1.3 Откачка шахтной воды
При нормальном притоке вода просачивается в выработки в виде отдельных капель (капеж) или струйками большей или меньшей величины. Эта вода по канавкам, устраиваемым в штреках и квершлагах, направляется в водосборник, расположенный в околоствольном дворе. Водосборник представляет собой горную выработку, проводимую на 3—4 м ниже уровня околоствольного двора. Размеры водосборника принимают такими, чтобы он мог вместить воду от нормального притока в течение 8 час, чем, с одной стороны, обеспечивается возможность нормальной работы насоса в течение достаточно длительного периода времени, а с другой — создаются условия безопасности как на случай внезапных увеличений притока, так и при аварийных остановках насосов.
Шахтная вода обычно загрязнена и несет с собой в виде мути породную мелочь, поэтому водосборник служит и для отстаивания в ней шахтной воды. Образующийся на дне водосборника осадок следует периодически удалять (рис. 2).
Рисунок 2. Центробежный насос АЯП – 5: 1 – кран воздушный, 2 – крышка всасывания, 3 – направляющий аппарат, 4 – крышка нагнетания, 5 – полумуфта двигателя, 6 – рубашка, 7 – вал, 8 – подшипники, 9 – трубка разгрузки, 10 – полумуфта насоса
Чтобы можно было производить чистку водосборника, последний обычно делают из двух независимых выработок или же из одной, но разделенной перемычкой. Эти части должны быть герметически изолированы одна от другой и иметь самостоятельные выходы для того, чтобы при чистке одной части водосборника вся вода могла собираться в другой.
Для откачки воды из водосборника на земную поверхность применяют почти исключительно центробежные насосы (рис.2). Перед пуском насос обязательно заполняют водой. При вращении колес вода под действием центробежкой силы отбрасывается от центра их к периферии и поступает в нагнетательной трубопровод; в центре кожуха создается при этом разрежение (вакуум), вода поднимается по всасывающему трубопроводу и поступает в насос (направление движения воды показано стрелками).
По роду энергии насосы могут быть электрическими и паровыми. Для водоотлива в период эксплуатации шахт применяют исключительно электрические центробежные насосы. Насосы устанавливают в насосной камере, располагаемой вблизи ствола, в котором размещены водоотливные трубы. Конец всасывающей трубы снабжается храпком с клапаном (чтобы и после остановки насоса труба была заполнена водой) и сеткой, предохраняющей насос от попадания в него грязи. В случае затопления шахт вследствие аварий с крепью, внезапных прорывов воды через трещины или при обрушении пород, а также по другим причинам воду откачивают подвесными насосами, эрлифтами или перепускают ее на нижележащие горизонты (при их наличии), с которых откачивают при помощи насосов соответствующей производительности. Организация работ по откачке затопленных шахт разрабатывается в каждом отдельном случае применительно к конкретным условиям.
В настоящее время работа насосов в значительной мере автоматизирована, т. е. при подъеме воды до определенного уровня насос автоматически включается. При опускании воды ниже установленного уровня насос автоматически выключается.