Шахтная главная водоотливная установка Советский патент 1984 года по МПК E02D19/10 

2.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что наружные торцы фильтров расположены в плоскости подошвы выработки.

3.Установка по пп. I и 2, отличающаяся тем, что наружные торцы фильтров расположены в плоскости стенок шламоотстойника.

4. Установка по пп. 1-3, отли чающая я тем, что наружный торец фильтра со стороны подводящего трубопровода расположен в плоскости стенки шламоотстойника, а наружный торец противоположно смонтированного фильтра - в плоскости подошвы выработки.

1. ШАХТНАЯ ВОДООТЛИВНАЯ УСТАНОВКА, включающая насосную камеру с насосными агрегатами, приямок вбдопритока с переливной перегородкой, приемный колодец, шламоотстойник с недостающими до верха выработки, стенками, расположенным в днище накопителем, системой удаления шлама и соединяющий щламоотстойник с приямком подводящий трубопровод, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности работы, она снабжена установленной у приемного колодца глухой перегородкой с перепускным приспособлением, образующей между колодцем и переливной перегородкой водосборник, снабжен противоположно смонтированными в стенках тонкослоистыми фильтрами, слои которых наклонены к его днищу, причем щламоотстойник расположен в водосборнике между глухой перегородкай и переливной перемычкой или в приемном колодце, разделяя его на две сообщенные между собой посредством перепускной трубы части.

1

Изобретение относится к водоотливу грунтовых вод из подземных выработок, в частности к устройствам для водоотлива из шахт при добыче полезных ископаемых.

Известна шахтная водоотливная установка, включающая насосную камеру с насосными агрегатами, приемный колодец, шламоотстойник с переливной перегородкой, струйный насос, камера разрежения которого соединена через обратный клапан с нижней частью шламоотстойника, напорный сливной трубопровЬд и трубопроводы струйного насоса 1.

Недостаток этой установки заключается в том, что твердые частицы шлама попадают в насосный агрегат через приемный колодец и вследствие этого насосный агрегат быстро выходит из строя.

Наиболее близкой к предлагаемой является шахтная водоотливная установка, включающая насосную камеру с насосными агрегатами, приямок водопритока с переливной перемычкой, приемный колодец, шламоотстойник с недоходящими до верха выработки стенками, расположенным в днище накопителем, системой удаления шлама и соединяющий шламоотстойник с приямком подводящий трубопровод 2.

Недостатком известной установки является попадание частиц шлама в приемный колодец, что праводит к заиливанию всасывающих сеток со снижением производительности и ускоряет абразивный износ деталей насосных агрегатов. Конструкция установки не в полной мере приспособлена для ее применения на действующих подземных выработках, так как все это снижает эффективность ее работы.

Цель изобретения - повыщение эффективности работы.

Поставленная цель достигается тем, что шахтная главная водоотливная установка, включающая насосную камеру с насосными агрегатами, приямок водопритока с переливной перегородкой, приемный колодец, шламоотстойник с недоходящими до верха выработки стенками, расположенным в днище, накопителем, системой удаления шлама и соединяющий шламоотстойник с приямком подводящий трубопровод,

установленной у приемного колодца глухой перегородкой с перепускным приспособлением, образующей между колодцем и переливной перегородкой водосборник, шламо:отстойник снабжен противоположно смонтированными в его стенках тонкослоистыми фильтрами, слои которых наклонены к его днищу, причем щтамоотстойник расположен в водосборнике между глухой перегородкой и переливной перемычкой или в приемном колодце,т разделяя его на две сообщенные между собой посредством перепускнрй трубы части.

При этом наружные торцы фильтров расположены в плоскости подощвЬ выработки.

Наружные торцы фильтров расположены в плоскости стенок шламоотстойника.

Наружный торец фильтра со стороны подводящего трубопровода расположен в плоскости стенки шламоотстойника, а наружный торец противоположно смонтированного

0 фильтра - в плоскости подошвы выработки. На фиг. 1 схематически изображена предлагаемая установка с расположением шламоотстойника между глухой перегородкой и переливной перемычкой, общий вид; на

5 фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - тонкослойные фильтры, вариант расположения; на фиг. 4 - установка с расположением шламоотстойника -в приемном колодце, общий вид.

Шахтная главная водоотливная уста0 новка по конструктивному варианту (фиг. 1) включает насосную камеру 1 с водоотливными агрегатами 2, имеющими всасывающий 3 и напорный 4 трубопроводы. К камере 1 примыкают приемный колодец 5 и водосборник 6, в котором размещен шламо5 отстойник 7, образованный двумя первой 8 и второй 9 поперечными стенками, частично выполненными в виде полочных или трубчатых тонкослойных фильтров 10, слои которых наклонены к днищу шламоотстойника 7. имеющего расположенный ниже подощвы водосборника 6 накопительный- бункер 11 со щламовым насосом 12 струйного типа.

В шламоотстойнике 7 размещен вьгход подводящего трубопровода 13, служащего в качестве гидротранспортной линии для отвода притока воды. Вход трубопровода 13 герметично заделан в переливную перегородку 14, ограждающую приемный приямок 15, принимающий приток воды из канавки 16.Между водосборником 6 и приемным колодцем 5 установлена глухая перегородка 17 с перепускным приспособлением 18 и нормально открытой задвижкой 19. Для образования соответствующего напора рабочей среды, подводимой к сопловой части струйного насоса 12 в насосной камере 1 установлен насос 20, всасывающий трубопровод 21 которого размещен в приемном колодце 5, а напорная линия подключена к трубопроводу 22. Последний является источником рабочей среды струйного насоса 12, у которого нагнетательная линия подключена к щламопроводу 23. Торцы тонкослойных фильтров 10 могут быть расположены на одном уровне с подощвой водосборника 6 или, как показано на фиг. 3, фильтр 10 стенки 8 имеет торец, расположенный вдоль нее, при этом в качестве гидротранспорткой линии может служить канавка 24, выполненная в днище наклонной входной части 25 водосборника 6. Согласно второму варианту (фиг. 4) выполнения щахтной главной водоотливной установки размещение основных ее элементов соответствует решению, изображенному на фиг. 1 За исключением того, что щламоотстойник 7 размещен в приемном колодце 5 между глухой перегородкой 17 и взасывающими трубопроводами 3, при этом подводящий трубопровод 13 снабжен нормально открытой задвижкой 26. Кроме того, шламоотстойник 7 снабжен перепускной трубой 27, имеющей выходы по обе стороны от щламоотстойника 7, причем труба 27 установлена на уровне днища приемного колодца 5. В обоих вариантах установки нижний уровень (НУ) воды находится ниже задвижки 19, а аварийный уровень (АУ) - несколько ниже верхних кромок стенок 8 и 9г. Верхний уровень, (ВУ) находится несколько ниже аварийного (АУ). Установка по первому конструктивному варианту работает следующим образом. Общешахтный приток из канавки 16 по% ступает в приямок 15 и далее по трубопроводу 13 в щламоотстойник 7. В последнем он делится на два потока, растекающихся в противоположных направлениях через фильтры 10. При этом благодаря резкому снижению скорости воды в щламоотстойнике 7 осуществляется непосредственное выпадение в бункер 11 крупных частиц шлама. Более мелкие частицы шлама вначале оседают на внутренние поверхности фильтров 10, а затем смещаются вниз в бункер 11, за счет значительного снижения числа Рейнольдса при делении потока на отдельные потоки. Поскольку наружные торцы фильтров 10 установлены на уровне днища водосборника 6, то они в любой момент работают полным своим сечением. Далее при наполнении водосборника б до верхнего уровня (ВУ) включаются насосные агрегаты 2 и с помощью всасывающих 3 и напорных 4 трубопроводов вода выдается на поверхность. В процессе снижения ее уровня до нижней его отметки (НУ) больщий объем воды в водосборнике 6 находящийся слева от щламоотстойника 7, проходит через последний вторично (направление движения потоков до включения насосных агрегатов показано сплощными, а после включения - пунктирными стрелками). .Повторный цикл осветления части воды существенно повыщает степень осветления. При наполнении накопительного бункера 11 щламом включается насос 20, который с помощью всасывающего трубопровода 21 осуществляет забор осветленной воды из приемного колодца 5, а с помощью трубопровода 22 нагнетает ее в сопловую часть шламового насоса 12, Последний всасывает щлам из бункера 11 и выдает его по щламопроводу 23 в место его выгрузки. Режим работы щламового насоса 12 определяется содержанием твердых включений в приточной воде и объемом накопительного бункера 11. Отличие работы установки по варианту. изображенному на фиг. 3, заключается - том, что подвод притока в шламоотстоиник 7 осуществляется с наружной стороны фильтра 10 первой стенки 8. При этом общещахтный приток из канавки 16 поступает в наклонную канавку 24 и далее - на вход указанного фильтра 10, через который попадает в щламоотстойник 7. После осветления в последнем, вода через фильтр 10 второй стенки 9 поступает в водосборник 6, что обеспечивает работу фильтра 10 стенки 8 в первый момент после начала заполнения водосборника от (НУ) только частью его сечения, что на некоторое время повышает нагрузку на фильтр 10 стенки 9, но зато в данном варианте наряду с осветлением потока исключается попадание крупных кусков породы и угля в щламоотстойник 7, для чего между нижними пластинами фильтра 10 стенки 8 должно быть установлено соответствующее расстояние. Удаление скапливающихся негабаритов, благодаря малому их объему в общей массе щлама может выполняться периодически в любой из моментов снижения уровня воды ниже (НУ). В остальном работа установки повторяет работу первого варианта. По второму варианту выполнения установки (фиг. 4) вода по приточному трубопроводу 13 попадает в щламоотстойник 7, расположенный непосредственно в приемном колодце 5. Далее благодаря установке перепускной трубы 27 она проходит через

оба фильтра 10 из одной части колодца 5 и в другую его часть и далее через трубу 18 попадает в водосборник 6. После его наполнения до (ВУ) включаются насосные агрегаты 2, и вода по всасывающим трубопроводам 3 поступает как через шламоотстойник,7, дополнительно осветляясь в нем, так и через трубу 27. В остальном работа установки повторяет работу первого варианта. Благодаря установке выходных сечений фильтров 10 ниже отметки (НУ) они всегда работают полным сечением.

Преимуществом первого варианта является возможность обеспечения наиболее высокого качества осветления воды и он применим как на вновь строящихся, так и на действующих водоотливах. Второй вариант требует увеличения объема приемного

колодца 5, что затрудняет его применение на действующих водоотливах. Для него характерна наибольшая длина йодводящего трубопровода 13, поэтому второй вариант

целесообразно применять на водоотливах реконструируемых горизонтов и шахтахновостройках при малых длинах водосборников.

Предлагаемое выполнение водоотливной установки обеспечивает возможность

осушать водосборник без нарушения непрерывности процесса осветления в нем. При этом повышается степень осветления воды и практически исключается гидроабразивный износ элементов насосных агрегатов и заиливание из всасывающих сеток, что повышает производительность, надежность работы и снижает эксплуатационные затраты.

А

Фиг. 2