ВОДООТЛИВ — удаление шахтных и карьерных вод из горных выработок .
11. Насосные камеры и водосборники. Схема.
ВОДООТЛИВ — удаление шахтных и карьерных вод из горных выработок .
При подземной разработке различают главный водоотлив, предназначенный для откачки общешахтного притока воды, и участковый водоотлив — для перекачки воды из отдельных участков шахты к водосборникам главного водоотлива (реже непосредственно на поверхность земли). В редких случаях применяется центральный водоотлив, когда несколько шахт имеют общую водоотливную установку, и региональный, обеспечивающий водоотлив всего района в целом.
Водоотлив по схеме откачки воды на поверхность разделяется на прямой, когда откачка воды из главного водосборника производится сразу на поверхность, и ступенчатый, когда из нижних горизонтов через стволы (реже скважины) вода перекачивается в промежуточные водосборники вышележащих горизонтов и затем на поверхность (рис. 1).
Реже применяются другие схемы водоотлива, например, с передачей воды в расположенную выше (у ствола) насосную камеру, с перепуском воды из вышележащего горизонта и др. В систему шахтного водоотлива входят: устройства для регулирования внутришахтного стока (водоотводные канавки, трубопроводы, перекачные насосы), водосборники, насосные станции с водозаборными колодцами и водоотливными установками, с всасывающими и нагнетательными трубопроводами. Устройства для регулирования стока внутришахтных вод включают трубопроводы и канавки для отвода воды в участковые и главные водосборники.
Шахтные водосборники и насосные камеры располагают с учётом гипсометрии подошвы полезных ископаемых, состава горных пород, схем вскрытия и других горно-геологических и горнотехнических условий. Насосная камера с водоотливными установками помещается у водосборника и соединяется с ним выработками. При притоке воды более 50 м3/ч главная водоотливная установка состоит из 3 одинаковых насосов (рабочего, резервного и находящегося в ремонте), каждый из которых рассчитывается на откачку за 20 часов суточного нормального притока. Всасывающая труба каждого из насосов при притоке воды до 100 м3/ч опускается в один общий водозаборный колодец, а при притоке более 100 м3/ч — в отдельные колодцы. Для главного водоотлива на шахтах (рис. 2) применяются в основном центробежные многоступенчатые секционные насосы в горизонтальном исполнении, допускающие содержание механических примесей в воде (частицы до 0,1-0,2 мм) до 0,1-0,2%.
Для проектирования шахтной водоотливной установки необходимы следующие исходные данные:
1. Глубина шахты до горизонта, на котором проектируется водоотливная ус-
тановка Нш , м.
2. Нормальный суточный приток воды Qн , м3/сут.
3. Максимальный суточный приток воды Qм , м3/сут.
4. Кислотность шахтной воды, рН.
5. Категория шахты по газу и пыли.
6. Угол наклона ствола шахты a, град.
В процессе проектирования необходимо:
1. Выбрать схему водоотлива, место расположения насосной камеры и водосборников.
2. Выбрать тип насосов и количество рабочих колес (для секционных).
3. Проверить устойчивость работы насосных агрегатов.
4. Подобрать трубы для нагнетательного и всасывающего трубопроводов.
5. Построить характеристику водоотливной сети и определить рабочий режим насоса.
6. Определить мощность на валу насоса и выбрать приводной электродвигатель.
7. Определить количество насосов и водоотливных ставов, а также организацию работы насосных агрегатов при откачке нормального и максимального притоков.
8. Определить годовой и удельный расходы электроэнергии на водоотлив (если известна производительность шахты, определить стоимость 1 т угля по водоотливу).
9. Выбрать аппаратуру автоматизации водоотливной установки.
10. Определить емкость водосборника.