Воду из горных выработок удаляют как самотеком, так и при помощи насосов. Чаще всего всю воду из выработок по специальным водосборным канавкам направляют самотеком к водосборнику, который располагают в пункте шахты с более низкой отметкой. Из водосборника воду откачивают насосами по трубам на поверхность.
Водосборные канавки закрепляют бетоном, деревом или (при наличии устойчивых пород) оставляют без крепи. Площадь поперечного сечения канавки зависит от количества пропускаемой по ней воды и изменяется в среднем от 0,04 до 0,07 м2. Поступление воды в водосборник самотеком по канавкам горизонтальных выработок (штреков, квершлагов) обеспечивается тем, что эти выработки проводят с уклоном в сторону шахтного ствола от 0,003 до 0,007. Канавки закрывают досками с таким расчетом, чтобы по ним можно было ходить людям.
Водосборники проводят на 3—4 м ниже уровня околоствольного двора. Они служат для сбора шахтных вод, которые затем откачиваются насосами, установленными в насосной камере. Вместе с тем водосборники являются и отстойниками, так как в них шахтные воды теряют значительную часть минеральных примесей. В шахтных водах отстойников постепенно образуется осадок и при этом уменьшается полезная емкость водосборника. Для возможности периодической чистки водосборник устраивают из двух отдельных выработок, одна из которых находится в чистке, а другая — в работе. Емкость водосборников по Правилам технической эксплуатации угольных шахт должна быть рассчитана не менее чем на четырехчасовой нормальный приток воды, а на вновь оборудуемых и реконструируемых шахтах и горизонтах (за исключением шахт Подмосковного бассейна и аналогичных ему) — не менее чем на восьмичасовой нормальный приток.
Водоотливные установки помещают в камерах, которые очень часто располагают в пределах околоствольного двора. Насосную камеру соединяют с водосборником вертикальными колодцами. В них опускают всасывающие трубопроводы с прикрепленными на их концах всасывающими устройствами (храповиками). Последние должны предотвращать попадание в насос посторонних предметов: крупных камней, кусков дерева и т. д.
Пол насосной камеры в целях безопасности устраивают на 0,5 м выше отметки головки рельсов околоствольного двора в месте сопряжения его со стволом.
Главные водоотливные установки шахты и установки капитальных уклонов с притоком воды более 50 м3/ч оборудуют не менее чем тремя насосными агрегатами. Каждый агрегат должен иметь производительность, обеспечивающую откачку нормального суточного притока не более чем за 20 ч.
Работа насосных агрегатов должна быть организована так, чтобы насосы работали поочередно в определенном порядке по графику. Главная водоотливная установка должна иметь как минимум два нагнетательных става; рабочий и резервный. Каждый из ставов должен быть рассчитан на выдачу нормального суточного притока за время не более 20 ч. Нагнетательные трубопроводы в насосной камере должны быть установлены так, чтобы каждый насосный агрегат мог работать на любой став.
Для выдачи воды из водосборников на поверхность применяют в основном центробежные насосы с электрическим приводом. Производительность насосов до 300—400 м3/ч, они рассчитаны на напор до 600 м вод. ст. При работе центробежных насосов колеса, насаженные на общую ось с электродвигателями, получают скорость вращения от 1500 до 3000 об/мин. Во всасывающем трубопроводе создается значительное разрежение, вода из колодца всасывается в корпус насоса, а из него поступает в нагнетательный трубопровод и затем на поверхность. Достоинством шахтных центробежных насосов является относительная простота, надежность конструкции и высокая производительность.
По величине напора применяемые для водоотлива центробежные насосы делят на насосы низкого (до 15—20 м вод. ст.), среднего (до 40—50 м вод. ст.) и высокого (более 50 м вод. ст.) напора. Насосы по числу рабочих колес разделяют на одноколесные и многоколесные, по типу всасывания — на насосы с односторонним и двусторонним всасыванием, а по расположению рабочего вала — на горизонтальные и вертикальные.
Для главного водоотлива применяют в основном горизонтальные многоколесные центробежные насосы MC производительностью 30—100 м3/ч, а также насосы ЦНСЗВ-40-209, ЦНСК50-40-20, ЦНСК180-85-425 и др.
Для откачки воды при проходке стволов пользуются специальными подвесными центробежными насосами. Большой напор, создаваемый этими насосами, позволяет проходить стволы глубиной до 300 м без устройства промежуточных камер.
При разработке сильно обводненных месторождений применяют предварительное осушение. Это мероприятие не исключает обычный водоотлив во время эксплуатации.
Главная