Войтов

31(44).Перекачные станции.

В случае недостатка напора подвесного насоса для выдачи откачиваемой из ствола воды на поверхность в стволе приходится предусматривать специальные перекачные станции. Камеры насосных станций размещают на расстоянии 180— 220 м друг от друга. Установленные в перекачной камере насосы располагают ниже уровня воды в водосборнике, что обеспечивает заливку насосов перед каждым их пуском и создает предпосылки для применения простой схемы автоматизации работы.

Если поступление воды в водосборник перекачной насосной станции не превышает 10 м3/ч, то последние оснащают одним насосом подачей до 40 м3/ч. При поступлении воды в водосборник свыше 10 м3/ч в перекачной насосной станции устанавливают два насоса подачей до 100 м3/ч. При этом один из насосов является рабочим, а другой — резервным.

Обычно во временных перекачных насосных камерах уста¬навливают центробежные секционные насосы типа ЦНС подачей 38, 60, 105 и реже 180 м3/ч с соответствующим напором, обеспечивающим требуемую высоту перекачки.

32.Углубка стволов с разгрузкой породы на углубочном горизонте.

Углубка стволов с разгрузкой породы на углубочном горизонте (схема III). Эта технологическая схема предусматривает устройство специального углубочного горизонта, располагаемого на 35—40 м ниже рабочего горизонта ( 8.5).

На углубочном горизонте проходят камеры, в которых размещают подъемную машину и проходческие лебедки, наклонный ходок для подъемного каната. Выше этого горизонта снизу вверх проходят копровую часть ствола высотой 10—15 м, в которой размещают подшкивную площадку. Иногда в этой части устраивают дополнительные площадки, на которых монтируют малые углубочные лебедки. Затем проходят устье углубляемого ствола, которое перекрывают нулевой рамой. На нулевой раме монтируют разгрузочный станок с желобом. При углубке ствола разгружаемая из бадьи порода по желобу поступает в вагонетку. Груженая вагонетка по уклону (см. 8.5, б) или слепому стволу поступает на рабочий горизонт. При углубке центральносдвоенных стволов груженые вагонетки можно поднимать на земную поверхность по соседнему, ранее углубленному эксплуатационному стволу. К этому стволу вагонетки перемещаются по сбойке. По уклону и слепому стволу осуществляют спуск материалов для углубки ствола и перемещение людей.

Достоинство схемы III — меньшая зависимость углубочных работ от эксплуатационных по сравнению с предыдущими схемами.

Недостатки схемы III — значительный (1500—3000 м3) объем горных работ, который необходимо выполнить для подготовки углубочного горизонта, что связано с большой продолжительностью и стоимостью работ подготовительного периода; ступенчатая и трудоемкая схема подъема породы и спуска материалов; стесненные условия по монтажу горнопроходческого подъема.Схема III получила распространение при реконструкции шахт в Печорском и других бассейнах.

33.Спуск воды по скважине.

34.Конструкция водоулавливающих колец.

Водоулавливающие кольца, как правило, устанавливают ниже водоносных горизонтов, приток воды из которых явно выражен.

Водоулавливающее кольцо представляет собой металлический желоб ( 6.26, а) шириной 20-30 см, высотой 20—25 см, который по периметру крепят штырями к бетонной стенке ствола. Второй вариант конструкции водоулавливающего кольца показан на 6.26, б. В этом случае в крепи ствола прорубается штроба, в которую укладывают желоб из швеллера № 20-30 с приваренным к нему козырьком из листовой стали. Зазор между желобом и крепью уплотняют гидроизоляционным материалом. Для стока воды водоулавливающее кольцо устанавливают с уклоном 0,02-0,03 в сторону водоспускного отверстия, к которому приваривают сточную трубу. Улавливание воды можно осуществлять также при помощи дренирования ее через фильтры ( 6.27), устраиваемые в стенках ствола на уровне водоносных горизонтов. Для этого сквозь крепь бурят шпуры, в которые устанавливают водоспускные или забивные фильтры. Их изготавливают из труб диаметром 32-50 мм в зависимости от притока воды. Водозаборная часть фильтра перфорирована отверстиями. Диаметр отверстий зависит от крупности зерен породы и дебита водоносного горизонта, обычно его принимают равным двум-трем диаметрам зерен породы (песка). В мелкотрещииоватых рыхлых породах используют гравийные фильтры (см. 6.27, б). Поступающую через фильтры воду по резиновым шлангам или металлическим трубам перепускают в водоулавливающие кольца или непосредственно в расположенные ниже перекачные станции.

Водоулавливание. При строительстве стволов одновременно с водоотливом при помощи бадей или насосов необходимо применять водоулавливание, т.е. улавливание фильтрующейся воды через крепь ствола до поступления ее в забой.

В стволах с бетонной крепью фильтрация воды через нее зависит от ряда факторов, в том числе от качества бетона, качества укладки бетонной смеси за опалубку, наличия «холодных» швов и др. Приток фильтрующейся воды через крепь ствола иногда достигает 10 м3/ч и более. Эта вода падает вниз в виде капель и осложняет производство работ в забое. Интенсивность капежа достигает наибольшей величины у стен ствола, уменьшаясь к центру. По данным ВНИИОМШСа, примерно 65-80% воды, фильтрующейся через крепь, распределяется в виде капежа на расстоянии до 30 см от стен, 15% — на расстоянии 1,2 м и только около 5% воды стекает в центральной части ствола. Такое распределение стока воды по стволу позволяет эффективно улавливать ббльшую часть ее у стенок ствола.

Водоулавливание осуществляют при помощи водоулавливаю-щих колец, в которых собирается ббльшая часть просачивающейся через крепь воды. Из водоулавливающего кольца воду по трубам или шлангу перепускают в расположенную ниже перекачную станцию.

35.Забойные насосы при проходке вертикальных стволов.

Забойные насосы предназначены для перекачки воды ,скопившейся в забое ствола, в бадьи или приемные баки подвесных проходческих насосов. По роду энергии забойные насосы могут быть пневматическими и электрическими. забойным насосам относятся :Малютка, Байкал.

Забойный насос Байкал предназначен для водоотлива загрязненной абразивными частицами воды. Насос имеет две диафрагмы, соединенные одним штоком, которые приводятся в движение сжатым воздухом. Распределение воздуха осуществляется золотником. Насос имеет устройство для увеличения высоты нагнетания и поплавковый механизм для автоматического включения и выключения его в зависимости от количества воды. Отработанный воздух отводится через глушитель.

36.Углубка стволов снизу вверх.

Углубку стволов снизу вверх ( 8.7) выполняют в случаях, когда заранее осуществлено вскрытие нового подготовительного горизонта, а горизонтальные выработки этого горизонта пройдены до углубляемого ствола. При этом способе взорванная порода обрушается в горизонтальную выработку нового горизонта, где ее грузят в вагонетки. В крепких устойчивых породах ствол углубляют без временной крепи (см. 8.7, а, б, в) с последующим возведением постоянной крепи. В породах средней крепости ствол углубляют с возведением временной или постоянной крепи с магазинированием породы (см. 8.7, г).Разрушение породы производится посредством взрывания зарядов в шпурах или секционного взрывания зарядов в глубоких скважинахДостоинства этой схемы: работы по углубке не влияют на эксплуатационные работы шахты, упрощается оснащение ствола для углубки, отсутствует трудоемкий процесс погрузки породы в бадьи, повышается эффективность производства буровзрывных работ. Недостатки схемы: ограниченная область применения по крепости пород; опасность, возникающая при ведении работ при вскрытии пластов, которые выделяют метан; ограниченный шаг углубки; сложные условия подъема в забой людей и материалов.

37.ступенчатый водоотлив

Водоотлив насосами можно осуществлять по трем основным схемам: одноступенчатой, двухступенчатой и многоступенчатой. При одноступенчатой схеме ( 6.25) воду из забоя подвесным насосом по ставу труб откачивают непосредственно на поверхность земли. Насос подвешивают в стволе на двух канатах через блок в раме насоса. К подвесным канатам хомутами крепят став водоотливных труб. Наращивание става при опускании насоса в забой и демонтаж нескольких звеньев става перед взрывными работами осуществляют в устье ствола на нулевой раме. При откачке воды насос располагают на расстоянии 4-5 м от забоя. Всасывающее устройство (храпок) насоса опускают в приямок в забое, в котором собирается вода. Перед взрыванием шпуров насос поднимают на безопасную высоту (20-25 м).

Откачку воды по одноступенчатой схеме можно осуществлять только при условии, что глубина ствола не превышает высоту напора, которую может создать подвесной насос (практически это до 300-350 м).

При двухступенчатой схеме водоотлива воду из забоя перекачивают на высоту до 40 м переносными забойными насосами по шлангам в бак (обычно в бадью), откуда с помощью подвесного вертикального насоса откачивают на поверхность. Перекачнои бак вместимостью 2,5—3 м3 устанавливают на подвесном полке или натяжной раме или подвешивают вместе с вертикальным насосом на подвесных канатах (см. рис, 6.25, а). Схема двухступенчатого водоотлива имеет следующие преимущества по сравнению с одноступенчатой схемой: перекачнои насос с баком подвешены на безопасном расстоянии от забоя (до 40 м), вследствие чего устраняется необходимость его подъема перед взрыванием шпуров; легкие забойные насосы не загромождают рабочее пространство в забое и надежны в работе; перекачнои подвесной насос откачивает воду из бака с предварительным ее осветлением; включение и выключение перекачного насоса осуществляется автоматически в зависимости от уровня воды в баке. Область применения двухступенчатой схемы ограничивается напором перекачного насоса. Эту схему обычно используют в стволах глубиной до 300-350 м с насосами ППН-50-12м; НП-2.

Многоступенчатую схему водоотлива (см. 6.25, б) применяют в стволах, глубина которых превышает напор насосов второй ступени, она представляет собой дальнейшее развитие двухступенчатой схемы. Подвесной вертикальный насос в этом случае откачивает воду в пе-рекачную станцию, из которой ее с помощью горизонтальных насосов ВП-Зс, 4НШВМ-7 х 6 подают на поверхность земли или в следующую перекачную станцию. При использовании современных насосов можно сооружать промежуточные перекачные станции через 300—500 м. Эти станции размещают как в поперечном сечении ствола, так и в камерах около ствола или околоствольном дворе. Вместимость водосборника перекачной станции должна быть не менее часового притока воды в ствол. Став водоотливных труб от перекачной станции подвешивают к крепи ствола с помощью кронштейнов и хомутов.

В перекачных станциях устанавливают два насоса — рабочий и резервный.

Для автоматизации водоотлива на перекачных станциях устанавливают пусковую аппаратуру АВ-5; АВ-7, обеспечивающую поочередный пуск и остановку насосов в зависимости от уровня воды в водосборнике.

38.Насосы для перекачных станций. 40.Перекачные насосы при проходке верт. Стволов.

Обычно в перекачных станциях устанавливают центробежные секционные насосы типа Цнс подачей 38, 60, 105 м3.ч с соответствующим напором , обеспечивающим перекачки. Корпуса этих насосов состоят из чугунных секций с направляющими аппаратами и двух крышек(всасывания и нагнетания), соединенных стяжными болтами. Рабочие колеса насосов закрытые, радиального типа. Уплотнение в секциях обеспечивается резиновыми прокладками.

39.Углубка стволов на несколько горизонтов.

При углубке стволов в пределах одного горизонта на нем сооружают предохранительное устройство, проходят технологический отход и временные горные выработки, монтируют оборудование для углубки.В целях сокращения сроков подготовки новых горизонтов, уменьшения объема и времени подготовительных работ на некоторых шахтах (рудниках) осуществляют углубку стволов сразу на дватри горизонта. В производственной практике применяют два способа: при первом углубку ствола выполняют по схемам I, II и III сразу на два или три горизонта; при втором — с помощью общешахтного углубочного комплекса ( 8.8). Общешахтный углубочный комплекс представляет собой капитальный слепой ствол с клетевым подъемом, который проходят на расстоянии 20-40 м от одного из углубляемых основных стволов.Из слепого ствола проходят выработки углубочного горизонта, на котором размещаются тихоходные лебедки для подвески оборудования в стволе. Из нижнего подготовляемого горизонта в центре углубляемого ствола проходят восстающую выработку. Если проходка восстающего невозможна (наличие выбросоопасных или сильно загазованных пластов, обводненных пород и т.п.), то бурят скважину. Собственно углубка заключается в расширении ствола до проектного сечения и возведении крепи. Породу при расширении ствола по восстающему спускают вниз и по слепому стволу поднимают на рабочий горизонт. При подготовке последующих горизонтов углубляют слепой ствол, а нижний горизонт используют для монтажа лебедок. В отдельных случаях слепой ствол проходят сразу на глубину отработки месторождения.

Достоинства этой схемы: полная независимость операций по углубке ствола от эксплуатационных работ; исключается необходимость остановки эксплуатационного подъема; сокращается объем подготовительных работ по углубке на два горизонта примерно в 2 раза; слепой углубочный ствол может быть использован для проходки на новом горизонте выработок околоствольного двора, загрузочных камер скипового ствола, камер дробильного комплекса и разведочных выработок.

Недостатки схемы: необходимы предварительные затраты, которые окупаются после ввода в эксплуатацию нового горизонта; увеличиваются расходы на водоотлив с нижних горизонтов.

Целесообразность углубки ствола на два горизонта зависит от глубины ствола, схемы и шага углубки, притока воды и срока отработки рабочего горизонта. При углубке на два горизонта появляются дополнительные затраты на откачку воды с нижних горизонтов. Их величина зависит от притока воды и времени откачки, которое примерно равно времени отработки рабочего горизонта. По исследованиям