RU2760647C1

RU2760647C1 - District mine drainage station

Info

Publication number: RU2760647C1
Application number: RU2021116465A
Authority: RU
Inventors: Николай Петрович Овчинников
Priority date: 2021-06-08
Filing date: 2021-06-08
Publication date: 2021-11-29

Abstract

FIELD: mine drainage.

SUBSTANCE: invention relates to the field of drainage of deposits, and specifically to the field of mine drainage. The local mine drainage system includes a centrifugal sectional and submersible pumps, a hydrocyclone with nozzles for overflowing clarified water and draining the pulp. In addition, it contains a drainage basin for the local drainage system, in the initial part of which, fenced off from the main part by means of an embankment, a submersible pump is mounted. The hydrocyclone is equipped with a vibrating sieve for dewatering the resulting pulp and is installed in the upper part of the mine working soil.

EFFECT: maintaining the operability of the local mine drainage system by ensuring the reliability of the hydropath assembly of sectional pumps included in the structure of the mine drainage system.

1 cl, 1 dwg

Description

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

Подземная разработка рудных месторождений подземным способом обычно сопровождается обильным поступлением шахтной воды в горные выработки рудника. Откачку шахтной воды, поступающей в горные выработки рудника на близлежащие горизонты, обеспечивают участковые рудничные (шахтные) водоотливные установки.Underground mining of ore deposits by the underground method is usually accompanied by an abundant flow of mine water into the mine workings of the mine. The pumping of mine water entering the mine workings to the nearby horizons is provided by local mine (mine) drainage installations.

Практика показывает, что секционным насосам, входящим в структуру участковых рудничных водоотливных установок, свойственны частые поломки их деталей и узлов, в частности, узла гидропяты.Practice shows that sectional pumps, which are part of the structure of local mine drainage installations, are characterized by frequent breakdowns of their parts and assemblies, in particular, the hydropath assembly.

Одной из основных причин поломок узла гидропяты является интенсивный гидроабразивный износ его элементов, обусловленный их тесным контактом с механическими примесями, содержащимися в откачиваемой секционными насосами шахтной воде. Таким образом, видно, что снижение количества механических примесей в шахтной воде положительно скажется на надежности узла гидропяты секционных насосов, а соответственно, и на эффективности эксплуатации участковой рудничной водоотливной установки.One of the main reasons for the breakdown of the hydropath unit is the intense hydroabrasive wear of its elements, due to their close contact with mechanical impurities contained in the mine water pumped out by sectional pumps. Thus, it can be seen that a decrease in the amount of mechanical impurities in mine water will have a positive effect on the reliability of the hydropath assembly of sectional pumps, and, accordingly, on the operational efficiency of the local mine drainage system.

Исходя из вышеизложенного видно, что модернизация участковых рудничных водоотливных установок, направленная на эффективную борьбу с механическими примесями, содержащимися в шахтной воде, является актуальной в настоящее время.Based on the foregoing, it can be seen that the modernization of local mine drainage plants, aimed at effectively combating mechanical impurities contained in mine water, is currently relevant.

Известна шахтная водоотливная установка (см. RU №2472971, кл. F04D 13/00, E02D 19/10, опубл. 20.01.2013), содержащая насосы, всасывающие и нагнетательные трубопроводы с задвижками и обратными клапанами, водосборник и отстойник с гидроэлеватором. В данной водоотливной установке борьбу с механическими примесями, содержащимися в шахтной воде, обеспечивает гидроэлеватор, откачивающий эти примеси благодаря энергии, возникаемой в результате совместной работы насосов.Known mine drainage installation (see RU No. 2472971, class F04D 13/00, E02D 19/10, publ. 01/20/2013), containing pumps, suction and discharge pipelines with valves and check valves, a water collector and a sump with a hydraulic elevator. In this drainage system, the fight against mechanical impurities contained in the mine water is provided by a hydraulic elevator, which pumps out these impurities due to the energy resulting from the combined operation of the pumps.

Недостатком известной установки, является тот факт, что при совместной работе насосов их отдельные узлы со стороны всасывания оказываются под давлением выше критического значения (более 0,2 МПа), что в дальнейшем неизбежно приведет к их незапланированным поломкам, а соответственно, ухудшению работоспособности устройства.The disadvantage of the known installation is the fact that when the pumps work together, their individual units on the suction side are under pressure above the critical value (more than 0.2 MPa), which in the future will inevitably lead to their unplanned breakdowns, and, accordingly, deterioration of the device's performance.

Известна рудничная водоотливная установка (см. RU №154173, кл. F04D 13/12, E02D 19/10, опубл. 20.08.2015), содержащая центробежные секционные насосы, погружной насос с подставкой для лучшей устойчивости, всасывающие и напорные трубопроводы, общий напорный коллектор, кран-балку, штангу и рельсы. Known mine drainage system (see RU No. 154173, class F04D 13/12, E02D 19/10, publ. 08/20/2015), containing centrifugal sectional pumps, a submersible pump with a stand for better stability, suction and pressure pipelines, common pressure head manifold, crane, boom and rails.

Известная установка может использоваться только при откачке шахтной воды с небольшой глубины, что является ее существенным недостатком. Кроме того, гибкая часть напорного трубопровода погружного насоса при работе под высоким давлением не способствует повышению надежности устройства. The known installation can be used only when pumping mine water from a shallow depth, which is its significant disadvantage. In addition, the flexible part of the discharge line of a submersible pump when operating under high pressure does not contribute to an increase in the reliability of the device.

Из предшествующего уровня техники наиболее близкой к заявленному решению является главная водоотливная установка по патенту RU №2677026 (кл. F04D 13/00, E02D 19/10, опубл. 15.01.2019), содержащая центробежные секционные насосы, погружной насос с подставкой для лучшей устойчивости, штангу, кран-балку, водосборник главного водоотлива, осветляющий резервуар, гидроциклон с всасывающим и сливным патрубками, а также песковой насадкой, водосборник-отстойник, отводную канаву, пневматический насос и гибкий трубопровод.From the prior art, the closest to the claimed solution is the main drainage plant according to patent RU No. 2677026 (class F04D 13/00, E02D 19/10, publ. 01/15/2019), containing centrifugal sectional pumps, a submersible pump with a stand for better stability , a boom, a crane-beam, a main drainage tank, a clarification tank, a hydrocyclone with suction and discharge nozzles, as well as a sand nozzle, a settling tank, a drainage ditch, a pneumatic pump and a flexible pipeline.

Реализация известной установки на практике требует значительных капиталовложений, связанных, главным образом, с проходкой осветляющего резервуара и водосборника-отстойника в условиях участкового водоотлива.The implementation of the known installation in practice requires significant investment, mainly associated with the sinking of the clarification tank and the catchment tank under the conditions of local drainage.

Задача, на решение которой направлено заявленное решение, заключается в повышении эффективности очистки шахтной воды от механических примесей.The problem to be solved by the stated solution is to increase the efficiency of the mine water purification from mechanical impurities.

Технический эффект, получаемый при решении поставленной задачи, выражается в сохранении работоспособности участковой рудничной водоотливной установки за счет обеспечения надежности узла гидропяты секционных насосов, входящих в структуру рудничной водоотливной установки.The technical effect obtained when solving the problem is expressed in maintaining the operability of the local mine drainage system by ensuring the reliability of the hydropath assembly of sectional pumps included in the structure of the mine drainage system.

Поставленная задача достигается за счет того, что участковая рудничная водоотливная установка, включающая центробежный секционный и погружной насосы, гидроциклон с патрубками для перелива осветленной воды и слива пульпы, отличается тем, что дополнительно содержит водосборник участкового водоотлива, состоящий из начальной и основной частей, причем, начальная часть огорожена от основной посредством насыпи, в начальной части смонтирован погружной насос для подачи шахтной воды в гидроциклон, который дополнительно снабжен виброситом для повторного обезвоживания образующейся сгущенной пульпы, при этом гидроциклон с виброситом установлены возле водосборника в верхней части почвы горной выработки.The task is achieved due to the fact that the local mine drainage system, including a centrifugal sectional and submersible pumps, a hydrocyclone with nozzles for overflowing clarified water and draining the pulp, is distinguished by the fact that it additionally contains a drainage collector for the local drainage system, consisting of the initial and main parts, moreover, the initial part is fenced off from the main one by means of an embankment, in the initial part a submersible pump is mounted for supplying mine water to the hydrocyclone, which is additionally equipped with a vibrating sieve for re-dewatering the resulting thickened pulp, while the hydrocyclone with a vibrating sieve is installed near the water collector in the upper part of the mine working soil.

Сопоставительный анализ признаков заявляемого изобретения с признаками прототипа и аналога свидетельствует о соответствии критерию «новизна».Comparative analysis of the features of the claimed invention with the features of the prototype and analogue indicates compliance with the criterion of "novelty".

Совокупность признаков изобретения обеспечивает решение заявленной технической задачи, а именно, повышение надежности узла гидропяты секционных насосов, входящих в структуру участковой рудничной водоотливной установки, путем эффективной борьбы с механическими примесями при минимальных финансовых затратах.The set of features of the invention provides a solution to the claimed technical problem, namely, increasing the reliability of the hydropath assembly of sectional pumps included in the structure of a local mine drainage system, by effectively combating mechanical impurities at minimal financial costs.

Признаки заявляемого решения в комплексе обеспечивают эффективную борьбу с механическими примесями, содержащимися в шахтной воде водосборника участкового водоотлива, что позволяет снизить интенсивность гидроабразивного изнашивания узла гидропяты секционных насосов, которые откачивают воду на близлежащие горизонты. Снижение интенсивности гидроабразивного изнашивания узла гидропяты обеспечивает надежность секционных насосов и работу участковой рудничной водоотливной установки.The signs of the proposed solution in the complex provide an effective fight against mechanical impurities contained in the mine water of the catchment area of the local drainage system, which makes it possible to reduce the intensity of the hydroabrasive wear of the unit of the hydropath of sectional pumps that pump water to nearby horizons. Reducing the intensity of the hydroabrasive wear of the hydropath assembly ensures the reliability of sectional pumps and the operation of the local mine drainage system.

Заявляемое изобретение иллюстрируется чертежом, где на фигуре показан общий вид участковой рудничной водоотливной установки.The claimed invention is illustrated in the drawing, where the figure shows a general view of the local mine drainage system.

Участковая рудничная водоотливная установка включает центробежные секционные насосы 1, водосборник участкового водоотлива 2 с начальной частью 3, погружной насос, выполненный с подставкой для лучшей устойчивости 4, гидроциклон 5 с всасывающим 6 и сливным 7 патрубками, а также песковой насадкой 8, водоотливную канавку 9 и вибросито 10.The sectional mine drainage system includes centrifugal sectional pumps 1, a sectional drainage collector 2 with an initial part 3, a submersible pump made with a stand for better stability 4, a hydrocyclone 5 with a suction 6 and drain 7 nozzles, as well as a sand nozzle 8, a drainage groove 9 and vibrating sieve 10.

Таким образом, погружной насос с подставкой 4 смонтирован в начальной части водосборника 2, который огорожен от основной части насыпью. Гидроциклон 5 и вибросито 10, комплексно используемые для осветления шахтных вод, установлены в верхней части почвы горной выработки возле водосборника 2, в основную часть которого будет поступать очищенная от механических примесей шахтная вода из сливного патрубка 7 гидроциклона. Осветленная шахтная вода с вибросита 10 поступает в водоотливную канавку 9, откуда она затем поступает в начальную часть водосборника.Thus, a submersible pump with a stand 4 is mounted in the initial part of the header 2, which is fenced off from the main part by an embankment. Hydrocyclone 5 and vibrating sieve 10, which are used in complex to clarify mine waters, are installed in the upper part of the mine working soil near the water collector 2, the main part of which will receive mine water purified from mechanical impurities from the drain pipe 7 of the hydrocyclone. Clarified mine water from the vibrating sieve 10 enters the drainage groove 9, from where it then enters the initial part of the sump.

Заявляемая участковая водоотливная установка работает следующим образом. The claimed local drainage installation works as follows.

Погружной насос 4, установленный в начальной части 3 водосборника участкового водоотлива 2, огороженной от основной части насыпью, откачивает поступающую по водоотливной канавке 9 шахтную воду и подает в гидроциклон 5 через всасывающий патрубок 6. Осветленная гидроциклоном 5 шахтная вода, выходящая из сливного патрубка 7, поступает в основную часть водосборника 2 и затем откачивается центробежными секционными насосами 1 на близлежащие горизонты. При этом сгущенная пульпа, выходящая из песковой насадки 8 гидроциклона 5, поступает на вибросито 10, в котором происходит процесс обезвоживания массы. Осветленная шахтная вода, получаемая после обезвоживания пульпы на вибросите, самотеком поступает в водоотливную канавку 9, а обезвоженный твердый продукт, в конечном итоге, транспортируется на дневную поверхность. The submersible pump 4, installed in the initial part 3 of the drainage tank of the district drainage 2, enclosed from the main part by the embankment, pumps out the mine water entering the drainage groove 9 and feeds it into the hydrocyclone 5 through the suction pipe 6. The mine water clarified by the hydrocyclone 5, coming out of the drain pipe 7, enters the main part of the reservoir 2 and then is pumped out by centrifugal sectional pumps 1 to nearby horizons. In this case, the thickened slurry coming out of the sand packing 8 of the hydrocyclone 5 is fed to the vibrating sieve 10, in which the mass is dehydrated. Clarified mine water, obtained after dewatering the slurry on a vibrating screen, flows by gravity into the drainage groove 9, and the dewatered solid product is ultimately transported to the day surface.

Использование настоящего изобретения позволит повысить надежность секционных насосов и работу участковой рудничной водоотливной установки путем снижения интенсивности гидроабразивного изнашивания узла гидропяты.The use of the present invention will improve the reliability of sectional pumps and the operation of a local mine drainage system by reducing the intensity of hydroabrasive wear of the hydropath assembly.

Claims

A local mine drainage system, including a centrifugal sectional and submersible pumps, a hydrocyclone with nozzles for overflowing clarified water and draining the pulp, characterized in that it additionally contains a drainage collector for a local drainage system, in the initial part of which, fenced off from the main part by means of an embankment, a submersible pump is mounted, when The hydrocyclone is equipped with a vibrating sieve for dewatering the resulting pulp and is installed in the upper part of the mine working soil.