11.02.2014 Views

Преузми

Преузми

Преузми

SHOW MORE
SHOW LESS

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)

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!