Файл: Воробьев Б.М. Основы технологии горного производства. Введение в специальность учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 151
Скачиваний: 1
насосы, |
водосборников — выработок д л я сбора и осветления руд |
ничных |
вод, сети водоотливных канавок, устраиваемых в выработ |
к а х , и |
других вспомогательных устройств (водотрубных ходков, |
перемычек и т. п.).
Рудничные воды стекают по выработкам в водосборники, находя щиеся в районе околоствольного двора, где вода осветляется перед откачкой на поверхность.
777777}
Л
I горизонт
'7777771
*&////////
Е горизонт
Жгоризонт
7Ѵ
|
|
Р и с . |
157. Схемы водоотлива: |
|
|
|
||
а — в о д о о т л и в с к а ж д о г о г о р и з о н т а на п о в е р х н о с т ь ; б - в о д о о т л и в с п е р е к а ч - |
||||||||
|
|
к о й на п р о м е ж у т о ч н ы е г о р и з о н т ы |
|
|
|
|
||
С у м м а р н а я полезная емкость |
водосборников главного |
|
водоот |
|||||
лива |
принимается равной |
четырехчасовому |
нормальному |
притоку |
||||
воды. |
Н а д |
водосборником |
располагается |
насосная |
камера, пол |
|||
которой д о л ж е н быть выше |
на 0,5 |
м у р о в н я |
головок |
рельсов |
около |
|||
ствольного |
двора в месте его с о п р я ж е н и я со стволом, |
чтобы |
в |
случае |
внезапных прорывов воды или из-за длительной остановки водо отлива (например, из-за а в а р и й с электросетью) насосы в течение некоторого времени не подвергались затоплению и могли быть ис
пользованы д л я откачки |
воды. |
|
|
|
Н а с о с н у ю камеру соединяют |
с выработками |
околоствольного |
||
двора горизонтальным ходком, а со стволом — наклонным, так |
назы |
|||
ваемым трубокабельным |
ходком, |
с л у ж а щ и м д л я |
п р о к л а д к и |
нагне |
тательных трубопроводов. В горизонтальном ходке устанавливают герметические двери.
Обычно в насосной камере устанавливают три одинаковых центробежных насоса с самостоятельными двигателями: один —
249
рабочий, другой — подменный |
(резервный), |
третий насос |
находится |
||||||||||||
в |
ремонте. |
П р и |
необходимости |
одновременно |
могут |
работать |
два |
||||||||
насоса. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Производительность центробежных рудничных насосов главного |
||||||||||||||
водоотлива |
достигает 400 |
м 3 / ч , |
|
а |
напор |
— |
600 |
м. |
|
|
|
||||
|
Г л а в н а я |
водоотливная |
установка может |
иметь минимум два наг |
|||||||||||
нетательных |
трубопровода, один |
из которых |
я в л я е т с я |
рабочим, |
|||||||||||
а другой — резервным . |
К а ж д а я |
|
установка |
и к а ж д ы й |
нагнетатель |
||||||||||
ный став |
д о л ж е н |
пропускать |
нормальный |
суточный |
приток |
воды |
|||||||||
не |
более |
чем на |
20 ч. |
Нагнетательные |
трубопроводы |
монтируют |
из стальных и реже из чугунных труб диаметром 50—300 мм и более.
|
Н а |
современных ш а х т а х |
водоотливные |
установки |
автоматизи |
|||||
рованы: |
запуск и |
останов |
насосов |
осуществляется |
автоматически |
|||||
в зависимости от |
изменения |
у р о в н я |
воды в |
приемном |
|
и л и всасыва |
||||
ющем |
колодцах . |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Осушение ш а х т н ы х и карьерных полей. П р и сильной обводнен |
|||||||||
ности месторождения поступление подземных вод может |
происходить |
|||||||||
в виде интенсивного равномерного притока воды, а |
т а к ж е в |
виде |
||||||||
прорывов |
вод или |
водонасыщенных |
песков — плывунов, в л е к у щ и х |
|||||||
за |
собой |
катастрофические последствия. Н а |
открытых |
|
горных |
рабо |
||||
тах |
подземные воды н а р у ш а ю т устойчивость |
откосов и |
|
способствуют |
образованию оползней. Поэтому на обводненных месторождениях осуществляют комплекс мероприятий по борьбе с подземными водами,
называемый |
осушением |
месторождения . |
В результате |
осушения |
||||||||
снижается |
уровень |
подземных |
вод |
н и ж е |
горизонта |
горных |
работ |
|||||
на |
время |
их |
производства. |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Д л я с л о ж н ы х в |
гидрогеологическом |
отношении |
месторождений |
||||||||
составляются комплексные проекты, где вопросы осушения |
решаются |
|||||||||||
на |
н а ч а л ь н ы х |
стадиях |
проектных |
работ. |
|
|
|
|
|
|||
|
Различают |
предварительное |
и п а р а л л е л ь н о е |
осушение . |
|
|||||||
|
П р е д в а р и т е л ь н о е |
о с у ш е н и е |
осуществляют |
с по |
верхности подземным и комбинированным способами. Его проводят
до |
в с к р ы т и я месторождения, когда имеются |
водоносные |
горизонты |
|
с |
большими запасами |
воды. С поверхности бурят водопоглощающие |
||
и л и водопонижающие |
с к в а ж и н ы . |
|
|
|
|
Водопонижающие с к в а ж и н ы бурят на водоносный горизонт, зале |
|||
гающий н и ж е з а л е ж и |
полезного ископаемого, |
и через них |
произво |
дят откачку воды на поверхность, в результате чего осуществляется
дренирование з а л е ж и . |
|
|
|
|
|
|
||
Водопоглощающие |
скважины, |
которые |
пробуривают |
на |
водонос |
|||
ный горизонт, |
залегающий |
выше |
з а л е ж и , |
предназначены |
д л я |
спуска |
||
воды из верхних горизонтов |
в н и ж н и е , откуда воду откачивают |
через |
||||||
водопонижающие с к в а ж и н ы . |
|
|
|
|
|
|||
Подземный способ осушения заключается в проведении |
специаль |
|||||||
ных подземных |
д р е н а ж н ы х |
выработок (штреков, уклонов и т. п . ), |
||||||
в которых устанавливают |
специальные |
водозабирающие |
устрой |
|||||
ства — забивные |
фильтры. |
Воду, поступающую в выработки через |
||||||
фильтры, откачивают |
на поверхность . |
|
|
|
|
250
П р и комбинированном способе часть воды откачивают с помощью с к в а ж и н , а часть — через дренажные выработки.
Современная техника бурения с к в а ж и н большого диаметра по зволяет производить осушение большинства месторождений с по верхности. Однако в каждом случае выбор способа осушения следует
производить |
в соответствии |
с |
конкретными гидрогеологическими |
|||||||
условиями |
месторождения . |
|
|
|
||||||
П а р а л л е л л ь н о е |
о с у ш е |
|||||||||
н и е |
|
производится |
одновременно |
с |
||||||
развитием |
горных |
работ. |
П р и |
наличии |
||||||
водоносных неустойчивых пород сле |
||||||||||
дует |
предусматривать |
в |
шахтных ство |
|||||||
л а х специальные забивные фильтры |
с |
|||||||||
общим |
кольцевым |
водоприемником |
и |
|||||||
ставом |
д л я |
сброса |
воды, |
это |
облегчает |
|||||
последующую |
борьбу |
с подземными |
во |
|||||||
дами |
в |
горизонтальных |
выработках . |
|||||||
П р и |
неустойчивых |
водоносных |
породах |
|||||||
в кровле |
выработки |
следует |
|
з а к л а д ы |
||||||
вать |
забивные и сквозные фильтры, |
а |
впочве дренажные колодцы.
Пр и наличии нескольких водоносных горизонтов в пределах месторождения
часть из |
них осушают |
предварительно, |
|
|
|
|
|||||
а |
остальные — одновременно |
с |
веде |
|
|
|
|
||||
нием горных работ (параллельное осу |
|
|
|
|
|||||||
шение). Иногда различные методы осу |
|
|
|
|
|||||||
шения |
совмещают д л я ускорения |
про |
|
|
|
|
|||||
цессов осушения . В некоторых |
с л у ч а я х |
|
|
|
|
||||||
предусматривается |
опережающее |
буре |
Р и с . 158. З а б и в н о й |
ф и л ь т р : |
|||||||
ние. В карстовых |
породах такое |
буре |
1 — |
п е р ф о р и р о в а н н а я |
т р у б а ( з а б и в |
||||||
ние |
необходимо |
производить |
система |
ной |
фильтр); |
2 — |
а э р и р у ю щ а я |
||||
|
с к в а ж и н а |
|
|||||||||
тически. |
В других |
с л у ч а я х его |
ведут |
|
|
||||||
|
|
|
|
||||||||
по |
мере |
п р и б л и ж е н и я |
горной |
выработки |
к |
опасным |
зонам. Опе |
режающее бурение облегчает борьбу с подземными водами и позво
ляет у п р а в л я т ь процессом осушения . |
|
У с т р о й с т в а д л я о с у ш е н и я |
м е с т о р о ж д е н и й . |
Осушительные (дренажные) устройства размещают в горных выра ботках, проводимых д л я разработки месторождения, и в специаль
ных выработках . |
|
Дренажные |
канавы с л у ж а т д л я дренажа почвы выработки, ра |
бочего пласта и транспортирования воды по горным выработкам .
Дренажные |
(водопонижающие) |
колодцы |
проводят |
в почве |
выра |
|||
боток на глубину 1—3 м, |
а иногда и более. И з них |
производят |
не |
|||||
прерывную |
откачку |
воды |
д л я |
с н и ж е н и я |
напора в |
водоносном |
го |
|
ризонте, залегающем под почвой выработки . |
|
|
|
|||||
Забивные |
фильтры |
представляют собой |
перфорированные |
сталь |
ные трубы длиной 10—15 м, диаметром 25—63 мм. Ф и л ь т р ы забивают
251
в с к в а ж и н ы , |
пробуренные |
из |
выработки в к р о в л ю |
и л и |
в |
бока |
|||
(рис. |
158). Е с л и |
имеются напорные воды, то фильтры |
закладывают |
||||||
и в почву выработки . |
|
|
|
|
|
|
|||
Вода из забивных фильтров поступает самотеком. Д и а м е т р |
|
отвер |
|||||||
стий |
зависит |
от х а р а к т е р а |
породы. В |
мелкозернистых |
породах |
ч а щ е |
|||
всего |
применяют забивные фильтры с отверстиями диаметром |
3 мм. |
|||||||
П р и |
перекрытии |
водоносного |
пласта |
водонепроницаемыми |
слоями |
||||
в процессе осушения в пласте |
создается р а з р е ж е н и е , |
в результате |
|||||||
чего |
уменьшается |
дебит фильтра . Д л я устранения р а з р е ж е н и я |
б у р я т |
дополнительные (аэрирующие) с к в а ж и н ы , которые имеют н е с к о л ь к о
большую длину, |
чем |
с к в а ж и н ы под |
забивные |
фильтры . |
|
|
||||||||||
|
Д л я у с к о р е н и я процесса осушения устраивают |
в а к у у м - ф и л ь т р ы , |
||||||||||||||
создающие |
разрежение |
вокруг |
забивного |
фильтра |
за |
счет |
засасыва |
|||||||||
н и я |
жидкости |
|
через |
|
пористую |
перегородку |
( х л о п ч а т о б у м а ж н а я |
|||||||||
или |
с п е ц и а л ь н а я |
ф и л ь т р о в а л ь н а я |
ткань) . |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
П р и применении вакуум-фильтров |
|
сроки осушения |
с о к р а щ а ю т с я |
||||||||||||
в два - три |
раза . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Е с л и к |
забивным |
фильтрам подключить вакуум - насос, то полу |
|||||||||||||
чится вакуум - насосная установка . |
П р и |
этом дебит воды |
|
увеличи |
||||||||||||
вается |
в 3—15 |
раз по |
сравнению |
с обычным вакуум - фильтром . |
||||||||||||
|
Скважины-фильтры |
|
— разновидность |
водопонижающих |
сква |
|||||||||||
ж и н . И х закладывают |
|
вблизи проводимых выработок. Откачка воды |
||||||||||||||
из них |
на |
поверхность |
вначале |
производится насосом. П р и |
подходе |
|||||||||||
забоя |
штрека |
к |
с к в а ж и н е насос демонтируют, |
а с к в а ж и н у |
добури - |
|||||||||||
вают меньшим диаметром, подрезают из выработки |
специальной |
|||||||||||||||
заходкой и превращают в сквозной фильтр . |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
Сквозные |
фильтры |
— д р е н а ж н ы е |
с к в а ж и н ы , |
сбрасывающие воду |
|||||||||||
в штреки; |
их |
бурят |
|
с поверхности |
земли до |
к р о в л и выработки . |
||||||||||
|
Иглофилътровые |
установки |
применяют д л я |
осушения |
п л ы в у н о в , |
песчано-глинистых и иловатых грунтов, отличающихся слабой водо отдачей. Ф и л ь т р (игла) представляет собой колонну двухдюймовых труб длиной до 7 м, к нижнему концу которой присоединено фильтро
вое звено — наконечник . К а к и в вакуум - насосной |
у с т а н о в к е , |
фильтры с помощью шлангов соединяют с коллектором |
вакуум - на |
сосного агрегата . |
|