§ 4. Рудничный водоотлив

Подземные воды проникают в горные выработки по трещинам и пустотам из водоносных горных пород, пересекаемых выработ­ками. Обводненность месторождений устанавливают одновремен­но с разведкой месторождения и определяют коэффициентом водообильности.

Под коэффициентом водообильности шахты (рудника) подра­зумевают объем воды, приходящийся на 1т суточной добычи. Приток воды в шахту значительно колеблется в зависимости от ее географического расположения и времени года. Максималь­ный приток воды бывает весной, несколько меньший – осенью и минимальный приток – летом и зимой.

В зависимости от глубины разработки водоотлив может быть непосредственным и ступенчатым. При непосредственном водоот­ливе воду из рудника насосами откачивают сразу на поверхность. Такую схему применяют при значительных притоках воды и глу­бине шахт до 600 м. Ступенчатый водоотлив применяют на глу­боких шахтах. В этом случае воду откачивают на поверхность последовательно включенными насосами, находящимися на раз­ных горизонтах. Воду нижним насосом подают во всас верхне­го, расположенного на промежуточном горизонте, верхний насос откачивает воду на поверхность. Очень часто на промежуточном горизонте имеется водосборник отработанного горизонта, поэто­му воду вначале подают в него, а затем – на поверхность. Сту­пенчатый водоотлив применяют при глубине ствола, превышаю­щей максимальную высоту подачи насосов.

В практике отработки месторождений имеется много случаев одновременной отработки двух и даже трех горизонтов. В таких случаях воду откачивают отдельными насосными установками, расположенными на каждом горизонте. Достоинство: откачка во­ды с каждого горизонта не зависит от состояния насосной уста­новки другого горизонта. Недостатки: наличие на каждом гори­зонте насосной установки, большое число трубопроводов в ство­ле, сложность обслуживания и контроля насосных установок.

При небольших притоках воды на верхнем горизонте водоот­ливную установку располагают на нижнем горизонте, в водо­сборник которого самотеком направляют весь приток воды верх­него горизонта. Если приток воды с понижением горных работ уменьшается, то целесообразно главную водоотливную установку оборудовать на верхнем горизонте, а с нижних горизонтов воду последовательно перекачать вспомогательными установками в водосборник верхнего горизонта.

Водоотливная установка состоит из насоса, электродвигателя, электроаппаратуры управления, всасывающего и нагнетательного трубопроводов.

Насосы, применяемые для рудничного водоотлива, по принци­пу действия делят на центробежные, поршневые и винтовые. Дляоборудования водоотливных установок применяют центробежные насосы. Поршневые и винтовые насосы применяют при проходке выработок, кроме того, винтовые насосы могут применять для очистки водосборников и зумпфов.

Главные водоотливные установки оборудуют двумя нагнета­тельными трубопроводами – рабочим и резервным. Каждый из них рассчитан на выдачу нормального суточного притока воды не более чем за 20 ч.