(57)【要約】【課題】  温泉水位が高い第１の地質範囲と温泉水位が低い第２の地質範囲が隣接する場合に、温泉水を坑道に誘引することなく温泉水位の平滑化をはかり、上記第１の地質範囲の温泉水位を低下させる。【解決手段】  温泉水位が高い第１の地質範囲Ｉと温泉水位が低い第２の地質範囲IIが隣接している場合に、上記第２の地質範囲IIの温泉水位Ｌ２よりも低い位置で当該第２の地質範囲IIを通過し、さらに上記第２の地質範囲IIの温泉水位よりも低い位置で上記第１の地質範囲Ｉを貫通する略直線上であって、上記第２の地質範囲IIの温泉水位Ｌ２より高い海抜に位置する作業坑道Ａ１を設け、上記作業坑道Ａ１から出発し、上記第２の地質範囲IIの温泉水位よりも低い位置で上記第２の地質範囲IIを通過し、さらに上記第１の地質範囲Ｉを貫通する略直線状の試錐孔Ａ２を設ける。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
温泉水位が高い第１の地質範囲と温泉水位が低い第２の地質範囲が隣接している場合に、
上記第２の地質範囲の温泉水位よりも低い位置で当該第２の地質範囲を通過し、さらに上記第２の地質範囲における通過位置よりも低い位置で上記第１の地質範囲を貫通する略直線上であって、上記第２の地質範囲の温泉水位より高い海抜に位置する作業坑道を設け、
上記作業坑道から出発し、上記第２の地質範囲の温泉水位よりも低い位置で当該第２の地質範囲を通過し、さらに上記第１の地質範囲を貫通する略直線状の試錐孔を設け、
上記試錐孔を介して上記第１の地質範囲と第２の地質範囲を連通させることにより、上記第１の地質範囲の温泉水位を低下させることを特徴とする局部抜湯法。
【請求項２】
高温の温泉水を扱うことを特徴とする請求項１記載の局部抜湯法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉱山を開発する際に、温泉水位を下げる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、地すべり地の斜面において、地下水を地表から差し込んだ水抜きパイプで排水することにより、地すべりを防止する水抜きボーリングが行われており、例えば、地すべり地等の地下水を、水抜きパイプから排水される地下水の流動エネルギーを利用して強制排水して地下水位を低下させ、斜面の安定を図る方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、トンネル掘削を行う際には、掘削箇所の地山前方に地下水が存在すると、切り羽から湧出する水により掘削が困難となる場合があるので、地山に削孔を形成する水抜きボーリングにより地山からの水抜きを行い、地下水位を下げ、切り羽水圧や湧水の減少を図るようにしている。
【０００４】
さらに、地下資源を利用するための鉱山開発では、探査によって地下の何処にどれだけ資源が存在するかを確認し、確認された資源を実際に地表へ取り出す採掘を行う際に、採掘の妨げとなる地下水位を低下させる対策を必要とする場合が多々あり、地下水を排水するためのポンプ設備を例えば鉱山最深部に設けるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−０３６３６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、例えば、マグマによって熱せられた熱水（鉱液）が地下の割れ目や断層に沿って流れる過程で成分を沈殿させた鉱脈型鉱床の鉱山開発では、鉱脈は地底深くに連続して存在しており、特に火山帯などに存在する鉱山では高温の温泉水を伴うことが多い。このような状況においては、高温の温泉水の湧出が操業を妨げるため、鉱脈の採掘に先立って鉱脈中の温泉水を排出することが必要となる。
【０００７】
鉱脈中の温泉水は、鉱山最深部に設けられたポンプ設備などの既知の手段により、排出することが可能である。
【０００８】
しかしながら、この場合、ポンプ設備を中心として、ある一定の範囲内のみ温泉水の水位を低下させた状態を維持することができるが、その影響範囲の内外で急激な水位勾配が生じる。結果的に、温泉水位が高い第１の地質範囲と、温泉水位が低い第２の地質範囲とが隣り合って存在することになり、第１の地質範囲の温泉水の水位を低下させるための設備を別途設ける必要がある。しかし、ポンプ設備は非常に高コストであるため、容易に設けることができない。
【０００９】
また、上記特許文献１に開示されている水抜きの手法は、地すべり地の斜面において、地下水を地表から差し込んだ水抜きパイプで排水する際に、排水された地下水そのものの流動エネルギーを利用して強制排水する方法であり、地すべり等における斜面の安定性を上げる手法として有効であるが、上記問題点の解決に適用することはできない。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、上述の如き従来の状況に鑑み、温泉水位が高い第１の地質範囲と温泉水位が低い第２の地質範囲が隣接する場合に、温泉水を坑道に誘引することなく温泉水位の平滑化をはかり、上記第１の地質範囲の温泉水位を低下させることのできる局部抜湯法を提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的、本発明によって得られる具体的な利点は、以下に説明される実施の形態の説明から一層明らかにされる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述の如き従来の問題点を解決するために、本発明では、温泉水位が高い第１の地質範囲と温泉水位が低い第２の地質範囲が隣接する場合に、上記第２の地質範囲の温泉水位より高い海抜に位置する作業坑道から出発して、上記第２の地質範囲と第１の地質範囲を上記第２の地質範囲の温泉水位よりも低い位置で貫通する試錐孔を設けることにより、温泉水を坑道に誘引することなく温泉水位の平滑化を図る。
【００１３】
すなわち、本発明に係る局部抜湯法は、温泉水位が高い第１の地質範囲と温泉水位が低い第２の地質範囲が隣接している場合に、上記第２の地質範囲の温泉水位よりも低い位置で当該第２の地質範囲を通過し、さらに上記第２の地質範囲における通過位置よりも低い位置で上記第１の地質範囲を貫通する略直線上であって、上記第２の地質範囲の温泉水位より高い海抜に位置する作業坑道を設け、上記作業坑道から出発し、上記第２の地質範囲の温泉水位よりも低い位置で第２の地質範囲を通過し、さらに上記第１の地質範囲を貫通する略直線状の試錐孔を設け、上記試錐孔を介して上記第１の地質範囲と第２の地質範囲を連通させることにより、上記第１の地質範囲の温泉水位を低下させることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る局部抜湯法は、高温の温泉水を扱うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の局部抜湯法では、温泉水位が高い第１の地質範囲と温泉水位が低い第２の地質範囲が隣接する場合に、ポンプ等の動力を有する設備を新たに設置することなく第１の地質範囲の温泉水位を第２の地質範囲の温泉水位程度まで低下させることができ、鉱脈型鉱床の鉱山開発等において、その鉱工業的価値は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の局部抜湯法の一実施例を示す概要図である。
【図２】比較例を示す概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
本発明は、例えば図１に示すように、温泉水位が周辺より高い第１の地質範囲Ｉと低い地質範囲IIが隣接しており、それぞれの温泉水位がＬ１、Ｌ２のようになっている場合に適用される。
【００１９】
尚、上記第１の地質範囲Ｉと第２の地質範囲IIが隣接していることは、坑内から行う鉱脈の調査結果によって明らかなものであり、図１においては、その実情を含め簡略化して示している。
【００２０】
図１において、要作業領域Ｗは、例えば金量が多量に含まれるが鉱脈中に賦存する温泉水のために鉱石採掘が不可能な領域を表している。
【００２１】
従来、鉱脈中の温泉水位を低下させるためには、第１の地質範囲Ｉの水位を低下させるためのポンプ設備を新規に設置して排水しなければならなかったが、ポンプ設備は高コストのため、要作業範囲の金量販売による利益とポンプ設置のコストがバランスせず、実施することができなかった。
【００２２】
本発明では、第２の地質範囲IIの温泉水位レベルＬ２以下を通過し、温泉水位が高い第１の地質範囲Ｉの初期水位Ｌ１より低い位置であって、要作業領域Ｗの下限以下の位置に貫通する略直線のルートとなるように試錐孔Ａ２を設置することにより、上記試錐孔Ａ２を介して上記第１の地質範囲Ｉと第２の地質範囲IIを連通させ、上記第１の地質範囲Ｉの温泉水位を低下させる。
【００２３】
すなわち、本発明に係る局部抜湯法では、温泉水位が高い第１の地質範囲Ｉと温泉水位が低い第２の地質範囲IIが隣接している場合に、上記第２の地質範囲IIの温泉水位Ｌ２よりも低い位置で当該第２の地質範囲IIを通過し、さらに上記第２の地質範囲IIにおける通過位置よりも低い位置で上記第１の地質範囲Ｉを貫通する略直線上であって、上記第２の地質範囲IIの温泉水位Ｌ２より高い海抜に位置する作業坑道Ａ１を設ける。そして、上記作業坑道Ａ１から出発し、上記第２の地質範囲IIの温泉水位よりも低い位置で上記第２の地質範囲IIを通過し、さらに上記第１の地質範囲Ｉを貫通する略直線状の試錐孔Ａ２を設ける。このように、上記試錐孔Ａ２を介して上記第１の地質範囲Ｉと第２の地質範囲IIを連通させることにより、温泉水を作業坑道Ａ１に誘引することなく温泉水位の平滑化をはかり、上記第１の地質範囲Ｉの温泉水位を低下させる。
【００２４】
ここで、上記試錐孔Ａ２を設ける略直線のルートと上記第１の地質範囲Ｉと第２の地質範囲IIの交点を温泉水位以下とし、両方を被圧下とすることで、上記第１の地質範囲Ｉから温泉水を大気圧下にさらすことなく第２の地質範囲IIに移動させ、温泉水に含まれている溶存物質によるスケール付着の発生を防止している。
【００２５】
試錐孔Ａ２の掘削を開始する地点は地表からでもかまわないが、第２の地質範囲IIの温泉水位レベルＬ２より高い位置にある坑道部分で、前記ルートが取れる位置を選択することが好ましい。これは、試錐孔Ａ２の総延長を短くするためと、試錐孔Ａ２を掘削するルートの正確性が向上するからである。
【００２６】
このように上記試錐孔Ａ２を設置することにより、第１の地質範囲Ｉにおいては温泉水位が低下してＬ１Ａとなり、第２の地質範囲IIにおいては図１中のＬ２Ａの位置まで水位が上昇する。これは、温泉水が試錐孔Ａ２を介して移動するためであり、仮に第１の地質範囲Ｉと第２の地質範囲IIの間に不透水性の岩盤があっても、試錐孔Ａ２が貫通すれば実現することができる。
【００２７】
尚、図１中、Ｌ１ＡとＬ２Ａの水位が完全に同一レベルにならないのは、温泉水に働く力は重力だけでなく、湧水量や透水性など複雑な要因が関連しているからだと発明者らは考えている。また、繰り返しになるが、本発明の特徴は、第１の地質範囲Ｉの要作業領域Ｗの下限以下の位置を通過し、第２の地質範囲IIの温泉水位レベルＬ２以下に貫通する略直線のルートとなるように試錐孔Ａ２を設置することである。
【００２８】
実験室的に単純に考えれば、上記Ｌ１ＡとＬ２Ａの両水位は同じレベルになるはずだが、上述の如く温泉水に働く力は重力だけでなく、湧水量や透水性など複雑な要因が関連しており、単純な結果とは違うものとなると考えられる。この複雑な要因を考慮して、本発明のように、試錐孔Ａ２を設置することにより、目標とする要作業領域Ｗの下限以下の位置まで第１の地質範囲Ｉの温泉水位を低下させることができる。
【００２９】
以上詳細に説明したとおり、本発明を適用すれば、ポンプなどの新規設備を設置することなく、温泉水位が高い第１の地質範囲Ｉと温泉水位が低い第２の地質範囲IIが隣接する場合に、第１の地質範囲Ｉの温泉水位を第２の地質範囲IIの温泉水位に近い程度まで低下させることができる。
【００３０】
上述の如くマグマによって熱せられた熱水（鉱液）が地下の割れ目や断層に沿って流れる過程で成分を沈殿させた鉱脈型鉱床の鉱山開発では、鉱脈が地底深くに連続して存在しており、特に火山帯などに存在する鉱山では高温の温泉水を伴うことが多いので、本発明の鉱工業的価値は極めて大きい。すなわち、本発明を適用することにより、操業の妨げとなる高温の温泉水の湧出に効率よく対処することができる。
【実施例１】
【００３１】
実施例１では、それぞれ東西方向に連続する鉱脈を含み、温泉水位Ｌ１が海抜９．３ｍである第１の地質範囲Ｉと、海抜マイナス２０ｍ程度の温泉水位Ｌ２である第２の地質範囲IIが隣接した坑内（坑口は海抜約２６５ｍ）において、北から作業坑道Ａ１、第２の地質範囲II、第１の地質範囲Ｉとなるように設定し、海抜マイナス５ｍ付近の作業坑道Ａ１から試錐孔Ａ２を掘削した。
【００３２】
試錐孔Ａ２は、作業坑道Ａ１から出発し、第２の地質範囲IIにおいては海抜マイナス３０ｍ程度を通過し、第１の地質範囲Ｉにおいて海抜マイナス６０ｍに貫通する略直線状である。また、試錐孔Ａ２の直径は約１０ｃｍであり、総延長（掘進長）は約６００ｍである（図１参照）。
【００３３】
その結果、第１の地質範囲Ｉにおいて温泉水位が約１０ｍ低下し、要作業領域Ｗを温泉水位より上位にすることができ、要作業領域Ｗの鉱脈を採掘することが可能になった。
【比較例１】
【００３４】
比較例１では、図２に示すように、第１の地質範囲Ｉと第２の地質範囲IIの略中間にあって海抜１０ｍ付近に作業坑道Ｂ１を設け、この作業坑道Ｂ１から、第１の地質範囲Ｉの海抜マイナス５ｍ付近に試錐孔Ｂ２（掘進長約３５０ｍ）を、また、第２の地質範囲IIの海抜マイナス２０ｍ付近に試錐孔ｂ（掘進長約７０ｍ）を設置した。これ以外は、実施例１と同様である。
【００３５】
その結果、第１の地質範囲Ｉにおいては、温泉水位は約１ｍしか低下せず、温泉水を坑道に誘引することなく温泉水位の平滑化をはかることはできず、ポンプ設備を設けなければ要作業領域Ｗを採掘可能にすることはできなかった。
【符号の説明】
【００３６】
Ｉ  第１の地質範囲、II  第２の地質範囲、Ｗ  要作業領域、Ａ１  作業坑道、Ａ２  試錐孔
【図１】
2013014968.tif 000003
【図２】
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