11. Насосные камеры и водосборники. Схема.

ВОДООТЛИВ — удаление шахтных и карьерных вод из горных выработок.

При подземной разработке различают главный водоотлив, предназначенный для откачки общешахтного притока воды, и участковый водоотлив — для перекачки воды из отдельных участков шахты к водосборникам главного водоотлива (реже непосредственно на поверхность земли). В редких случаях применяется центральный водоотлив, когда несколько шахт имеют общую водоотливную установку, и региональный, обеспечивающий водоотлив всего района в целом.

Водоотлив по схеме откачки воды на поверхность разделяется на прямой, когда откачка воды из главного водосборника производится сразу на поверхность, и ступенчатый, когда из нижних горизонтов через стволы (реже скважины) вода перекачивается в промежуточные водосборники вышележащих горизонтов и затем на поверхность (рис. 1).

Реже применяются другие схемы водоотлива, например, с передачей воды в расположенную выше (у ствола) насосную камеру, с перепуском воды из вышележащего горизонта и др. В систему шахтного водоотлива входят: устройства для регулирования внутришахтного стока (водоотводные канавки, трубопроводы, перекачные насосы), водосборники, насосные станции с водозаборными колодцами и водоотливными установками, с всасывающими и нагнетательными трубопроводами. Устройства для регулирования стока внутришахтных вод включают трубопроводы и канавки для отвода воды в участковые и главные водосборники.

Шахтные водосборники и насосные камеры располагают с учётом гипсометрии подошвы полезных ископаемых, состава горных пород, схем вскрытия и других горно-геологических и горнотехнических условий. Насосная камера с водоотливными установками помещается у водосборника и соединяется с ним выработками. При притоке воды более 50 м³/ч главная водоотливная установка состоит из 3 одинаковых насосов (рабочего, резервного и находящегося в ремонте), каждый из которых рассчитывается на откачку за 20 часов суточного нормального притока. Всасывающая труба каждого из насосов при притоке воды до 100 м³/ч опускается в один общий водозаборный колодец, а при притоке более 100 м³/ч — в отдельные колодцы. Для главного водоотлива на шахтах (рис. 2) применяются в основном центробежные многоступенчатые секционные насосы в горизонтальном исполнении, допускающие содержание механических примесей в воде (частицы до 0, 1-0, 2 мм) до 0, 1-0, 2%.

Для проектирования шахтной водоотливной установки необходимы следующие исходные данные:

1. Глубина шахты до горизонта, на котором проектируется водоотливная ус-

тановка Н_ш, м.

2. Нормальный суточный приток воды Q_н, м³/сут.

3. Максимальный суточный приток воды Q_м, м³/сут.

4. Кислотность шахтной воды, рН.

5. Категория шахты по газу и пыли.

6. Угол наклона ствола шахты a, град.

В процессе проектирования необходимо:

1. Выбрать схему водоотлива, место расположения насосной камеры и водосборников.

2. Выбрать тип насосов и количество рабочих колес (для секционных).

3. Проверить устойчивость работы насосных агрегатов.

4. Подобрать трубы для нагнетательного и всасывающего трубопроводов.

5. Построить характеристику водоотливной сети и определить рабочий режим насоса.

6. Определить мощность на валу насоса и выбрать приводной электродвигатель.

7. Определить количество насосов и водоотливных ставов, а также организацию работы насосных агрегатов при откачке нормального и максимального притоков.

8. Определить годовой и удельный расходы электроэнергии на водоотлив (если известна производительность шахты, определить стоимость 1 т угля по водоотливу).

9. Выбрать аппаратуру автоматизации водоотливной установки.

10. Определить емкость водосборника.