Главная Минимаркер Мосты и тоннели Минимаркер Строительство тоннелей и метрополитенов Минимаркер Водоотлив при проходке выработок

Водоотлив при проходке выработок

Страница 4 из 6

Водоотлив при сооружении шахтных стволов

При сооружении шахтных стволов из грунта поступает вода. В редких случаях стволы сооружают без притока воды в забой. Наличие воды отрицательно влияет на выполнение всех горнопроходческих операций, снижает скорость проходки стволов.

В процессе сооружения стволов приток воды не остается постоянным, а изменяется в зависимости от гидрогеологических условий на различных горизонтах.

Водоотлив при сооружении стволов шахт должен учитывать ряд специфических особенностей: переменную величину притока воды в связи с пересечением грунтов различной водообильности; изменяющуюся высоту нагнетания ее; систематическое перемещение насоса в стволе, что связано с выполнением взрывных работ и постоянным углублением забоя ствола; крайне ограниченное пространство для размещения насоса в стволе; загрязненность воды, содержащей твердые частицы грунта. Все это затрудняет работу насосов, а наличие влажной атмосферы и капежа воды требует применения влагостойкого оборудования.

В зависимости от притока воды применяют следующие способы ее удаления: при небольших притоках (4–6 м3/ч) – подъемными сосудами (бадьями), при больших притоках воды – насосами.

Водоотлив бадьями является наиболее простым способом, при котором вода из забоя ствола на поверхность выдается бадьями вместе с грунтом. Вода в бадью подается при помощи легких пневматических забойных насосов «Гном» производительностью 15 м3/ч, НЗВ производительностью 20 м3/ч или Н-1м производительностью 25 м3/ч (рис. 7.9).

Схема откачки воды в бадью

Рис. 7.9 – Схема откачки воды в бадью: 1 – отводящий шланг; 2 – шланг для подачи сжатого воздуха; 3 – насос; 4 – металлический патрубок; 5 – бадья; 6 – резиновый шланг для сжатого воздуха

Водоотлив бадьями может быть применен, когда

Q > q,

где Q – количество воды, которое выдано бадьями совместно с грунтом за 1 ч, м3; q – величина притока воды в ствол, м3/ч.

В свою очередь

Q = V6nK1K2,

где V6 – вместимость бадьи, м3; n – число подъемов в 1 ч; K1 – коэффициент, учитывающий объем пустот (при мягких грунтах К1 = 0,34÷0,4; при грунтах средней крепости К1 = 0,4÷0,5 и при грунтах крепких К1 =0,5÷0,6); К2 – коэффициент наполнения бадьи (обычно принимают равным 0,75–0,80).

При водоотливе насосами используют центробежные погружные насосы вертикального исполнения типа 4ФВ-5м, имеющие производительность от 90 до 150 м /ч и напор от 50 до 60 м вод. ст. при высоте всасывания 3 м. Эти насосы и пусковая аппаратура должны монтироваться на металлической раме, которую надежно крепят на подвесных устройствах (люльках), позволяющих опускать их по мере углубления ствола и поднимать в случае необходимости. Канаты для подвески насосов должны иметь не менее чем 6,5-кратный запас прочности. Для перемещения подвесных насосов должны применяться тихоходные лебедки, оборудованные рабочим и предохранительными тормозами.

Для водоотлива применяют и центробежные насосы горизонтального использования, но они неудобны для размещения в стволах.

В горной промышленности откачку воды из забоя ствола производят по трубам подвесными проходческими насосами центробежного типа (с электроприводами следующих марок): ВН-3А производительностью 15 м3/ч с напором 60 м вод. ст., НП-2 производительностью 35 м3/ч с напором 150 м вод. ст., ППН-50-12 производительностью 50 м3/ч с напором 250 м вод. ст. и др. Насосы подвешивают в стволе на канатах.

Подвесной насос располагают на расстоянии 4 м от забоя, гибкий всасывающий шланг помещают в водосборник, куда стекает вода. Перед взрывом зарядов насос поднимают на высоту 25–30 м от забоя ствола. После взрывания, проветривания забоя и приведения его в безопасное состояние насос опускают на дно ствола.

В соответствии с Правилами техники безопасности при проходке шахтных стволов для откачки воды должно быть не менее двух насосов: рабочий и резервный.

При небольших притоках воды в период проходки в вертикальных и наклонных выработках вместо зумпфов делают неглубокие приямки для сбора воды.

Водоотвод и водоотлив при проходке тоннельных выработок

Для обеспечения нормальных условий при проходке необходимо периодически откачивать поступающие в выработки подземные воды. Иногда, когда проходка тоннеля ведется на подъем, со стороны низового портала организуют водоотвод с устройством канавки, по которой вода самотеком удаляется из выработок. Одновременно с продвиганием забоя устраивают канавку по оси выработки или у одной из ее сторон и перекрывают настилом. Размеры канавки и способ крепления ее принимают в зависимости от притока воды и характеристик грунта.

Для рыхления скального грунта в подошве забоя в месте расположения будущей канавки бурят один дополнительный шпур, заряд в котором взрывают одновременно с комплектом шпуровых зарядов забоя. После уборки грунта канавку оформляют до проектных размеров с помощью отбойных молотков. Канавки обычно имеют уклон 0,003 в направлении движения воды. Ширину канавки в свету принимают 0,4–0,6 м, глубину – до 0,7 м.

В неразмываемых крепких грунтах f > 10 и больших притоках воды канавку обычно не крепят. В остальных случаях предусматривают ее крепление деревом или сборным железобетоном. В случае крепления выработки монолитным бетоном крепление канавки выполняется бетоном одновременно с возведением фундамента. Канавку перекрывают железобетонными плитами или деревянным настилом.

При сооружении тоннелей закрытым способом необходимо устройство системы водоотлива (рис. 7.10). Такая система состоит из главной (центральной) водоотливной установки (2), насосы которой расположены в насосной камере (3) у ствола шахты (1), и вспомогательных (перекачных) установок (4), располагаемых в забоях тоннелей, штолен и других выработок.

Расположение водоотливных установок в подземных выработках

Рис. 7.10 – Расположение водоотливных установок в подземных выработках

Главная водоотливная установка состоит из нескольких стационарных насосных агрегатов и должна примыкать к стволу или к околоствольному двору. Основными параметрами насосной установки являются: вместимость водосборника, общая производительность всех насосов и их напор. Вместимость водосборника насосной камеры главного водоотлива должна быть: при притоке воды 300 м3/ч – не менее 150 м3, при притоке воды свыше 300 м3/ч вместимость устанавливается проектом. Число насосов главного водоотлива следует принимать не менее трех из расчета: один в работе, один в резерве, один в ремонте. Для главных водоотливных установок обычно принимают центробежные насосы Д и ЦНС. Их устанавливают в специальных камерах, размеры и расположение которых определяются проектом. Пол насосных камер должен быть выше уровня откаточных путей не менее чем на 0,5 м. Электропитание насосных установок главного водоотлива осуществляется от распределительного щита так, чтобы первая часть действующих насосов питалась от одной секции щита, а вторая – от другой.

Вспомогательные водоотливные установки откачивают воду из приямков или водосборников (при проходке выработки под уклон), расположенных непосредственно у забоя, куда вода поступает самотеком. Насосные установки следует размещать в тоннеле или в специально устраиваемых камерах. Емкость и конструкция водоприемника определяются проектом производства работ. Глубина водосборников вспомогательного водоотлива принимается от 0,7 до 1,5 м. Около каждого водосборника устанавливают два насоса (работающий и резервный). Для удаления воды из забоев используют центробежные насосы, предназначенные для загрязненных жидкостей. К таким насосам относят центробежные насосы серии К.

Воду из вспомогательных водоотливных установок перекачивают в водосборник главного водоотлива по стальным трубам, а при благоприятном продольном профиле выработки ее могут направлять в водосборник главного водоотлива по канавкам.

Для забойных установок применяют насосы «Гном».

Управление центральной и вспомогательными водоотливными установками осуществляется автоматически.


© 2013 - 2017 Учебно-образовательный портал "Все лекции"
Материалы, представленные на страницах нашего сайта, созданы авторами сайта, присланы пользователями, взяты из открытых источников и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Все авторские права на материалы принадлежат их законным авторам.
Разработка сайта - Скобелев Алексей





Яндекс.Метрика