RU2649198C2

RU2649198C2 - Hydro-mechanized mine drainage complex

Info

Publication number: RU2649198C2
Application number: RU2016110642A
Authority: RU
Inventors: Николай Петрович Овчинников; Михаил Александрович Викулов
Priority date: 2016-03-22
Filing date: 2016-03-22
Publication date: 2018-03-30
Also published as: RU2016110642A

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: invention relates to mine dewatering in underground mining of minerals. Hydro-mechanized mine drainage complex contains centrifugal sectional pumping units, suction and pressure pipelines, a common pressure collector. In addition, it contains inclined parallel plates for preliminary clarification of groundwater due to the sludge deposition on the plates and its further movement to a specific zone – a special ditch, where there is a device for stirring up the sludge providing a sludge cloud to the surface of the water collector sump consisting of two pipelines, herewith one pipeline is embedded in the common pressure collector that provides the necessary support for raising the sludge cloud and is lowered to the bottom of the water collector sump, where it is connected to the second pipeline, which is a pipe of direct action closed at both ends with nozzles embedded in one of its side walls and directed upwards, a hydrocyclone installed on the suction line of one of the centrifugal sectional pumping units, which, under the action of centrifugal forces, separates the evacuated sludge cloud into the liquid and the solid constituents followed by removing the latter.

EFFECT: technical result is an increase in the reliability and energy efficiency of the centrifugal sectional pumping units.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области рудничного водоотлива при подземной разработке полезных ископаемых.The invention relates to the field of mine drainage in underground mining.

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).From the prior art, the closest to the claimed solution is a mine drainage plant equipped with a centrifugal sectional pump, a submersible pump with a stand for better stability, suction and pressure pipelines, a common pressure header, a beam crane, a rod and rails (see RU No. 154173, IPC F04D 13/12, E02D 19/10, published on 08.20.2015).

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.The disadvantages of this technical solution are: low energy efficiency of the pumping equipment used and the high probability of failure of the flexible part of the pressure pipe of the submersible pump when pumping sludge under high pressure.

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.The problem to which the claimed technical solution is directed is to increase the efficiency of operation of centrifugal sectional pumping units used in underground mining of solid mineral deposits.

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.The technical result provided by the given set of features is to increase the reliability and energy efficiency of centrifugal sectional pumping units by removing sludge from pre-clarified pumped groundwater entering the sump of the water collector, thereby eliminating the possibility of their ingress into the pipeline network. Sludge is the main cause of wear of the working parts of pumping equipment and their excessive consumption of electricity.

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.The task is achieved due to the fact that the hydromechanical complex of mine drainage includes centrifugal sectional pumping units equipped with suction and pressure pipes, a common pressure header, parallel inclined plates, a device for stirring up sludge and a hydrocyclone.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с известными признаками свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».A comparative analysis of the features of the claimed solution with known features indicates the conformity of the claimed solution to the criterion of "novelty."

Совокупность признаков изобретения обеспечивает решение заявленной технической задачи, а именно повышение эффективности эксплуатации центробежных насосов, что, главным образом, определяется продлением их ресурсов работы.The combination of features of the invention provides a solution to the claimed technical problem, namely, increasing the efficiency of operation of centrifugal pumps, which is mainly determined by the extension of their working resources.

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.The difference between the claimed technical solution and the known analogues is that the hydromechanized drainage complex contains parallel inclined plates, a device for stirring sludge and a hydrocyclone mounted on the suction pipe of one of the centrifugal sectional pump units.

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.The solution to the problem of preliminary clarification of groundwater is achieved by the fact that the bottom of the sump of the catchment is made inclined, thanks to parallel inclined plates. As a result, sludge settles on the plates, which subsequently moves to a specific zone - a special ditch, where a device for agitating the sludge is placed, which ensures that the slurry cloud rises to the sump surface due to the low suction capacity of the centrifugal sectional pump unit, which is due to the implementation of high pressure.

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.The device for slurry stirring up consists of two pipelines, one of which is cut into a common pressure header and lowered to the bottom of the sump of the water collector, where it is connected to the second pipeline, which is a direct-acting pipe, closed at both ends, but cut into one of its side walls with nozzles pointing up. A hydrocyclone is installed on the suction pipe of one of the centrifugal sectional pumping units, which allows centrifugal forces to separate the pumped slurry cloud into liquid and solid components, followed by removal of the latter.

Устройство поясняется чертежом, на котором схематически показано устройство гидромеханизированного комплекса рудничного водоотлива.The device is illustrated in the drawing, which schematically shows the device of a hydro-mechanized complex mine drainage.

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.The claimed hydromechanized complex includes centrifugal sectional pumping units 1 equipped with suction 2 and pressure pipes 3, a centrifugal sectional pumping unit 4 equipped with suction 5 and pressure pipes 6, a hydrocyclone 7, a common pressure header 8, a device for stirring up sludge 9, parallel inclined plates 10 , sludge 11 and sump sump 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.The device operates as follows. The groundwater entering the sump of the catchment 12 is preliminarily clarified by settling sludge 11 on its inclined plates 10, followed by its transfer to a special ditch, where a device for stirring sludge 9 is installed, which enables the slurry cloud to be raised to the sump surface, which centrifugal forces are separated in the hydrocyclone 7 mounted on the suction pipe 5 of the centrifugal sectional pumping unit 4 into liquid and solid components with subsequent removal of it, while the remaining centrifugal sectional units 1, equipped with suction 2 and pressure pipelines 3, pump out clarified water, and the necessary pressure to raise the slurry cloud provides the pressure of the common pressure collector 8, into which one of the two pipelines of the device for stirring up slurry is cut.

Claims

Hydromechanized mine drainage complex containing centrifugal sectional pumping units, suction and pressure pipelines, a common pressure collector, characterized in that it additionally contains inclined parallel plates for preliminary clarification of groundwater due to subsidence on the slurry plates and its further movement to a specific area - a special ditch where the device for stirring up sludge is located, which ensures the rise of the sludge cloud on the surface of the sump of the sump, consisting of and two pipelines, one piped into a common pressure head manifold, providing the necessary support for raising the sludge cloud, and lowered to the bottom of the sump sump, where it is connected to the second pipeline, which is a direct-acting pipe, closed from both ends, embedded in one of its side walls with nozzles pointing upward, a hydrocyclone mounted on the suction pipe of one of the centrifugal sectional pumping units, allowing under the action of centrifugal forces to separate the pumped sewage movoe cloud into liquid and solid components, followed by removal of the latter.