Выбор оборудования для водоотлива
Проходку вертикальных стволов шахт в устойчивых породах обычным способом рекомендуется осуществлять при притоках воды в забой не более 8 м3/ч. Если приток до 20 м3 /ч, то обычный способ можно использовать при условии доведения притока воды в стволы шахт до нормальной величины вышеперечисленными методами.
Количество воды, выдаваемой бадьями (вагонетками) на поверхность, можно рассчитать по формуле
Q б = 3600 V б · K з ·μ0/ К н Т ц,
где К з – коэффициент заполнения бадьи (вагонетки), К з= 0,9; К н – коэффициент неравномерности работы подъема, К н = 1,3–1,5; μ0 – коэффициент заполнения водой пустот в загруженной породой бадье, μ0 = 0,45–0,5.
При откачке воды в бадье, не загруженной породой, μ0 = 1; Т ц – продолжительность цикла подъема, с.
,
где Q – приток воды в забой ствола, м3/ч. Подставив в формулу Q б Кз=0,9; μ0=0,5; Кн=1,3, получим Q б = 2100 Vб/Тц.
Граничными условиями применения приведенных формул является неравенство Q н ≥ Рэ μ0, где Рэ – эксплуатационная производительность погрузочной машины по разрыхленной породе, м3/ч; q Н– подача забойного насоса, м3/ч. Производительность водоотлива бадьями изменяется от 5 до 30 м3/ч.
|
|
Оновными техническими параметрами, характеризующими работу насоса, являются: подача Q; напор Н; напор при нулевой подаче Н 0 – напор насоса при закрытой задвижке; вакуумметрическая высота всасывания Н вак; допустимая вакуумметрическая высота Н в.доп – высота, при которой обеспечивается работа насоса без изменения его основных технических параметров; мощность на валу N и КПД насоса.
Требуемая часовая производительность насоса (подача) для откачки нормального часового притока Q (м3/ч) определяется по формуле
Q H = Q∙ 24/20.
Приток воды в вертикальные выработки определяется по формулам:
– при безнапорном движении вод
Q = [l,366(2 H − S) S ]/(lg R −lg r);
– при напорном
Q = (2,73 KmS)/(lg R −lg r),
где К – коэффициент фильтрации, м3/ч; Н – высота столба воды от почвы водоносного слоя до уровня воды перед откачкой (первоначальный напор), м; S = (H−h) – достигнутое стационарное понижение уровня воды при откачке, м; h – высота столба воды от почвы водоносного слоя до уровня воды при откачке, м; R – радиус депрессионной воронки (влияния), м; r – радиус выработки, м; m – мощность напорного водоносного пласта, м.
Систему околоствольных выработок можно рассматривать как "большой колодец" и, исходя из этого, суммарный приток рассчитывать по формулам:
– при безнапорном движении подземных вод
q сут= [l,366 K (2 H − S o) S 0] / (lg R 0 – lg r o);
– при напорном
Q сут = (2,73 KmS о)/(lg R 0−lg r 0),
где S o – понижение в центре "большого колодца", м; R 0 – радиус влияния "большого колодца", м; r 0 – радиус "большого колодца", к которому приведена площадь F, занятая околоствольными выработками, м, .
|
|
Определение ожидаемого притока воды по приведенным формулам возможно, когда произведены гидрогеологические наблюдения и определены входящие в формулу величины.
Ориентировочно напор насоса Н н = 1,1 Н в, где Н в – глубина выработки по вертикали, м. По величинам Q и Н н из каталога выбирают тип насоса.
Техническая характеристика некоторых типов насосов приведена в табл. 96.
Таблица 96
Тип насоса | Подача, м3 / ч | Напор, м | Мощность, кВт | Масса, кг |
2К-6а | 10; 20; 30 | 28,5; 25,2; 20 | 2,8 | 28,5 |
2К-9б | 10; 15; 20 | 13; 12; 10,3 | 1,7 | 26,5 |
3К-9 | 30; 45; 54 | 34,8; 31; 27 | 40,6 |
Продолжение табл. 96
4К-18 | 60; 80; 100 | 25,7; 22,8; 18,9 | 44,8 | |
6К-12 | 110; 162; 200 | 22,7; 20; 17,1 | ||
6К-18 | 58; 115; 168 | 15,8; 15,2; 12 | ||
8К-12 | 220; 288; 340 | 32; 29; 25,4 | ||
8К-18 | 220; 288; 360 | 20,7; 15,7; 12,7 | ||
4К-6 | 60; 90; 115; 185 | 98; 87; 81; 72,5 | 50,5 | |
4НДС-60 | 180–126 | 84–94 | 55–75 | |
5НДВ-60 | 260–150 | 28–33 |