Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Болотских Н.С. Оборудование водопонижения в угольной и горнорудной промышленности

.pdf
Скачиваний:
23
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
10.56 Mб
Скачать

Насосный агрегат установки ЛИУ-2 представляет собой само­ всасывающий насос вихревого типа.

ч \n"=ti/'i0o6/Mi/ii I

н'

г

 

 

 

 

 

 

 

1

W

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_ зо

 

 

 

 

 

Ю

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

......

5 10 15 20 2S 30

35 W О'.мЗ/ч

50/00

200 300

100

500

500 700

 

 

 

 

Вакуум,

мм рт. ст.

 

1

!

 

Рис. 61.

Характеристика

насосов

1

I

 

1

1

 

ЛИУ-2 при откачке

воздуха

 

 

 

"пали''!-1"

О 1 2 3 4 5 5 7 8 3 Вакуумнетрическая высота бсасыва-

ния, м

Рис. 60. Рабочие характеристики насоса ЛИУ-2:

а — нормальные; 6 — кавнтацнонные

Характеристики работы на­ сосов ЛИУ-2 при откачке воды показаны на рис. 60, а при от­ качке воздуха на рис. 61.

Габариты насосного агрега­ та ЛИУ-2: длина 1143 мм, ши­ рина 563 мм и высота 960 мм.

Агрегат укомплектован эле­ ктродвигателем МА-142-114.

Рекомендуемая область применения установок типа ЛИУ

Установки типа ЛИУ целесообразно применять для водопони­ жения в грунтах с коэффициентами фильтрации от 2—3 до 30— 40 м/сутки, при понижении уровня воды до 4—5 м. При необходи­ мости ведения водопонизительных работ в грунтах с коэффициен­ тами фильтрации более 40 м/сутки, особенно при большой мощно­ сти водоносного горизонта (более 5 м), целесообразность исполь­ зования установки типа ЛИУ обосновывается соответствующими экономическими расчетами в сравнении с вариантами водопониже­ ния скважинами большого диаметра и трубчатыми колодцами.

Эффективность применения установки ЛИУ в грунтах с коэффи­ циентами фильтрации ниже 2—3 м/сутки зависит от гидрогеологи­ ческих условий (мощности водоносного горизонта, условий питания грунтовых вод). Однако следует иметь в виду, что на практике при низких коэффициентах фильтрации и плохой водоотдаче грунтов водопонижение с помощью установок ЛИУ нецелесообразно и ма­

лоэффективно.

 

 

При производстве работ

в обводненных грунтах на

глубине до

5 м применяется чаще всего одноярусное расположение

иглофильт­

ров установки ЛИУ-6. При

большой глубине применяется двухъ-

6*

83

или трехъярусное расположение иглофильтров. На рис. 62 пока­ зана схема двухъярусного водопонижения установками ЛИУ-6 при сооружении котлована.

А-А

Уровень грунтовых Вод

&'1'1'Г1'1|11'Г1'1'1Ч'1Ч'1'гЧ1 U K i ' i

| l | l | l P T

Щ

b t 6 й bb t o « ( 6 4 6 6 4 П Г 4 4 П ь5~А 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 З Г 4 Ь 1 4

T T T T T i

I'Mri'l'I'I'I'I'I'I'I'I'I'IMMll'I'I'I'I'I'l

0

i

^|ф|ф|ф|Ф1Ф1Ф1Ф1Ф1ФГИ!

 

-L

^

A ,

 

 

g POPi^PPOP 4 9 9 9 99 9 09 99 9 9 99 9 9

9 9 >\» 0 9 9 О 9 9 9

 

 

1111Ы1111 [11111111 iTiiTT

 

 

 

 

jc } S ^ t n

S T V 9 SVV 9 9 P 9 9 9 j> f 9 9 9 9 9 9

? 9 P P 9 9 9 9 9 9 ? 99 9 9 ? 9

 

Mihlililililihlil.|ili4

 

 

 

 

 

 

-70000-

 

 

Рис. 62. Схема двухъярусной

 

иглофильтровой

установки:

/ — всасывающие

коллекторы;

' — и г л о ф и л ь т р ы ;

3 — насосные агрегаты;

4—водосборный

трубопровод;

5 — фильтровые

звенья

иглофильтров

Наиболее часто встречающиеся схемы размещения легких игло­ фильтровых установок приведены на рис. 63.

При сооружении нешироких траншей в безнапорных либо на­

порных

условиях

может быть применена линейная

однорядная

схема

(рис. 63,а),

согласно которой иглофильтры

располагают

с одной стороны траншеи.

 

84

В случае сооружения более широких траншеи в безнапорных либо напорных условиях исполь­ зуют двухрядную, линейную схему (рис. 63, б), согласно которой иг­ лофильтры располагаются с двух сторон траншеи.

При сооружении котлованов как в напорных, так и безна­ порных условиях используется кольцевая (контурная) схема (рис. 63, в ) , согласно которой иг­ лофильтры располагаются по контуру котлована.

В подземных условиях при проведении выработок в сложных гидрогеологических условиях ус­ тановки ЛИУ-2 на некоторых угольных шахтах применяют при наличии больших напоров воды в подугольном водоносном гори­ зонте или при залегании в подош­ ве сопряжений обводненных пес­ ков.

Рис. 63. Схемы размещения легких иглофильтровы.ч установок

••Вбдоу'пдр:-.*

Ш7ШШШ/Ш7777Ш7777

2. Передвижная иглофильтровая установка

локального вакуумного водопонижения ПУВВ-1

На карьерах угольной и горнорудной промышленности приме­ няется передвижная иглофильтровая установка локального ваку­ умного водопонижения ПУВВ-1 (рис. 64,а), разработанная Харь­ ковским инженерно-строительным институтом совместно с Произ­

водственным

Управлением канализационного

хозяйства г. Харь­

кова [11].

 

 

 

 

Техническая характеристика установки ПУВВ-1

 

Производительность:

 

 

по воде. м3

•. . До

35

по воздуху, м3 /мин

До

0,5

Максимальное разрежение в коллекторе, мм рт.

ст. . .

700

Глубина погружения иглофильтров в грунт, м

До

8,5

Количество

иглофильтров

До 74

Длина звена коллектора, мм

4500

 

Количество

звеньев коллектора

 

12

Диаметр коллектора, мм

 

125

85

Центробежный

насос

 

 

тип

 

 

 

4К-8

производительность, м:; 3

90

напор, м

 

 

 

55

Электродвигатель:

 

 

тип

 

 

 

А02-71-2

мощность,

квт

 

22

скорость

вращения,

об/мим

2940

Водоструйный

насос:

 

ВН-1

тип

 

 

 

диаметр

сменного

насадка, мм

29; 30; 31

Основные размеры приводной станции, мм:

 

длина

 

 

 

3475

ширина

 

 

 

1250

высота

 

 

 

1625

Масса приводной станции, кг

1280

Установка ПУВВ-1 (рис. 64, б) состоит из приводной станции, всасывающего шланга, коллектора, соединительных шлангов и иглофильтров.

Приводная станция состоит из одноосного прицепа, центробеж­ ного насоса 4К-8, водоструйного насоса типа ВН-1 с дефлектором, циркуляционного бака, задвижек и сбросного шланга.

Центробежный насос предназначен для подачи воды к насадку водоструйного насоса и к иглофильтрам в период их гидравличес­ кого погружения в грунт.

Водоструйный насос предназначен для создания вакуума в кол­ лекторе и иглофильтрах, а также для подачи подсосанной воды в бак. Насос снабжен сменными насадками для настройки на ра­ боту требуемого режима. С трубопроводами водоструйный насос соединен быстроразъемными замками. На конце водоструйного насоса за диффузором находится дефлектор, воспринимающий ди­ намическое давление потока воды.

Циркуляционный бак является промежуточной емкостью между водоструйным и центробежным насосами. Основным назначением его является обеспечение оборота питающей водоструйный насос рабочей воды, а также отвод подсосанной из обводненных грунтов воды в сбросную линию и воздуха в атмосферу.

Задвижка, расположенная на всасывающем трубопроводе цент­ робежного насоса, предназначена для его закрывания во время первоначального наполнения бака водой и гидравлического погру­ жения иглофильтров в грунт.

Всасывающий

трубопровод

центробежного насоса

предназна­

чен для подвода

воды от циркуляционного бака к центробежному

насосу. На

этом

трубопроводе

смонтирован

патрубок

с вентилем.

К патрубку

подсоединяется дополнительный

всасывающий шланг

с приемным клапаном, используемый только при подаче воды из специального небольшого углубления в обводненном грунте в цир-

88

куляционный бак в период его заполнения, а также при гидравли­ ческом погружении иглофильтров в грунт.

Центробежный насос с водоструйным насосом соединяется ко­ леном. Между насосом и коленом предусмотрена задвижка, пред­ назначенная для отключения водоструйного насоса во время гид­ равлического погружения иглофильтров в грунт.

Подача напорной воды от центробежного насоса к иглофиль­ трам при гидравлическом погружении в обводненные и слабоустой­ чивые породы осуществляется по пожарному шлангу, который подсоединяется к специальному патрубку, расположенному на на­

порном трубопроводе, идущем

от

центробежного

насоса, и к и ад-

фильтровой трубе.

 

 

 

В комплект установки входит

также 74 легких иглофильтра

(в том числе два иглофильтра

с пьезометрами),

12 звеньев всасы­

вающего коллектора длиной по 4,5 м. Этот набор элементов всасы­ вающей системы установки отвечает лишь только некоторым усред­ ненным условиям. В зависимости от конкретных условий, имеющих место на объектах, где должна применяться установка, необходи­ мое для водопонижения количество иглофильтров и звеньев кол­ лектора устанавливается специальным проектом.

В состав каждого рядового иглофильтра входят: приемное

звено

(фильтр) и надфильтровая труба. Остовом приемного звена

явля­

ется стальная труба диаметром 50 мм и длиной 974 мм. В

этой

трубе просверлено 210 отверстий диаметром 12 мм. Остов обернут по спирали проволокой из нержавеющей стали диаметром 3 мм. Сверху этой проволоки укреплена мелкая фильтровальная сетка галунного плетения № 52 по ГОСТ 3187—65.

На верхний конец остова навинчена фасонная муфта, которая служит для соединения приемного звена с надфильтровой трубой и для ограничения боковых перемещений верхнего конца внутрен­ ней трубы. Эта труба снизу ввинчена в седловину, которая зажата между остовом и наконечником.

Диаметр верхней трубы 32 мм. В нижней части трубы предус­ мотрено шесть отверстий для пропуска воды, а в верхней части — четыре отверстия для пропуска воздуха.

В наконечнике фильтра имеется деревянный в резиновой обо­ лочке шар. Вверху иглофильтра предусмотрен фланец для подсое­ динения рукава.

Полная длина иглофильтра в сборе 8,5 м. В зависимости от местных условий длина иглофильтра может быть меньше.

Два иглофильтра в установке предусмотрены с пьезометрами. Иглофильтр с пьезометрами (рис. 65) имеет приемное звено и надфильтровые трубы той же конструкции, что и у обыкновенных иглофильтров,. Иглофильтр снабжен двумя пьезометрами — внут­ ренним и наружным. С помощью внутреннего пьезометра измеря­ ется разрежение во внутренней полости фильтрового звена в сред­ нем по его высоте сечении, а с помощью наружного — разрежение

89

12

01

-ТТЛ

Л)

ГТГП

10

в непосредственной близости от наруж­

ной поверхности

приемного

звена также

в среднем по его

высоте сечении.

 

Внутренний

пьезометр

состоит

из

стальной трубки

диаметром

15 мм,

про­

пущенной через сальник, и вакуумметра. Положение внутреннего пьезометра по высоте фиксируется хомутом.

Наружный пьезометр, так же как и внутренний, имеет стальную трубку диа­ метром 15 мм, нижний конец которой имеет специальный фильтр, представля­ ющий собой дырчатый остов с закреплен­ ной на нем фильтровальной сеткой. Вверху трубки укреплен вакуумметр. Трубка на­ ружного пьезометра с надфильтровой трубой соединена тремя хомутами.

Подключают иглофильтры с пьезомет­ рами к коллектору аналогично, как и обыкновенные и гл оф ил ьтры.

Описанная установка ПУВВ-1 рабо­ тает следующим образом. Из циркуляци­ онного бака рабочая вода подсасывается центробежным иасосом и под давлением подается к водоструйному насосу.

При истечении воды из насадка водо­ струйного насоса в его смесительной ка­ мере, а следовательно, и во всей всасы­ вающей системе создается высокий ва­ куум. Под действием этого вакуума грун­ товая вода и частично воздух подходят к приемным звеньям иглофильтров, сме­ шиваются и в виде водовоздушной смеси по надфильтровым трубам и шлангам поступают в коллектор. Из коллектора по шлангу эта смесь водоструйным насо­ сом всасывается и подается в циркуля­ ционный бак, из которого воздух через специальный патрубок уходит в атмо­

сферу, а вода

частично

через водослив­

ной патрубок

идет

в

сбросную

линию,

а частично по

трубопроводу — на

пита­

ние центробежного

насоса.

 

В первый период работы установки до момента окончания формирования деп-

Рис. 65. Иглофильтр

с пьезометрами:

 

/ — приемное звено; 2 — надфильтровые трубы;

3 — трубка;

4

сальник;

5 — вакуумметр;

S и 11 — хомуты; 7 — п а т р у б о к ; 8 — муфта;

9 — трубка;

10

— фильтр;

/2 — ф л а н е ц

90

рессионной поверхности установка из обводненных пород подсасы­

вает воду, а

затем

после достижения

устойчивого вакуума вместе

с водой подсасывает и некоторое количество

воздуха.

Благодаря

тому,

что установка в

период

установившегося ре­

жима работы откачивает из грунта водовоздушную смесь, удается создать в фильтровом звене, находящемся на глубине 7 м, вакуум около 0,6 ат. Это происходит вследствие того, что водовоздушная смесь имеет малый удельный вес, а сама приводная станция раз­ вивает сравнительно высокий вакуум в водосборном коллекторе.

Установка ПУВВ-1 рекомендуется для локального вакуумного водопонижения при сооружении котлованов, траншей, зумпфов, водозаборных колодцев, подземных выработок, расположенных на

небольшой глубине в обводненных

и слабоустойчивых

породах,

в том числе и в породах с малыми

коэффициентами фильтрации

(0,01 — 1 м/сутки) и плохой водоотдачей (мелкозернистых

пылева-

тых и глинистых песках, супесях, илах). Установки ПУВВ-1 успе­ шно применяются для водопонижеиня при небольшой_ мощности водоносного пласта, а также для снижения высоты остаточного слоя воды при расположении дна выработки вблизи от водоупора.

3. Передвижная иглофильтровая установка локального вакуумного водопонижения ПУВВ-2

Для локального вакуумного водопонижения в обводненных и слабоустойчивых породах, в том числе и в породах с плохой водо­ отдачей, Харьковским инженерно-строительным институтом сов­ местно с Производственным управлением канализационного хозяй­ ства г. Харькова создана мобильная установка типа ПУВВ-2 с ав­ тономным приводом от двигателя внутреннего сгорания (рис. 66).

Установка может применяться также для локального водопони­ жения в местах, удаленных от источников электроэнергии, и в ме­ стах, где подвод электроэнергии по каким-либо причинам за­ труднен.

Приводная станция установки ПУВВ-2 включает в себя следую­ щие основные узлы: двигатель внутреннего сгорания ЗМЗ-451, од­ ноступенчатый центробежный насос, водоструйный насос ВН-2 и циркуляционный бак, смонтированные на раме. Приводная стан­

ция снабжена специальной ходовой частью для

перемещения ее

к месту производства работ.

 

Система охлаждения двигателя — закрытая с

принудительной

циркуляцией.

 

Система питания состоит из бензобака, трубопровода, фильтра, отстойника, бензинового насоса, карбюратора и воздушного филь­ тра. Зажигание осуществляется от аккумуляторной батареи с по­ мощью индукционной катушки и распределителя-прерывателя.

Для запуска двигателя имеется стартер СТ-21 с электромагнит­ ным реле. Для работы стартера необходима аккумуляторная бата­ рея типа 6-СТ-54 емкостью 54 а • ч.

91

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ