Водовідливні установки шахти. Характеристика підземних вод.

Припливи шахтних вод визначені на підставі: Висновку про уточнення припливу води в ПАT ШУ «ПОКРОВСЬКЕ», фактичних припливів води, календарного плану відпрацьовування пласта.

Технологічні припливи, при експлуатації шахти по I пусковому комплексу складуть 8 м³/год і по II - 15 м³/ год. На повний розвиток гірських робіт очікуваний приплив шахтних вод з урахуванням технологічних вод прийнятий рівним: нормальний - 550 м³/ год.; максимальний - 620 м³/ год. Жорсткість води рН - 7,8-8,3. Висота водо підйому 720м. Виходячи із цих даних в навколо стовбуровому подвір’ї горизонту 708м була обладнана одноступінчаста незаглиблена головна водовідливна установка зі шістьома насосами ЦНС-300-910, 6 кВ, 3000 об/хв й один насос НСШ-410-780, 1600 кВт, 6 кВ.

Проектом прийнято зберегти існуючу схему водовідливу шахти: водовідливну установку горизонту 708м і дільничні водовідливні установки уклонних полів. Приплив відкачується на поверхню по трьох трубопроводах діаметрами по 219мм, прокладеним по клітьовому стволі.

Досвід експлуатації насосів ЦНС-300-910 показав, що надійність роботи високо оборотних насосів украй низка, шахта в результаті неодноразово перебувала на грані затоплення. Оперативні ремонтні роботи, пов'язані з доставкою запчастин із заводу-виготовлювача (Ясногірський машзавод, Росія), поставили важкорозв'язну проблему.

З огляду на вищевикладене, для кардинального рішення питання нормальної роботи головного водовідливу в умовах очікуваного неминучого збільшення водо притока в шахту ухвалене рішення про заміну шести насосів ЦНС на чотири насоси НСШ-410-819 виробництва Сумського машинобудівного заводу ім. Фрунзе (Україна), виключивши при цьому їхню паралельну роботу на загальний трубопровід з існуючим насосом НСШ-410-780. Продуктивність насосів 300-410 м³/ год., напір 780-910м. Як основні елементи схеми комутації нагнітальних ліній застосовані гідро керовані засувки ГЗ-20-10 і клапани зворотні КО-20.

Крім того, додатково проклали два трубопроводи діаметром по 273мм із горизонту 708м на поверхню. Через відсутність вільного місця в допоміжному стволі для зазначених цілей передбачили буравлення двох свердловин діаметром по 273мм до горизонту 708м.

Для відкачки максимального водо притока 96 м³/ год. блока № 8 прийнято спорудити на горизонті 788м новий комплекс дільничного водовідливу (ємність водозбірників становить 250м³) й обладнати його трьома насосами типу ЦНС-180-128, 800 Вт, 660 В, 1500 об/хв. Розташування комплексу виробок водовідливу блоку № 8 запроектовано в районі нижньої прийомної площадки ухилів блоку №8 на горизонті 788м. Весь прилив блоку № 8 прийнято перекачувати у водозбірник головного водовідливу горизонту 708м по одному трубопроводі діаметром 219мм, прокладеному по допоміжному ухилу блока № 8 і дренажному квершлагу горизонту 708м.

Водовідливну установку автоматизовано за допомогою апаратури ВАВ-1М.

Водоприток у зумпф ППС № 2 складе 47 м³/ год. Для відкачки цього приливу споруджується зумпфовий водовідлив, що передбачається обладнати двома насосами ЦНС-60-75, 22 кВт, 660 В, 1500 об/хв. Вода откачується у водозбірник дільничного водовідливу горизонту 788м блоку № 8 по одному трубопроводі діаметром 114мм. Зумпфову водовідливну установку прийнято автоматизувати апаратурою ВАВ-1М. Для обслуговування насосів зумпфового водовідливу на горизонті 788м установлюється лебідка типу ЛШВ-25.

Для перепуску води 30 м³/год, що збирається у водо уловлювальних кільцях на глибині 558 й 767м ППС № 2 по цьому стволу із глибини 558м до зумпфа (глибина 795м) передбачається прокласти один трубопровід для перепуску води діаметром 114мм.

Приток води на горизонті 593м в кількості 170 м³/ год. перепускається в освітлюющий резервуар горизонту 708м по трубопроводу діаметром 219мм, прокладеному по допоміжному стволу.

Шахтний водовідлив є резервом системи пожарозрошувального водопостачання. Схема комутації водовідливної установки забезпечує можливість проведення ремонту будь-якої ділянки трубопровідної системи без порушення нормального функціонування водовідливу. Для резервного водопостачання при гасінні можливої пожежі передбачене перемикання водовідливних трубопроводів у камері водовідливу навколо стовбуровому двору головних стволів горизонту 708м.

Всередині насосної камери передбачена водозабірна ємність траншейного типу, що з'єднується з водозбірниками трубопроводами, постаченими засувками з ручним керуванням, що дозволяють регулювати надходження води й герметизувати насосну камеру.

Розрахунковий максимальний добовий приплив води по шахті складе 12960м³. Для відкачки зазначеного припливу одночасно в роботі перебуває один насос, що працює 13 год. у добу. Ємність трьох галузей водозбірників становить 4300м³.

Електропостачання головного водовідливної установки виконано по 1 категорії безперебійності електропостачання. Для керування насосними агрегатами прийняті високовольтні КРУВ-6 у вибухобезпечному виконанні, що не має масляного заповнення. Для живлення низьковольтних споживачів водовідливу використаються трансформаторні підстанції типу ТСВП. Камера головної водовідливної установки оснащена світильниками, що питаються від загально шахтної мережі.

Шахтна вода, видавана на основній площадці, надходить у резервуар шахтної води місткістю 500м³. З резервуара шахтна вода насосами Д-230-70, установленими в насосній станції шахтних вод, по трьох напірних поліетиленових трубопроводах діаметром 300мм довжиною 9,5км попадає в ставок-накопичувач шахтних вод.

Для запобігання затопленню гірських виробок виробляється пристрій дільничних, уклонних водозбірників, оснащених робочими й резервними насосами з електричними і пневмоприводами типу ЦНС-60×125, АНС 16×50, ТН 20×40, СМ 150-125-315, КО 50×112 й інші. Пристрій водозбірників виробляється в місцях зниженого профілю виробок й максимального припливу води.

В зумпфі головного ствола для його чищення передбачений уловлювальний щит, по якому вугілля, що просипається при завантаженні скіпів попадає на класифікатор-відстійник. Вугілля збезводнюється і перевантажувачем навантажується у вагонетки, що по стволу піднімаються кліттю в навколо стовбурове подвір’я горизонту 593м і розвантажуються у вугільну яму. Шлам із зумпфа головного ствола шламовими насосами перекачується по трубах у шламу збірну камеру, де вдруге збезводнюється. В зумпфі допоміжного ствола для відкачки води і шламу передбачені дві ерліфтні установки. Водозбірники навколо стовбурового подвір’я являють собою дві рівнобіжні виробки ємністю на чотирьох годинний приплив води.

Очікуємий приток води по виймальній дільниці згідно з гірничо-геологічним прогнозом складає 10 - 15 м³/год. Для відкачки води монтується водовідливний трубопровід діаметром 100мм. По трубопроводу вода відкачується до водосбірника головного водовідливу.

Загально шахтний приток води складає: Q_норм=253 м³/год, Q_макс=342 м³/год. Головна водовідливна установка розташована у навколо ствольному дворі гор. 708м біля центрально - здвоєних стовбурів, вміщувальність водозбірників 3300м³.

Шахтні води на досяжних глибинах відробки хлоридно – натрієві з мінералізацією до 20 г/дм³, слабощілочні, загальна жорсткість складає 20,8мг-экв/дм³.

Схема відкачки води на поверхню одноступенева.

При подальшій відробці пласта водоприток не збільшиться, тому міняти насоси на більш потужну недоцільно, так як вони працюють на 50-60% своєї потужності.

Типи насосів та їх характеристика представлені в таблиці 1.11

 

 

Таблиця 1.11

Тип та кількість насосів, які використовуються на водовідливі шахти

Тип насосного агрегату	Кількість по шахті, шт.	Призначення	Кількістьв роботі, шт.	Тип приводу	Потужність приводу, кВт
АНС 160-40		Шламовий		електричний
НШ 80-19		Шламовий		електричний
АНС 16-50		Відкачка нейтральних вод		електричний	7,5
АНС 250-50		Шламовий		електричний
КО 50-56		Конденсатний		електричний
А2 КО 50-112		Конденсатний		електричний
ТН 20-40		Відкачка шахтних вод		Пневматичний
НЗВ		Відкачка шахтних вод		Пневматичний
НПВМ-1		Відкачка шахтних вод		Пневматичний
Насос DEPA		Відкачка шахтних вод
1В 20-20		Відкачка шахтних вод		електричний	7,5
К-60		Відкачка шахтних вод		електричний	7,5
ЦНС 60		Відкачка шахтних вод		електричний
ЦНС 180		Відкачка шахтних вод		електричний
ЦНСШ 80		Відкачка шахтних вод		електричний
СМ, 2СМ		Відкачка шахтних вод		електричний
Струмний насос		Відкачка шахтних вод		гідравлічний

 

У роботі по відкачуванні води з шахти на поверхню знаходиться головна водовідливна установка горизонту 708м, яка складається з шести насосних агрегатів, два з яких типу НСШ 410-819 та чотири типу НСШ 410-728 з електродвигунами потужністю по 1600 кВт. Вода з водозбірника обрію 708м на поверхню відкачується по трьом водовідливним ставам з труб діаметром 200мм, прокладеними в допоміжному стовбурі та двом водовідливним шпарам діаметром 200мм. Крім того в роботі по відкачки води знаходяться дільничні водовідливні установки:

конвеєрного ходка блока №8 з трьох насосних агрегатів ЦНС 180-170;

вантажного ходка блока №8 з трьох насосних агрегатів ЦНС 60-125;

повітряноподавального ходка блоків № 3-5 з двох насосних агрегатів

ЦНС 60-225

 

 

Вентиляційні установки

На головному стовбурі встановлено два вентилятори типу ВЦД-47,5У з електродвигунами типу СДС-3-17-76-12УХЛ4 потужністю по 4000 кВт і розгінними електродвигунами типу АКН2-17-41-16УХЛ4 потужністю по 1600 кВт.

На площадці вентиляційного стовбура №1 встановлено два вентилятори типу ВЦД-31,5М з електродвигунами типу АКН2-16-69-10УХЛ4 потужністю 1250 кВт. Коло вентиляційної свердловини на площадці повітряноподавального ствола №1 встановлено два вентилятори типу ВЦД-31,5М з електродвигунами типу СДС-3-17-41-16УХЛ4 потужністю по 1600 кВт.

На площадці повітреподавального стовбура №2 з двох вентиляторів типу ВДЦ-47,5У з приводними електродвигунами типу СДС-3-17-76-12УХЛ4 потужністю по 4000 кВт, 500об/хв., 6кВ та розгінними електродвигунами типу АКН2-17-41-16УХЛ4 потужністю 1250 кВт, 400об/хв., 6 кВ.

Основні дані по вентиляційним установкам наведені в таблиці 1.7.

Подачу в шахту свіжого повітря передбачається робити по допоміжному й повітряноподавальному № 1 стволам. Вихідний вентиляційний струмінь буде видаватися на поверхню по головному й вентиляційному № 1 стволам і вентиляційній свердловині № 1, а з 2007 року й по скіповому стовбурі № 2.

Таблиця 1.12

Вентиляційні установки

Найменування	Місце встановлення
Головний стовбур, скіповий стовбур №1	Вентиляційний стовбур	Вентиляційна свердловина ВПС№1	Площадка ВПС-2, скіповий стовбур №2
Тип вентиляторів	ВДЦ-47,5У	ВДЦ-31,5М	ВДЦ-31,5М	ВДЦ-47,5У
Кількість
Тип приводного електродвигуна	СДС-3-17-76-12УХЛ4	АКН2-16-69-10УХЛ4	СДС-3-17-41-16УХЛ4	СДС-3-17-76-12УХЛ4
Тип розгінного двигуна	АКН2-17-41-16УХЛ4	-	-	АКН2-17-41-16УХЛ4
Потужність, кВт
	-	-
Швидкість обертання, об/хв.
	-	-
Напруга, В
	-	-

 

Допоміжний стовбур використовується для подачі свіжого повітря в гірничі виробки блоків № 2 (північне крило), № 3, № 5 й № 8 (центральна панель).

Повітряноподавальний стовбур № 1 використовується для подачі свіжого повітря в гірничі виробки блоків № 2 й № 6.

Повітряноподавальний стовбур № 2 використовується для подачі свіжого повітря в гірничі виробки блоків № 8 (південна панель) і № 10.

По головному стовбуру здійснюється вивід вихідного струменя повітря на поверхню з гірничих виробок блоків № 3, № 5 й № 8 (північне крило центральної панелі).

По вентиляційній свердловині № 1 здійснюється вивід вихідного струменя повітря на поверхню з гірничих виробок блоків № 2, № 3 й № 6.

По вентиляційному стовбурі № 1 здійснюється вивід вихідного струменя повітря на поверхню з гірничих виробок блоків № 8 й № 10.

Схема провітрювання виймальних ділянок - зворотньоточна й прямоточна з видачею вихідного струменя повітря на вироблений простір і підсвіженням вихідного з лави струменя повітря.

При схемах провітрювання виймальних ділянок типу З передбачається дегазувати зближені шари й породи покрівлі свердловинами, пробуреними з вентиляційних виробок за очисними вибоями. У виймальних ділянках, провітрюємих за схемою 1-М, необхідно дегазувати покрівлю свердловинами, пробуреними з вентиляційних виробок поперед очисних вибоїв і робити ізольований відвід метану з виробленого простору підземними газовідсмоктуючими вентиляторами.

По ступені стійкості провітрювання шахта відноситься до II категорії, що відповідає вимогам «Посібника із проектування вентиляції...».

Для підвищення ефективності й надійності провітрювання виймальних ділянок, а також для зниження витоків повітря на перетинаннях свіжого й вихідного струменів, передбачається застосування автоматичних шлюзових пристроїв з металевими вентиляційними блоками типу БВД (транспортним) і БВК (конвеєрним).

Провітрювання підготовчих вибоїв здійснюється вентиляторами місцевого провітрювання типу ВМ6В, ВМЭ2/8 і ВМЭ2/10 залежно від довжини тупикового вибою в комплекті з вентиляційними прогумованими трубами діаметром 800...1200мм. Вентиляційні труби - комбіновані, що складаються із гнучких труб й уведених усередину їхніх поліетиленових рукавів, діаметр вентиляційних труб - 800...1200мм

 

 

Енергопостачання шахти