RU2454568C1

RU2454568C1 - Mining plant pumping system

Info

Publication number: RU2454568C1
Application number: RU2011111680/06A
Authority: RU
Inventors: Владимир Владимирович Волков (RU); Владимир Владимирович Волков; Дмитрий Владимирович Волков (RU); Дмитрий Владимирович Волков; Юрий Павлович Сташинов (RU); Юрий Павлович Сташинов
Priority date: 2011-03-28
Filing date: 2011-03-28
Publication date: 2012-06-27

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: proposed system with water bypassing from intermediate bed to underlying bed comprises pump station located at bottom bed, pressure pipeline 4 and bypass pipelines 7, 8 at top beds equipped with valves 5, 9, 10 and check valves 6, 11, 12. Pump station is made up of multistage radial-flow pump 2. Bypass pipelines 7, 8 are connected to inlets of runner of pump 2 in compliance with bypass pipeline heads at the level of pump station.

EFFECT: reduced power consumption.

1 dwg

Description

Изобретение относится к водоотливным установкам с многоступенчатыми секционными насосными агрегатами и может найти применение на шахтах и рудниках при ведении горных работ одновременно на нескольких горизонтах.The invention relates to drainage plants with multistage sectional pumping units and can find application in mines and mines in mining operations simultaneously at several horizons.

Известен ряд систем водоотлива при одновременном ведении горных работ на нескольких горизонтах, основные из которых применительно к водоотливу с двух горизонтов рассмотрены, например, в книге (ХАДЖИКОВ Р.Н. Горная механика. Москва, Недра, 1973, с.158, рис.109а-д).A number of drainage systems are known with simultaneous mining at several horizons, the main of which are applied to drainage from two horizons, for example, in the book (Khadzhikov R.N.Mining Mechanics. Moscow, Nedra, 1973, p. 158, Fig. 109a -e).

По первому варианту водоотливные установки расположены на каждом горизонте и выдают воду на поверхность по индивидуальным трубопроводам. По второму варианту водоотливная установка нижнего горизонта перекачивает воду в водосборник водоотливной установки верхнего горизонта, которая выдает суммарный приток вод на поверхность. По третьему варианту вода с нижнего горизонта подается насосом во всасывающую трубу насоса верхнего горизонта, которым транспортируется на поверхность.According to the first option, drainage plants are located on each horizon and deliver water to the surface through individual pipelines. According to the second option, the lower horizon drainage plant pumps water into the catchment of the upper horizon drainage plant, which gives the total inflow of water to the surface. In the third embodiment, water from the lower horizon is pumped to the suction pipe of the upper horizon pump, which is transported to the surface.

Недостатками указанных вариантов систем водоотлива горного предприятия является наличие водоотливных установок на каждом горизонте, сложность их обслуживания и контроля вследствие их пространственной рассредоточенности.The disadvantages of these options for drainage systems of a mining enterprise are the presence of drainage plants on each horizon, the complexity of their maintenance and control due to their spatial dispersion.

По четвертому варианту водоотливная установка оборудуется только на нижнем горизонте, а из водосборника верхнего горизонта вода спускается по трубе в водосборник нижнего горизонта, откуда суммарный приток выдается насосом на поверхность. Преимущество данного варианта заключается в наличии только одной водоотливной установки, что снижает капитальные и эксплуатационные затраты, упрощает обслуживание и контроль за работой системы водоотлива. Недостатком данного варианта являются дополнительные затраты энергии на транспортирование перепущенной с верхнего горизонта воды на расстояние между горизонтами.In the fourth option, the drainage unit is equipped only on the lower horizon, and from the upper horizon the water flows down the pipe into the lower horizon catchment, from where the total inflow is pumped to the surface. The advantage of this option is that there is only one drainage unit, which reduces capital and operating costs, simplifies maintenance and monitoring the operation of the drainage system. The disadvantage of this option is the additional cost of energy for transporting the water transferred from the upper horizon to the distance between the horizons.

В пятом варианте, принятом за прототип, этот недостаток устранен благодаря использованию значительной части энергии воды верхнего горизонта для водоотлива. В данном варианте, так же как и в предыдущем, водоотливная установка размещена только на нижнем горизонте и выдает на поверхность суммарный приток воды с верхнего и нижнего горизонтов. Водоотливная установка состоит из двух последовательно соединенных насосов низкого и высокого давления с одним приводным электродвигателем между ними. Насосы соединены последовательно, а вода с верхнего горизонта по трубопроводу с задвижкой и обратным клапаном поступает в рабочее колесо второго насоса, «которое при транспортировании воды с нижнего горизонта создает такой же напор, как у перепускаемой сверху воды на уровне насоса». Суммарный приток воды вторым насосом по трубопроводу выдается на поверхность. Т.е. известна система водоотлива горного предприятия с перепуском воды с промежуточных горизонтов на нижележащий горизонт, содержащая насосную установку на нижнем горизонте, нагнетательный трубопровод и перепускные трубопроводы с вышележащих горизонтов, оборудованные задвижками и обратными клапанами.In the fifth embodiment, adopted as a prototype, this drawback is eliminated through the use of a significant part of the energy of the upper horizon water for drainage. In this embodiment, as in the previous one, the drainage unit is located only on the lower horizon and gives out to the surface the total inflow of water from the upper and lower horizons. The drainage plant consists of two series-connected low and high pressure pumps with one drive motor between them. The pumps are connected in series, and water from the upper horizon through a pipeline with a valve and a check valve enters the impeller of the second pump, "which, when transporting water from the lower horizon, creates the same pressure as that transferred from above water at the pump level." The total inflow of water by the second pump is piped to the surface. Those. Known is a drainage system of a mining enterprise with water bypass from intermediate horizons to the underlying horizon, containing a pumping unit on the lower horizon, a discharge pipeline and overflow pipelines from overlying horizons, equipped with valves and check valves.

Рассматриваемый вариант системы водоотлива горного предприятия имеет ряд недостатков.The considered option of a drainage system of a mining enterprise has several disadvantages.

1. Необходимость применения двух насосных агрегатов.1. The need to use two pump units.

2. Один из насосных агрегатов должен иметь специальной конструкции сальниковое уплотнение на всасывающей стороне, допускающее подвод воды на всас насоса под высоким давлением.2. One of the pump units must have a specially designed packing on the suction side, allowing water to be supplied to the pump inlet at high pressure.

3. Сложность привода двух насосов от одного электродвигателя - необходим специальный электродвигатель с муфтами с двух сторон, что приводит к увеличению габаритов установки, усложнению монтажа и обслуживания.3. The complexity of the drive of two pumps from one electric motor - a special electric motor with couplings on both sides is required, which leads to an increase in the dimensions of the installation, complicating installation and maintenance.

Изобретение направлено на решение задачи упрощения и удешевления системы водоотлива горного предприятия с перепуском воды на нижний горизонт.The invention is aimed at solving the problem of simplifying and cheapening the drainage system of a mining enterprise with water bypass to the lower horizon.

Технический результат достигается тем, что в системе водоотлива горного предприятия с перепуском воды с промежуточных горизонтов на нижележащий горизонт, содержащей насосную установку на нижнем горизонте, нагнетательный трубопровод и перепускные трубопроводы с вышележащих горизонтов, оборудованные задвижками и обратными клапанами, согласно изобретению насосная установка выполнена в виде многоступенчатого центробежного насоса, а перепускные трубопроводы подсоединены к входам колес центробежного насоса в соответствии с напорами в перепускных трубопроводах на уровне установки насоса.The technical result is achieved by the fact that in a drainage system of a mining enterprise with water bypass from intermediate horizons to an underlying horizon containing a pumping unit at a lower horizon, a discharge pipe and bypass pipelines from overlying horizons equipped with valves and check valves, according to the invention, the pumping unit is designed as multistage centrifugal pump, and bypass pipelines are connected to the inputs of the wheels of the centrifugal pump in accordance with the pressure in bypass pipelines at the pump installation level.

Сущность предлагаемой системы водоотлива горного предприятия поясняется чертежом.The essence of the proposed drainage system of the mining enterprise is illustrated in the drawing.

Система содержит расположенную на нижнем горизонте насосную установку, содержащую водосборник 1, многоступенчатый центробежный насос 2 с приводным электродвигателем 3 и нагнетательным трубопроводом 4, оборудованным задвижкой 5 и обратным клапаном 6, перепускные трубопроводы 7, 8 с вышележащих горизонтов, подсоединенные через задвижки 9, 10 и обратные клапаны 11, 12 к входам колес центробежного насоса 2 в соответствии с напорами в перепускных трубопроводах на уровне установки насосного агрегата.The system comprises a pumping unit located on the lower horizon, comprising a water collector 1, a multistage centrifugal pump 2 with a drive motor 3 and a discharge pipe 4 equipped with a valve 5 and a check valve 6, overflow pipelines 7, 8 from overlying horizons connected through valves 9, 10 and check valves 11, 12 to the inputs of the wheels of the centrifugal pump 2 in accordance with the pressure in the bypass pipelines at the installation level of the pump unit.

Основной приток поступает в водосборник 1, приток с вышележащего горизонта, расположенного на высоте H₁, спускается по трубопроводу 7, а с горизонта, расположенного на высоте H₂, - по трубопроводу 8 к входам рабочих колес насоса 2 в соответствии с напорами в соответствующих перепускных трубопроводах. Трубопровод 4 подсоединен к выходу последнего колеса насоса и служит для выдачи суммарного притока на высоту Н₃. Подача насоса О₃ равна сумме притоков Q₀, Q₁ и Q₂ воды соответствующих горизонтов.The main inflow enters the catchment 1, the inflow from the overlying horizon, located at a height of H ₁ , descends through the pipeline 7, and from the horizon, located at a height of H ₂ , through the pipeline 8 to the inputs of the impellers of the pump 2 in accordance with the pressure in the corresponding bypass pipelines. The pipeline 4 is connected to the output of the last pump wheel and serves to issue a total inflow to a height of H ₃ . The supply of the O ₃ pump is equal to the sum of the inflows Q ₀ , Q ₁ and Q _{2 of the} water of the respective horizons.

Регулировка режима работы насосного агрегата осуществляется при помощи задвижек 5, 9, 10, установленных на трубопроводах 4, 7 и 8.The adjustment of the operating mode of the pumping unit is carried out using valves 5, 9, 10 installed on pipelines 4, 7 and 8.

Предлагаемая система водоотлива горного предприятия при одновременном ведении горных работ на нескольких горизонтах позволяет использовать для целей водоотлива один насос обычной конструкции и один приводной электродвигатель, что существенно упрощает организацию водоотлива, сокращает капитальные и эксплуатационные затраты на ее монтаж и эксплуатацию.The proposed drainage system of a mining enterprise while conducting mining operations on several horizons makes it possible to use one pump of a conventional design and one drive electric motor for drainage purposes, which greatly simplifies the organization of drainage, reduces capital and operating costs for its installation and operation.

Claims

Mining enterprise drainage system with water bypass from intermediate horizons to the underlying horizon, containing a pumping unit on the lower horizon, a discharge pipeline and overflow pipelines from overlying horizons, equipped with valves and check valves, characterized in that the pumping unit is designed as a multistage centrifugal pump, and the bypass pipelines are connected to the inputs of the wheels of the centrifugal pump, in accordance with the pressure in the bypass pipelines at the installation level Ki pump.