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 м3/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 м3/ч опускается в один общий водозаборный колодец, a при притоке более 100 м3/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%.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).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 м3/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 м3/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 ред. 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..