Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

СТАЦИОНАРНЫЕ МАШИНЫ

Долганов А. В.,

4.3. Насосные установки шахт, карьеров и обогатительных фабрик

При открытой разработке месторождений полезных ископаемых, залегающих ниже уровня подземных вод, необходимо тем или иным способом снизить уровень подземных вод ниже подошвы карьера для обеспечения устойчивости бортов карьера и безопасной работы в нем. Осушение месторождения возможно организовать одним из трех способов [5]:

1) подземный способ (см. рис. 4.1) применяется в породах, плохо отдающих воду (глины, глинистые пески, мелкозернистые пески и т. п.).

2) глубокое водоосушение с помощью скважинных насосных установок 1 (рис. 4.2), поднимающих воду с большой глубины на поверхность, можно применять при наличии пород, хорошо отдающих воду (крупнозернистые пески, галечники, трещиноватые известняки и т. п.). Водопонизительные скважины 2 оборудованные приемными фильтрами 3 для предупреждения выноса осушаемых пород, закладываются по периметру карьера в один или несколько рядов для преграждения притоков воды в карьер из окружающих пород. В тех случаях, когда подземные воды поступают в карьер только с одной стороны, то против этого места устанавливают заградительный дренаж из ряда скважин, располагаемых параллельными рядами с шахматным расположением скважин относительно соседних рядов.

Осушение карьера посредством глубоких вертикальных скважин с насосами делает ненужной проходку сложной сети дорогих подземных дренажных выработок, насосных камер и т. п. При непрерывной откачке воды из скважины создается депрессионная воронка вокруг них и снижается уровень воды в карьере до нужной отметки. По мере продвижения добычных работ часть скважин погашается, взамен их пробуривают новые скважины, а оборудование из первых переносят в последующие.

3) комбинированное осушение применяется на карьерах, у которых водонасыщенные породы изолированы породами с плохой водоотдачей (рис. 4.3). Оно является комбинацией двух предыдущих способов, когда верхняя часть пород карьера осушается дренажными выработками, а остальная скважинными насосами 1 или осушение ведется глубинными скважинами с искусственным сбросом части воды из изолированных пластов через специальные скважины – поглощающие колодцы 2.

Поглощающие колодцы – это дополнительные скважины, пробуренные с поверхности и оборудованные фильтрами в местах прохождения через водоносный слой. Они предназначены для искусственной связи всех водоносных горизонтов между собой с перепуском воды через них в нижерасположенные породы с хорошей водопроницаемостью.

Из них скважинные насосы откачивают воду на земную поверхность.

Удаление атмосферных вод, выпадающих непосредственно в карьер, производят специальными горизонтальными насосами, установленными в карьере над водосборниками стационарно или на салазках, передвигая их вслед за перемещением забоев очистных работ и прохождения временных водосборников (отстойников). В одной их половине происходит предварительное осветление воды от частиц породы, а в другой – сбор чистой воды и забор ее насосами.

В зависимости от протяженности карьера и его конфигурации в плане проходят один или несколько водосборников (отстойников) и в них вода направляется со всего карьера по специальным канавкам.

Составными частями водоотливных установок при осушении карьеров являются различные конструкции насосов с электроприводом, установленным в карьере, скважине или дренажной шахте, трубопроводы для забора и подъема воды, скважины того или иного назначения и фильтры к ним, дренажные канавы.

Для правильного выбора водоотливных средств по осушению карьера нужно знать величину притока воды, которая будет поступать в карьер как в процессе вскрыши (подготовки карьера), так и в период его эксплуатации, качество воды и насыщенность ее минеральными солями и примесями, сокращающими срок службы оборудования или закупоривающими проходные отверстия фильтров, приемных сеток насосов и т. д.