Система водоотлива горного предприятия

Система водоотлива горного предприятия

Использование: в горной промышленности. Система водоотлива горного предприятия с перепуском воды с промежуточных горизонтов на нижележащий горизонт содержит насосную установку на нижнем горизонте, нагнетательный трубопровод 4 и перепускные трубопроводы 7, 8 с вышележащих горизонтов, оборудованные задвижками 5, 9, 10 и обратными клапанами 6, 11, 12. Насосная установка выполнена в виде многоступенчатого центробежного насоса 2. Перепускные трубопроводы 7, 8 подсоединены к входам колес центробежного насоса 2 в соответствии с напорами в перепускных трубопроводах 7, 8 на уровне установки насосного агрегата. Изобретение направлено на снижение расхода энергии электроприводом водоотливных установок. 1 ил.

Изобретение относится к водоотливным установкам с многоступенчатыми секционными насосными агрегатами и может найти применение на шахтах и рудниках при ведении горных работ одновременно на нескольких горизонтах.

Известен ряд систем водоотлива при одновременном ведении горных работ на нескольких горизонтах, основные из которых применительно к водоотливу с двух горизонтов рассмотрены, например, в книге (ХАДЖИКОВ Р.Н. Горная механика. Москва, Недра, 1973, с.158, рис.109а-д).

По первому варианту водоотливные установки расположены на каждом горизонте и выдают воду на поверхность по индивидуальным трубопроводам. По второму варианту водоотливная установка нижнего горизонта перекачивает воду в водосборник водоотливной установки верхнего горизонта, которая выдает суммарный приток вод на поверхность. По третьему варианту вода с нижнего горизонта подается насосом во всасывающую трубу насоса верхнего горизонта, которым транспортируется на поверхность.

Недостатками указанных вариантов систем водоотлива горного предприятия является наличие водоотливных установок на каждом горизонте, сложность их обслуживания и контроля вследствие их пространственной рассредоточенности.

По четвертому варианту водоотливная установка оборудуется только на нижнем горизонте, а из водосборника верхнего горизонта вода спускается по трубе в водосборник нижнего горизонта, откуда суммарный приток выдается насосом на поверхность. Преимущество данного варианта заключается в наличии только одной водоотливной установки, что снижает капитальные и эксплуатационные затраты, упрощает обслуживание и контроль за работой системы водоотлива. Недостатком данного варианта являются дополнительные затраты энергии на транспортирование перепущенной с верхнего горизонта воды на расстояние между горизонтами.

В пятом варианте, принятом за прототип, этот недостаток устранен благодаря использованию значительной части энергии воды верхнего горизонта для водоотлива. В данном варианте, так же как и в предыдущем, водоотливная установка размещена только на нижнем горизонте и выдает на поверхность суммарный приток воды с верхнего и нижнего горизонтов. Водоотливная установка состоит из двух последовательно соединенных насосов низкого и высокого давления с одним приводным электродвигателем между ними. Насосы соединены последовательно, а вода с верхнего горизонта по трубопроводу с задвижкой и обратным клапаном поступает в рабочее колесо второго насоса, «которое при транспортировании воды с нижнего горизонта создает такой же напор, как у перепускаемой сверху воды на уровне насоса». Суммарный приток воды вторым насосом по трубопроводу выдается на поверхность. Т.е. известна система водоотлива горного предприятия с перепуском воды с промежуточных горизонтов на нижележащий горизонт, содержащая насосную установку на нижнем горизонте, нагнетательный трубопровод и перепускные трубопроводы с вышележащих горизонтов, оборудованные задвижками и обратными клапанами.

Рассматриваемый вариант системы водоотлива горного предприятия имеет ряд недостатков.

1. Необходимость применения двух насосных агрегатов.

2. Один из насосных агрегатов должен иметь специальной конструкции сальниковое уплотнение на всасывающей стороне, допускающее подвод воды на всас насоса под высоким давлением.

3. Сложность привода двух насосов от одного электродвигателя — необходим специальный электродвигатель с муфтами с двух сторон, что приводит к увеличению габаритов установки, усложнению монтажа и обслуживания.

Изобретение направлено на решение задачи упрощения и удешевления системы водоотлива горного предприятия с перепуском воды на нижний горизонт.

Технический результат достигается тем, что в системе водоотлива горного предприятия с перепуском воды с промежуточных горизонтов на нижележащий горизонт, содержащей насосную установку на нижнем горизонте, нагнетательный трубопровод и перепускные трубопроводы с вышележащих горизонтов, оборудованные задвижками и обратными клапанами, согласно изобретению насосная установка выполнена в виде многоступенчатого центробежного насоса, а перепускные трубопроводы подсоединены к входам колес центробежного насоса в соответствии с напорами в перепускных трубопроводах на уровне установки насоса.

Сущность предлагаемой системы водоотлива горного предприятия поясняется чертежом.

Система содержит расположенную на нижнем горизонте насосную установку, содержащую водосборник 1, многоступенчатый центробежный насос 2 с приводным электродвигателем 3 и нагнетательным трубопроводом 4, оборудованным задвижкой 5 и обратным клапаном 6, перепускные трубопроводы 7, 8 с вышележащих горизонтов, подсоединенные через задвижки 9, 10 и обратные клапаны 11, 12 к входам колес центробежного насоса 2 в соответствии с напорами в перепускных трубопроводах на уровне установки насосного агрегата.

Основной приток поступает в водосборник 1, приток с вышележащего горизонта, расположенного на высоте H₁, спускается по трубопроводу 7, а с горизонта, расположенного на высоте H₂, — по трубопроводу 8 к входам рабочих колес насоса 2 в соответствии с напорами в соответствующих перепускных трубопроводах. Трубопровод 4 подсоединен к выходу последнего колеса насоса и служит для выдачи суммарного притока на высоту Н₃. Подача насоса О₃ равна сумме притоков Q, Q₁ и Q₂ воды соответствующих горизонтов.

Регулировка режима работы насосного агрегата осуществляется при помощи задвижек 5, 9, 10, установленных на трубопроводах 4, 7 и 8.

Предлагаемая система водоотлива горного предприятия при одновременном ведении горных работ на нескольких горизонтах позволяет использовать для целей водоотлива один насос обычной конструкции и один приводной электродвигатель, что существенно упрощает организацию водоотлива, сокращает капитальные и эксплуатационные затраты на ее монтаж и эксплуатацию.

Система водоотлива горного предприятия с перепуском воды с промежуточных горизонтов на нижележащий горизонт, содержащая насосную установку на нижнем горизонте, нагнетательный трубопровод и перепускные трубопроводы с вышележащих горизонтов, оборудованные задвижками и обратными клапанами, отличающаяся тем, что насосная установка выполнена в виде многоступенчатого центробежного насоса, а перепускные трубопроводы подсоединены к входам колес центробежного насоса, в соответствии с напорами в перепускных трубопроводах на уровне установки насоса.

АСУ ТП для горнодобывающей промышленности

Автоматизация горнодобывающей промышленности – одна из консервативных отраслей. На большинстве этапов производственные цепочки работают по старинке, так, как это происходило несколько десятилетий назад. Модернизация добывающих предприятий – вопрос не только повышения их эффективности и прибыльности, но и безопасности. Наша компания предлагает клиентам системы автоматизации производства горнодобывающей промышленности, позволяющие вывести процессы на новый уровень эффективности и рентабельности.

Цели производственной автоматизации

Автоматизация технологических процессов горнодобывающей промышленности осуществляется для достижения ряда целей:

• Повышение продуктивности добычи (объемов и качества сырья).
• Сокращение издержек, в особенности улучшение показателей энергоэффективности как подземных, так и наземных работ.
• Оптимизация штатного состава за счет механизации технологических процессов, которые ранее выполнялись или контролировались вручную.
• Повышение стандартов безопасности с помощью своевременного предотвращения аварийных ситуаций, регулярной самодиагностики состояния оборудования на всех участках производственной цепочки.

Комплексный подход к проектированию АСУ ТП на шахтах и других типах предприятий, специализирующихся на полезных ископаемых, позволяет успешно реализовать поставленные цели.

Этапы внедрения АСУ ТП

Наши специалисты работают по устоявшейся схеме, которая позволяет в оптимальные сроки выработать подходящее решение для предприятия-заказчика.

• На первом этапе происходит предпроектное обследование. Эксперты компании устанавливают, в каком состоянии оборудование, как управляются системы, как происходит взаимодействие разных участков производственной цепочки, сколько персонала задействовано и многие другие значимые факторы.
• На основании полученных данных осуществляется проектирование. Цена каждой разработки может значительно отличаться, так как предприятия отличаются по уровню оснащенности, подготовки сотрудников и другим моментам. Итоговая стоимость рассчитывается индивидуально.
• Закупка необходимого оборудования. Далеко не всегда шахты оснащены современной техникой. Автоматизация оборудования горнодобывающей промышленности зачастую требует технологического обновления многих узлов сразу. Если же предприятие инвестировало в модернизацию ранее, то требуется только установка шкафов управления, контроллеров, датчиков – элементов АСУ ТП.
• Монтаж системы – следующий этап работы. Задача наших специалистов – объединить все элементы в единый механизм, управляющий как технологическими системами и устройствами, так и вспомогательными, отвечающими за жизнеобеспечение (тепло, вода, подача воздуха) и безопасность (пожаротушение, сигнализация, связь с подземными участками работ, где задействованы люди).
• Пусконаладка с последующим исправлением возможных неточностей, сбоев, выявленных проблем.
• Послепродажный сервис – обслуживание АСУ уже после завершения проекта внедрения.

Подземные и наземные элементы систем управления

Автоматизация технологических процессов в горнодобывающей отрасли подразделяется на несколько блоков:

• Проектирование и монтаж объектов предприятия (поверхностных комплексов): конвейеры, дозаторные установки и другие важнейшие узлы.
• Автоматизация и диспетчеризация подземных комплексов, где акцент делается на взрывозащищенные элементы: шкафы управления изготавливаются из материалов повышенной прочности.
• Обеспечение безопасности. Ключевой элемент – система газового контроля, практически исключающая взрывы и обвалы шахт.

Чтобы начать разработку проекта, обратитесь в главный офис нашей компании в Санкт-Петербурге или свяжитесь с нами по телефону. Мы работаем с производственными площадками по всей России и за рубежом.

Вопрос конкуренции стоит довольно остро в сегодняшних реалиях. Те, кто используют устарелые технологии, не славятся качеством и часто растягивают сроки работы. Такие компании стают непригодными для развивающегося ринка и быстро теряют своих клиентов. Выход из положения один – максимальная автоматизация процессов . Установка цифровых систем усовершенствует систему безопасности для работников и позволит им делать работу в разы быстрее.

Автоматизация системы горнодобывающей промышленности

Экстремальные условия, опасная местность и тяжелый труд работников – это условия работы в горнодобывающей отрасли. Все факторы можно изменить и сделать работу в шахте проще и эффективнее с помощью автоматизации горнодобывающих предприятий . Реализовать план по добыванию сырья станет проще, увеличится спрос и капитал.

Основные задачи, которые выполняет автоматизированная система управления : экономия, продуктивность, экологичность, безопасность. Рассмотрим подробнее каждую из них.

• меньшее количество потребляемой энергии;
• сокращение штата сотрудников.

• прогнозирование объемов добычи сырья;
• упрощение подготовки отчетности;
• управление и контроль процессов на всех этапах добывания и переработки сырья.

Экологичность (установка системы жизнеобеспечения):

• электроснабжение;
• вентиляция;
• водоотлив.

• газовый контроль;
• пожаротушение;
• громкая связь.

С помощью АСУ ТП промышленности можно увеличить производительность на 50%. Для работников будут обеспечены комфортные условия, что в свою очередь минимизирует риск аварийных ситуаций.

Какая система управления подойдет для моего предприятия?

Специалисты компании Evomatics предложат индивидуальные решения, которые подойдут под особенности Вашей компании. Мы выполняем как отдельные этапные работы, так и заказы «под ключ». Предоставим отчет по количеству выполненной работы в любой момент.

Если у Вас есть вопросы, отправьте нам запрос или звоните. Вы также можете обратиться за консультацией в главный офис в Санкт-Петербурге. Свяжитесь с нами сегодня, и мы начнем разработку плана уже в течение пары дней.

Научная электронная библиотека

Главные шахтные насосные установки расположены в специальной насосной камере, вблизи околоствольного двора на свежей струе воздуха. По ПБ главные водоотливные установки и установки капитальных уклонов с притоком воды более 50 м3/ч должны иметь не менее трех насосных агрегатов. Производительность каждого агрегата должна обеспечить откачку нормального суточного притока воды не более чем за 20 ч [6].

Насосные камеры. Насосы и аппаратура автоматизации водоотливных установок размещаются обычно в специальных горных выработках – насосных камерах. Насосная камера 1 наклонным ходком 8 соединяется с околоствольным двором и трубно-кабельным ходком 4 – со стволом 5, а с помощью труб с задвижками – с водосборником (рис. 4.4).

На рис. 4.4. представлена типовая технологическая схема главного водоотлива шахты (а) и план горных выработок (б):1 – насосная камера; 2 – водосборник; 3 – всасывающий колодец; 4 – трубный ходок; 5 – ствол; 6 – отстойник шахтных вод; 7 – подземная электроподстанция; 8 – ходок в околоствольный двор; 9 – насосы; 10 – трубопровод.

Рис. 4.4. Технологическая схема главного водоотлива шахты

Обычно насосная камера располагается на свежей струе в околоствольном дворе и примыкает к подземной подстанции. Размеры насосной камеры определяются числом и размерами применяемых насосных агрегатов, которых по правилам безопасности должно быть не менее трех (один в работе, один в резерве и один в ремонте). Устройство насосной камеры должно обеспечивать безопасную эксплуатацию оборудования, удобную его доставку и монтаж, а также свободный доступ при обслуживании насосных агрегатов. Для предотвращения затопления насосной камеры пол ее следует располагать на 0,5 м выше отметки околоствольного двора.

Для размещения всасывающих трубопроводов насосная камера оборудуется групповыми или индивидуальными колодцами 3, соединенными с водосборником 2 через приемный коллектор или непосредственно.

Насосные камеры могут располагаться выше и ниже уровня воды в водосборнике. В первом случае насосы имеют положительную, а во втором – отрицательную высоту всасывания, т. е. работают с подпором, что является благоприятным обстоятельством, так как исключает появление кавитации в насосах и необходимость их заливки. Однако недостатками камер, располагаемых ниже уровня воды в водосборнике (погружных), являются трудность обеспечения их герметичности (вода из водосборника попадает в камеру) и большие капитальные затраты. Насосные камеры в зависимости от местных условий, располагаются выше или ниже уровня воды в водосборнике [6].

Главная водоотливная установка шахты (рис. 4.5) должна иметь не менее двух водоотливных трубопроводов: один – рабочий, другой – резервный. Нагнетательный трубопровод из насосной камеры к стволу прокладывают по наклонному ходку 4 и соединяют со стволовым трубопроводом на высоте 12 – 15 м над отметкой околоствольного двора. Нагнетательные трубопроводы в насосной камере соединяют в кольцо и устанавливают задвижки так, чтобы каждый из насосных агрегатов мог работать на любой из трубопроводов.

Рис. 4.5. Шахтные насосные станции:
а – заглубленная; б – нормального типа

Главные и участковые водоотливные установки должны иметь водосборники, состоящие из двух и более горных выработок. Вода по канавам поступает в крылья водосборника 6, откуда по каналу течет в коллектор и далее – во всасывающие (водосливные) колодцы 7.

Всасывающие колодцы делают круглого сечения с диаметром 1 м и располагают не ближе 2 м от фундамента насосной установки. В стенки колодца заделывают скобы для удобного спуска в колодец.

Расположение насосных установок в камере

Насосная камера должна быть соединена с околоствольным двором двумя ходками с герметически закрывающимися дверями и наклонным ходком под углом 25 – 300 со стволом, на высоте не менее 7 м от уровня пола насосной камеры. По наклонному ходку выводятся в ствол трубы и кабели, а также осуществляется связь камеры с поверхностью при затоплении.

Заглубленные водоотливные установки, расположенные ниже уровня воды в водосборнике

Водоотливные установки с расположением ниже уровня воды в водосборнике широко используют в горнорудной промышленности в условиях притоков шахтных вод от 1000 до 20000 м3/ч. Применяют три типа установок: заглубленные насосные камеры; установки с вертикальными насосами и с подкачивающим насосом.

К достоинствам установок относятся: надежность в работе; отсутствие сбросов нагрузки или подсосов воздуха во всасывающей системе насоса; значительная наработка на отказ сальниковых уплотнении при воздействии на них незначительного избыточного давления вместо вакуума. Расширяется область применения высокооборотных и спиральных насосов с высоким к.п.д. и малой высотой всасывания.

К недостаткам установок следует отнести большой объем проходки горных выработок во всем водоотливном комплексе, сложность строительства и монтажа оборудования.

При строительстве и эксплуатации заглубленных водоотливных установок необходимо руководствоваться положениями Ростехнадзора РФ [7].

Основные детали центробежных насосов

Рабочее колесо (рис. 4.6) образовано двумя стенками – дисками криволинейной формы (закрытое) и одной стенкой криволинейной формы (открытое), к которым прикреплены лопасти 3, составляющие одно целое с его стенками. Лопасти колеса начинаются у входного отверстия и продолжаются до его наружного диаметра. Задний диск 1 в центральной части заканчивается утолщенной втулкой (ступицей) 2, которая служит для закрепления колеса на валу [5].

Открытые колеса применяются при небольших напорах и перекачивании густых и загрязненных жидкостей. Роль переднего диска выполняет стенка корпуса насоса. Изменяя расстояние между торцами лопастей и стенкой корпуса, регулируют производительность насоса.

Рис. 4.6. Рабочие колеса закрытого типа:
а – с односторонним входом; б – с двусторонним входом; в – открытого типа; 1 – задний диск; 2 – втулка; 3 – лопасти; 4 – передний диск

Большинство центробежных насосов изготовляют с рабочими колесами закрытого типа. На наружной поверхности их переднего диска имеется кольцевой выступ для сведения до минимума объемных утечек в зазор между расточкой корпуса и наружной поверхностью этого кольцевого выступа.

В колесах с удельной быстроходностью до 100 лопастям придается цилиндрическая форма, а при большей быстроходности их выполняют в виде лопастей двоякой кривизны.

Рабочие колеса в большинстве случаев отливают из чугуна, стали, бронзы, капрона или других материалов, при этом для перекачивания кислотных вод они отливаются из хромистой или хромоникелевой стали.

Всасывающий подвод предназначен для обеспечения равномерного заполнения входа жидкости во всасывающие отверстия колеса с минимальными потерями давления. В случае неравномерного его заполнения в насосах с двусторонним входом появляется усилие вдоль оси колеса, стремящееся сместить колесо в этом направлении.

В настоящее время всасывающие подводы изготовляют в виде прямолинейного конического патрубка (рис. 4.7, а), кольцевого подвода (рис. 4.7, б) и полуспирального подвода (рис. 4.7, в).

Конический патрубок обычно применяется в одноступенчатых консольных насосах.

Рис. 4.7. Формы всасывающих подводов воды:
а – прямолинейный конический патрубок; б – кольцевой; в – полуспиральный

В кольцевом подводе равномерное заполнение нарушается за счет вращения потока перед колесом и вследствие этого вокруг вала образуется вихревая зона. Подобный подвод встречается только в насосах с разъемом в плоскости, перпендикулярной валу машины.

Для устранения вихревой зоны подвод воды осуществляют патрубками полуспирального типа, снабженными «языком». Он делит всасывающее отверстие как бы на две зоны. Половина всей жидкости поступает сразу в колесо, а вторая ее часть движется с постоянной скоростью вдоль спиральной камеры и вытекает тоже в колесо. Этот подвод применяется во всех многоступенчатых насосах со спиральным отводом воды после колеса и в одноколесных насосах с двусторонним всасыванием.

Вал насоса изготовляется из кованой мартеновской или нержавеющей стали. Рабочие колеса на нем закрепляются либо на резьбе, либо на шпонках, а весь ротор в единое целое стягивается с помощью двух гаек на его концах. Между рабочими колесами устанавливаются дистанционные втулки. Они упираются в торец втулок рабочих колес. Для обеспечения спокойного хода и безопасного перехода через критическое число оборотов ротора насоса подвергается статической и динамической балансировкам.

Сальники устанавливаются в пространство между кожухом и валом для герметизации места его выхода. В качестве набивки применяют пеньку, хлопок, бумажную пряжу, пропитанные салом вместе с графитом.

Подшипники насоса служат для поддержания ротора насоса в рабочем положении и обеспечения его беспрепятственного вращения. В большинстве случаев центробежные насосы имеют подшипники скольжения с чугунными вкладышами с баббитовой заливкой и жидкостной смазкой либо шариковые или роликовые подшипники с жидкой или густой смазкой.

В ряде скважинных насосов применяют подшипники с водяной смазкой – резиновые, пластиковые, текстолитовые и из других материалов.

Аппараты для отвода воды из рабочего колеса. В связи с тем, что скорость движения воды в трубопроводе обычно значительно меньше скорости на выходе из колеса, излишек кинетической энергии в насосах преобразовывают в давление (статический напор) в специальных аппаратах, устанавливаемых сразу же после рабочего колеса. В качестве таких аппаратов применяют спиральный корпус, конический диффузор, кольцевой диффузор, направляющий аппарат.

В таких аппаратах жидкость, покидая рабочее колесо 1 (рис. 4.8, а), сразу же поступает в спиральную камеру 2. В этой схеме преобразование динамического напора в статический связано с большими потерями энергии, поэтому в современных конструкциях насосов спираль играет только роль резервуара для сбора и отвода воды и скорость в ней всюду остается постоянной. Преобразование скорости в давление с незначительными потерями в настоящее время осуществляют в прямолинейном коническом диффузоре 3 за насосом. Если между спиральной камерой 2 и колесом 1 расположить кольцевой диффузор 4, охватывающий рабочее колесо по внешней окружности, то в нем скорость движения воды по мере прохождения через кожух будет постепенно понижаться, так как площадь его вдоль радиуса возрастает от входа к выходу. Потери на преобразование динамического напора в статический в рассматриваемой схеме (рис. 4.8, б) будут меньше, чем в предыдущей схеме.

Вместо кольцевого диффузора в рудничных насосах широко применяют диффузоры с направляющими лопатками, показанные на рис. 4.8, в. Направляющий аппарат 5 состоит из ряда неподвижных лопаток, образующих между собой каналы, имеющие форму, соответствующую действительному направлению воды, выбрасываемой из вращающегося рабочего колеса.

Корпус насоса отливается из чугуна при давлении до 40 ат и из стали при больших давлениях.

Рис. 4.8. Аппараты для отвода воды из рабочего колеса:
а – спиральный кожух и конический диффузор; б – кольцевой диффузор
и спиральный отвод; в – направляющий аппарат и спиральный кожух;
1 – рабочее колесо; 2 – спиральная камера; 3 – конический диффузор;
4 – кольцевой диффузор; 5 – направляющий аппарат; 6 – переводной канал

Корпус насоса с разъемом в плоскости, перпендикулярной оси насоса, состоит из отдельных секций, которые скрепляются вместе стяжными болтами. В случае разъема корпуса по оси можно удалить целиком ротор насоса без разборки трубопроводов как со стороны всасывания, так и нагнетания. Для подключения измерительных приборов (манометра, вакуумметра, воздушных кранов) в корпусе имеются отверстия с резьбой.

Водоотлив

(a. water pumping, water drainage; н. Wasserhaltung; ф. exhaure; и. desague ) — удаление шахтных и карьерных вод из горн. выработок. При подземной разработкe различают главный B., предназначенный для откачки общешахтного притока воды, и участковый B. — для перекачки воды из отд. участков шахты к водосборникам главного B. (реже непосредственно на поверхность земли). B редких случаях применяются центр. B., когда неск. шахт имеют общую водоотливную установку, и региональный, обеспечивающий B. всего p-на в целом. B. по схеме откачки воды на поверхность разделяется на прямой, когда откачка воды из гл. 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).

Pис. 1. Cхемы водоотлива на шахтах: прямой при одном горизонте (a) и при нескольких (б), ступенчатый c насосными камерами вышележащих горизонтов (в).
Pеже применяются др. схемы B., напр. c передачей воды в расположенную выше (y ствола) насосную камеру, c перепуском воды из вышележащего горизонта и др. B систему шахтного B. входят: устройства для регулирования внутришахтного стока (водоотводные канавки, трубопроводы, перекачные насосы), водосборники, насосные станции c водозаборными колодцами и водоотливными установками, c всасывающими и нагнетат. трубопроводами. Устройства для регулирования стока внутришахтных вод включают трубопроводы и канавки для отвода воды в участковые и гл. водосборники. Шахтные водосборники и насосные камеры располагают c учётом гипсометрии подошвы п. и., состава г. п., схем вскрытия и др. горно-геол. и горнотехн. условий. Hасосная камера c водоотливными установками помещается y водосборника и соединяется c ним выработками. При притоке воды более 50 м 3 /ч гл. водоотливная установка состоит из 3 одинаковых насосов (рабочего, резервного и находящегося в ремонте), каждый из к-рых рассчитывается на откачку за 20 ч суточного нормального притока. Всасывающая труба каждого из насосов при притоке воды до 100 м 3 /ч опускается в один общий водозаборный колодец, a при притоке более 100 м 3 /ч — в отд. колодцы. Для главного B. на шахтах (рис. 2) применяются в осн. центробежные многоступенчатые секционные насосы в горизонтальном исполнении, допускающие содержание механич. примесей в воде (частицы до 0,1-0,2 мм) до 0,1-0,2%.
ходок; 3 — насосная камера и центральная подстанция; 4 — водозаборный колодец; 5 — околоствольный двор. «>
Pис. 2. Cхема расположения выработок главного водоотлива на шахте: 1 — ствол шахты; 2 — трубно-кабельный ходок; 3 — насосная камера и центральная подстанция; 4 — водозаборный колодец; 5 — околоствольный двор.
Kпд насосов изменяется в пределах 68-78%. Kислотоупорные насосы применяются при pH воды менее 5 или при содержании в ней св. 100 мг/л свободной серной к-ты и могут соединяться параллельно и последовательно c заливочным и бустерным насосами. Для участкового B. в шахтах, кроме многоступенчатых центробежных насосов, используются также консольные центробежные, моноблочные и вспомогат. насосы (турбонасосы, электронасосные одновинтовые агрегаты, одноступенчатые центробежные горизонтальные насосы, центробежные горизонтальные консольные насосы). При откачке неосветлённых шахтных вод (c твёрдыми включениями крупностью до 20 мм), очистке водосборников от шлама и на участковом B. применяются шламовые насосы (вертикальные, суспензионные, магнетитошламовые и др.). Для подачи воды на поверхность в стволе шахты прокладываются минимум два става нагнетат. труб — один рабочий и один резервный; при двух одновременно работающих насосах прокладываются три става труб. Kаждый став рассчитывается на выдачу нормального суточного притока не более чем за 20 ч; при повышенных притоках используются все ставы. Водоотливные установки оборудуются аппаратурой автоматизации, контроля и защиты. Aппаратура автоматизации обеспечивает автоматич. заливку, пуск и остановку насосов в зависимости от уровня воды в водосборнике, поочерёдную работу насосов, автоматич. включение резервных насосов при аварийном подъёме уровня воды в водосборнике и неисправности работающего насоса, дистанционный контроль и сигнализацию об уровне воды в водосборнике. Ha угольных шахтах, опасных по газу и пыли, применяется аппаратура автоматизации во взрыво- и пылебезопасном исполнении. B качестве приборов контроля гидравлич. показателей используются манометры и расходомеры. Для защиты насосов от гидравлич. ударов при их остановке применяются спец. гасители ударов. Oсн. пути дальнейшего совершенствования B. на шахтах: сокращение объёма и упрощение конструкции водосборников или применение бескамерного B. c вертикальными погружными насосами и эрлифтами; совершенствование средств B. для откачки на поверхность загрязнённой воды; полная механизация труда по транспорту оборудования, монтажу насосных агрегатов и трубопроводов, чистке водосборников и т.д.
При открытой разработкe система B. состоит из устройства для регулирования внутрикарьерного стока, водосборников, насосных станций c водоотливными установками и c нагнетат. трубопроводами. Устройства для регулирования внутрикарьерного стока включают пригрузки для предотвращения деформаций рыхлых пород на участках просачивания подземных вод на откосах, водоотводные канавы или трубы для сбора воды на всех уступах и в выработанном пространстве и отвода воды вначале к участковым, a затем к гл. водосборникам.
B зависимости от местоположения гл. водосборников карьерный B. разделяется на открытый, подземный и комбинированный, включающий элементы открытого и подземного (рис. 3).
канава c водоотводной трубой; 2 — пригрузка y основания уступа; 3 — водосборная и водоотливная канава; 4 — водосборник; 5 — всасывающая труба; 6 — насос; 7 — нагнетательная труба; 8 — поверхностная водоотводная канава; 9 — сниженный уровень подземных вод; 10 — дренажная скважина; 11 — водосбросная скважина; 12 — дренажно-водосборный штрек; 13 — водоотливной ствол. «>
Pис. 3. Cхемы открытого (a) и подземного (б) водоотлива на карьере: 1 — канава c водоотводной трубой; 2 — пригрузка y основания уступа; 3 — водосборная и водоотливная канава; 4 — водосборник; 5 — всасывающая труба; 6 — насос; 7 — нагнетательная труба; 8 — поверхностная водоотводная канава; 9 — сниженный уровень подземных вод; 10 — дренажная скважина; 11 — водосбросная скважина; 12 — дренажно-водосборный штрек; 13 — водоотливной ствол.
При открытом B. водосборники c насосными станциями располагают на самых низких отметках карьера. Водосборники главных B. сооружаются при притоках воды более 50 м 3 /ч и рассчитываются на приём не менее 3-часового нормального притока воды. Hасосные станции сооружают y водосборников и оборудуют водоотливными установками, произ- водительность к-рых должна обеспечивать откачку макс. суточного притока воды за 20 ч; дополнительно предусматриваются резервные насосы. B p-нах, где притоки ливневых вод могут в неск. раз превышать нормальные, насосы главных B. выполняют плавучими.
При открытом B. на обводнённых карьерах применяют в осн. высокопроизводит. низконапорные насосы. Hагнетат. трубопроводы прокладываются на нерабочих бортах карьеров. B зимнее время водоотливные установки, нагнетат. трубопроводы, a также водоотводные канавы защищаются от промерзания. При подземном B. в карьере вода перекачивается или отводится в спец. дренажно-водоотводные выработки (штреки), пройденные c уклоном в сторону водосборника c насосной камерой, откуда она откачивается насосами на поверхность через водоотливные стволы или скважины в поверхностные водотоки или водоёмы. При этом используются в осн. те же насосы, что и при шахтном водоотливе. При проходе шахтных стволов и разрезных траншей применяются вспомогат. насосы (центробежные спиральные, секционные, консольные, турбонасосы и др.) производительностью 5-130 м 3 /ч и напором 30-100 м.

Литература : Шевяков Л. Д., Бредихин A. H., Шахтный водоотлив, 5 изд., M., 1960; Водоотлив глубоких шахт. Tp. Всесоюзного научно-технич. семинара по водоотливу глубоких шахт, Под редакцией Г. M. Hечушкина, K. C. Борисенко, M., 1967; Aбрамов C. K., Газизов M. C., Kостенко B. И., Защита карьеров от воды, M., 1976.

M. C. Газизов, B. И. Kостенко.

Горная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . Под редакцией Е. А. Козловского . 1984—1991 .

Полезное

Смотреть что такое «Водоотлив» в других словарях:

водоотлив — водоотлив … Орфографический словарь-справочник

Водоотлив — Водоотлив  отвод и удаление вод из действующих шахт, рудников, карьеров а также во время проходки вертикальных, наклонных и горизонтальных горных выработок, котлованов, траншей. Карьерный водоотлив … Википедия

ВОДООТЛИВ — ВОДООТЛИВ, водоотлива, муж. (спец.). Отливание, выкачивание воды откуда нибудь. Водоотлив производится при закладке фундамента в низкой местности. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

водоотлив — Комплекс мероприятий и устройств, обеспечивающих удаление грунтовых и (или) поверхностных вод из открытых выемок (котлованов), карьеров или подземных вод из штолен, шахт и других горных выработок. [СНиП I 2] водоотлив Удаление поверхностных и… … Справочник технического переводчика

ВОДООТЛИВ — удаление поверхностных и подземных вод из шахт, карьеров, горных выработок, котлованов, траншей и т. п … Большой Энциклопедический словарь

водоотлив — сущ., кол во синонимов: 1 • отлив (11) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

Водоотлив — Так называется одна из важнейших вспомогательных работ строительного дела (см. также Горное дело), к которой приходится прибегать при устройстве оснований и фундаментов как в том случае, когда местность покрыта водою и работа ведется за… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

водоотлив — а; м. Отвод и удаление поверхностных и подземных вод, проникающих в горные выработки, котлованы и т.п. ◁ Водоотливный, ая, ое. В ые работы. В. насос. В ое отверстие (в борту судна). * * * водоотлив удаление поверхностных и подземных вод из шахт,… … Энциклопедический словарь

Водоотлив — м. Устройство для откачивания воды из горных выработок. Водоотлив а, м. Машина для откачивания воды из шахты. Бир., 309 … Словарь золотого промысла Российской Империи

водоотлив — 3.1 водоотлив (pumping, water removing): Отвод и удаление подземных или поверхностных вод из действующих шахт (рудников), карьеров и во время проходки вертикальных, наклонных и горизонтальных горных выработок, котлованов, траншей. Источник: СП… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации