Шахтна вода містить велику кількість нерозчинних твердих сумішей. При попаданні у насос, ці суміші викликають їх швидке абразивне зношення. Освітлення шахтної води здійснюється у водозбірниках і спорудженнях поперед них - попередніх відстійниках. В існуючих типових схемах шахтного водовідливу конструкція водозбірників у вигляді горизонтальних виробок із похилими вхідними ділянками недосконалі. Водозбірники досить швидко замулюються і не забезпечують освітлення шахтної води. Крім того, їх очищення здійснюється з великими затратами тяжкої ручної праці.
Різні способи та засоби механізації очищення шахтних водозбірників існуючих конструкцій не можуть поки кардинально вирішити цю проблему. Необхідно змінити схеми шахтного водовідливу, особливо дільничного, з корінною перебудовою водозбірників і надійної організацією вилучення з них твердого при кожному включенні насосів у роботу.
Як відмічалося раніше у Донецькому політехнічному інституті (ДонДТУ) розроблена для ділянкових та головних водовідливних установок схема водовідливу НУО-1, яка виключає необхідність очищення віл твердого водозбірників і приймальних колодязів [7].
Схема водовідливної установки НУО-1, відповідно з малюнком 1, складається з насосної камери, регулюючого та аварійного водозбірників, попереднього відстійника і приймального колодязя. Порядок роботи установки такий. Шахтна вода по водостічній канавці 4 надходить у попередній відстійник 5, де звільняється від твердих часток крупністю не більше, ніж 0,1 мм. Тверді частки, які осіли у попередньому відстійнику, періодично вилучають із нього за допомогою спеціального шламового конвеєру (багер-зумпфа) 3 на конвеєр або у вагонетки 7, які направляються до скіпового або кліткового підйому. З попереднього відстійника частково освітлена вода надходить до центрального прийомного колодязя 6. Коли вода заповнить його до рівня переливного каналу, вона почне переливатися через нього у регулюючий водозбірник 1. Після його заповнення вмикається основний насос 8 водовідливу і починає відкачувати воду з приймального колодязя на горизонт, який лежить вище, або на поверхню. При цьому вода з регулюючого водозбірника повинна перекачуватися у центральний приймальний колодязь за допомогою спеціального перекачувального насосу або гідроелеватору 9.
|
Відповідно з Правилами безпеки у схемі НУО-1 передбачено й аварійний водозбірник 2, переливний канал якого знаходиться вище, ніж регулюючий водозбірник, і тому вода починає надходити у нього тільки після того, як повністю заповниться регулюючий водозбірник. Вода з нього також перекачується у приймальний колодязь за допомогою спеціального перекачувального насосу або гідроелеватору 10.
Характерною особливістю регулюючого та аварійного водозбірників у схемі НУО-1 являється те, що вони виповняються так, що самі змиваються, і не замулюються у процесі експлуатації. Це досягається двома особливостями конструкції: вода заповнює їх знизу уверх з невеликою швидкістю, і тому тверді частки в основному осідають у приямку та відкачуються назад у приймальний колодязь спеціальними насосами або гідроелеваторами при роботі водовідливу. Змив часток, які осіли за межами приямків, здійснюється при зниженні рівня води у водозбірниках при її відкачуванні за рахунок похилу їх грунту до 5° і спеціальної канавки, яка провели посередині виробки. При цьому місткість повністю осушується, так як грунт водозбірника знаходиться на 0.5 м вище верхнього рівня у приямку, що забезпечує вільний злив.
Так конструкція водозбірників стала можлива внаслідок того, що глибина їх закладення не зв'язана з обмежувальною геометричною висотою всмоктування насоса.
Досвід експлуатації схеми НУО-1 показав, що застосування водозбірників, які самі змиваються, дозволяє підтримувати незміною запроектовану аварійну місткість, що підвищує надійність водовідливу, зменшує можливість відмов із-за зашламування приймальних спорядження, яке виключає трудомісткий процес очищення водозбірників, дозволяє працювати насосам з невеликою позитивною висотою всмоктування і зберігає можливість регулювання енергоспоживання у часи пікових навантажень енергосистеми. Надійність роботи водовідливної установки залежить не тільки від надійної роботи основних насосів, але й від надійності перекачувального обладнання регулюючого та аварійного водозбірників.