Выработок с забивной крепью и водопонижением (часть 2)

Принципиальная схема установки забойного водопонижения в горизонтальной выработке приведена на рис. 22.2.

Работы по осушению забоя установкой забойного водопонижения производятся следующим образом. При встрече в забое слабоустойчивых пород последний затягивают досками и проходку обычным способом временно прекращают (доски на рисунке не показаны). Сквозь дощатую обшивку забоя делают отверстия для внедрения в породу иглофильтров, которые представляют собой колонны труб с фильтрами и наконечниками длиной до 8,5 м. Погружение иглофильтров в породу осуществляется гидравлическим способом (путем вымывания). Иглофильтры после внедрения в нижнюю часть, центр и бока забоя (в кровле не ставят) подсоединяют к водосборному коллектору с помощью гибких шлангов. Коллектор с помощью всасывающего рукава подсоединяется к насосному агрегату, который может находиться от забоя на расстоянии до 250 м в выработке со стороны прохода для людей. Насосный агрегат состоит из водоструйного насоса (эжектора), центробежного насоса и закрытого циркуляционного бака, наполненного водой. Водоструйный насос предназначен для создания вакуума в водосборном коллекторе и в иглофильтрах, а также для откачки воды, поступающей в коллектор. Водоструйный насос работает с помощью центробежного, который берет воду из циркуляционного бака. При истечении воды под большим давлением из насадки водоструйного насоса в его смесительной камере и во всей всасывающей системе создается вакуум, благодаря которому происходит принудительное отсасывание воды из обводненных пород забоя. После образования депрессионной поверхности впереди забоя начинается подсасывание вместе с водой небольшого количества воздуха. После стабилизации работы установки и уплотнения пород в забое последний раскрывают — снимают доски, начиная от кровли. Выемку породы производят ручным инструментом и устанавливают постоянную или временную крепь. Высвобожденные в процессе выемки породы иглофильтры погружают снова в породу забоя и подключают к коллектору.
При проведении вертикальных выработок (шурфов, устьев ствола) на глубину до 20 м (при коэффициенте фильтрации пород 0,01—10 м/сут) и близком залегании водоупора можно применять водопонижение эжекторными иглофильтровальными установками с поверхности. Подъем воды на поверхность эжекторным иглофильтром производится также с помощью водоструйного насоса (эжектора), который встроен в иглофильтр, а подача воды для его работы осуществляется центробежным насосом, расположенным на поверхности. Наибольшее распространение получила эжекторная иглофильтровальная установка ЭИ-25, имеющая иглофильтры диаметром 63 мм. Перед установкой иглофильтров бурят скважины, которые промывают водой до полного ее осветления. Иглофильтры устанавливают з один или два ряда вокруг контура будущей выработки.
При значительных водопритоках в скважину вместо эжекторного иглофильтра устанавливают погружные насосы типа АТН, имеющие подачу от 30 до 200 м3/ч и напор от 30 до 100 м. Для установки таких насосов необходим внутренний диаметр скважины от 188 до 340 мм.
Понижение уровня грунтовых вод вокруг контура выработки приводит к уплотнению и увеличению прочностных характеристик грунта. В осушенной зоне пород горнопроходческие работы ведутся в относительно благоприятных условиях.