Горная энциклопедия - фильтрация (мѓподземных вод)

подземных вод (a. groundwater seepage; н. Grundwasserversicke; ф. filtration d'eau souter-raene; и. filtracion de agua suterrenea) движение подземных вод в пористых или трещиноватых горн. породах под действием силы тяжести. Подземные воды, проникающие в мелкопористые г. п. путём Ф., наз. фильтрационными водами. Cкорость Ф., определяемая объёмным расходом жидкости через единицу площади поперечного сечения пласта, пропорциональна градиенту давления, проницаемости г. п. и обратно пропорциональна вязкости фильтрующейся через г. п. жидкости. Cкорость Ф. всегда меньше истинной скорости движения жидкости. B зависимости от скорости движения Ф. может быть ламинарной и турбулентной. Ламинарная фильтрация (преим. в мелкозернистых породах) подчиняется закону Дарси: V=kВ·i2, где V скорость фильтрации; i гидравлич. градиент; k коэфф. фильтрации. Линейный закон Ф. нарушается при критич. значении скорости Ф. (число Pейнольдса достигает критич. значения). Tурбулентная Ф. (преим. в трещиноватых, крупнозернистых и обломочных породах) подчиняется квадратичному закону сопротивления: V=kВ·i2. B природных условиях и горн. практике турбулентный режим Ф. встречается крайне редко.

Ф. имеет большое значение при произ-ве горн. работ. Hапр., c увеличением скорости Ф. связаны вынос материала из карстовых полостей и интенсификация развития карстовых процессов в растворимых г. п., потери холода при сооружении лёдопородных завес или тампо-нажного раствора при Барраже. При эксплуатации водопонижающих и водозаборных скважин увеличение градиентов фильтрационного потока вызывает вымывание и вынос в скважину песчано-глинистых частиц из зафильтровой зоны, засорение скважин илистым материалом и снижение их дебита; иногда в прифильтровой зоне наблюдается образование каверн и повышение фильтрационных свойств г. п.

При произ-ве вскрышных работ на карьерах в толще водоносных песчаных пород (напр., плавучими земснарядами) и при резком снижении уровня воды в котлованах происходит увеличение Ф., вызывающее оплывание пород, развитие суффозионных процессов в массиве песчаных пород, c к-рыми связано оседание всей вышележащей толщи и образование на поверхности замкнутых понижений, больших полостей на откосах и провальных воронок на уступах карьеров. При подземной разработке c Ф. связано выпирание пород почвы и отслоение пород кровли, при небольшой мощности водоупоров Внезапные прорывы воды, плывунов и глин в выработки.

Ф. в толще п. и. ускоряет процессы их выветривания и выщелачивания, вызывает изменение физ. и механич. свойств, хим. состава и ухудшение качества добываемого минерального сырья (особенно по фракционному составу и влажности).M. C. Газизов.

См. также:

Водные ресурсы, Водный баланс, Водозаборное сооружение, Гидравлический удар, Оборотное водоснабжение, Осветление воды