RU2472971C1

RU2472971C1 - Shaft pumping plant

Info

Publication number: RU2472971C1
Application number: RU2011123628/06A
Authority: RU
Inventors: Сергей Андреевич Тимухин; Александр Владимирович Угольников; Любовь Вячеславовна Петровых; Дмитрий Сергеевич Стожков; Александр Юрьевич Лубинский
Priority date: 2011-06-09
Filing date: 2011-06-09
Publication date: 2013-01-20
Also published as: RU2011123628A

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: plant comprises working pumps 1, suction and injection pipelines 3, 4 with valves 6, 8, 10, 11 and check valves, a water chamber 2 and a settling tank 7 with a hydraulic elevator 5. The plant comprises an additional line including serially connected working pumps 1, communicated with a discharge pipeline 9 of the hydraulic elevator 5.

EFFECT: reduced capital costs for construction of a pumping plant and operating costs for its maintenance, and also increased efficiency of a process of water chamber cleaning and durability of working pumps of shaft pumping plants.

4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области осушения месторождений, а конкретно к области шахтного водоотлива.The invention relates to the field of drainage of deposits, and specifically to the field of mine drainage.

Известна шахтная водоотливная установка, содержащая рабочие насосы, всасывающие и нагнетательные трубопроводы с задвижками и обратными клапанами, водосборник с отстойником [Веселов А.И. Рудничный водоотлив. Свердловск, Металлургиздат, 1985, 532 с.].Known mine drainage installation containing working pumps, suction and discharge pipelines with valves and check valves, a catchment basin with a sump [A. Veselov Mine drainage. Sverdlovsk, Metallurgizdat, 1985, 532 p.].

Недостатком такой водоотливной установки является трудоемкий и малопроизводительный способ периодической очистки водосборника от постоянно накапливающегося в нем шлама, которая осуществляется или погрузочной машиной, или скреперной установкой с дальнейшим использованием вагонеток и всей транспортной системы околоствольного двора и транспорта поверхностного комплекса шахты.The disadvantage of such a sump installation is the laborious and inefficient method of periodically cleaning the sump from constantly accumulating sludge in it, which is carried out either by a loading machine or a scraper installation with the further use of trolleys and the entire transport system of the near-barrel yard and transport of the mine surface complex.

Рабочие процессы такой очистки имеют невысокий уровень механизации с большой долей малопроизводительного труда, что связано со значительными материальными затратами и антисанитарными условиями.The working processes of such cleaning have a low level of mechanization with a large share of unproductive labor, which is associated with significant material costs and unsanitary conditions.

Известна шахтная водоотливная установка, содержащая рабочие насосы, всасывающие и нагнетательные трубопроводы с задвижками и обратными клапанами, водосборник с отстойником, по дну которых проложены трубопроводы с отверстиями, через которые посредством гидравлической или пневматической энергии производится взмучивание шламовых смесей с их последующей откачкой из водосборника на поверхность шахты одним из рабочих насосов [Попов В.М. Рудничные водоотливные установки. 2-е изд., перераб. и доп. М., Недра, 1983, 304 с.].A well-known mine drainage installation comprising working pumps, suction and discharge pipelines with valves and check valves, a water collector with a sump, along the bottom of which pipelines with holes are laid, through which hydraulic sludge mixtures are agitated and subsequently pumped from the water collector to the surface mine one of the working pumps [Popov VM Mine drainage plants. 2nd ed., Revised. and add. M., Nedra, 1983, 304 p.].

Недостатком данной водоотливной установки является то, что при перекачке через рабочий насос шламовых смесей детали его проточной части подвергаются интенсивному гидроабразивному износу, вследствие чего он становится непригодным для дальнейшей эксплуатации. Насос или заменяется на новый, или подвергается капитальному ремонту с полной заменой деталей, подвергнувшихся абразивному износу, что связано со значительными материальными затратами.The disadvantage of this drainage installation is that when pumping slurry mixtures through a working pump, the parts of its flowing part undergo intensive hydroabrasive wear, as a result of which it becomes unsuitable for further operation. The pump is either replaced with a new one, or undergoes a major overhaul with the complete replacement of parts that have undergone abrasive wear, which is associated with significant material costs.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению относится шахтная водоотливная установка [заявка на изобретение «Шахтная водоотливная установка» (Рег. №2010118801 от 11.05.2010)], содержащая рабочие насосы, всасывающие и нагнетательные трубопроводы с задвижками и обратными клапанами, водосборник и отстойник с гидроэлеватором. Известная установка содержит дополнительную линию, включающую насос повышенной напорности, гидроэлеватор, содержащий напорный и всасывающий смесительный трубопровод, установленный в отстойнике и соединенный своим напорным трубопроводом с дополнительным насосом, а всасывающим смесительным трубопроводом - с нагнетательным трубопроводом рабочего насоса.Closest to the proposed technical solution is a mine drainage plant [application for an invention “Mine drainage installation” (Reg. No. 2010118801 of 05/11/2010)], containing working pumps, suction and discharge pipelines with valves and check valves, a water collector and a sump with a hydraulic elevator . The known installation contains an additional line including a high-pressure pump, a hydraulic elevator containing a pressure and suction mixing pipe installed in the sump and connected by its pressure pipe to an additional pump, and a suction mixing pipe to the discharge pipe of the working pump.

Недостатком данной водоотливной установки является то, что она имеет в своем составе дополнительный насос повышенной напорности, для размещения которого на водоотливной установке потребуется увеличение ее размеров, что связано с увеличением капитальных затрат и эксплуатационных расходов по установке.The disadvantage of this sump installation is that it has an additional high-pressure pump in its composition, which will require an increase in its size to accommodate the sump, which is associated with an increase in capital costs and operating costs for the installation.

Задачей предлагаемого изобретения является снижение капитальных затрат на строительство водоотливной установки и эксплуатационных расходов на ее содержание, а также повышение эффективности процесса очистки водосборников и долговечности рабочих насосов шахтных водоотливных установок.The objective of the invention is to reduce capital costs for the construction of a sump installation and operating costs for its maintenance, as well as to increase the efficiency of the cleaning of water tanks and the durability of working pumps of mine sump plants.

Технический результат достигается тем, что шахтная водоотливная установка, содержащая рабочие насосы, всасывающие и нагнетательные трубопроводы с задвижками и обратными клапанами, водосборник и отстойник с гидроэлеватором, согласно изобретению имеет дополнительную линию, состоящую из последовательно соединенных рабочих насосов, сообщенную с напорным устройством гидроэлеватора.The technical result is achieved by the fact that the mine drainage installation, containing working pumps, suction and discharge pipelines with valves and check valves, a water collector and a sump with a hydraulic elevator, according to the invention has an additional line consisting of series-connected working pumps connected to the pressure device of the hydraulic elevator.

Дополнительная линия может иметь соединительные трубопроводы с разделительными задвижками, расположенными между напорным трубопроводом предыдущего рабочего насоса, начиная от наиболее удаленного от гидроэлеватора и всасывающим трубопроводом последующего насоса.The additional line may have connecting pipelines with dividing valves located between the pressure pipe of the previous working pump, starting from the one farthest from the hydraulic elevator and the suction pipe of the subsequent pump.

Соединительные трубопроводы могут быть отделены от зоны всасывания рабочих насосов отсекающими задвижками.Connecting pipelines can be separated from the suction zone of the working pumps by shut-off valves.

Желательно, чтобы количество последовательно соединенных рабочих насосов в дополнительной линии было не менее трех и не более пяти.It is desirable that the number of series-connected working pumps in an additional line should be at least three and not more than five.

На фиг.1 показана принципиальная схема предлагаемой водоотливной установки.Figure 1 shows a schematic diagram of the proposed sump installation.

Шахтная водоотливная установка содержит рабочие насосы 1, водосборник 2, всасывающие и нагнетательные трубопроводы 3, 4 с задвижками 8 и обратными клапанами на нагнетательных трубопроводах 4 рабочих насосов 1 и отстойник 7 с гидроэлеватором 5. Установка имеет дополнительную линию, состоящую из последовательно соединенных рабочих насосов 1, сообщенную с напорным устройством - напорным трубопроводом 9 гидроэлеватора 5 с установленной в нем задвижкой 6.The mine drainage installation comprises working pumps 1, a water collector 2, suction and discharge pipes 3, 4 with valves 8 and check valves on the discharge pipes 4 of the working pumps 1 and a sump 7 with a hydraulic elevator 5. The installation has an additional line consisting of series-connected working pumps 1 communicated with the pressure device - pressure pipe 9 of the hydraulic elevator 5 with a valve 6 installed in it.

Дополнительная линия имеет соединительные трубопроводы с разделительными задвижками 11, расположенными между нагнетательным трубопроводом 4 предыдущего рабочего насоса, начиная от наиболее удаленного от гидроэлеватора 5 и всасывающим трубопроводом 3 последующего насоса 1. Соединительные трубопроводы отделены от зоны всасывания рабочих насосов 1 отсекающими задвижками 10.The additional line has connecting pipelines with dividing valves 11 located between the discharge pipe 4 of the previous working pump, starting from the most distant from the hydraulic elevator 5 and the suction pipe 3 of the subsequent pump 1. The connecting pipelines are separated from the suction zone of the working pumps 1 by shut-off valves 10.

Количество последовательно соединенных рабочих насосов 1 в дополнительной линии должно быть не менее трех и не более пяти.The number of series-connected working pumps 1 in an additional line must be at least three and not more than five.

Установка функционирует следующим образом. В нормальном режиме водоотливной установки включен один или более, в зависимости от потребности, рабочих насосов 1, подающих воду из водосборника 2 через всасывающие и нагнетательные трубопроводы 3, 4 на поверхность шахты или в водосборник промежуточного водоотливного горизонта (при многоступенчатой схеме водоотлива). При этом задвижки 6 и 11 находятся в положении «Закрыто». В режиме очистки водосборника 2 от шлама рабочие насосы 1 включены на последовательную работу, задвижки 6 и 11 находятся в положении «Открыто». При этом задвижки 8 и 10 находятся в положении «Закрыто». Вода из водосборника 2 по всасывающему трубопроводу 3 поступает в наиболее удаленный от гидроэлеватора 5 рабочий насос 1, из которого через соединительные трубопроводы с задвижками 11 и другие рабочие насосы 1 по трубопроводу 12 поступает в сужающий насадок гидроэлеватора 5, всасывающая труба которого засасывает шламовые смеси из отстойника 7 и подает их через трубопровод 9 в нагнетательный трубопровод 4 насоса 1 и далее на поверхность шахты.The installation operates as follows. In the normal mode of the sump installation, one or more working pumps 1 are switched on, supplying water from the sump 2 through the suction and discharge pipes 3, 4 to the surface of the mine or to the sump of the intermediate sump horizon (with a multi-stage drainage scheme). In this case, the valves 6 and 11 are in the "Closed" position. In the mode of cleaning the reservoir 2 from sludge, the working pumps 1 are switched on for sequential operation, the valves 6 and 11 are in the “Open” position. In this case, the valves 8 and 10 are in the "Closed" position. Water from the reservoir 2 through the suction pipe 3 enters the working pump 1 farthest from the hydraulic elevator 5, from which through the connecting pipelines with valves 11 and other working pumps 1 through the pipeline 12 it enters the narrowing nozzles of the hydraulic elevator 5, whose suction pipe draws in slurry mixtures from the sump 7 and feeds them through line 9 to the discharge line 4 of pump 1 and then to the surface of the shaft.

Гидроэлеватор характеризуется такими эксплуатационными качествами, как отсутствие подвижных частей и простота конструкции, нечувствительность к засосанному воздуху, что дает возможность откачивать воду и шламовые смеси насухо с неглубоких приямков забоя, а также отсутствие потребности в предварительной заливке перед пуском, пригодность для откачки воды со значительным количеством твердых примесей, малые размеры и небольшая масса, удобство и легкость перемещения.The hydraulic elevator is characterized by such operational qualities as the absence of moving parts and simplicity of design, insensitivity to sucked air, which makes it possible to pump water and slurry mixtures dry from shallow bottom pits, as well as the lack of need for preliminary priming before starting, suitable for pumping water with a significant amount solid impurities, small size and light weight, convenience and ease of movement.

Кроме того, в изобретении взамен дополнительного насоса повышенной напорности в схеме гидроэлеватора использовано основное технологическое оборудование насосной станции - рабочие насосы, что снижает капитальные затраты на строительство водоотливной установки и эксплуатационные расходы на ее содержание при повышении эффективности процесса очистки водосборника и долговечности рабочих насосов.In addition, in the invention, instead of an additional pump of increased pressure, the main technological equipment of the pumping station, working pumps, was used in the hydraulic elevator circuit, which reduces the capital costs for the construction of a sump installation and the operating costs for its maintenance while increasing the efficiency of the cleaning of the catchment and the durability of the working pumps.

Claims

1. A mine drainage installation comprising working pumps, suction and discharge pipelines with valves and check valves, a water collector and a sump with a hydraulic elevator, characterized in that the installation has an additional line consisting of series-connected working pumps in communication with a pressure device of the hydraulic elevator.

2. Mine drainage installation according to claim 1, characterized in that the additional line has connecting pipelines with dividing valves located between the discharge pipe of the previous working pump, starting from the most distant from the hydraulic elevator, and the suction pipe of the subsequent pump.

3. Mine drainage plant according to claim 1, characterized in that the connecting pipelines are separated from the suction zone of the working pumps by shutoff valves.

4. Mine drainage plant according to claim 1, characterized in that the number of series-connected working pumps in an additional line must be at least three and not more than five.