Преузми
Преузми
Преузми
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Osnovi hidrogeologije<br />
X<br />
POGLAVLJE<br />
OVODNJENOST LEŽIŠTA<br />
MINERALNIH SIROVINA
OVODNJENOST LEŽIŠTA MINERALNIH SIROVINA<br />
Osvajanje i eksploatacija ležišta mineralnih sirovina vrši i se u četiri osnovne<br />
etape:<br />
‣ istraživanje,<br />
ivanje,<br />
‣ projektovanje rudnika,<br />
‣ izrada rudničkih objekata i<br />
‣ eksploatacija.<br />
Pojave podzemnih, odnosno rudničkih voda, manifestuju se u formi iznenadnih<br />
prodora, kada dolazi do potapanja delova, a nekada i cele jame. U našim<br />
rudnicima poznati su slučajevi iznenadnih prodora vode u vidu povećanih<br />
nekon-trolisanih<br />
priliva u rudarske prostorije:<br />
‣ Aleksinački<br />
ki rudnici (1975),<br />
‣ Senjski rudnici (1980),<br />
‣ Jasenovac-Krepoljin<br />
(1984),<br />
‣ Bogovina (1986),<br />
‣ Badovac 1990,<br />
‣ Novo Brdo (1991) i dr.<br />
Osnovi hidrogeologije (Prof. Dr Veselin Dragišić)
U rudarskoj<br />
praksi, iznenadni<br />
prodori<br />
podzemnih<br />
voda<br />
su<br />
pored velikih<br />
materijalnih šteta, dovodili i do ljudskih žrtava. Tako je od iznenadnih prodora<br />
vode u rudnicima Jugoslavije, , u periodu 1929 - 1993 nastradalo 9 rudara:<br />
‣ jama “Morava”-Aleksinac,, 1975 - 7 rudara i<br />
‣ jama “Štavalj”-Sjenica,, 1983 - 2 rudara.<br />
POJAM OVODNJENOSTI<br />
Pod ovodnjenošću se podrazumevaju sve one pojave koje u određenim uslovima<br />
postojanja ležišta, dovode do formiranja priliva rudničkih voda u rudarske<br />
radove, , odnosno o<br />
koje u određenom momentu uslovljavaju odgovarajući i stepen<br />
ovodnjenosti ležišta u celini ili pojedinim njegovim delovima.<br />
Osnovi hidrogeologije (Prof. Dr Veselin Dragišić)
Prema vremenu formiranja ležišta mineralnih sirovina u odnosu na okolne stene,<br />
izdvajaju se dve grupe ležišta:<br />
U rudarskoj praksi se za količinsku insku ocenu ovodnjenosti nekog ležišta, koristi<br />
koeficijent vodoobilnosti:<br />
K =<br />
Q<br />
R<br />
gde su:<br />
K -koeficijent vodoobilnosti (m 3 /tona),<br />
Q -količina ina vode koja se iscrpi iz rudničkog rada za određeni vremenski period (m 3 ) i<br />
R -količina ina iskopane rude za isti vremenski period (tona).<br />
Koeficijent relativne vodoobilnosti (Kr) predstavlja odnos iscrpljene vode prema<br />
površini otkopane rude:<br />
K r<br />
=<br />
gde su:<br />
K r - koeficijent relativne vodoobilnosti (m<br />
(m 3 /m 2 ),<br />
Q -količina ina iscrpljene vode iz rudarskog rada za određeni period (m 3 ) i<br />
F - površina otkopane rude (m 2 ).<br />
Q<br />
F<br />
Osnovi hidrogeologije (Prof. Dr Veselin Dragišić)
Q<br />
K<br />
0<br />
=<br />
V<br />
Koeficijent linijske vodoobilnosti (Kl), koji predstavlja odnos iscrpljene vode<br />
prema dužini rudarskih (jamskih) radova:<br />
gde su:<br />
K l - linijski koeficijent vodoobilnosti (l/s/m’),<br />
Q -priliv podzemne vode u jamski hodnik (l/s) i<br />
L - dužina jamskog hodnika (m’).<br />
Petrović (1972), predlaže e da se za ocenu vodoobilnosti nekog ležišta uvede<br />
sledeći i koeficijent, odnosno pokazatelj vodoobilnosti:<br />
gde su:<br />
K 0 - koeficijent vodoobilnosti,<br />
Q -koli<br />
K l<br />
=<br />
K =<br />
0<br />
Q<br />
L<br />
Q<br />
V<br />
količina ina iscrpljene vode iz rudarskog rada (m 3 ) i<br />
V - zapremina otkopanog prostora (m 3 ).<br />
Osnovi hidrogeologije (Prof. Dr Veselin Dragišić)
Na osnovu veličine ine koeficijenta vodoobilnosti izvedena je klasifikacija ležišta<br />
mineralnih sirovina, koja se široko koristi u rudarskoj praksi (tabela X.1).<br />
Tabela X.1. Klasifikacija ležišta na osnovu veličine ine koeficijenta vodoobilnosti K v<br />
Tip ležišta<br />
Vrednost K v<br />
Ovodnjenost ležišta<br />
I tip 0,5 – 2 slaba ovodnjenost<br />
II tip 3 – 7 srednja ovodnjenost<br />
III tip 8 – 25 povećana<br />
ovodnjenost<br />
IV tip > 25 izuzetna ovodnjenost<br />
USLOVI OVODNJENOSTI<br />
Ovodnjenost rudarskih prostorija, odnosno nekog ležišta mineralnih sirovina,<br />
zavisi od niza prirodnih i vešta<br />
tačkih faktora.<br />
PRIRODNI USLOVI OVODNJENOSTI<br />
U grupu prirodnih uslova ovodnjenosti spada niz faktora koji se mogu svrstati u<br />
tri osnovne grupe:<br />
‣ fizičko<br />
ko-geografski,<br />
‣ strukturno-geolo<br />
geološki i<br />
‣ hidrogeološki<br />
ki.<br />
Osnovi hidrogeologije (Prof. Dr Veselin Dragišić)
Fizičko<br />
ko-geografski uslovi ovodnjenosti<br />
U grupu fizičko<br />
ko-geografskih uslova spadaju:<br />
‣ klimatski;<br />
a. temperatura vazduha i<br />
b. padavine (vidovi padavina, režim, raspored u toku godine, intenzitet padavina i sl.)<br />
‣ geomorfološki<br />
ki;<br />
a. reljef terena,<br />
b. odnos ležišta prema erozionom bazisu i<br />
c. forme reljefa (ovo se posebno odnosi na karst)<br />
‣ hidrografsko-hidrolo<br />
hidrološki;<br />
a. razvijenost hidrografske mreže e u području ležišta,<br />
b. veličina<br />
ina slivnih područja tokova,<br />
c. režim i veličina<br />
ina proticaja i<br />
d. hidraulička povezanost sa podzemnim vodama u području ležišta.<br />
.<br />
Osnovi hidrogeologije (Prof. Dr Veselin Dragišić)
Slika X.1. Šematski prikaz formiranja priliva rudničkih voda na<br />
račun izlučivanja ivanja atmosferskih padavina<br />
1. rudno telo; 2. okolorudne stene; 3. vodosabirnik; ; 4. obodni kanal;<br />
5. atmosferske padavine; 6. površinske vode nastale izlučivanjem ivanjem padavina<br />
Osnovi hidrogeologije (Prof. Dr Veselin Dragišić)
Slika X.2. Dijagram izmene priliva rudničkih voda u jamskim radovima na<br />
dubini 120 m u zavisnosti od atmosferskih padavina<br />
(Kamenskij, Klimentov i Ovčinikov<br />
inikov, , 1953)<br />
1. ukupni prilivi rudničkih voda; 2. atmosferske padavine<br />
Osnovi hidrogeologije (Prof. Dr Veselin Dragišić)
Slika X.3. Šematski prikaz<br />
položaja rudnog ležišta u<br />
odnosu na erozioni bazis<br />
a). iznad erozionog bazisa;<br />
b) ispod erozionog bazisa;<br />
1. rudno ležište;<br />
2. okolorudne stene;<br />
3. nivo podzemnih voda<br />
Osnovi hidrogeologije (Prof. Dr Veselin Dragišić)
Slika X.4. Šematski prikaz karstnog kanala na kontaktu boksita i<br />
krečnjaka u ležištu boksita Paprati<br />
1. vodonosni krečnjaci krovine; 2. rudno telo (boksit); 3. krečnjaci i dolomitični<br />
krečnjaci<br />
podine; ; 4. karstni kanal sa pravcem poniranja vode;<br />
5. podzemni rudarski rad<br />
Osnovi hidrogeologije (Prof. Dr Veselin Dragišić)
Slika X.5. Uporedni dijagram<br />
veličine<br />
ine proticaja Vodničkog<br />
potoka i priliva rudničkih voda u<br />
niskopu GN-1 1 jame “Strmosten”<br />
1. proticaj Vodničkog potoka; 2.<br />
prilivi rudničkih voda<br />
Osnovi hidrogeologije (Prof. Dr Veselin Dragišić)
U grupu strukturno-geolo<br />
geoloških uslova spadaju:<br />
‣ litološki<br />
sastav ležišta i okolorudnih stena,<br />
‣ elementi rasedne tektonike,<br />
‣ stepen otkrivenosti stena na površini terena preko koje se prihranjuju podzemne<br />
vode,<br />
‣ tip, veličina ina i položaj ležišta,<br />
‣ paleoreljef i dr.<br />
Osnovi hidrogeologije (Prof. Dr Veselin Dragišić)
Slika X.6. Šematski geološki profil kroz površinski kop u blizini ovodnjenog raseda<br />
1. rudno telo; 2. okolorudne stene; 3. ovodnjena rasedna zona; 4. bušotine;<br />
5. nivo podzemnih voda u ranijoj fazi eksploatacije;<br />
6. nivo podzemnih voda; 7. vodosabirnik na kopu.<br />
Osnovi hidrogeologije (Prof. Dr Veselin Dragišić)
Slika X.7. Šematski<br />
hidrogeološki<br />
profil kroz istočni deo površinskog kopa “H” u<br />
ležištu bakra “Bor”<br />
1. rudno telo; 2. kaolinisani andeziti; ; 3. vodonosni konglomerati;<br />
4. rasedna zona (kaolinisane(<br />
vodonepropusne stene);<br />
5. nivo izdani; 6. pravac kretanja podzemnih voda; 7. izvor<br />
Osnovi hidrogeologije (Prof. Dr Veselin Dragišić)
U grupu hidrogeoloških<br />
uslova spadaju pre svega:<br />
‣ prisustvo određenih tipova izdani i ovodnjenih rasednih zona,<br />
‣ hidrogeološka<br />
svojstva stena;<br />
‣ režim podzemnih voda,<br />
‣ bilans i rezerve podzemnih voda,<br />
‣ proces vodozamene u okviru ležišta i okolorudnih stena,<br />
‣ hidraulička povezanost različitih itih vodonosnih struktura, odnosno izdani,<br />
‣ hidraulička povezanost sa površinskim vodama,<br />
‣ temperatura i hemijski sastav rudničkih voda i sl.<br />
Osnovi hidrogeologije (Prof. Dr Veselin Dragišić)
VEŠTA<br />
TAČKI USLOVI OVODNJENOSTI LEŽIŠTA<br />
‣ neposredna eksploatacija ležišta,<br />
‣ metode eksploatacije,<br />
‣ razmere rudarskih radova,<br />
‣ uticaj starih rudarskih radova,<br />
‣ izvođenje istražnih radova,<br />
‣ odvodnjavanje rudarskih radova i dr.<br />
Osnovi hidrogeologije (Prof. Dr Veselin Dragišić)
Slika X.8. Trend povećanja ukupnih priliva rudničkih voda u podzemne radove ležišta<br />
bakra “Bor” sa dužinom trajanja eksploatacije<br />
1. mereni prilivi; 2.trend<br />
Osnovi hidrogeologije (Prof. Dr Veselin Dragišić)
Slika X.9. Šematski prikaz razvoja depresionog levka pri eksploataciji i odvodnjavanju<br />
odnjavanju<br />
podzemnih rudarskih radova<br />
1. karstifikovani krečnjaci;2. rudno telo; 3. istražna bušotina; 4. rudarski rad<br />
Osnovi hidrogeologije (Prof. Dr Veselin Dragišić)
Slika X.10. Šematski prikaz zavisnosti<br />
sumarnih priliva rudničkih voda u<br />
podzemne rudarske radove od veličine<br />
ine<br />
sniženja nivoa podzemnih voda<br />
1. minimalni prilivi; 2. srednji prilivi; 3.<br />
maksimalni prilivi<br />
Osnovi hidrogeologije (Prof. Dr Veselin Dragišić)
HIDROGEOLOŠKA KLASIFIKACIJA LEŽIŠTA MINERALNIH<br />
SIROVINA<br />
Kao kriterijumi za hidrogeološku<br />
klasifikaciju ležišta mineralnih sirovina koriste<br />
se sledeći i faktori:<br />
‣ fizičko<br />
ko-mehanička i hidrogeološka<br />
svojstva stenskih masa i stepen hjihove<br />
stabilnosti u rudarskim radovima,<br />
‣ stepen ovodnjenosti ležišta, opšti mogući i prilivi u sistem rudarskih radova, izvori<br />
formiranja priliva, namensko korišćenje rudničkih voda, stepen agresivnosti i<br />
moguća gasonosnost u rudarskim radovima,<br />
‣ neophodnost primena običnih, specijalnih ili individualnih načina odvodnjavanja,<br />
‣ izbor najracionalnije šeme odvodnjavanja, uzimanjem u obzir korišćenje<br />
rudničkih voda i očuvanja o<br />
životne sredine.<br />
‣ ocena tehnogenih<br />
procesa i njhov<br />
negativan uticaj na promene svojstava<br />
geološke sredine i ekološki ki kvalitet okolne sredine pri odvodnjavanju rudarskih<br />
radova i rudnih odlagališta<br />
i<br />
‣ ocena složenosti neophodne zaštite<br />
životne sredine i proizvodne delatnosti<br />
čoveka od negativnog uticaja tehnogenih procesa.<br />
Osnovi hidrogeologije (Prof. Dr Veselin Dragišić)
KLASIFIKACIJA LEŽIŠTA MINERALNIH SIROVINA U ODNOSU<br />
NA RASPROSTRANJENJE OSNOVNIH TIPOVA IZDANI<br />
Kako su ležišta<br />
čvrstih mineralnih sirovina, vezana za odgovarajuće stenske<br />
komplekse, to je u ovom trenutku najprihvatljivija hidrogeološka<br />
klasifikacija<br />
ležišta prema tipovima podzemnih voda, odnosno prema tipovima izdani koje<br />
imaju primarni uticaj na ovodnjenost ležišta, od-nosno rudarskih radova.<br />
LEŽIŠTA U PODRUČJU RASPROSTRANJENJA PUKOTINSKIH<br />
IZDANI<br />
Najveći i broj poznatih metaličnih i nemetaličnih<br />
nih ležišta<br />
čvrstih mineralnih<br />
sirovina, formiran je u stenama pukotinske poroznosti (magmatske, metamorfne<br />
i sedimentne), pa je samim tim pukotinska izdan jedan od osnovnih izvora<br />
ovodnjenosti.<br />
Kako ovu grupu stena karakteriše e različit it stepen ispucalosti, a samim tim i<br />
nejednak uticaj na ovodnjenost ležišta, to su u okviru ove grupe izdvojene dve<br />
podgrupe ležišta:<br />
‣ ležišta u magmatskim i kristalastim stenama visokog stepena kristaliniteta i<br />
‣ ležišta u čvrstim sedimentnim stenama i kristalastim škriljcima<br />
niskog stepena<br />
kristaliniteta<br />
Osnovi hidrogeologije (Prof. Dr Veselin Dragišić)
Ležišta u magmatskim stenama i kristalastim stenama visokog stepena<br />
kristaliniteta<br />
U ispucalim<br />
magmatskim i<br />
kristalastim<br />
stenama izražena je vertikalna<br />
hidrodinamička<br />
zonalnost. . Tako se u vertikalnom profilu razlikuju dve zone:<br />
‣ prva ili gornja hidrogeološka<br />
zona i<br />
‣ druga ili donja hidrogeološka<br />
zona.<br />
Osnovi hidrogeologije (Prof. Dr Veselin Dragišić)
Prva hidrogeološka<br />
zona ovuhvata stenske komplekse bliže površini<br />
terena sa<br />
gustom<br />
mrežom<br />
pukotina,<br />
nastalih<br />
fizičko<br />
ko-hemijskim<br />
procesima<br />
(zona<br />
raspadanja korenih stena).<br />
Prilivi u ovoj zoni su beznačajni<br />
ajni.<br />
Druga hidrogeološka<br />
zona obuhvata dublje delove stenskih masiva koji se<br />
karakterišu rasprostranjenjem vodonosnih razloma i razlomnih zona (lokalna<br />
ispucalost).<br />
Karakteristika ove zone je da se prilivi podzemnih voda u njoj nakon<br />
otkrivanja rudarskim radovima, vremenom obično<br />
smanjuju. Podzemni radovi u<br />
ovim sredinama imaju neravnomeran stepen ovodnjenosti, što<br />
je posledica<br />
neravnomerne ispucalosti masiva. Posebno značenje<br />
u uslovima vodonosnosti<br />
korenih<br />
stena<br />
imaju<br />
tektonske<br />
pukotine, sa<br />
kojima je<br />
povezana<br />
povećana<br />
vodoobilnost<br />
kao<br />
i dublja<br />
cirkulacija<br />
podzemnih<br />
voda. Uporedo<br />
sa<br />
sitnim<br />
pukotinama<br />
u stenama<br />
geosinklinalnih<br />
oblasti<br />
javljaju<br />
se krupne<br />
pukotine<br />
lokalnog tipa ili zone drobljenja, praćene<br />
stvaranjem tektonskih breča.<br />
Opšte karakteristike ove grupe ležišta mineralnih sirovina su:<br />
‣ Stenske mase u rudarskim radovima su uglavnom stabilne. Nestabilnost<br />
stenskih masa javlja se u slučajevima da su one hidrotermalno izmenjene<br />
(npr.<br />
kaolinisane i hloritisane stene).<br />
‣ U pripovršinskoj<br />
inskoj kori raspadanja ovih stena usled fizičko<br />
ko-hemijskih procesa,<br />
stvara sa zona raspadanja, debljine najčešće e 10–20 m.<br />
Osnovi hidrogeologije (Prof. Dr Veselin Dragišić)
‣ U kori raspadanja magmatskih i kristalastih stena formira se izdan koja ima sve<br />
karakteristike zbijenih izdani deluvijalnih naslaga. Ove izdani ne obiluju<br />
podzemnim vodama, obzirom na zaglinjen karakter naslaga, hipsometrijski<br />
položaj (iznad lokalnog erozionog bazisa) ) i da se obnavljanje rezervi podzemnih<br />
voda vrši i prvenstveno na račun atmosferskih padavina.<br />
‣ U rudarskim radovima povećana<br />
vodoobilnost javlja se po tektonskim pravcima,<br />
jasno se odražavaju<br />
avajući i u vidu isticanja podzemnih voda.<br />
‣ Po hemijskom sastavu podzemne vode u prirodnim uslovima su<br />
malomineralizovane vode, hidrokarbonatne do sulfatne klase. U toku<br />
eksploatacije usled intenzivnih oksido-redukcionih<br />
procesa dolazi do izmene<br />
hemijskog sastava, pri čemu novoformirane rudničke vode prelaze u<br />
mineralizovane vode sulfatne klase, sa niskim vrednostim pH, , visokim<br />
vrednostima Eh, visokim koncentracijama sulfata, ukupnog Fe i pojedinih<br />
mikrokomponenti u zavisnosti od mineraloško<br />
ko-hemijskog sastava ležišta i drugih<br />
faktora.<br />
‣ Površina depresionog levka u procesu odvodnjavanja je relativno mala i retko<br />
prelazi 2-32<br />
3 km 2 . Ukoliko se ležišta nalaze ispod lokalnog erozionog bazisa,<br />
ovodnjenost može e biti znatno uvećana. Osim toga, pojave dreniranja okolnog<br />
sliva su slabije izražene, kao i pojave sufozionih i filtracionih procesa.<br />
‣ Hidrogeohemijski procesi u rudarskim radovima i rudnim jalovištima<br />
doprinose<br />
formiranju kiselih rudničkih voda povećane<br />
mineralizacije, , sa visokim sadržajima<br />
ajima<br />
gvožđa<br />
đa, , sulfata i niza mikrokomponenata, što iziskuje specijalne mere za zaštitu<br />
okolne sredine.<br />
Osnovi hidrogeologije (Prof. Dr Veselin Dragišić)
Ležišta<br />
u kristalastim stenama niskog stepena kristaliniteta, laporcima i<br />
peščarima<br />
Kristalasti<br />
škriljci<br />
niskog<br />
stepena<br />
kristaliniteta i laporovito-pe<br />
peščarske<br />
sedimentne<br />
tvorevine, slabije<br />
su<br />
ovodnjene<br />
stenske<br />
mase<br />
u odnosu<br />
na<br />
magmatske i kristalaste stene. Kod pomenutih stenskih masa, takođe je izražena<br />
hidrogeološka<br />
zonalnost, sa izdvajanjem dve hidrogeološke<br />
zone:<br />
Gornja hidrogeološka<br />
zona ima debljinu najčešće 10-20 m, ređe 30-40 m i<br />
obuhvata zonu regionalne ispucalosti. . U ovoj zoni formiraju se pukotinski<br />
kolektori sa znatno manjim rezervama podzemnih voda u odnosu na magmatske<br />
i kristalaste stene, usled česte<br />
zaglinjenosti pukotinskih sistema produktima<br />
raspadanja korenih stena.<br />
Donja<br />
hidrogeološka<br />
zona<br />
obuhvata<br />
stenske<br />
komplekse<br />
ispod<br />
lokalnog<br />
erozionog bazisa, kod kojih su vodonosne zone vezane za tektonske razlome i<br />
zone tektonskog oštećenja.<br />
Osnovi hidrogeologije (Prof. Dr Veselin Dragišić)
Da<br />
bi se obezbedili<br />
uslovi<br />
eksploatacije, neophodno<br />
je<br />
prethodno<br />
izvršiti<br />
iti<br />
odvodnjavanje, uz napomenu da drenažni<br />
ni bunari u ovakvim sredinama daju<br />
slabe efekte. Osnovne karakteristike ove grupe ležišta<br />
su:<br />
‣ Stenske<br />
mase<br />
(škriljci<br />
niskog<br />
stepena<br />
kristaliniteta<br />
i laporovito-pe<br />
peščarske<br />
tvorevine) su slabo postojane u rudarskim radovima. Pri povećanju<br />
vlažnosti<br />
ove<br />
stene bubre, nadimaju se i zadobijaju svojstva glinovitih stena.<br />
‣ Podzemne vode u ovakvim ležištima<br />
su najčešće malomineralizovane u zoni<br />
regionalne i lokalne ispucalosti. . U zoni raspadanja formira se izdan zbijenog tipa<br />
sa karakteristikama izdani u deluvijalnim tvorevinama.<br />
‣ Rezerve podzemnih voda u ovim tvorevinama uopšte<br />
su ograničene<br />
ene.<br />
‣ Primena drenažnih<br />
nih bunara za odvodnjavanje ležišta<br />
u okviru pomenutih naslaga<br />
ne daje dobre efekte, , pa se koriste kombinovane šeme<br />
odvodnjavanja iz jamskih<br />
radova i sa površine<br />
terena.<br />
‣ U rudarskim radovima i u zoni njihovog dejstva, javlja se veliki broj tehnogenih<br />
procesa kao što<br />
su: sufozija, tečenje<br />
enje, agresivno dejstvo podzemnih voda na<br />
beton i metalnu opremu u jamskim objektima, filtracione deformacije kosina<br />
kopova, sekundarna konsolidacija izdreniranih stena i sl.<br />
Osnovi hidrogeologije (Prof. Dr Veselin Dragišić)
LEŽIŠTA U PODRUČJU RASPROSTRANJENJA KARSTNO-<br />
PUKOTINSKIH IZDANI<br />
Neobično velike neprilike, pa i opasnosti, pri izvođenju rudarskih radova mogu<br />
da prouzrokuju podzemne vode iz karstno-pukotinske<br />
izdani. . Ove izdani prisutne<br />
su u stenama rastvorljivim u vodi (karbonati(<br />
karbonati, , hloridi i sulfati). Rezerve podzemnih<br />
voda u okviru ovih stenskih masa su najčešće e velike, što u značajnoj ajnoj meri<br />
otežava eksploataciju rudnih ležišta.<br />
Ležišta u području rasprostranjenja karbonatnih stena<br />
Prisustvo karstifikovanih i ovodnjenih karbonatnih naslaga u građi ležišta<br />
mineralnih sirovina, kao i u njegovoj bližoj okolini, u značajnoj ajnoj meri utiče e na<br />
ovodnjenost, , a vrlo često i na potapanje rudarskih radova.<br />
Od karbonatnih naslaga, krečnjaci<br />
imaju najveću u zastupljenost. Kod ovih stena,<br />
u zonama drobljenja, često su prisutne krupne karstne šupljine koje<br />
predstavljaju odlične sredine za formiranje tokova podzemnih karstno-<br />
pukotinskih voda. Preko ponora ili izraženih pukotina, često se ostvaruje<br />
direktna hidraulička veza sa površinskim vodama, što to dodatno povećava prilive<br />
podzemnih voda u rudarske radove.<br />
Osnovi hidrogeologije (Prof. Dr Veselin Dragišić)
Osnovne karakteristike karstno-pukotinske<br />
izdani su sledeće:<br />
‣ u profilu karstifikovanih karbonatnih stena, formira se vertikalna hidrodinamička<br />
zonalnost,<br />
‣ usled visokog stepena filtracione nehomogenosti, , u rudarskim radovima zapaža<br />
se veoma neravnomerna vodoobilnost,<br />
‣ visoki prilivi podzemnih voda vezani su za značajnije<br />
ajnije privilegovane pravce,<br />
izmodelovane duž krupnih razlomnih struktura i<br />
‣ podzemne vode u delu karstno-pukotinske<br />
izdani ispod lokalnog erozionog<br />
bazisa su po pravilu hidraulički<br />
povezane sa površinskim<br />
vodama okolnih rečnih<br />
tokova.<br />
Krečnjaci nekada učestvuju u<br />
u neposrednoj građi ležišta (boksiti i dr.) ili se nalaze<br />
u njegovoj povlati ili podini. Karstifikovane i ovodnjene karbonatne tvorevine<br />
mogu rasedanjem biti dovedene u isti nivo sa ležištem koje se eksploatiše. e. Usled<br />
brze cirkulacije podzemnih voda kroz prostrane pukotine i karstne kanale, one se<br />
mogu za vrlo kratko vreme<br />
sručiti u rudarske radove prilikom njihovog<br />
otkrivanja, pri čemu dolazi do potapanja istih.<br />
Osnovi hidrogeologije (Prof. Dr Veselin Dragišić)
Osnovne karakteristike ležišta<br />
mineralnih sirovina u području<br />
rasprostranjenja<br />
karstifikovanih karbonatnih stena su sledeće:<br />
‣ Stenske mase u kojima se izvode rudarski radovi su stabilne karbonatne stene<br />
(krečnjaci, mermeri i dolomiti). U izuzetnim slučajevima<br />
ajevima, nestabilnost sredine<br />
mogu<br />
izazvati<br />
moćne<br />
naslage<br />
“crvenice”<br />
koja<br />
se akumulira<br />
u kanalima,<br />
pukotinama i pećinama<br />
inama, , a koja je usled tiksotropnosti, podložna<br />
tečenju<br />
enju.<br />
‣ Značajni<br />
ajni prilivi podzemnih voda iz karstno-pukotinske<br />
izdani koji u pojedinim<br />
ležištima<br />
dostižu i do 22000 m 3 /h, uslovljavaju složenost<br />
izvođenja rudarskih<br />
radova.<br />
‣ Pri izvođenju rudarskih radova primenjuju se specijalne i originalne mere zaštite<br />
od podzemnih voda (specijalne<br />
metode izrade okana i izrade horizontalnih<br />
prostorija).<br />
‣ Intenzivno crpenje vode, izaziva probleme iz domena očuvanja<br />
životne<br />
sredine,<br />
pa je neophodno primenjivati specijalne mere u cilju očuvanja<br />
iste.<br />
‣ Pri odvodnjavanju rudarskih radova obično<br />
se u ovim sredinama obrazuju<br />
jedinstvene depresije velikih prečnika<br />
nika, odnosno velikih površina<br />
ina.<br />
‣ Po hemijskom sastavu podzemne vode u prirodnim uslovima, najčešće su<br />
malomineralizovane hidrokarbonatne klase kalcijumske ili magnezijumske grupe.<br />
Usled oksido-redukcionih<br />
procesa u ležištu<br />
koje se eksploatiše, moguće su<br />
izmene hemijskog sastava. . U pojedinim regionima u svetu, , u okviru karstno-<br />
pukotinske izdani se javljaju i mineralizovane vode.<br />
‣ Tehnogeni procesi koji se javljaju u procesu eksploatacije i odvodnjavanja ležišta<br />
mineralnih sirovina predstavljeni su karstno-sufozionim<br />
sufozionim procesima, iznenednim<br />
prodorima<br />
podzemnih<br />
voda, presušivanjem<br />
površinskih<br />
tokova, sleganjem<br />
terena i provalama (kolapsima) iznad rudarskih radova, praćeni<br />
eni stvaranjem<br />
vrtačastih<br />
astih oblika reljefa na površini<br />
Zemlje i dr.<br />
Osnovi hidrogeologije (Prof. Dr Veselin Dragišić)
Ležišta u području rasprostranjenja gips-anhidritskih<br />
naslaga<br />
U pojedinim regionima u svetu, gips-anhidritske<br />
naslage zauzimaju veliko<br />
rasprostranjenje u planu i profilu. U okviru ovih naslaga nalaze se značajne<br />
ajne<br />
rezerve gipsa, anhidrita<br />
i samorodnog sumpora. Kao i kod drugih stena<br />
rastvorljivih u vodi, i u ovim naslagama javlja se karstno-pukotinska<br />
izdan sa<br />
značajnim ajnim rezervama podzemnih voda. Stepen ovodnjenosti ovih naslaga i<br />
rezerve podzemnih voda u njima, zavise od stepena tektonske ošteo<br />
tećenosti enosti i<br />
stepena otkrivenosti ovih naslaga na površini terena.<br />
U područjima rasprostranjenja intenzivno karstifikovanih gips-anhidritskih<br />
naslaga, javljaju se vrela izdašnosti<br />
nekoliko stotina l/s.<br />
Ležišta prirodnih mineralnih soli<br />
Ležišta prirodnih mineralnih soli dele se na dve osnovne grupe (Korotkevi(<br />
Korotkevič,<br />
1970):<br />
‣ savremena sona ležišta i<br />
‣ stara (drevna) ležišta.<br />
Osnovi hidrogeologije (Prof. Dr Veselin Dragišić)
Grupi savremenih soli pripadaju tvrda ležišta soli i rasoli u sonim jezerima i<br />
lagunama, a takođe deo podzemnih sonih voda mora i okeana. Stara ili drevna<br />
ležišta<br />
obuhvataju čvrsta ležišta mineralnih soli koja su obrazovana do kvartara,<br />
a takođe i deo sonih podzemnih voda.<br />
Ležišta<br />
čvrstih soli se često javljaju u formi masiva ili štokova. Najčešći i minerali<br />
koji izgrađuju sona ležišta jesu:<br />
‣ halit (NaCl),<br />
‣ silvin (KCl),<br />
‣ karnalit (MgCl 2 ⋅KCl⋅6H<br />
2 O),<br />
‣ kainit (MgSO 4 ⋅KCl⋅3H<br />
2 O),<br />
‣ pikromerit (K 2 SO 4 ⋅MgSO<br />
4 ⋅6H<br />
2 O),<br />
‣ tenardit (Na 2 SO 4 ) i<br />
‣ mirabilit (Na 2 SO 4 ⋅10H<br />
2 O).<br />
Podzemne vode sonih ležišta se mogu podeliti u odnosu na položaj ležišta na:<br />
‣ nadsone,<br />
‣ bočne,<br />
‣ podsone i<br />
‣ unutarsone.<br />
Osnovi hidrogeologije (Prof. Dr Veselin Dragišić)
LEŽIŠTA U STENAMA MEĐUZRNSKE POROZNOSTI<br />
Ležišta mineralnih sirovina formirana u području rasprostranjenja klastičnih<br />
sedimenata sa međuzrnskom poroznošću u su najčešće e predstavljena ugljevima,<br />
rasipnim i pojedinim nemetaličnim<br />
nim ležištima, koja su stvarana tokom neogena i<br />
kvartara. . Debljine rastesitih naslaga, njihova filtraciona svojstva i hidraulička<br />
povezanost sa površinskim vodama i vodama u drugim hidrogeološkim<br />
strukturama uslovljavaju ovodnjenost nekog ležišta, odnosno rudarskih radova.<br />
Ležišta u okviru izdani sa slobodnim nivoom<br />
Podzemne vode deluvijalnih<br />
tvorevina. Često se javljaju u području<br />
rasprostranjenja rudnih ležišta, posebno onih koja se nalaze u površinskim i<br />
pripovršinskim<br />
inskim delovima terena, , izgrađenih i<br />
od čvrstih stena. Deluvijalne<br />
tvorevine predstavljaju heterogenu sredinu sastavljenu od peskovitih glina i<br />
glinovitih peskova, , sa beznačajnim ajnim stepenom ovodnjenosti.<br />
Podzemne vode aluvijalnih<br />
tvorevina.<br />
Imaju značajno<br />
ajno rasprostranjenje<br />
u<br />
ležištima mineralnih sirovina. Podzemne vode su u direktnoj hidrauličkoj vezi sa<br />
površinskim vodama, što obezbeđuje dobro prihranjivanje izdani. . Nekada<br />
izuzetno veliki prilivi voda mogu ozbiljno da ugroze eksploataciju, te je<br />
nephodno primeniti odgovarajuće e mere zaštite, počev od izmeštanja<br />
tokova,<br />
regulacije dna korita, izrade protivfiltracionih zavesa i sl.<br />
Osnovi hidrogeologije (Prof. Dr Veselin Dragišić)
Ležišta u području rasprostranjenja arteskih izdani<br />
Najčešće e su u području rasprostranjenja arteskih vodonosnih horizonata,<br />
formirana ležišta ugljeva. . Zavisno od broja i debljine vodonosnih peskovitošljunkovitih<br />
horizonata i njihovih filtracionih karakteristika, ovodnjenost ležišta<br />
može e biti različita. ita. Arteski vodonosni horizonti obično leže e između<br />
vodonepropusnih slojeva, odnosno horizonata (primeri(<br />
ležišta lignita u<br />
Kostolačkom<br />
i Kolubarskom ugljenom basenu). Prilivi u pojedinim ležištima na<br />
račun dreniranja arteskih vodonosnih horizonata u nekim slučajevima mogu biti<br />
izrazito veliki, ali za razliku od karstno-pukotinskih<br />
sredina, iznenadni prilivi se<br />
ne dešavaju.<br />
Odvodnjavanje ležišta u uslovima postojanja arteskih vodonosnih horizonata,<br />
zahteva primenu sistema drenažnih nih objekata za sniženje pritisaka, odnosno<br />
nivoa podzemnih voda u području ležišta.<br />
Od tehnogenih procesa koji se dešavaju u ležištima, tima, odnosno u zoni rudarskih<br />
radova u procesu eksploatacije i odvodnjavanja, najčešći i su sleganje terena,<br />
kliženje kosina kopova i pojave tekućih<br />
peskova u jamskim radovima.<br />
Osnovi hidrogeologije (Prof. Dr Veselin Dragišić)