Шахтная водоотливная установка

 

(72) Авторы изобретения

В. Г. Гейер, B. В. Вознесенский и В. П. Колесников

Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (7!) Заявитель (54) ШАХТНАЯ ВОДООТЛИВНАЯ УСТАНОВКА

Изобретение относится к области горной промышленности, а именно к шахтным стационарным сооружениям и может быть использовано для накопления и откачки подземного водопритока.

Известна шахтная водоотливная уста5 новка, которая состоит из насосной камеры, сообщающейся с технологической (откаточной) выработкой и оборудованная центробежными насосами со всасываю!

О шими трубопроводами, размещенными в приемном колодце, примыкающем с одной стороны к насосной камере, а с другой— к водосборнику, состоящему из двух ве вей (рабочей и резервной), которые

15 относительно уровня камеры расположены ниже на 5-6 м и пройдены с уклоном в сторону предварительного отстойника, который сопряжен с откаточной вырабоч кой, откуда поступает шахтный водоприток P) . Ветви водосборника в месте сопряжения с приемным колодцем отделены друг от друга бетонными стенками и соединены с помощью задвижек. Шахтная

2 вода собирается в водосборнике, откуда откачивается насосами на поверхность.

Объем водосборника должен обеспечить регулировочную и резервную емкости.

Недостатком этой установки является то, что вода в водосборнике отстаивается в течение 4,.1 2 часов, что приводит к осаждению азвесей твердого материала, содержащегося в воде, по всей его длине, причем заиливается не только регуааровочная, но и аварийная емкости. Осаждение происходит и при работе насосов, так как вода течет по всей длине водосборника с небольшой скоростью Ч =

2...5 мм/сек в приемный колодец. Удаление твердого материала, осевшего по длине водосборника, связано с определенными трудностями и требует затрат ручного труда, Другим недостатком этой установки является то, что для центробежных насосов, работающих с положительной высотой всасывания, требуется применение средств для заливки всасываюшей линии насоса в предпусковом периоде.

70801 5

Кроме того, насосы работают зачастую в режиме кавитании. Организация работы насосов на приток при нижнем уровне воды в колодце и обратном уклоне, т.е. по ходу потока, обеспечивает транспортирование мелких частиц твердого материала в приемный колодец и удаление их вместе с откачиваемой водой на поверхность, Известна также шахтная водоотливная

10 установка, которая состоит из водосборника, предварительного отстойника, приемного колодца и насосной камеры, сообщающейся с технологической выработкой (2). Водосборник состоит из

15 двух. ветвей с уклоном в сторону насосной камеры и принимающих к предварительному отстойнику, сопряженному с технологической выработкой, откуда пос20 тупает шахтный водоприток. Каждая ветвь водосборника выполянет функции регулировочной и аварийной емкости.

Недостатком этой шахтной водоотливной установки является то, что вода в водосборнике движется с незначительной скоростью V = 1...5 мм/сек и насосы работают с перерывами, вследствие чего твердые частицы осаждаются по всей длине водосборника, заиливая не только регулировочную, но и аварийную емкости, а также коллектор и всасывающий трубопровод. Необходимо устанавливать вспомогательную водоотливную установку для откачки воды, накапливающейся в камере з насосов из-за утечек в нагнетательном и всасывающем трубопроводах. Кроме того, при разрывах трубопроводов или нарушении герметичности перемычки (отделяющей камеру насосов от водосборни40 ка) zaMepa насосов подвержена опасности. затоплени я.

Пелью изобретения является увеличение безопасности работы водоотливной

45 установки за счет исключения заиливания водосборника.

Для достижени.я этой цели шахтная водоотливная установка снабжена вспомогательной емкостью, сообщающейся с одной стороны с приемным колодцем, а с другой стороны с водосборником, а также снабжена сливным каналом, посредством которого вспомогательная емкость сООдинена с днищ(м насосной камеры 55 при этом водосборник расположен ниже отметки насосной камеры и выполнен с уклоном в сторону вспомогательной емкости, причем сопряжение сливного канала с днищем насосной камеры снабжено запорным устройством.

На фиг, 1 изображена шахтная водоотливная установка, план; на фиг, 2— разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез

Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5-разрезГ-Гна фиг. 1.

Шахтная водоотливная установка состоит из насосной камеры 1, выполненной ступенчатой с установя.иными .в ней центробежными насосами 2 ниже отметки технологической выработки 3 и выше уровня воды в водосборнике 4, предварительного отстойника 5, сообщающегося с приемным колодцем 6 посредством слива 7, всасывающих трубопроводов

8, размещенных в приемном колодце b, который посредством перелива 9 сообщается вспомогательной емкостью 10,установленного в ней перекачного насоса 11, водосборника 4, выполненного с уклоном в сторону вспомогательной емкости

10, примыкающего к ней и соединенного с технологической выработкой 3.

Вспомогательная емкость 10 сообщается с насосной камерой 1 посредством канала

12 и запорного устройства 13.

Шахтная водоотливная установка работает следующим образом.

Шахтная вода с содержанием примесей твердого материала по канавкам или в трубках, положенных по технологической выработке 3 поступает в предварительный отстойник 5, в котором оседают частицы твердого материала негабаритных размеров. Далее вода с содержанием твердого

Материала, крупность которого допустима для работы центробежного насоса 2, по сливу 7 поступает в приемный колодец

6, откуда насосом 2 откачивается на поверхность. В предпусковом периоде насос

2 и всасывающий трубопровод 8 не требуется заполнять водой, так как насосная камера 1 выполнена ступенчатой, в которой насосы 2 установлены ниже отМетки технологической выработки 3, поэтому насос 2 может работать с отрицательной высотой всасывания, Приемный колодец 6 выполняет функции регулировочной емкости, заполняемой водой в период, когда насос 2 по графику не работает. При вынужденных простоях насоса

2 (в аварийных ситуациях) вода через перелив 9 заполняет вспомогательную емкость 1 0 и водосборник 4, выполняющих функции аварийной емкости. Последующая откачка водь1 из водосборника

5 70801

4 Осу!11оствляеTc51 ГII р<- клч111лм HQcocoM

11 в 11рие11ный колодец 6. Для удаления накапливаюп1ейся воды в насосной камере служит соединительный канал 12, пос-. редством которого вода сбрасывается во вспомогательную емкость 10. Поступление воды из вспомогателыюй емкости

10 в насосную камеру 1 при аварийном увеличении ее уровня исключено за счет перекрытия сливного канала 12 при

10 помощи запорного устройства 13. Водосборник 4 заполняется водой только в аварийных ситуациях. Поступившие с водой мелкие частицы твердого вещества не накапливаются в нем, так как они смываются за счет уклона во вспомогательную емкость 10 и откачиваются с водой в приемный колодец 6 перекачным насосом 11 ° Вследствие того, что водосборник, как правило, не заполнен, нет надобности увеличивать его емкость.

Кроме того, профилактический осмотр и ремонт могут производиться без спеЭ пиальных мероприятий по переводу водопритока в резервную ветвь.

Использование водоотливной установки обеспечивает увеличение безопасности работы, исключение ручного труда по очистке водосборника; отсутствие применения

30 водоотливной установки, необходимой для откачки воды на случай подтопления насосной камеры, так как. вода дренируется по сливному каналу .3 в вспомогательную емкость, а также исключение вероятности

35 затопления насосной камеры при заполнении водосборника.

5 6

Формула изобретения

1, Шахтная водоотливная установка, включающая водосборник, предварительный отстойник, приемный колодец и насосную камеру, сообщающуюся с технологической выработкой, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что с целью увеличения безопасности работы водоотливной установки за счет исключения заиливания водосборника, она снабжена вспомогательной емкостью, сообщающейся с одной стороны с приемным колодцем, а с другой стороны с водосборником, а также снабжена сливным каналом, посредством которого вспомогательная емкость соединена с днищем насосной камеры, 2. Шахтная водоотливная установка поп.1, отличающаяся тем, что .водосборник расположен ниже отметки насосной камеры и выполнен с уклоном в сторону вспомогательной емкости.

3. Шахтная водоотливная установка поп.1, отличающаяся тем, что сопряжение сливного канала с днищем насосной камеры снабжено запорным устройством.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Борисов С. С. и др. Горное дело.

М.,"Недра", 1972, с. 285-287.

2. Горное дело. Энциклопедический справочник, т. 8, с. 374 (прототип).

6-Б Ри г.

Г-Г

Рие. 7

llHHHfIH Заказ 8447/26 Тираж 71 д Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4