Глава 9

9.1. Технологические схемы гидрошахт

Выемка угля в очистных забоях при некрепких углях осуществляется гидравлическим способом, при крепких - механогидравлическим с помощью комбайнов. Транспортирование пульпы по горным выработкам с уклоном 0,05 - 0,07 в сторону ствола осуществляется само­течным транспортом по металлическим желобам. При таком уклоне горной выработки рельсо­вый транспорт не применяется. Поэтому материалы доставляются подвесными канатными или монорельсовыми дорогами. В некоторых случаях наряду с самотечным гидротранспортом при­меняют напорный гидротранспорт по пульпопроводу посредством углесоса (например, в пре­делах панели - самотечный гидротранспорт, по остальным выработкам шахты - напорный).

Гидроподъем из неглубоких шахт производится углесосами, из глубоких (более 400 м) - эрлифтами, а также питателями. В зависимости от способа гидроподъема различаются и технологические схемы шахт.

На рис. 9.1 приведена технологическая схема гидрошахты, оборудованной гидроподъ­емом с помощью эрлифта. Из резервуара технической воды 3 высоконапорные насосы 2 заби­рают осветленную воду и по трубопроводу 1 нагнетают ее в шахту к гидромониторам 19, рас­положенным в очистных забоях. Разрушенный гидромонитором уголь смывается потоком

289

Глава 9

отработанной воды. Образовавшаяся пульпа по металлическим желобам 18, уложенным в вы­работке с уклоном в сторону ствола, поступает самотеком в участковую углесосную станцию. Здесь пульпа пропускается через грохот 17, на котором отбираются негабаритные куски угля крупностью более 100 мм в поперечнике. Негабаритные куски, пройдя дробилку 16, поступают в пульпосборник 15. Процесс нульпообразования регулируется специальным всасывающим устройством, которое обеспечивает заданную консистенцию (состав) пульпы, обычно Т:Ж=1:5.

Из участковой углесосной станции пульпа перекачивается углесосом 14 по напорному пульпопроводу 13, проложенному по выработкам, в расположенный в нижней части ствола зумпф 12 глубиной 90 м. Отсюда посредством эрлифта производительностью до 2000 м³/ч пульпа поднимается на поверхность. Сначала пульпа из зумпфа 12 через трубу 11 поступает в смеситель 10, вмонтированный непосредственно в пульпопровод. В этот же смеситель по трубе 9 подается сжатый воздух от турбокомпрессорной станции 6, установленной на поверхности. Пузырьки воздуха, поднимаясь из смесителя по пульпопроводу 8, увлекают за собой пульпу и выносят ее непрерывным потоком на поверхность в воздухоотделитель 7, установленный на копре. Отсюда пульпа по двум наклонным трубопроводам 5 поступает самотеком на обогати­тельную фабрику 4. Отработанная вода из обогатительной фабрики сливается в систему от­стойников, а из них - в резервуар осветленной технической воды 3. Таким образом, вода ис­пользуется многократно в замкнутом цикле. Потери воды периодически компенсируются из шахтного водопровода.

В зависимости от высоты гидроподъема пульпопровод 8 эрлифта может состоять не из одного става, а из нескольких, последовательно расположенных с камерами смесителя.

Преимуществами эрлифта являются простота конструкции, возможность гидроподъе­ма с больших глубин и регулирования производительности, отсутствие измельчения угля.

К недостаткам эрлифта относятся большая энергоемкость (примерно в 1,5 раза боль­шая, чем при углесосах), низкий КПД (=0,4), необходимость дополнительной углубки ствола для размещения петли эрлифта, если он применяется без комбинации с углесосом, и большие капитальные затраты.

Сотрудниками МГГУ и НПО „Гидроуголь" предложена новая эффективная, экологи­чески чистая механогидравлическая технология добычи угля. В основу этой технологии поло­жена подземная замкнутая гидротрансиортная система, исключающая наличие прудов-отстойников и каких-либо сбросов в открытые водоемы на поверхности шахты. Такая техноло­гическая схема (рис. 9.2) предусматривает выемку угля в забое механогидравлическим спосо­бом комбайнами 1 (КПА - 3 или КПА - ЗМ) на опорно-шагающем ходу. Технологическая вода для гидротранспорта пульпы из забоя по желобам 2 забирается низконапорным насосом 4 из подземного замкнутого комплекса обезвоживания 5 и осветления технологической воды 6 и по низконапорным трубопроводом 3 подается опять в забой. Выдача обезвоженного угля из шахты осуществляется конвейером 7 по бремсбергу и эстакадным конвейером 8 на промежуточный угольный склад 9.

290