Выбор схемы водоотлива, места расположения насосной камеры и водосборника

Проектный расчет

Главной шахтной водоотливной установки

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.

Выбор схемы водоотлива, места расположения насосной камеры и водосборника

В условиях принятой схемы вскрытия шахты и околоствольного двора намечается место расположения насосной камеры и водосборника. Это дает возможность запроектировать гидравлическую схему и определить геометрический напор (геодезическую высоту подачи). Н_г - расстояние по вертикали от зеркала воды в водосборнике до вылива ее из нагнетательного трубопровода. По гидравлической схеме определяется длина всасывающих и нагнетательных трубопроводов и количество установленных на них местных сопротивлений (арматура и колена).

Наиболее распространенной схемой водоотлива является прямая или одноступенчатая схема (рис. 1, а), когда вода по водоотливной канавке через предварительный отстойник поступает в водосборник и через задвижку протекает в приемный колодец, откуда насосами, расположенными в камере, по трубопроводу поднимается на поверхность и направляется в очистные сооружения.

Рисунок 1 - Схемы шахтного водоотлива: а - неглубокие шахты; б, в, г - глубокие шахты

В глубоких шахтах (рудниках), когда напор одного насоса при мак­симальном числе рабочих колёс недостаточен для откачки воды на днев­ную поверхность, применяют последовательную работу насосов, установ­ленных в одной насосной камере (рис. 1, б) или ступенчатую схему водо­отлива (рис. 1, в, г), в последнем случае (рис. 1, в) водоотливные уста­новки, расположенные на разных горизонтах, имеют отдельные водосбор­ники. Насосы, установленные в нижнем горизонте, перекачивают воду в верхний промежуточный водосборник. В случае применения схемы, изо­бражённой на рис. 1, г, насосы работают без промежуточного водо­сборника. Каждая из перечисленных выше схем имеет свои преимущества и недостатки, которые подробно описаны в специальной литературе [1]. Опыт показывает, что схему с водосборником на промежуточном горизонте можно рекомендовать как более надежную. Кроме того, этот вариант более гибок, режимы работы насосов, находящихся на разных горизонтах, не зависят друг от друга; надежнее, проще эксплуатационное обслуживание. Автоматическое управление и вся аппаратура такая же, как и при прямой откачке.