagyonunk 60%-a 3800 kalóriás vagy ennél jobb barnaszén, és széntermelésünk 50%-át paleogén medencéink adják. A legnagyobb feladat a paleogén szén bányászatánál a karsztvíz betörések veszélyének csökkentése. A karsztvíz elsősorban csapadékból beszivárgó vízből származik. Átlagszintje a Dunántúlon ahol a