Шахтная водоотливная установка
Изобретение относится к осушению подземных выработок, в частности к шахтным водоотливным установкам и направлено на повышение эффективности работы. Это достигается применением расположенного под фильтром 7 с промежутком, превышающим 1/4 диаметра водосборника 1, дополнительного фильтра 8 грубой очистки, переливного водовода 5. соединяющего верхнюю часть разделительной емкости 2 с промежутком между фильтрами 7 и 8 и применением водовода 6 с размещенным над основным фильтром 7 его концом. Дополнительный фильтр 8 выполнен в виде коаксиально установленных гофрированных пластин, а конец сливного водовода 4 расположен под фильтром 8. 3 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИ (я)з Е 02 D 19/10
ГОСУДАРСТВЕ Ы Й КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4690203/33 (22) 11;05,89 (46) 23.04,91. Бюл. М 15 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно — конструкторский институт охраны окружающей природной среды в угольной промышленности (72) Н.В. Неволин, Ю.С. Макаров,.И.А, Белоусова и В.А. Роик (53) 624.152.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
hb 910939, кл. E 02 О 19/10, 1980, Авторское свидетельство СССР
1Ф 1073380, кл. Е 02 0 19/10, 1982. (54) ШАХТНАЯ ВОДООТЛИВНАЯ УСТАНОВКА
„„Я2, „1643667 Al (5?) Изобретение относится к осушению подземных выработок, в частности к шахтным водоотливным установкам и направлено на повышение эффективности работы.
Это достигается применением расположенного под фильтром 7 с промежутком, превышающим 1/4 диаметра водосборника 1, дополнительного фильтра 8 грубой очистки, переливного. водовода 5, соединяющего верхнюю часть разделительной емкости 2 с промежутком между фильтрами 7 и 8 и применением водовода 6 с размещенным над основным фильтром 7 его концом. Дополнительный фильтр 8 выполнен в аиде коаксиально установленных гофрированных пластин, а конец сливного водовода 4 расположен под фильтром 8. 3 ил.
1643667
25
Изобретение относится к осушению подземных выработок, в частности к шахтнымм водоотливным установкам.
Цель изобретения — повышение эффективности работы.
На фиг. 1 изображена водоотливная установка, общий вид; на фиг. 2 — блок фильтра грубой очистки, вид сбоку; на фиг. 3 — вид
А на фиг, 2.
Водоотливная установка содержит ци- 1 линдрический вертикальный водосборник
1, разделительную емкость 2 с наклонным днищем 3,. водоводы 4 — 6 соответственно для загрязненной воды, для осветленной воды и условно чистой воды, фильтр 7 тон- 1 кой очистки, выполненный в виде яруса тонкослойных наклонных пластин, и дополнительный фильтр 8 грубой очистки, погружные насосы 9 для откачки шлама и
10 — для очищенной воды с напорными трубопроводами 11, блок датчиков аппаратуры автоматизации аварийного (АУВ), нижнего (НУВ) и верхнего (ВУВ) уровней воды, верхнего (ВУШ) и нижнего (НУШ) уровней шлама. Водовод 4 для загрязненной воды одним концом подсоединен к наклонному днищу 3 разделительной емкости 2, а другой конец находится в зоне накопления осадка под дополнительным фильтром 8, Водовод
5 для осветленной воды одним концом под- 3 соединен к верхней части разделительной емкости 2, а другой конец находится в промежутке между ярусами фильтров 7 и 8, при этом нижний конец водовода 5 оснащен устройством успокоения и распределения по- 3 тока воды (не показано). У водовода 6 для условно чистой воды верхний конец расположен на входе в вертикальный водосборник 1, а нижний конец — над фильтром 7 и также снабжен устройством успокоения и распределения потока воды. Фильтры 7 и 8 размещены в нижней части водосборника 1, причем фильтр 8 находится ниже фильтра 7 на расстоянии не менее 1/4 диаметра водосборника. Чем ниже фильтр 8 отстоит от фильтра 7, тем зфективнее происходит процесс очистки воды от взвешенных частиц.
Фильтр 8 выполнен в виде коаксиально размещенных пластин 12 с гофрами 13. Пластины 12 сверху и снизу скреплены радиальными планками 14. Пластины 12 выполнены из синтетического материала, например пластмассы, не подвергающегося разрушению под влиянием агрессивных шахтных вод. В нижней части водосборника
1 находится зона 15 накопления шлама, а в верхней — зона 16 накопления очищенной воды.
Установка работает следующим образом.
Загрязненная вода, составляющая 530 всех притоков, проходит сквозь решетку 17, установленную в водосточной канаве перед разделительной емкостью 2, освобождается от крупногабаритных (более 10 мм) включений и поступает в разделительную емкость 2. Поскольку скорость воды вследствие большой площади сечения емкости 2 уменьшается, происходит выпадение твердых включений. Более крупные механические частицы концентрируются в нижнем слое, а более мелкие остаются в верхнем слое воды. Из разделительной емкости 2 вода, загрязненная крупными частицами, по водоводу 4 поступает в нижнюю часть вертикального водосборника 1 под фильтр
8 — в зону 15 накопления шлама. Водовод
4 имеет меньшее поперечное сечение, чем вертикальный водосборник 1. Благодаря этому при переходе загрязненной воды из водовода 4 в зону 15 накопления шлама резко снижается, скорость потока, что приводит к осаждению твердых частиц большой крупности. Затем вода из зоны 15 вместе с неосевшими твердыми частицами под гидростатическим напором поступает на фильтр 8. Стенки пластин 12 с гофрами 13 увеличивают полезную площадь фильтра 8.
Частицы механических примесей задерживаются на них и, по мере накопления, сползают в -ону 15 накопления шлама. Частично осветленная вода после фильтра 8 поступает на фильтр 7 равномерно распределенным по всей его площади потоком, В фильтре 7 за счет его ячеистой конструкции, обеспечивающей снижение скоростей потока воды до минимальных значений, и в результате этого обусловливающих осаждение твердых частиц гидравлической крупности, осветленную воду очищают до концентрации механических примесей менее 50 мг/дм, з удовлетворяющей водопотребителей. При этом осевшие в фильтре 7 твердые частицы по мере их накопления сползают, падают на фильтр 8, коагулируют с налипшими на стенки пластин 12 частицами и вместе с ними смещаются в зону 15 накопления осадка. Иэ фильтра 7 вода поступает в зону 16 накоплении очищенной воды. Одновременно из разделительной емкости 2 по водоводу 5 частично осветленная вода поступает на фильтр 7, очищается и также попадает в верхнюю часть водосборника 1, Туда же по водоводу 6 иэ канавки 18 поступает условно чистая вода (менее 50 мг/дм механических примесей), составляющая 70-95 всех притоков, смешиваются с очищенной водой и погружным насосом 10 по трубопроводу 11 выдается на дневную поверхность.
1643667
442. 2
Работа насосов по откачке воды и шлама контролируется датчиками уровней аппаратуры автоматизации. Установка датчика HYB обесг.ечивает необходимый подпор работаюьцим на приток погружным 5 насосам 10, Датчик ВУВ настроен на время технологических остановок и переключений погружных насосов 10, а также сигнализирует о начале заполнения аварийной емкости водосбсрника 1. Датчик АУВ дает сигнал 10 предупреждения о полном заполнении аварийной емкости водосборника 1.
В процессе очистки загрязненной воды от механических примесей в зоне 15 накопления шлама собирается осадок. При em 15 накоплении до верхнего уровня (ВУШ) включается шламовый насос 9 и по напорному трубопроводу 11 шлам подается на обезвожива ощее устройство (не показано), которое в зависимости от свойств шлама 20 может быть расположено на тракте полезного ископаемого или пустой породы. При этом обезвоженный шлам подают в бункеры полезного ископаемого или пустой породы (не показано), а дренированную воду 25 направляют по водоводу 19 в разделительную емкбсть 2. Удалив шлам из эоны 15 накопления осадка до уровня НУШ, насос 9 отключают, Процесс удаления шлама прекращается до следующего наполнения зоны 30
15 до уровня ВУШ и цикл повторяется.
Если в механических примесях загрязненной воды находится более 30 ф, тонкодисперсной взвеси, с целью ее агрегатирования в крупные твердые части- 35 цы, в загрязненную воду вводят химические реагенты, которые готовят в специальной камере (не показано) и подают в канавку 20.
Б этом варианте ее оснащают ершовыми смесителями (не показано) для интенсивно- 40
А го перемешивания х м ческь.х реагентсв с механическими примесями, Затем загрязненную воду подают в разделительную емкость 2. Далее работа становки проходит по описанной выше схе .-.е. ь1спользование предлагаемой установки обеспечивает по сравнению с известной сокращение обьема водоотливной установки за счет размещения устройств для очистки, накопления и откачки воды в одной емкости водосборника, высокую (менее
50 мг/дм ) степень очистки воды в подз земных условиях, уменьшение износа sopoo a a oro оборудования, снижение расходов энергоресурсов и компактность водотливной установки.
Формула изобретения
Шахтная водоотливная установка, включающая раздел,,тельную емкость с наклонным днищем и примыкающим к ее нижней части сливным водоводом, вертикальный цилиндрический водосборник, размещенные в нем фильтр тонкой очистки и насосы для удаления шлама и очищенной воды, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности работы, она снабжена расположенным под фильтром с промежутком, превышающим
1/4 диаметра водосборника, дополнительным фильтром грубой очистки, переливным водоводом, соединяющим верхнюю часть разделительной емкости с промежутком между основным и дополнительным фильтрами, и водоводом условно чистой воды с размещенным над основным фильтром его концом, причем дополнительный фильтр выполнен в виде коаксиально установленных гофрированных пластин, а конец сливного водввода расположен под дополнительным фильтром.
1643667
Составитель А. Прямков
Редактор В. Бугренкова Техред М.Моргентал Корректор. С, Шекмар
Заказ 1224 Тираж 402 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101
