Зависимость гидрошахты от эффективного водоснабжения: ключевые технологии и системы
Зависимость гидрошахты от водоснабжения.
Производственный процесс в гидрошахте полностью зависит от нормального функционирования системы водоснабжения, которая подает техническую воду к водоприемникам в нужном объеме и в требуемые сроки.
При этом нужно, чтобы каждый потребитель получал требуемый напор воды.
Обязательное условие — наличие резервных мощностей, повышающих надежность работы гидрошахты.
Система водоснабжения гидрошахт — комплекс сооружений, «оборудования и коммуникаций, предназначенных обеспечивать энергетической водой очистные и подготовительные забои для от бойки и транспортирования горной массы (угля и породы).
В комплекс водоснабжения гидрошахт входит:
- насосная станция с резервуарами чистой воды на поверхности гидрошахты,
- система подающих трубопроводов,
- водо приемники (гидромониторы, механогидравлические комбайны, гид ровентиляторы, гидросветильники и т. д.).
Водоснабжение связано с системами гидротранспорта, гидроподъема, обезвоживания гид росмеси и осветления воды. Источником технической воды, как правило, используется шахтный приток.
Две схемы снабжения на гидрошахтах
Рис. 1.15. Схемы водоснабжения гидрошахт:
а — центрально-замкнутый цикл водоснабжения; 6 — смешанное водоснабжение: / — гидро¬монитор; 2 — механогндравлический комбайн; 3 — самотечный гидротранспорт; 4 — высоко¬напорный трубопровод; 5 — высоконапорный насос; 6 — резервуар оборотной воды, 7 — центральная камера гидроподъема; 8 — пульповод; 9 — обогатительная фабрика; 10 — обо¬ротная вода; 11 — сгущение гидросмеси; 12 — водосборник-осветлитель; 13 — низконапор¬ный насос; 14 — трубопровод низкого давления; 15 — местный повыситель давления, 16 —
шахтный приток воды
- Первая схема предусматривает централизованное снабжение водой всех шахтных водоприемников при расположении высоко-напорной насосной станции на поверхности шахты.
- Вторая схема имеет две системы водоснабжения: одна из них аналогична первой схеме и снабжает только те водоприемники, которые требуют высоконапорную воду. Другая система включает насосную станцию, находящуюся в шахте в районе центральной камеры гидроподъема.
Эта станция отбирает из аварийных водо сборников часть осветленной технической воды и по самостоятельной системе трубопроводов направляет ее в забои к потребителям низконапорной воды (2—3 МПа).
Вторая технологическая схема водоснабжения сокращает расход электроэнергии, так как, во-первых, исключается подача высоко напорной воды (8—11 МПа) к «низконапорным» потребителям; во-вторых, часть оборотной воды изымается из системы гидро транспорта, пульпа сгущается и, следовательно, на поверхность поднимается меньший объем транспортирующей жидкости.
Высоконапорная вода подается в забои по цельнотянутым трубам, обеспечивающим применяемые на гидрошахте напоры.
Стыковка этих труб производится, как правило, на быстроразъемных соединениях, которые снижают трудоемкость монтажа и демонтажа трубопроводов. Изменение направления трубопровода (от 0 до 90) обеспечивается универсальными коленами.
Источник
Мучник В. С., Голланд Э. Б., Маркус М. Н. Подземная гидравлическая добыча угля.—М: Недра, 1986, 223 с.
Вопрос/ответ о гидрошахтах
Гидрошахта — это подземное горнодобывающее предприятие, где основными средствами для отбойки и транспортировки полезных ископаемых являются гидромеханизация и использование воды.
Первая опытно-промышленная гидрошахта была построена в 1939 году в Донецком бассейне, в тресте «Орджоникидзеуголь».
В 1965-67 годах в эксплуатацию вступили первые крупные гидрошахты: «Юбилейная» и «Инская» в Кузбассе, а также «Красноармейская» и гидрошахта имени 50-летия СССР в Донбассе.
Основные компоненты включают:
подземные горные выработки,
поверхностный комплекс обогащения и обезвоживания гидросмеси,
и систему замкнутого водоснабжения.
Существуют высоконапорное, низконапорное и смешанное водоснабжение. Высоконапорное водоснабжение (до 16 МПа) используется для эффективной гидроотбойки угля, низконапорное — для гидравлического транспортирования и пылеподавления.
Основные схемы: центрально-замкнутая и двухцикличная замкнутая. Центрально-замкнутая схема централизует подачу высоконапорной воды, а двухцикличная схема предусматривает подачу высоконапорной воды с последующим выделением низконапорной воды.
Гидрошахта функционирует по технологической схеме, включающей подачу воды в забои, гидротранспорт угля, обработку и обезвоживание угля, и отвод воды для последующего использования.
В 1977 году средняя производительность труда на гидрошахтах Кузбасса составляла 153,6 т/мес, в Донбассе — 60,2 т/мес.
Современные гидрошахты имеют потери угля на уровне 24,7%, что лишь на 2,6% выше, чем при обычной шахтной добыче.
Основное направление развития — строительство крупных гидрошахт с производственной мощностью 4-6 тысяч тонн угля в сутки и более. Гидрошахты могут интегрироваться с металлургическими заводами или электростанциями, создавая единые топливно-металлургические комплексы.
