Сведения о проходческих насосах. Правила безопасности (часть 3)

Расчет водоотливной установки состоит в следующем. Первоначально устанавливают величину нормального Qн и максимального Qм притока воды и разрабатывают схему водоотлива. На схеме должны быть приведены сведения о месте расположения водосборников и насосных камер.
Определяют необходимую подачу Q (м3/ч) насоса с учетом того, что насос должен откачать суточный приток воды не более чем за 20 ч:

Ориентировочно определяют напор насоса (м):

где Нв — глубина выработки (по вертикали), м.
По величинам Q и Н из каталога выбирают тип насоса и проверяют возможность двух насосов выбранной подачи обеспечить водоотлив за одни сутки при максимальном водопритоке.
Уточняют число часов работы водоотлива при нормальном водопритоке:

Определяют диаметр трубопровода:

где vн=1,5÷2,5 — скорость воды в нагнетательном трубопроводе, м/с.
С учетом dн определяют истинную скорость воды (м3/с) в нагнетательном трубопроводе:

Диаметр всасывающего трубопровода dв выбирают из расчета, чтобы скорость воды в нем не превышала 1 м/с; он должен быть на 25—50 мм больше диаметра напорного трубопровода и не менее диаметра всасывающего патрубка насоса.
После установления диаметра dв уточняют скорость воды (м/с) во всасывающем трубопроводе:

Для построения характеристики трубопровода (14.3) находится общее сопротивление трубопровода Rс. При этом в общем случае гидравлическую схему целесообразно разбить на три участка, которые могут отличаться по диаметру трубопровода и арматуре: всасывающий трубопровод и его арматура; трубопровод в насосной камере и его арматура; напорный трубопровод и его арматура. Таким образом,

Коэффициент, зависящий от сопротивления движению жидкости в трубопроводе на участках (с2/мв5), можно определить по формуле

где Ʃφ1-9 — сумма коэффициентов сопротивления; φ1=1 — коэффициент сопротивления скоростного напора; φ2=0,03L/d — коэффициент, учитывающий сопротивление по длине трубопровода (L — длина трубопровода, м; d — диаметр трубопровода, м); φ3=0,Зn — коэффициент, учитывающий число колен n на участке трубопровода; φ4=5÷7 — коэффициент, учитывающий сопротивление в приемном клапане с сеткой; φ5=4÷6 — коэффициент, учитывающий сопротивление во всасывающем клапане; φ6=1,5φ5 — коэффициент, учитывающий сопротивление на открывание всасывающего клапана; φ7=φ5 — коэффициент, учитывающий сопротивление обратного клапана; φ8=0,3 — коэффициент, учитывающий сопротивление открытой задвижки; φ9=1,5φ7 — коэффициент, учитывающий сопротивление на открывание обратного клапана.
Для нахождения рабочего режима насоса на его рабочую характеристику накладывают характеристику трубопровода. С этой целью по найденной величине сопротивления Rc трубопровода и нескольким значениям подачи определяют соответствующие значения напора Нм. Точка пересечения напорной характеристики насоса и характеристики трубопровода определяет параметры рабочего режима насоса — Qраб, Нраб и ηраб. При правильно подобранном насосе Qраб должна лежать в пределах рабочей зоны насоса.
Мощность на валу насоса (кВт) рассчитывают по формуле

где ρ — плотность воды, кг/м3; Qраб — подача насоса, м3/с.
Мощность электродвигателя (кВт)

где kз= 1,05÷1,1 — коэффициент пускового запаса мощности; ηп — КПД передачи от двигателя к насосу; при непосредственном соединении ηп = 1.
Поступление воды в забой выработки в значительной степени может быть вызвано поверхностными водами. Для предупреждения этого явления вокруг устья выработок устраивают водоотводные канавки.
При проходке разведочных стволов шахт и шурфов применяются обычно один или два рабочих подвесных насоса. Еще один насос является резервным. Он должен находиться на поверхности вблизи устья выработки. Необходимо, чтобы суммарная производительность рабочих проходческих насосов была в 1,5—2 раза больше ожидаемого максимального водопритока.
Водоотливные установки при проведении выработок должны осматриваться не реже одного раза в сутки специально назначаемыми лицами.
Вода, выдаваемая из горных выработок на поверхность, может использоваться для технических целей. Однако для этого, а также с целью исключения загрязнения окружающей среды ее предварительно подвергают физико-химическому и бактериологическому анализу. Периодичность проверки соответствия ее санитарным требованиям — не реже одного раза в полугодие.

---