DD247720A1

DD247720A1 - REMOVABLE FILTER FOUNTAIN

Info

Publication number: DD247720A1
Application number: DD86287869A
Authority: DD
Inventors: Herbert Baier; Ortwin Caldonazzi; Horst Rast; Lothar Werner
Original assignee: Bitterfeld Braunkohle
Priority date: 1986-03-14
Filing date: 1986-03-14
Publication date: 1987-07-15

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf die Errichtung von Filterbrunnen, insbesondere in Braunkohletagebauen. Waehrend es das Ziel ist, die Demontage und den Pumpenwechsel zu vereinfachen, besteht die Aufgabe darin, Pumpe und Brunneneinbauten unabhaengig voneinander ausbaufaehig zu gestalten. Die Loesung besteht darin, dass ein Brunnenfutterrohr mit eingesetzter UWM-Pumpe in die Brunnenroehre eingebracht wird. UWM-Pumpe und Brunnenfutterrohr sind demontierbar, wodurch eine Ueberbaggerung ermoeglicht wird. Im Ringspalt zwischen Brunnenfutterrohr und Brunnenroehre wird das Wasser gesammelt und im Brunnenfutterrohr abgepumpt. Die Anwendung erfolgt in der Entwaesserung von Tagebauen und in der Wasserwirtschaft. FigurThe invention relates to the construction of filter wells, especially in open lignite mines. Whilst the aim is to simplify dismantling and pump replacement, the task is to make the pump and well installations independent of each other. The solution is that a well casing with inserted UWM pump is introduced into the well pipe. UWM pump and well liner are removable, allowing for over-excavation. The water is collected in the annular gap between well casing and wells and pumped out in the well feed pipe. The application is carried out in the drainage of opencast mines and in the water industry. figure

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft einen demontierbaren Filterbrunnen, insbesondere von Braunkohlentagebauen.The invention relates to a removable filter wells, especially lignite opencast mining.

Characteristic of the known technical solutions

Für Entwässerung von Baugruben, Tagebauen usw. werden überwiegend Unterwassermotorpumpen eingesetzt. Der Einbau der Unterwassermotorpumpen in den Tiefbrunnen erfolgt mit Steigleitung, die aus Einzelsegmenten zusammengesetzt werden.For drainage of construction pits, open pit mines, etc., predominantly submersible motor pumps are used. The submersible motor pumps are installed in the deep wells with riser, which are assembled from individual segments.

Diese Technologie erfordert erhebliche Arbeitsaufwendungen mit Hilfstechnik beim Ein- und Ausbau besonders bei Teufen umThis technology requires considerable labor with assistive technology during installation and removal especially at Teufen around

Diese Grundtechnologie für Tiefbrunnen besteht in der Form, daß der Brunnenausbau mit Beton- bzw. Keramikfiltern bei entsprechender Einbringung von Filterkies erfolgt. Dieser Brunnenausbau hat den Vorteil, daß nach Beendigung der Grundwasserabsenkung und Herausnahme der UWM-Pumpe mit Steigleitung, dieser Tiefbrunnen im Abbaufortschritt überbaggert werden kann.This basic technology for deep wells consists in the fact that the wells are removed with concrete or ceramic filters with appropriate introduction of filter gravel. This well construction has the advantage that after completion of the groundwater lowering and removal of the UWM pump with riser, this deep well can be dredged in the mining progress.

Wesentlicher Nachteil dieser Brunnentechnologie besteht im hohen Zeit- und Arbeitsaufwand beim UWM-Pumpenwechsel und zum anderen durch die Belüftung des Grundwassers, welches zu starker Verockerung bis zur Unwirksamkeit des Tiefbrunnen führen kann.The main disadvantage of this well technology is the high time and effort involved in UWM pump replacement and on the other by the ventilation of the groundwater, which can lead to strong oozing up to the inefficiency of the deep well.

In dem Patent 225601 ist ein Filterbrunnen beschrieben, bei dem um ein Steigrohr einzelne Fallfilterrohre angeordnet sind.In the patent 225601 a filter well is described in which individual fall filter tubes are arranged around a riser.

Dieser Brunnenausbau sichert die Verhinderung der Ausockerungen von Eisenoxid im Grundwasser, hat aber den Nachteil, daß diese Brunnenkonstruktion eine Überbaggerung nicht zuläßt. Sie können deshalb nur als Randriegel-Tiefbrunnen außerhalb der Tagebaufelder eingesetzt werden.This well construction ensures the prevention of Ausockerungen of iron oxide in groundwater, but has the disadvantage that this well construction does not allow dredging. They can therefore only be used as edge tie deep wells outside the open pit fields.

Weiterhin sind Filterbrunnen zur selektiven Wassergewinnung bekannt. Dabei können vorhandene Filterbrunnen durch Einbringung von Abdichtelementen an der UWM-Pumpen-Steigleitung eine selektive Gewinnung von Grundwasser aus verschiedenen Leitern ermöglichen. Diese selektive Grundwassergewinnung mit hohem materiellen Aufwand ist jedoch für Filterbrunnen im Tagebau-Abbaufeld nicht erforderlich, da es im wesentlichen nur auf die Grundwasserabsenkung zur hydrologischen und geotechnischen Sicherheit für den Tagebau ankommt. Um die Laufzeit der wassergeschmierten Unterwassermotorpumpen wesentlich zu erhöhen, ist eine vorbeugende Überholung erforderlich. Dem steht entgegen, daß der Aus- bzw. Einbau der Unterwassermotorpumpen mit hohem technischen und manuellen Aufwand verbunden ist, so daß eine Prophylaxe in der Regel nicht vorgenommen wird. Überwiegend werden daher die Unterwassermotorpumpen zur Anpassung der Wassermengenregelung oder/und bei Defekten gegen andere Pumpen ausgetauscht.Furthermore, filter wells for selective water extraction are known. Existing filter wells can provide selective extraction of groundwater from different conductors by incorporating sealing elements on the UWM pump riser. This selective groundwater extraction with high material costs, however, is not required for filter wells in the opencast mining field, since it depends essentially only on the groundwater lowering for hydrological and geotechnical safety for the open pit. To significantly increase the life of the water lubricated submersible motor pumps, a preventive overhaul is required. This is contrary to the fact that the removal or installation of submersible motor pumps is associated with high technical and manual effort, so that prophylaxis is usually not made. Predominantly, therefore, the submersible motor pumps to adjust the water flow control and / or replaced in case of defects against other pumps.

Nachteilig ist dabei, daß hohe Instandhaitungskosten anfallen, eine vorbeugende Reparatur und Kontrolle nicht erfolgt und der hydraulische Wirkungsgrad gering ist.The disadvantage here is that high maintenance costs are incurred, a preventive repair and control does not take place and the hydraulic efficiency is low.

Object of the invention

Es ist das Ziel der Erfindung eine Überbaggerung zu ermöglichen und den Pumpenwechsel zu vereinfachen.It is the object of the invention to enable dredging and to simplify pump replacement.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, den Pumpenwechsel ohne Demontage der Steigleitung zu ermöglichen und bei Bedarf die Steigleitung rückbaufähig zu gestalten, wobei weitgehend im Betrieb eine Verockerung des Filterbrunnens zu vermeiden ist.The invention is based on the technical object to enable the pump change without disassembly of the riser and if necessary to make the riser rebuilt, which is largely to avoid in operation a Verockerung the filter well.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in die aus Keramik oder Beton oder aus Kunststoff bestehende Brunnenröhre ein Futterrohr eingeführt und die UWM-Pumpe in einen Haltering des Futterrohres eingesetzt ist. Dabei ist der Außendurchmesser des Futterrohres etwas kleiner als der Innendurchmesser der Brunnenröhre um ein einwandfreies Herausziehen bwz. Einsetzen zu gewährleisten, um zu verhindern, daß das Wasser aus dem Grundwasserleiter direkt herunterstürzt. Damit wird die Voraussetzung geschaffen, daß die Unterwassermotorpumpe über einen Haltering abgefangen wird und andererseits einzeln ohne das Futterrohr gezogen werden kann. Der Haltering übernimmt gleichzeitig Zentrierung und Abdichtung. Zum Wechsel der Pumpe wird ein Seil so eingeführt, daß dieses mit einem Haken an der PumpenfangvorrichtungAccording to the invention the object is achieved in that introduced into the existing ceramic or concrete or plastic well pipe a casing and the UWM pump is inserted into a retaining ring of the casing. The outer diameter of the casing is slightly smaller than the inner diameter of the well tube to a proper extraction bwz. To ensure proper insertion, to prevent the water from the aquifer directly falls down. Thus, the condition is created that the submersible pump is intercepted by a retaining ring and on the other hand can be pulled individually without the casing. The retaining ring simultaneously performs centering and sealing. To change the pump, a rope is inserted so that this with a hook on the pumping device

angekuppelt bzw. gelöst werden kann. Durch die unmittelbare Abdichtung zwischen Unterwassermotorpumpe und Brunnenfutterrohr entfällt die Unterwasserpumpensteigleitung, da das Brunnenfutterrohr gleichzeitig zur Wasserableitung dient. Zu diesem Zwecke wird das Brunnenfutterrohr am Austritt zur Rasensohle so abgedichtet, daß zum einen ein Übergang zur Wasserhauptleitung entsteht und zum anderen die Meß- und Steuereinrichtungen und die Kabelzuführung zur UWM-Pumpe mit besonderen Übergangsverbindungen dem Brunnenkopf angeordnet werden.can be coupled or solved. Due to the direct sealing between the underwater motor pump and the well feed pipe, the underwater pump riser pipe is eliminated, as the well casing simultaneously serves to drain the water. For this purpose, the well casing at the outlet to the turf sole is sealed so that on the one hand, a transition to the main water pipe is formed and on the other the measuring and control devices and the cable feed to the UWM pump with special transition joints the wellhead are arranged.

Das Brunnenfutterrohr wird gegenüber dem Brunnenausbau im oberen Bereich mit Rohton abgedichtet und verhindert dadurch eine Belüftung der Brunnen. Durch die Entwässerung der einzelnen Grundwasserleiter unter Anschluß von Sauerstoff wird eine Ausockerung von 3wertigem Eisen verhindert. Ferner wird durch Abzug des Grundwassers durch die Unterwassermotorpumpe in einem in sich geschlossenen System ein Unterdruck erzielt, der zur Folge eine zusätzliche Entwässerung der einzelnen Grundwasserleiter nach sich zieht.The fountain liner is sealed with raw clay opposite the well construction in the upper area, thereby preventing the wells from being ventilated. By dewatering the individual aquifers with the connection of oxygen, a Ausockerung of 3wertigem iron is prevented. Furthermore, a negative pressure is achieved by deducting the groundwater through the submersible pump in a self-contained system, resulting in an additional drainage of the individual aquifers entails.

Der Einbau des Brunnenfutterrohrs im Filterbrunnen erfolgt prinzipiell im unverspannten Zustand. Bis auf die Abdichtung gegenüber der atmosphärischen Luft im Bereich der Rasensohle ist ein ständiges Spiel zwischen den Rohrwandungen vorhanden. Damit wurden Voraussetzungen geschaffen, daß nach erfolgter Grundwasserabsenkung bzw. vor Überbaggerung des Filterbrunnens, das Brunnenfutterrohr mit Hebezeug gezogen und anderweitig wieder verwendet werden kann. Damit besteht ferner noch die Möglichkeit, den in seiner Wirkung unbrauchbaren Filterbrunnen in bekannter Weise zu überbaggern. Grundsätzlich ist es möglich, auch bereits vorhandene Filterbrunnen mit dem neuen Futterrohr auszurüsten, um die Pumpenkontrolle- und Reparatur zu gewährleisten und eine Verockerung zu verhindern. Es ist weiterhin möglich. Pumpe und Futterrohr gemeinsam zu ziehen bzw. einzusetzen, wodurch weiterer Aufwand reduziert wird. Durch den Ringspalt zwischen Brunnenfutterrohr und der Brunnenröhre aus Voll- und Filterrohren ist das Grundwasser gehindert, im freien Fall in den Pumpensumpf zu gelangen. Durch den geringen Querschnitt des Ringspaltes erfolgt ein Ableiten des Wassers an den Wandungen, bei nur geringem Gasvolumen des Brunnens.The installation of the well casing in the filter well takes place in principle in the unstressed state. Apart from the sealing against the atmospheric air in the area of the turf sole there is a constant play between the pipe walls. Thus conditions were created that after the groundwater lowering or before dredging the filter well, the well casing can be pulled with hoist and otherwise used again. Thus, there is still the possibility of excavating the unusable in its effect filter wells in a known manner. In principle, it is also possible to equip existing filter wells with the new casing in order to ensure pump control and repair and to prevent oozing. It is still possible. Pull and use pump and casing together, reducing further effort. The groundwater is prevented from reaching the sump in free fall due to the annular gap between the well casing and the well tube made of solid and filter tubes. Due to the small cross-section of the annular gap takes place a drainage of the water to the walls, with only a small gas volume of the well.

embodiment

Der Filterbrunnen 1 besteht aus einer Brunnenröhre mit Filterrohren 18 und Vollrohren 21. In die Brunnenröhre ist ein Brunnenfutterrohr 2 eingesetzt, welche am unteren Ende einen Haltering 4 aufweist. In den Haltering 4 ist die UWM-Pumpe 3 mittels des Dichtflansches mit Fangvorrichtung 5 eingelassen.The filter well 1 consists of a well tube with filter tubes 18 and solid tubes 21. In the well tube a well casing 2 is used, which has a retaining ring 4 at the lower end. In the retaining ring 4, the UWM pump 3 is inserted by means of the sealing flange with safety gear 5.

Oberhalb der Rasensohle 14 ist das Brunnenfutterrohr 2 durch einen Brunnenkopf 6 luftdicht abgeschlossen. Im Brunnenkopf 6 ist das Energieversorgungskabel 7für die UWM-Pumpe 3 mittels einer Abdichtverschraubung 8 durchgeführt und befestigt. Auf dem Brunnenkopf 6 befindet sich der Wasserableitungsstutzen 9 mit Strömungsüberwachung 10, Rückschlagventil 11 und Keilovalschieber 12. Im Oberteil des Brunnenfutterrohres 2 erfolgt mittels des Dichtrohres 13 in Verbindung mit Rohton 15 und Tonmischboden 20 eine Abdichtung gegen die Atmosphäre. Zwischen den Vollrohren 18 und den Grundwasserleitern 16 ist Filterkreis 17 eingebracht als hydraulische Anbindung an den Filterbrunnen 1. Im Zwischenraum von Brunnenfutterrohr 2 und Vollrohr 21 bzw. Filterrohr 18 gelangt das Wasser aus den Grundwasserleitern 16 durch Wassereintrittsöffnungen 19 des Brunnenfutterrohres 2 zur UWM-Pumpe 3 drückt das Wasser in das Brunnenfutterrohr 2 und weiter in den Wasserableitungsstutzen 9. Unterhalb des Dichtflansches mit Fangvorrichtung 5 entsteht dabei ein Unterdruck, der eine erhöhte Ergiebigkeit des Brunnens bewirkt. Bei einer notwendigen Reparatur wird nur die UWM-Pumpe 3 gezogen, ohne das Brunnenfutterrohr 2 zu entfernen. Wird der Brunnen nicht mehr benötigt, wird zusätzlich oder gleichzeitig das Elcunnenfutterrohr 2 entfernt und die Brunnenröhre überbaggert oder stillgelegt.Above the turf sole 14, the well casing 2 is hermetically sealed by a well head 6. In the wellhead 6, the power supply cable 7 for the UWM pump 3 is performed and fixed by means of a Abdichtverschraubung 8. On the wellhead 6 is the water discharge pipe 9 with flow control 10, check valve 11 and Keilovalschieber 12. In the top of the well casing 2 by means of the sealing tube 13 in conjunction with raw clay 15 and clay mixing 20 a seal against the atmosphere. Between the solid tubes 18 and the aquifers 16 filter circuit 17 is introduced as a hydraulic connection to the filter wells 1. In the space between well casing 2 and full tube 21 and filter tube 18, the water from the aquifers 16 passes through water inlet openings 19 of the well casing 2 to UWM pump. 3 presses the water into the well casing 2 and further into the water outlet pipe 9. Below the sealing flange with safety gear 5 creates a negative pressure, which causes an increased fertility of the well. In a necessary repair, only the UWM pump 3 is pulled without removing the well casing 2. If the well is no longer needed, in addition to or at the same time the Elcunnenfutterrohr 2 is removed and the well tube dredged or shut down.

Claims

Invention claim:

1. Demontierbarer filter wells with a UWM pump inserted into the pump riser, characterized in that in a well pipe (21) and filter tube (18) existing well tube, a well casing (2) is loosely inserted, wherein between the well tube and well casing a small annular gap of preferably 3 to 5cm remains free and in the lower part of the fountain liner inside the UWM pump (3) is arranged and water inlet openings (19) are provided.

2. Demontierbarer filter well according to item 1, characterized in that the well casing (2) is designed as a riser and inside at the lower end a retaining ring for the UWM pump (3) with sealing flange with safety gear (5).

3. Demontierbarer filter well according to item 1, characterized in that the well casing (2) at the upper end as a wellhead (6) and against the atmosphere by means of suitable seals, preferably raw clay (15) or clay-mixed bottom (20) and sealing tube ( 13) is sealed.

For this 1 page drawing