 |
Рудничный водоотлив и требования, предъявляемые к нему
На рудных шахтах чаще всего используется водоотлив с подъемом воды на земную поверхность, хотя на месторождениях, которые вскрыты штольнями, используется и водоотлив самотеком. В условиях горнорудной промышленности обычно на одном горизонте оборудуется одна насосная станция, в водосборник которой самотеком поступает вода из подготовительных и очистных выработок. В дальнейшем возможно применение следующих трех схем выдачи воды на земную поверхность. 1. Главная водоотливная установка располагается на нижнем горизонте, куда осуществляется дренаж вод со всех промежуточных горизонтов.
Насосом вода подается непосредственно на земную поверхность. 2. Воды на земную поверхность подаются с использованием ступенчатого водоотлива при помощи последовательно включенных насосов, один из которых находится на нижнем, а другие — на промежуточных горизонтах. Эта схема распространена на глубоких шахтах.
3. Вода на земную поверхность подается с использованием ступенчатого водоотлива, при этом на промежуточных горизонтах устанавливаются перекачные насосные станции со своими водосборниками. Некоторые шахты имеют на одном горизонте главный и вспомогательный водоотлив.
Установка главного водоотлива служит для откачки суммарного притока воды в шахту, тогда как назначение вспомогательных установок — передавать воду из отдельных участков к водосборнику главного водоотлива. Чаще же всего вода от границ шахтного поля к водосборнику течет по водосточным канавкам, имеющим соответствующий уклон, который определяется, как правило, уклоном горных выработок.
Если этот уклон не гарантирует скорости движения воды, исключающей выпадение осадков в канаве, то устраиваются песколовки. В подземных условиях канавки устраиваются очень разнообразно в зависимости от количества протекающей воды, свойств пород, способа крепления выработки, ее размеров, расположения рельсовых путей, сроков существования и т. д. В большинстве случаев канавка размещается сбоку выработки. При незначительном притоке, устойчивых породах и в выработках, где нет основания ожидать засорения, канавки могут не закрепляться и не закрываться.
Однако чаще всего во избежание засорения и возможного травмирования трудящихся при передвижении водосточные канавки закрываются сверху настилом. Водосборники и насосные камеры для водоотлива с подъемом воды в зависимости от местных условий располагаются по-разному.
Наиболее характерным является случай, когда устройства для главного водоотлива располагаются в районе околоствольного двора, так как обычно откаточные выработки имеют уклон по направлению к околоствольному двору и соответственно сюда стекают шахтные воды. Кроме того, в большинстве случаев трубы, по которым вода подается на земную поверхность, прокладываются по стволам или по другим, недалеко от этих стволов находящимся выработкам.
Расположение водоотливных устройств в районе околоствольного двора обеспечивает наименьшую длину нагнетательных трубопроводов. Подземная выработка водоотливной установки состоит из водосборника и насосной камеры. Водосборник служит резервуаром, откуда забирают воду насосы, установленные в насосной камере.
В то же время водосборник является отстойником, где шахтная вода теряет некоторую часть приносимых ею частиц и в насосы поступает уже более осветленной. Осаждающиеся частицы постепенно уменьшают полезный объем водосборника, что приводит к необходимости периодической его чистки.
Чтобы во время чистки водоотливная установка продолжала работать, водосборник обычно делают из двух и более самостоятельных частей. Для лучшего отстаивания вода в водосборник поступает в наиболее удаленные от места забора насосами его части. Вместимость водосборника рассчитывается: главного — не менее чем на четырехчасовой нормальный приток, участкового — на двухчасовой.
Загрязнение водосборника более чем на 30 % его объема не допускается. Для установки водоотливного оборудования служат насосные камеры. При ведении горных работ на двух и более горизонтах насосную камеру главного водоотлива, как правило, устраивают на нижнем горизонте с перепуском воды с вышележащих горизонтов на нижний.
Насосная камера примыкает к камере центральной подстанции и независимо от ее расположения имеет два выхода, из которых один — горизонтальный — соединяется с одной из выработок околоствольного двора и герметически закрывается, второй — наклонный — выводится в ствол на высоте не ниже 7 м от уровня пола насосной камеры. Главные водоотливные установки шахты с притоком воды более 50 м3/ч оборудуются не менее чем тремя насосными агрегатами, из которых один находится в работе, второй — в резерве, третий — в ремонте. Производительность рабочих насосов водоотливной установки должна обеспечивать откачку нормального суточного притока не более чем за 20 ч. Главная водоотливная установка оборудуется не менее чем двумя водоотливными трубопроводами, из которых один является резервным.
Нагнетательные трубопроводы в насосной камере закольцовываются и оборудуются задвижками, позволяющими переключать насосные агрегаты на любой из трубопроводов.