7.Технологические схемы водоснабжения подготовительных и очистных забоев

Гидрошахты снабжают технологической водой от посторонних источников – рек и искусственных водоемов. Используется также шахтная вода из горных выработок. Технологическое водоснабжение осуществляется главным образом по замкнутому циклу, предусматривающему многократное использование воды. При этом, основной цикл оборота ее совершается между резервуаром технологической воды, насосной станцией, забоями горных выработок, пульпосборником, углесосной станцией (участковой и центральной), обогатительной фабрикой и отстойниками угля на поверхности. Вместимость резервуаров технологической воды определяется мощностью водопотребителей (максимальным расходом воды при выполнении технологических процессов) и не должна быть менее двухчасового расхода воды при полной нагрузке главных насосов.

Основными потребителями воды являются гидромониторы и механогидравлические машины.

Трубопроводы гидрошахт классифицируются:

- по характеру транспортируемой среды – на водоводы и пульповоды;

- по величине рабочего давления – низкого давления (до 1 МПа), среднего давления (от 1 до 6,4 МПа), высокого давления (выше 6,4 МПа);

- по месту прокладки – наружные площадочные, наружные магистральные, подземные магистральные, подземные участковые и в помещениях (углесосных и насосных станциях).

С учетом применяемых средств выемки угля предусматриваются две независимые циркуляционные схемы водоснабжения:

- высоконапорная и низконапорная. Это позволяет использовать по назначению гидрооборудование и изменить число потребителей воды на различных участках работы в шахтном поле без остановки всей системы водоснабжения. Высоконапорная вода используется для гидроотбойки угля и транспортирования его безнапорным потоком до углеподъемной или пульпоперекачной станции.

На глубоких гидрошахтах (более 500м) струя высокого давления может быть получена за счет напорного столба воды (геодезической высоты) в трубопроводе, проложенном по стволу.

Низконапорная вода служит в основном для смыва угля в забоях и транспортирования его по подземным выработкам, для промывки трубопроводов и питания установок на обогатительных фабриках.

Бесперебойное снабжение забоев водой низкого давления может осуществляться путем создания автономной системы водоснабжения или рециркуляции воды в шахте. Это позволяет многократно и, следовательно, экономно использовать воду на различных участках шахтного поля. При этом себестоимость энергетической воды сокращается более, чем в 3 раза. Выбор технологического оборудования и необходимых трубопроводов в системе производится на основе специальных расчетов.

7.1.Выбор схемы подачи воды в забой и схема транспорта угля

Схемы водоснабжения и гидротранспортирования угля для конкретных условий разрабатываются на основе принятой технологической схемы выемки, типов принятого выемочного и проходческого оборудования и обеспечивать расчетные параметры баланса технической воды по выемочному участку или блоку в целом.

Каждая схема должна объединять:

- систему высоконапорного водоснабжения. Это прежде всего входящие в нее высоконапорные насосы, обеспечивающие напор до 10 – 16 МПа,

- высоконапорные водоводы стандартных диаметров, а также средства выемки, гидромониторы и механогидравлические комбайны для комбинированной выемки угля.;

- средненапорное водоснабжение, т.е. углесосы с расходами по воде 900-1200 м3/ч пульповоды и водоводы, механогидравлические проходческие комбайны.

- гидроподъем угля (углесосы и пульповоды и др.);

- узлы обезвоживания и грохочения угля, дробилки, угольные бункера под обезвоженный уголь, осветлительные установки и другое оборудование;

-пульпосборники и водосборники с водораспредилительными коллекторами и водозаборными устройствами;

- аварийный водосборник, объемом не менее 500м3.

Наиболее перспективная гидротранспортная схема, технологически приспособленная к широкому диапазону условий, с подземным замкнутым циклом водоснабжения при суточной добыче до 2000т и более приведена на рисунке (.

Эта схема может эффективно применяться не только на гидрошахтах, но и в условиях шахт (в виде гидроучастков) с традиционно "сухими" способами угледобычи не нарушая технологии и ритмичности их работы.

Технологическая схема работает следующим образом. Весь отбитый в забоях уголь по желобам поступает на грохот, где уголь класса 13-250 мм отбивается и с влажностью 8÷10% конвейером подается в бункер откуда грузится на обычные средства транспорта (вагонетки или конвейер) и выдается на поверхность или к скиповому стволу.

Подрешетный уголь вместе со шламовой водой поступает на осветлительную установку (ОУ), с которой попадает в пульпосборник и оттуда углесосами подается на ОФ или в центральную камеру гидроподъема и уже оттуда на ОФ.

Осветленная вода с ОУ попадает в водосборник, где окончательно осветляется и подается в забои. Техническая вода высокого давления к гидромониторам, а среднего к механогидравлическим комбайнам подается соответственно высоконапорными насосами и углесосами, установленными в камере гидроподъема.

Рисунок 5 - Технологическая схема с подземным циклом водоснабжения и осветления воды, с подачей технической воды к гидромониторам и механогидравлическим комбайнам из камеры гидроподъема.