Вспомогательные насосы и насосы проходческого водоотлива

Введение

Проблемы повышения надежности и эксплуатационных показателей работы водоотливной установки приобрели актуальность в последнее десятилетие. На данный момент большинство главных водоотливных установок предприятий оборудованы насосами типа ЦНС. Как показывает опыт их эксплуатации средний ресурс работы составляет 1400 ... 2000 час., А КПД водоотливных установок не превышает показателя 0,46, что свидетельствует о низкой эффективности водоотливной установки.
Целью данной работы является изучение вспомогательных насосов и насосов проходческого водоотлива.
В соответствии с поставленной целью необходимо решить ряд задач, таких как:
 рассмотреть способы водоотлива и водоотливные установки;
 дать общую характеристику вспомогательных насосов и насосов проходческого водоотлива.


1 Способы водоотлива и водоотливные установки. Общая характеристика вспомогательных насосов и насосов проходческого водоотлива

При проходке ствола и околоствольных выработок сооружается временный главный водоотлив, который должен обеспечивать откачку воды, поступающей в зумпф ствола из всех проходческих забоев. Обычно такая установка оборудуется горизонтальными центробежными насосами.
Постоянный главный водоотлив оборудуется при сдаче месторождения в эксплуатацию путем сооружения специального водоотливного комплекса, включающего в себя водосборник и насосную с ходками.
Вспомогательные водоотливные установки сооружаются, когда вода из отдельных забоев не может поступать самотеком к водосборнику главной водоотливной установки. В этом случае устанавливают перекачные насосы в наиболее низком месте, где скапливается вода.
Проходческие водоотливные установки. При проходке вертикальных стволов или шурфов водоотлив осуществляется бадьями одновременно с породой или насосами с выдачей воды на поверхность по трубам.
Водоотлив бадьям и является наиболее простым способом. Применение его возможно при притоках воды не более 5...6 м3/ч. Для заполнения бадей водой служат переносные малонапорные насосы, забирающие воду с различных участков забоя.
Водоотлив насосами имеет наибольшее распространение при проходке стволов и шурфов. Для этой цели используются центробежные, винтовые или поршневые насосы в горизонтальном или вертикальном исполнении. Водоотлив насосами может производиться при притоке воды в забой, не превышающем в основном 50 м3/ч [1].
При проведении наклонных выработок водоотлив из забоев может осуществляться насосами различных конструкций, гидроэлеваторами, насосами в сочетании с гидроэлеваторами.
Водоотлив подвесными насосами.
При притоке воды, превышающем производительность бадьевого водоотлива, водоотлив из вертикальных горных выработок осуществляется подвесными насосами. При этом принимается одна из схем: одноступенчатая или двухступенчатая (рис. 1.1).


Рисунок 1.1 - Схемы проходческого водоотлива: а - одноступенчатый
водоотлив; б - двухступенчатый водоотлив

Одноступенчатая схема заключается в подаче воды из забоя по трубам 2 и шлангу 7 сразу на поверхность. Перед каждым взрывом снимают три-четыре верхних звена водоотливных труб и насос 1 с оставшейся частью колонны труб поднимается на безопасную высоту (20...25 м). После взрыва насос опускают в забой, звенья труб устанавливают на прежнее место и насос включают в работу. Насос подвешивают на канатах 6 лебедки 3, с помощью которой его спускают и поднимают вместе со ставом труб. Нагнетательный став труб 2 опирается на раму насоса и поддерживается хомутом 8. Электроэнергия подается по кабелю 5, закрепленному на лебедке 4.
Двухступенчатая схема предусматривает работу забойного насоса 9 (первая ступень), который по гибкому шлангу 10 откачивает воду из забоя в промежуточный водосборник (бак) емкостью 2,0...2,5 м3, установленный на расстрелах или подвесном полке 11. При этой схеме отпадает подъем и опускание подвесного насоса пред взрыванием. При больших глубинах проходки двухступенчатая схема наиболее целесообразна [2].
Водоотлив гидроэлеваторами.
Гидроэлеватор - это бесприводной водоструйный насос, в котором используется энергия рабочей воды, подаваемой специальным насосом.


Рисунок 1.2 - Схема гидроэлеваторной установки: 1 - всасывающий патрубок; 2 - трубопровод; 3 — гидроэлеватор; 4 - нагнетательный трубопровод;
5 - хомут; 6 - канат; 7 -лебедка; узел А: 8 - нагнетательная труба; 9 - патрубок; 10- сопло; 11- всасывающая труба; 12 - камера; 13 - горловина;
14 - диффузор; 15 - выданной трубопровод

Гидроэлеватор проходческий состоит из всасывающего патрубка 1 (рис. 1.2), трубопровода 2, гидроэлеватора 3 и нагнетательного трубопровода 4, по которому насосами подается под напором вода.
Гидроэлеватор и его трубопроводы подвешиваются при помощи хомутов 5 к стальному канату 6, переброшенному через блок к лебедке 7.
Гидроэлеватор имеет следующую конструкцию. Нагнетательная труба 7, по которой подается вода, с помощью патрубка 2 соединена с соплом 3, помещенным во всасывающей трубе 4. В камере 5 происходит смешивание обеих жидкостей, которые через горловину 6 поступают в диффузор 7, а оттуда по выданному трубопроводу 8 к месту слива на поверхности.
Водоотлив эрлифтной установкой
Эрлифты относятся к бесприводным насосам. Для транспортировки воды здесь используется энергия сжатого