DE4332422C1 - Verfahren zur Horizontalentwässerung von überkippten Böschungen - Google Patents
Verfahren zur Horizontalentwässerung von überkippten BöschungenInfo
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- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B11/00—Drainage of soil, e.g. for agricultural purposes
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren der Horizontalentwäs
serung zur Reduzierung von Wasserzuflüssen in Kippen, vor
rangig im Bergbau.
In Tagebauen ist es notwendig, den Grundwasseranstieg in
Kippen zu steuern, insbesondere dann, wenn der Grundwasser
anstieg schneller als der Verhiebsfortschritt dieser Kip
penböschungen vor sich geht oder der Tagebau kurz- oder
langfristig stillgelegt bzw. beendet wird. Neben horizonta
len Entwässerungsverfahren werden in der Praxis vorrangig
vertikale Entwässerungsverfahren und sogenannte Abdich
tungsverfahren angewendet. In der Regel werden im Tagebau
vertikale Entwässerungsanlagen eingesetzt, wie Filterbrun
nen, Filterlanzen, Sammelbrunnen, Gravitationsbrunnen und
Schluckbrunnen. Prinzipiell können diese vertikalen Entwäs
serungsanlagen trocken oder naß gebohrt hergestellt werden.
Der Nachteil der Herstellung von Bohrungen im Trockenbohr
verfahren ist, daß durch die vertikale und oszillierende
Bewegung der Futterrohrtouren im unmittelbaren Kontaktbe
reich zwischen diesen und den durchbohrten Gebirgsschichten
eine verdichtete Zone entsteht, die die Permeabilität der
Bohrungswand herabsetzt. Bei der Herstellung von Bohrungen
in Spülbohrverfahren entsteht, bedingt durch die Infiltra
tion der Spülflüssigkeit ins Gebirge und hervorgerufen
durch den im Bohrloch herrschenden hydrostatischen Über
druck, eine Filterkruste an der Bohrlochwand. Sowohl die
Filterkruste als auch die verdichtete Zone wirken gegenüber
dem der Bohrung zuströmenden Grundwasser abdichtend und
setzen die Leistungsfähigkeit der vertikalen Wasserfas
sungsanlagen herab. Dies führt dazu, daß infolge der Fil
trationswiderstände Restwasserstände im Grundwasserleiter
verbleiben, so daß das eigentliche Ziel der Entwässerung
nur zum Teil erreicht wird. Die Beseitigung dieser Hinder
nisse ist sehr kostspielig und zeitaufwendig.
Bei dem Abdichtungsverfahren verhindern Dichtungswände den
Wasserzufluß aus dem gewachsenen Gebirge in die Kippe, wäh
rend Dichtungsschleier, aus gering durchlässigem Material
bestehend, sowohl auf dem Kippenliegenden als auch auf Kip
penböschungen oder Kippenbermen angeordnet sein können. Die
von der Stärke und dem Durchlässigkeitsbeiwert des Dich
tungsmaterials abhängige Wirkung dieser Dichtungselemente
ist nicht absolut, es wird nur eine Reduzierung des in die
Kippe eindringenden Wassers erzielt. Im Bergbau werden aber
auch offene Wasserhaltungen unter Berücksichtigung der spe
ziellen geologischen Verhältnisse angelegt. Dies kann ein
mal durch Anbringen von Schlitzgräben am Rand der Kippe
oder durch Grabensysteme, die am tiefsten Punkt des Tage
baues angelegt werden, geschehen. Dabei wird das in den
Erdboden einsickernde Wasser gesammelt und abgeleitet. Auch
eine Absaugung über Rohre und Schläuche mittels Pumpen ist
möglich. Bei diesem Verfahren ist jedoch eine zusätzliche
Sicherung der Böschungen des Stauraumes notwendig, auch
wird das umliegende Gebirge nicht entwässert.
Bei den horizontalen Entwässerungsverfahren muß unterschie
den werden zwischen Rohr- oder Strangdränagen, Flächendrä
nagen und Horizontalbohrungen. Drähnrohre können z. B. aus
Plaste, Keramik oder Textilien sein, werden in unterschied
licher Art und Weise in künstlichen Gräben oder Dränschäch
ten einzeln oder gebündelt horizontal bzw. steigend oder
fallend verlegt und haben die unterschiedlichsten Formen.
Nachteil der Rohrdränagen ist, daß sie bei einem hohen
Feinkornanteil des Kippenbodens nicht mehr verlegt werden
können sowie nur eine örtlich begrenzte Wirksamkeit haben.
Bei Mischbodenkippen werden häufig Flächendränagen aus
einem Gemenge von Sand und Kies geschüttet, wobei die Dicke
der Schicht mindestens 5 m betragen muß. Auch Kunststoffe
werden schon als Flächenfilter in Form von Matten einge
setzt. Nachteil dieser Dränageart ist, daß keine Regulie
rung entsprechend der Wasserabgabe des Kippenmaterials er
folgt.
Auch ist die Aufnahmefähigkeit des Versickerungshorizontes
begrenzt. In der Praxis werden deshalb oft die Rohr- und
Flächendränagen kombiniert. Dabei wurde jedoch festge
stellt, daß an den Kontaktflächen zwischen Dränrohr, Drän
fläche und Kippenboden Widerstände auftreten, die den mög
lichen Volumenstrom in der Gesamtdränage bemessen. Der Ab
riß von Dränagen ist ein weiteres Risiko und führt zur un
kontrollierten Bewässerung der Kippe an der Abrißstelle.
Bekannt ist auch, Böschungen horizontal zu entwässern und
das austretende Wasser in einem Graben oder Sammelrohr ab
zuleiten. Sowie aber diese Böschungen überkippt werden,
wird die Böschung nicht mehr entwässert und das Wasser
dringt in die Kippe ein.
Insgesamt muß eingeschätzt werden, daß die bekannten Ver
fahren keine vollständige Entwässerung sichern. Bereits ge
ringe Restwassermengen können aber zu erheblichen Betriebs
erschwernissen führen.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, Was
serzuflüsse aus einer überkippten Böschung in eine Kippe
vor dem Austreten zu fassen, abzuleiten und somit zu redu
zieren, damit den Grundwasserwiederanstieg in der Kippe ab
zuschwächen und die Standsicherheit der Kippenböschung wäh
rend des Tagebaubetriebes und nach dessen Beendigung zu
gewährleisten und möglichst zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des
Anspruchs dargelegten Merkmale der Erfindung gelöst.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbeson
dere darin, daß sowohl kurzfristige Entwässerungsschwer
punkte, wie das Überwinden von Muldenstrukturen oder sai
sonbedingte Stillegungen des Verkippungsbetriebes, ebenso
entspannt werden, als auch langfristige Situationen, wie
z. B. Stundung von Betrieben und Offenhalten von Rand
schläuchen.
Die Erfindung wird nachstehend am Ausführungsbeispiel der
Abriegelung von Zuflüssen zu einer Förderbrückenkippe gemäß
der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 die Schnittdarstellung des Entwässerungssystems,
Fig. 2 den Lageplan der Entwässerungsanlage.
An der Basis des die Kippe bewässernden Kohleflözes 1 wer
den Horizontalbohrungen 2 geteuft. Diese Horizontalbohrun
gen 2 können von der Böschung 8 aus fächerförmig im Liegen
den des wasserführenden Horizontes eingebracht werden. Das
Wasser fließt zunächst frei aus der Horizontalbohrung 2 aus
und wird so lange wie möglich in einem Graben 3, der zwi
schen der Böschung 8 und der Kippe 4 angeordnet ist, abge
leitet. Dieser Graben 3 trägt selbst gleichzeitig zur Ent
wässerung der Kippenbasis bei. Vor dem Überkippen des Bohr
loches wird dieses mittels dem Rohrstutzen 5, der in das
Bohrloch geschoben und an den Rändern z. B. durch Ton abge
dichtet wird, in ein unmittelbar an der Böschungskante ver
legtes Sammelrohr 6 eingebunden, das das Wasser in Verkip
pungsrichtung ableitet. Die Rohrleitung wird so lange wie
notwendig entsprechend der Verkippung mitgeführt. Wird das
System nicht mehr benötigt, erfolgt das Blindsetzen des
Sammelrohres 6. Durch den sich jetzt aufbauenden Gegendruck
im Rohrsystem erfolgt, zeitlich verschoben, die Speisung
der Kippe im ursprünglichen Bereich der Bohrungen.
Will man dies verhindern, so kann über die nach Übertage
verlegte Steigleitung 7 auch jetzt noch Wasser aus dem Sys
tem weiter abgepumpt werden. Alternativ ist es möglich, daß
z. B. über gezielte Versickerungen eine Wasserableitung er
folgt.
Claims (1)
- Verfahren zur Horizontalentwässerung von überkippten Bö schungen, wobei die wasserführende Schicht einer Böschung von der zur Kippe hin offenen Böschung aus mittels Horizon talbohrungen entwässert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das aus den Horizontalbohrungen austretende Wasser in einen so lange wie technologisch möglich offenen, zwischen Bö schung und Kippe gelegenen Graben bei gleichzeitiger Ent wässerung der Kippenbasis abgeleitet wird und vor der Über kippung des Grabens die Horizontalbohrungen in ein auch nach der Überkippung der Böschung das Wasser sicher ablei tendes Sammelrohr fest eingebunden werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934332422 DE4332422C1 (de) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | Verfahren zur Horizontalentwässerung von überkippten Böschungen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934332422 DE4332422C1 (de) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | Verfahren zur Horizontalentwässerung von überkippten Böschungen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4332422C1 true DE4332422C1 (de) | 1995-03-02 |
Family
ID=6498446
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19934332422 Expired - Lifetime DE4332422C1 (de) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | Verfahren zur Horizontalentwässerung von überkippten Böschungen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4332422C1 (de) |
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1993
- 1993-09-24 DE DE19934332422 patent/DE4332422C1/de not_active Expired - Lifetime
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