ГИДРОМЕХАНИЗИРОВАННЫЙ КОМПЛЕКС РУДНИЧНОГО ВОДООТЛИВА
HYDRO-MECHANIZED MINE DRAINAGE COMPLEX

Изобретение относится к области рудничного водоотлива при подземной разработке полезных ископаемых.
Из предшествующего уровня техники наиболее близкой к заявленному решению является рудничная водоотливная установка, оборудованная центробежным секционным насосом, погружным насосом с подставкой для лучшей устойчивости, всасывающими и напорными трубопроводами, общим напорным коллектором, кран-балкой, штангой и рельсами (см. RU №154173, МПК F04D 13/12, E02D 19/10, опубл. 20.08.2015).
Недостатками данного технического решения являются: низкая энергоэффективность используемого насосного оборудования и высокая вероятность отказа гибкой части напорного трубопровода погружного насоса при перекачке им шлама под высоким давлением.
Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение, заключается в повышении эффективности эксплуатации центробежных секционных насосных агрегатов, используемых при подземной разработке месторождений твердых полезных ископаемых.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является повышение надежности и энергоэффективности центробежных секционных насосных агрегатов за счет удаления шлама из предварительно осветленных перекачиваемых подземных вод, поступающих в зумпф водосборника, тем самым исключая возможность их попадания в трубопроводную сеть. Шлам является основной причиной износа рабочих деталей насосного оборудования и перерасхода ими электроэнергии.
Поставленная задача достигается за счет того, что гидромеханизированный комплекс рудничного водоотлива, включает центробежные секционные насосные агрегаты, оборудованные всасывающими и напорными трубопроводами, общий напорный коллектор, параллельные наклонные пластины, устройство для взмучивания шлама и гидроциклон.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с известными признаками свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».
Совокупность признаков изобретения обеспечивает решение заявленной технической задачи, а именно повышение эффективности эксплуатации центробежных насосов, что, главным образом, определяется продлением их ресурсов работы.
Отличие заявленного технического решения от известных аналогов состоит в том, что гидромеханизированный комплекс водоотлива содержит параллельные наклонные пластины, устройство для взмучивания шлама и гидроциклон, установленный на всасывающем трубопроводе одного из центробежных секционных насосных агрегатов.
Решение задачи предварительного осветления подземных вод достигается тем, что дно зумпфа водосборника выполнено наклонным, благодаря параллельным наклонным пластинам. В результате на пластинах оседает шлам, который в дальнейшем перемещается в конкретную зону - специальную канаву, где размещено устройство для взмучивания шлама, обеспечивающее подъем шламового облака на поверхность зумпфа по причине низкой всасывающей способности центробежного секционного насосного агрегата, что обусловлено реализацией высокого напора.
Устройство для взмучивания шлама состоит из двух трубопроводов, причем один из них врезан в общий напорный коллектор и опущен на дно зумпфа водосборника, где соединен со вторым трубопроводом, представляющим собой трубу прямого действия, закрытую с обоих торцов, но с врезанными в одну из ее боковых стенок соплами, направленными вверх. На всасывающем трубопроводе одного из центробежных секционных насосных агрегатов установлен гидроциклон, позволяющий под действием центробежных сил разделять откачиваемое шламовое облако на жидкую и твердую составляющие с последующим удалением последней.
Устройство поясняется чертежом, на котором схематически показано устройство гидромеханизированного комплекса рудничного водоотлива.
Заявленный гидромеханизированный комплекс включает центробежные секционные насосные агрегаты 1, оборудованные всасывающими 2 и напорными трубопроводами 3, центробежный секционный насосный агрегат 4, оборудованный всасывающим 5 и напорным трубопроводами 6, гидроциклон 7, общий напорный коллектор 8, устройство для взмучивания шлама 9, параллельные наклонные пластины 10, шлам 11 и зумпф водосборника 12.
Устройство работает следующим образом. Поступающие в зумпф водосборника 12 подземные воды предварительно осветляются за счет оседания на наклонных пластинах 10 шлама 11, входящего в их состав, с последующим перемещением в специальную канаву, где установлено устройство для взмучивания шлама 9, обеспечивающее поднятие шламового облака на поверхность зумпфа, которое под действием центробежных сил разделяется в гидроциклоне 7, установленном на всасывающем трубопроводе 5 центробежного секционного насосного агрегата 4, на жидкую и твердую составляющие с последующим удалением последней, при этом остальные центробежные секционные агрегаты 1, оборудованные всасывающими 2 и напорными трубопроводами 3, откачивают осветленную воду, а необходимый подпор для поднятия шламового облака обеспечивает давление общего напорного коллектора 8, в который врезан один из двух трубопроводов устройства для взмучивания шлама.