Во вторй ветви водосборника установлена переливная перемычка, с помощью которой образована примыкающая к колодцу горизонтальная регулировочная емкгсть. Размещеннй с другой стороны участок аварийной емкости через соеденительный трубопровод с нормально закрытой задвижкой сообщается с приемным колодцем. Между ветвями водосборника установлена разделительная перемычка.

В процессе работы общешахтный приток, скапливающийся в нижней точке околоствольного двора, поступает в осветлитель приемного колодца. В осветлителе твердые частицы выпадают в бункерную часть, а осветленная вода перливается в приемные колодцы и далее в регулировочную емкость водосборникп.

При наполнении последнего до верхнего уровня (ВУ) включаются насосыводоотлива и осушают его до нижнего уровня (НУ). Одновременно с помощью гидроэлеватора шлам должен транспортироваться из бункера осветлителя в подземный шламонакопитель ( или на поверхность). Аварийная емкость при этом остается свободной от воды.

В аварийных ситуациях регулировочная емкость наполняетя до аварийного уровня (АУ), после чего жидкость начинает переливаться в аварий ную емкость. При этом от светлителя приток последовательно проходит через приемные колдцы и регулировочный водосборник. Вместимость которого расчитана на прием не менее часового притока. За счет относительно большой длины транспортирования и малыхскоростей потока, жидкость в комбинированном резервуаре очищается от не улавливаемых в осветлителе твердых мелкодисперсных частиц. Поэтому в аварийные емкости обеих ветвей водосборника будет поступать практически полностью осветленная жидкость, в связи с чем они не будут заиливаться и, следовательно, отпадает необходимость в их очистке. Оседающая же мелкодисперсная фракция, которая в процессе откачки будет скапливаться в приемных колодцах, удаляется насосами водоотлива на поверхность шахты и затем поступает в водоочистные сооружения. После ликвидации аварийной ситуации вначале осушают регулировочную емкость, а затем открывают (одновременно или поочередно) нормально закрытые задвижки и откачивают жидкость из аварийных емкостей до НУ, после чего эти задвижки снова закрывают.

Следует отметить, что эту схему можно применять и при других сочетаниях ее элементов. Например, иногда целесообразно отказаться от применения переливной перемычки - достаточно установить только разделительную перемычку. В этом случае одну из ветвей можно использовать в качестве регулировочной емкости, в связи с чем отпадает необходимость и в соединительном трубопроводе. В ряде случаев может оказаться более рациональным оборудовать приточными трубопроводами обе ветви водосборника. Тогда каждая из них поочередно будет выполнять функцию регулировочной и аварийной емкостей. Могут быть и другие варианты схемы.

При проектировании установки по предлагаемой схеме очень важно правильно определить, основные параметры трубопровода и осветлителя, величину перепада h по высоте между уровнем воды в приточном приямке и АУ. Диаметр трубопровода dтр должен обеспечивать возможность эффективной самоочистки трубопровода. Для этого скорость жидкости при минимальном притоке Qпр должна быть не меньше ее критической величины Утш, которая зависит от содержания и гидравлической крупности твердого и, как правило, не более 0,7-1 м/с. Далее определяют достаточный гидравлический уклон

где , - коэффициент трения по длине, g - ускорение свободного падения.

При этом следует исходить из величины скорости при максимальном притоке. В результате можно установить минимально допустимую величину h . Величину геометрического уклона трубопровода определяют из выражения i=(z1-z2)/L (1) где z1 и z2 - отметки положения осей входного и выходного отверстий трубопровода, L - его длина. Анализ геометрических особенностей водосборных емкостей, проведенный по типовым проектам Южгипрошахта, показал, что в большинстве случаев можно обеспечить достаточное значение 1=0,03- 0,01. Диаметр трубопровода в этом случае не будет превышать 500 мм, а практически легко достижимые значения I=0,004-0,008 будут вполне приемлемыми.

Трубопровод должен быть установлен таким образом, чтобы был обеспечен его равномерный уклон (без перегибов) в сторону колодца. С целью увеличения I путем уменьшения L. можно устанавливать его в более коротких ветвях водосборников.

В последние годы были разработаны и успешно прошли промышленные испытания многие высокоэффективные типы малогабаритных полочных осветлителей, применение которых позволяет по сравнению с обычными отстойниками повысить нагрузку по твердому в 50 и более раз. Например, с их помощью можно улавливать частицы твердого менее 50 мк, причем для притока 275 м3/ч занимаемая осветлителем площадь не превышает 5 м2 [2]. Учитывая, что площадь поперечного сечения типовых колодцев составляет примерно 10-15 м2, а число резервных насосов можно сокращать [3], на многих установках, особенно при относительно небольших притоках, осветлители можно размещать а колодцах без реконструкции установки. Если же требуется расширение установки в целом, то может оказаться целесообразной и проходка дополнительного колодца, который можно использовать полностью в качестве осветлителя. Таким образом, в каждом конкретном случае необходимо определять наиболее рациональный конструктивный вариант. Если приемные колодцы постепенно заиливаются мелкодисперсной фракцией, их целесообразно оборудовать периодически используемыми разрыхляющими насадками, подключенными к одному из насосов водоотлива. Если установить осветлитель в колодце невозможно, то его можно разместить в начале водосборника. Тогда переливную перемычку устанавливают таким образом, чтобы регулировочная емкость размещалась на начальном участке ветви водосборника, между осветлителем и аварийной емкостью, и сообщалась с колодцами горизонтальным приточным трубопроводом, размещенным в последней. В этом случае приток поступает непосредственно в осветлитель, а осветленная вода переливается в регулировочный водосборник и по приточному трубопроводу поступает в приемный колодец.

Таким образом, в обоих вариантах схемы в установку дополнительно вводятся приточный трубопровод, осветлитель, перемычки, что потребует незначительного объема работ. В то же время при таких решениях водосборники не зашламляются и для этого не требуется изменять их уклоны и сооружать дополнительные нетиповые выработки, т. е. традиционное объемно-планировочное решение водоотлива полностью сохраняется. Поэтому предлагаемые технологические схемы, обеспечивающие простое разделение водосборника на регулировочную и аварийную емкости, можно применять на действующих шахтах. Расчеты показывают, что внедрение этой схемы только на угольных шахтах Украины позволит получить годовой экономический эффект около 1,5 млн. руб. Эффективность можно значительно повысить за счет более высокого качества осветления воды, что позволит отказаться от применения на поверхности шахт отстойников, сооружаемых перед фильтровальными станциями. Анализ существующих способов и средств осветления подтверждает, что во многих случаях может быть достигнуто необходимое качество осветления шахтной воды.

Литература

1. Богомолов Н.А. Состояние и перспективы развития главных водоотливных установок на угольных шахтах. М.,ЦНИЭИуголь, 1980.
2. Казимиренко Н.В. Сооружение отстойника шахтных вод с наклонными камерами осветления. - Шахтное строительство, 1982, №7
3. Нормы технологического проектирования угольных и сланцевых шахт. ВНТП24-81. М., Минуглепром СССР,1981