Шахтная водоотливная установка Советский патент 1992 года по МПК E02D19/10 

Изобретение касается водоотлива из подземных выработок, в частности из угольных шахт и рудников.

Известна шахтная водоотливная установка, включающая насосы водоотлива, регулировочный вертикальный и аварийный наклонный водосборники и обеспечивающая эффективное самосмывание частиц твердого ко всасам насосов непосредственно за счет энергии потока воды, обусловлен- ной наличием уклона аварийного водосборника не менее 0,01. Однако при достаточно больших притоках (более 100 ) она требует применения заглубленных насосных камер, из-за которых резко снижается надежность и безопасность вследствие постоянной угрозы заполнения.

Известна также водоотливная установка, включающая насосы водоотлива, всасы которых установлены в приемном колодце, предварительный отстойник, наклонные аварийный и регулировочный водосборники, выполненные с еще большим уклоном к

колодцу, но не требующая применения заглубленных насосных камер. Эксплуатация установки обеспечивается при минимальной геометрической высоте всасывания. Для этого каждый из водосборников снабжен вертикальной технологической выработкой, оснащенной насосом, перекачивающим приток из водосборника в колодец, из которого вода насосами водоотлива выдается на поверхность. При обычном уровне содержания твердого в притоке 0,05-0,1 мас.% и эффективной работе отстойника удается основную его массу задержать в пределах отстойника и колодца Однако в момент переполнения отстойника твердым или при повышенном содержании последнего в притоке твердое интенсивно выносится в область регулировочного водосборника, а в некоторых случаях - в область аварийного водосборника. Однако при повышенном содержании твердого в потоке, превышающем допустимый уровень по характеристикам насосов, последние подвер(Л

С

vi

Јь vj О

g

гаются интенсивному гидроабразивному износу.

Цель изобретения - снижение капитальных эксплуатационных затрат и повышение эффективности водоотлива.

Это достигается тем, что, в шахтной водоотливной усТанов ке, включающей насосы водоотлива, всась которых размещены в приемной колодца, предварительный отстойник, наклонные аварийный и регулировочный, выполненный с уклоном к колодцу и снабженный вертикальной технологической выработкой и перекачным насосом, во- досбЪр ки. между регулировочным и аварийным водосборниками выполнен перелив, а в области днищ водосборников они сообщены каналом с нормально закрытой задвижкой, при этом аварийный водосборник на участке между колодцем и переливом выполнен горизонтальным или с уклоном к перепускному каналу.

На фиг 1 показан разрез установки вдоль регулировочного водосборника; на фиг 2 - разрез А-А на фиг 1 на фиг 3 - разрез В-В на фиг 2.

Водоотливная установка включает насосную камеру 1. насосы 2 водоотлива, вса- сы которых размещены в приемном колодце 3, К последнему с одной стороны примыкает предварительный отстойник 4, а с другой - регулировочный 5 и аварийный 6 водосборники, причем первый снабжен технологической вертикальной выработкой 7 и установленным в ней перекачным насосом 8. нагнетание 9 которого введено в колодец 3. Между регулировочным 5 и аварийным б водосборниками выполнен перелив 10. В области днищ они сообщены перепускным каналом 11с нормально закрытой задвижкой 12. Регулировочный водосборник 5 выполнен с уклоном к колодцу 3, а аварийный водосборник б выполнен горизонтальным или с обратным уклоном к перепускному каналу 11. Между колодцем 3 и водосборником 6 размещена перемычка 13с нормально закрытой задвижкой 14, а со стороны выработки 7 колодец 3 отделен переливной перемычкой 15. Между отстойником 4 и колодцем 3 выполнена переливная канавка 16. Для подвода притока к установке служит канавка 17, подключенная к отстойнику 4.

Установка работает следующим образом.

После очередного осушения всех водосборных емкостей, в том числе и колодца 3, последний начинает наполняться притоком. При этом загрязненная вода поступает по канавке 17 в отстойник 4, где освобождается от крупной фракции твердого, а затем попадаете колодец 3. После его наполнения

от нижнего (НУ) до верхнего (ВУ) уровня включаются насосы 2 водоотлива и с их помощью загрязненная вода удаляется на поверхность, а уровень воды в колодце 3

снижается до НУ, после чего насосы 2 включаются, а приток вновь наполняет колодец 3 до ВУ. В случае возрастания притока, когда ем (ости колодца 3 начинает не хватать, вода, достигнув переливной кромки пере0 мычки 15, заполняет-регулировочный водосборник 5. Одновременно притоком в последний выносится и твердое (в основном, мелкодисперсное), которое выпадает на днище водосборника 5. После частичного

5 или полного заполнения последнего (ниже уровня перелива 10) начинается его осушение, для чего чключаются насосы 2, удаляющие воду из колодца 3, и перекачной насос 8, подача которого превышает подачу насо0 сов 2, благодаря чему уровень воды в колодце 3 держится на максимально возможной отметке, а насосы 2 работают с минимальной геометрической высотой всасывания. При осушении водосборника 5 с помощью

5 насоса 8 благодаря его уклону в сторону выработки 7, происходит взмучивание ранее осевшего твердого с удалением его вместе с притоком в колодец 3 и далее на поверхность насосами 2 (но часть твердого

0 остается в водосборнике 5).

В аварийной ситуации, когда не хватает емкости колодца 3 и водосборника 5 приток через перелив 10 запол-няет и аварийный водосборник 6. Так как отметка перелива 10

5 размещена на некотором превышении по отношению к днищам водосборников 5 и 6, то первый из них, имея значительную длину. служит эффективным осветлителем воды по отношению ко второму, благодаря чему в

0 аварийный водосборник б поступает осветленная вода. После осушения водосборника 5 до уровня, при котором начинается размыв осадка, открывается задвижка 12 и через канал 11 осветленная вода из

5 водосборника б начинает поступать в водосборник 5 и откачивается из него насосом 8 в колодец 3. При этом происходит взмучивание и удаление ранее накопленного осадка в водосборнике 5. При этом уклон водосбор0 пика 5 может быть принят 0,005-0,01 вместо 0,1-0,15, что уменьшает глубину выработки 7 и требуемую напорность насоса 8, Благодаря выполнению водосборника 6 с уклоном к переливу 10 он может быть полностью

5 осушен, за счет чего отпадает необходимость в оснащении его перекачным насосом.

Предлагаемая установка дает возможность полностью осушать водосборник б не- посредственно через колодец 3, для чего

открывается задвижка 14, сообщая их между собой. Необходимость в такой схеме работы появляется при длительном повышении содержания твердого в притоке. В этом случае осветленная вода подмешивается к притоку и снижает содержание твердого в откачиваемой насосами 2 воде. В этом случае водосборник 5 не откачивается и используется как отстойник.

Изобретение позволяет повысить эффективность взмучивания и удалить ранее осевшее твердое из водосборника 5. благодаря чему он может быть выполнен с меньшим уклоном. Это обеспечивает меньшую глубину выработки 7 и напорность насоса 3. Обеспечивается возможность разбавления притока осветленной воды из водосборника 6 при резком увеличении содержания твер- дого, благодаря чему улучшаются условия работы и насосов 2. Все это приводит к значительному повышению надежности и эффективности работы, снижению капитальных и эксплуатационных затрат.

Формула изобретения Шахтная водоотливная установка, включающая насосную камеру с,водоотлив- ными насосами, приемный колодец с размещенными в нем всасами насосов, аварийный и наклоненный к приемному ко лодцу регулировочный водосборники, расположенную в последнем вертикальную выработку, установленный в ней со 1диненный с колодцем перекачной наеос и --грепу- скной канал с нормально sat рытым запорным приспособлением, отличающаяся тем, что. с целью снижения капитальных и эксплуатационных затрат и повышения эффективности водоотлива, она снабжена соединяющим аварийный .и регулировочный водосборники на отметке верхнего уровня водопереливом, перепускной канал размещен между донными участками

аварийного и регулировочного водосборников под водопереливом. а аварийный водосборник выполнен с горизонтально расположенным или наклоненным к перепускному каналу днищем.

Использование: отвод грунтовых вод из заглубленных и подземных выработок. Сущность изобретения: установка содержит водоотливные насосы, приемный колодец, аварийный и регулировочный водосборники, вертикальную выработку с перекачным насосом и перепускной канал Аварийный и регулировочный водосборники соединены водоперепуском на отметке верхнего уровня. Перепускной канал размещен между донными участками аварийного и регулировочного водосборников под водоперели- вом. Аварийный водосборник выполнен с горизонтально расположенным или наклоненным к перепускному каналу днищем. 3 ил.

/

Л

5

1

&Ј

1S 3

7J 16

А

W

vf

Фиг.1

8-В

/

/х/1-

6 Ю 1Г К1 51

А-А

НУ

sS/SS.