ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО ВОДООТЛИВНЫХ УСТАНОВОК

Зумпфовые водоотливные установки имеют наибольшее распространение на горных предприятиях. Отличительным признаком таких установок является наличие зумпфа-водосборника относительно больших размеров, который аккумулирует воду, поступающую в него из горных выработок самотеком по дренажным каналам.

По местоположению водосборника относительно дневной поверхности зумпфовые водоотливные установки подразделяются на открытые и подземные, или шахтные. Первые применяются только для водоотлива на карьерах, а вторые – на шахтах и подземных рудниках, а также на карьерах при подземном способе осушения карьерных полей.

Водосборники шахтных водоотливных установок представляют собой систему горных выработок, разделенную на две-три части (секции).

Секции отделены от приемного колодца бетонными перемычками, оборудованными перепускными клапанами. Это позволяет попеременно отключать секции водосборника и производить их чистку. Водосборник открытой водоотливной установки обычно представляет собой котлован удлиненной пирамидальной формы.

Выполняя функции приемных резервуаров и отстойников для осветления воды, водосборники одновременно являются и регулирующими емкостями, компенсирующими разницу между притоком воды из горного массива и расходом откачивающих ее насосов.

Возможны четыре варианта расположения насосов относительно водосборника и уровня воды в нем (рис. 1). Наиболее часто насосы располагают около водосборника выше уровня воды (рис.1, а). Насос 4 соединен с водосборником 1 посредством всасывающего трубопровода 3 и заборного наконечника 2, снабженного предохранительной сеткой, которая предотвращает попадание в насос крупных механических включений. При работе водоотливной установки вода перемещается по нагнетательному трубопроводу (ставу) 5 к водоотводному устройству 7 на поверхности, в которое она свободно изливается через сбросной наконечник 6. 7 Размещение насосов на высоте 4 – 5 м над уровнем воды в водосборнике и 1 – 1,5 м над почвой прилегающих к насосной камере горных выработок в определенной степени предохраняет насосную станцию от аварийного затопления и не требует специальной гидроизоляции ее помещения. Однако для откачки воды с относительно большой глубины необходимы насосы с повышенной всасывающей способностью. У центробежных насосов, наиболее часто используемых на водоотливных установках, с увеличением номинальной производительности, как правило, уменьшается всасывающая способность. Кроме того, при таком расположении насосов необходима их предварительная заливка перед очередным пуском.

Откачка воды из затопленных шахт и открытых котлованов часто производится насосными станциями, располагаемыми на плаву на специальных понтонах. По мере откачки воды и понижения ее уровня опускается и плавучая насосная станция. В таких случаях насосы соединяют с магистральным участком трубопровода посредством гибких или шарнирно - поворотных труб.

Условия всасывания воды насосами значительно улучшаются при их расположении у водосборника ниже уровня воды в нем (рис. 1, б). Водоотливные установки с таким расположением насосов часто называют установками с заглубленными насосными станциями. Помещение насосной станции в этом случае имеет специальную гидроизоляцию от водосборника и близлежащих горных выработок. Разновидностью предыдущего варианта является расположение насоса под водой – погружение (рис. 1, в). При этом варианте используются специальные насосы с вертикальной ориентацией приводного вала. Крупные модели указанных насосов изготовляют с удлиненным приводным валом, обеспечивающим передачу насосу 4 крутящего момента от двигателя 8, смонтированного над водосборником 1. 8

Рис. 1. Расположение насосов относительно водосборника: