Водоприемная часть шахтного колодца Советский патент 1985 года по МПК E03B3/08 

Изобретение относится к добыче подземных вод и может быть использовано при строительстве шахтных колодцев для забора грунтовых вод для водоснабжения.

Целью изобретения является повышение надежности и коэффициента полезного действия.

На фиг. 1 изображена водоприемная часть шахтного колодца, вертикальный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1.

Водоприемная часть шахтного колодца содержит основную сборную крепь 1 из пористого бетона, донный гравийно-песчаный фильтр 2 с плитой 3, дополнительную крепь 4 и гравийную обсыпку 5 с размеш,енным в нем Вертикальным дренажом 6. Дополнительная крепь 4 выполнена в виде рабочей камеры пневматического водоподъемника замещения и снабжена обратным клапаном 7, водоподъемной 8 и воздухоподаюшей 9 трубами.

Дополнительная крепь 4 установлена в нижней половине водоприемной части. Под ее днищем размешен горизонтальный дренаж JO, выполненный в виде сходящихся к входному патрубку обратного клапана 7 перфорированных труб и соединенный с вертикальным трубчатым дренажом 6. На стенке основной крепи 1 верхней половины водоприемной части прикреплены упоры 11, предназначенные для предотвращения подъема рабочей камеры 4 под действием Архимедовой силы в период опорожнения камеры.

Нижняя часть водоподъемной трубы 8 выполнена с отверстиями 12, увеличивающимися в направлении к ее концу. Из практики эксплуатации пневматических водоподъемников замещения известно, что в конце периода вытеснения воды из рабочей камеры происходит резкий сброс сжатого воздуха через водоподъемную трубу 8. Это вызывает вибрацию последней и нарущение герметичности стыков на ней. Сжатый воздух из рабочей камеры 4 сбрасывается бесполезно под давлением, равным высоте подъема воды. Если его начинать стравливать из рабочей камеры 4 после опорожнения 2/3 ее объема через отверстия 12 с постепенно увеличивающимся расходом, то тогда в водоподъемной трубе 8 образуется водовоздушная смесь (эмульсия), подъем которой происходит как в эрлифте. При этом давление

5 воздуха в рабочей камере 4 снижается на половину и период вытеснения воды заканчивается мягче, без резкой вибрации труб. Сбрасываемый из камеры воздух участвует в процессе водоподъема.

Q Водоприемная часть щахтного колодца работает следующим образом.

Вода из водоносного пласта проникает в водоприемную часть через стенки основной крепи 1 и через донный гравийно-песчаный фильтр 2. Затем по дренажным трубам 6

5 и 10 через обратный клапан 7 она поступает в рабочую камеру 4 водоподъемника и постепенно заполняет ее, а также объем над камерой, до статического уровня грунтовых вод.

При откачке воды по воздухоподающеи

колонне труб 9 нагнетают воздух в рабочую камеру 4. Под давлением сжатого воздуха вода поднимается по водоподъемной колонне труб 8 на поверхность земли. Как

только горизонт воды в рабочей камере 4 понизится до первого сверху отверстия 12, начинается постепенное стравливание воздуха из камеры 4 и водоподъемник работает как эрлифт. По мере понижения уровня воQ ды в камере 4 и снабжения очередных отверстий 12 расход воздуха через них увеличивается и давление в камере 4 понижается. При достижении уровня воды в камере 4 низа водоподъемной трубы 8 поступление воды в нее прекращается. Подачу воздуха

5 по воздухоподающеи колонне труб 9 прекращают и сообщают ее с атмосферой. С этого момента в рабочей камере 4 устанавливается атмосферное давление и по системе вертикального 6 и горизонтального 10

Q дренажа через обратный клапан 7 в нее начинает поступать вода из верхней половины водоприемной части. Динамический уровень воды в колодце понижается. Вследствие этого начинается приток воды из водоносного пласта. После наполнения рабочей камеры 4 водой цикл повторяется.

1. ВОДОПРИЕМНАЯ ЧАСТЬ ШАХТНОГО КОЛОДЦА, содержащая сборную крепь из пористого бетона, дополнительную крепь, гравийную обсыпку с размещенным в ней вертикально расположенным трубчатым дренажом, доннын песчано-гравимный фи.пьтр с плитой, отличающаяся тем, что с целью повышения надежности конструкций и коэффициента ио.пе.чного действия, она снабжена горизонтально расположенным дренажом, а дополнительная крень выполнена в виде рабочей камеры пневматического водоподъемника замен1,ения с водоподъемной и воздухоподакхцей трубами и с обратным клапаном, при этом горизонтально расположенный Дренаж размещен под днищем рабочей камеры водоподъемника замещения и соединен с вертикально расположенным трубчатым дренажом и обратным клапаном. 2. Водоприемная часть но н. I, отличающаяся тем, что нижняя часть водоподъемной трубы выполнена с отверстиями, увеличиваюп1пмися в направлении к ее концу. (Л со