Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
4.2. Технологические схемы стационарного водоотлива
Технологические схемы водоотлива определяются глубиной и числом разрабатываемых горизонтов, способом и порядком отработки месторождений. При отработке одного горизонта (рис. 4.1, а) наиболее приемлемой является схема бесступенчатого водоотлива, когда вода собирается в водосборник главного водоотлива и насосы непосредственно откачивают ее на поверхность.
|
|
|
Рис. 4. 1. Схемы водоотлива при разработке одного и более горизонтов шахт: а – одноступенчатая; б – одноступенчатая с двумя насосами, включенными последовательно; в – одноступенчатая с бустерным насосом; г – каскадная замкнутая; д – каскадная замкнутая с промежуточной емкостью; |
При применении этой схемы уменьшается объем горных работ, требуемых для водоотлива, упрощается электромеханическое оборудование и понижается безопасность труда, но возрастает напор, растут капитальные затраты на изготовление насосов и арматуры высокого давления, увеличивается мощность двигателей. Тем не менее, эта схема является предпочтительной, поэтому стремятся увеличить возможную глубину бесступенчатого водоотлива созданием высоконапорных насосов.
Если напора одного насоса недостаточно, то применяют последовательную работу насосов (рис. 4.1, б), устанавливаемых в одной камере, или используют ступенчатые схемы (рис. 4.1, г, д, е, ж) с размещением насосов на разных горизонтах. При этом насосы могут быть включены без и с промежуточным водосборником.
Ступенчатая схема с промежуточным водосборником допускает меньшие давления, что повышает безопасность и надежность труда, но при этой схеме требуется сооружение и поддержание промежуточного водосборника, стоимость которого значительна.
При разработке двух и более горизонтов с самостоятельными притоками возможен бесступенчатый водоотлив отдельно с каждого горизонта (рис. 4.1, е) или с перекачкой (рис. 4.1, г, д, ж, з, и).
Выбор последних схем определяется водопритоками на отдельных горизонтах.
Например, если водопритоки верхних горизонтов велики, то рациональной является схема, показанная на рис. 4.1, ж. Если водопритоки нижних горизонтов велики, то лучше использовать схемы рис. 4.1, з и рис. 4.1, и с перепуском воды с верхних горизонтов на нижний, при которой не требуется устанавливать мощные насосные станции на разных горизонтах. Напор воды с верхнего горизонта можно частично использовать (рис. 4.1, и), если воду с этого горизонта подводить по трубам непосредственно к всасывающему тракту насосов.
В случае значительного удаления участка шахты от участковой или главной водоотливной установок вода на поверхность откачивается по трех ступенчатой схеме.
Прогрессивным направлением является применение бескамерного водоотлива, при котором не требуется специальная насосная камера и значительно упрощается водоотливное хозяйство шахт. При бескамерном водоотливе используются погружные насосы, например, типа ЭЦВ, устанавливаемые в трубных отделениях стволов и ниже уровня воды в водосборниках.
Выбор технологической схемы водоотлива осуществляется на основе технико-экономического сопоставления вариантов в зависимости от местных горно-геологических условий горного предприятия, последовательности отработки горизонтов и других факторов.