197053. lajstromszámú szabadalom • Eljárás földalatti üregek, térségek, vágatok, járatok évagy hasonlók vízvédelmére
A preventív vízvédelmi módszer lényege az előzővel szemben a bányába történő vízbetörések megelőzése, vagy a befolyó vízhozamok lényeges csökkentésé. Ez a cél két merőben különböző módon érhető el: a jelentősebb vízjáratok külszíni fúrásokkal történő előzetes feltárásával és a fúrólyukon történő elfolytatásával, vagy az adott víznyomásra méretezett vízvédelmi pillér kijelölésével. • Igen hosszú ideig a két módszer közül inkább a védőpillér visszahagyását alkalmazta a bányászati gyakorlat. Ennek lényege, hogy a kutatás és a bányászati feltárás során több-kevesebb biztonsággal meghatározható vetőkre olyan védősávot jelöltek ki, melyen kívül a vízbetörés — legalábbis katasztrofális vízbetörés — bekövetkezésének valószínűsége a vetőzóna közvetlen közelében történő műveletekhez viszonyítva lényegesen kisebb. A pillér szélességét az adott nyersanyagnak a karsztvfznívó mindenkori szintje alatti helyzete és a vető menti kőzet minősége határozta meg. A gyakorlati tapasztalatok alapján átlagos vízzáróságú és szilárdságú kőzeteknél elfogadott pillérméretet a 2 m/bar fajlagos érték jelentette. Az ilyen módon méretezett pillér általában kellő védelmet nyújtott a nagy vízbetörésekkel szemben. Hátrányát elsősorban az jelentette, hogy igen nagy mennyiségű nyersanyagot (szénvagyont) kötött le, tett a termelés számára hozzáférhetetlenné. Ez a bányák hatékonyságát is lényegesen rontotta és jelentős népgazdasági kárt okozott. További hátránya a módszernek, hogy a külszíni kutatás adataiból csak a nagyobb (többször 10 m-es) el vetési magasságú vetők szerkeszthetők ki, azok helyei is a fúrási sűrűségtől függő bizonytalansággal. Emiatt a védőpillérek helye is bizonytalanul volt meghatározható és méretét a bizonytalansági tényezővel növelni kellett a kellő biztonság érdekébea Ez viszont további értékes ásványvagyon visszahagyását eredményezte. Emellett a vfzveszélyt csak relatív mértékben csökkentette, mivel a kisebb (10—15 m-es) vetők mentén jelentős vízbetörések történhettek. Bizonyított ugyanis, hogy a vízbetörések nagysága nem arányos a vetők elvetési magasságával. Több bányának elfulladását okozó 50—100 mV min-os vízbetörések 10 m-es vetők mentén keletkeztek. Ezek megléte viszont előre nehezen jelezhető, legtöbbször csak a bányatérséggel történt eléréskor válnak ismertté. A fúrólyukon keresztül előre történő vfzelzárást csak szórványosan, esetlegesen, a kutató mélyfúrások által harántolt nagy repedések esetén alkalmazták. Aktív vízvédelem alatt a karsztvfzszint nyugalmi víznívójának tervszerű, a bányászati műveleteket megelőző süllyesztését értjük. Ez a módszer az eocén szénbányászatban kettős ok miatt nem járható út. A jelenlegi bányászkodás nagy mélysége miatt olyan mértékű víznívó süllyesztésére volna szükség, amely gazdaságossági és környezetvédelmi szempontból nem megengedhető. A biztonságot jelentő 200—500 m-es vízszintsüllyesztéshez ugyanis 400—500 mVmin folyamatos vízemelésre volna szükség. 3 Ez olyan mértékű többletköltséget jelent, amit a szénbányászat nem képes elviselni. Ennél is lényegesebb szempont, hogy ilyen mértékű vízszintsüllyesztés mérhetetlen és visszafordíthatatlan környezeti károsodást okoz a szintén karsztvízbázisra épülő gyógytermál vizekben, ivóvízellátásban és a vízháztartás egyéb területein. Ezért a vízvédelem aktív módjának alkalmazása nehezen valósítható meg. A kombinált vízvédelem az előző három, de leginkább az első két módszernek a meghatározott konkrét előfordulás tektonikai, hidrológiai és védőrétegviszonyaihoz történő alkalmazását, felhasználását jelenti, kibővítve a mai — az előző időszakoknál fejlettebb —, technikai színvonal alkalmazásával. Előzőekben már említettük, hogy a vízbetörések 96%-a a vetők mentén és azok töredezett zónájában fordul elő. Preventív védekezés a 10 m-nél nagyobb elvetési magasságú vetődések mentén védőpillérek visszahagyását követelte meg. A védőpillérek az ásványvagyon jelentős, mintegy 20—30 %-os végleges visszahagyását eredményezték, amely igen nagy népgazdasági veszteséggel járt. A szakirodalom és a gyakorlat is igazolta, hogy a preventív védekezést csak ott lehet végezni, ahol megfelelő fajlagos védőréteg áll rendelkezésre és ahol a tektonikai viszonyok nem kedvezőtlenek. A karsztvízveszélyes bányákban már a tervezést, feltárást és a művelést úgy kell irányítani, hogy a vízbetörés veszélyének lehetősége minimális legyen. Kiemelten fontos feladat a tektonikai és védőrétegviszonyok pontos megismerése. Egy-cgy medencében fő tektonikai törésvonalakat analógia alapján határozták meg, ezt követték a felderítő és részletes fázisú mélyfúrásokkal végzett kutatások. Azokat a kutató mélyfúrásokat, amelyekben kávémét ütöttek meg, illetve víznyelő képességet tapasztaltak, tömítési, preventív védekezési célokra használták fel. A karsztjáratok kitöltéséhez főleg szemcsés homokot, murvát, kohósalakot, fagolyókat és cementet használtak fel. A tömftő fúrólyuk és a tömítő anyag készletezése között 60°/00-es esésű csővezetéket építettek ki, a tömedékanyag gravitációs úton jutott el a karsztrendszerbe. Az alaphegységben fúrással megütött karsztjárat esetében (repedés, kaverqa) csökken, vagy teljesen elvész az öblítőzagy. Az öblítőzagy, vagy víz utánpótlásával, annak mérésével határozható meg az ún. nyelőképesség, amely azonos a karsztjárat vezetőképességével. Tapasztalat szerint legjobb keverési arány 1:1 víz-homok, amelyhez 1 q cementet szoktak adagolni. Tömítési munkákat lehetőleg folyamatosan kell végezni, kényszerű megszakítás esetén tiszta vízzel öblítést szükséges végezni. Preventív cementálásnál elsősorban a helyszín közelébe szállított szemcsés homokot használtak fel. A homok szemcscszcrkczeténél és fajsúlyánál fogva hamarabb ülepedett, mint a cement, tehát szegregálódás állott elő. Igen gyakran a jó minőségű homokhoz a cement adagolását elhagyták és csak akkor végezték, amikor a nyelőképességben csökkenés volt tapasztalható. Az egyik ismert módszer alapvető lényege a 4 3 197 053 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
