CHƯƠNG IV THễNG GIể VÀ AN TOÀN
B. THOÁT NƯỚC V.6. Khái niệm
Đối với ngành khai thác mỏ hầm lò thì thoát nước là một công việc hết sức quan trọng, nó ảnh hưởng quá trình khai thác và tiến độ khai thác gương lò chợ, công tác vận tải và chống giữ.
Công tác thoát nước được coi là đảm bảo nếu như lượng nước chảy ra trong một ngày đêm phải được thoát hết.
Ở trên mặt bằng phải đảm bảo không cho nước chảy vào các đường lò gây ảnh hưởng đến quá trình sản xuất mỏ.
Bảng 5.7. Lượng nước chảy vào hầm bơm mức -50 Qmin
(m3/h)
Qtb
(m3/h)
Qmax
(m3/h)
Tính chất nước độ (PH) m3/ng.đ m3/h m3/ng.đ m3/h m3/ng.đ m3/h
5629 234 16887 703 25331 1055 5,5
V.7. Hệ thống thoát nước V.7.1.Thoát nước trong lò
Thoát nước trong lò bao gồm thoát nước từ khu khai thác và thoát nước từ các hầm chứa nước của từng lên mặt đất.
1. Lựa chọn phương pháp thoát nước
a) Thoát nước tự chẩy: Được sử dụng trong các đường lò dọc vỉa, lò xuyên vỉa của mức,lò song song chân
143 143
b) Thoát nước cưỡng bức: Được sử dụng để thoát nước từ lò chứa nước ở sân giếng các mức lên mặt đất.
Sơ đồ thoát nước của mỏ được thể hiện trên Hình 5.2 2. Chọn thiết bị thoát nước
2.1. Thoát nước bằng rãnh
Trong các lò dọc vỉa ở các mức, các lò song song, lò thượng, lò xuyên vỉa ta thiết kế rãnh thoát nước có tiết diện hình thang có độ dốc dọc i = 5 0/00
a) Rãnh thoát nước ở lò dọc vỉa
- Kích thước được thể hiện trên Hình 5.3
Hình 5.3. Kích thước rãnh nước lò dọc vỉa Rộng miệng x cao x rộng đáy: 400 x 350 x 300 mm, - Kiểm tra tốc độ dòng chảy trong rãnh:
Vtt= Qmax/ S1
Trong đó :
S1 : tiết diện ngang của rãnh, S1 = 0,35(0,40 + 0,30)/2 = 0,12 m2 Qmax : Lưu lượng nước lớn nhất, Qmax= 1055 m3/h = 0,29 m3/s Thay số ta có:
Vtt = 0,29/ 0,12 = 2,4 m/s < Vmax = 4,5 m/s Vậy rãnh đã chon đảm bảo điều kiện thoát nước
b) Rãnh nước ở lò xuyên vỉa
Do lưu lượng nước nhiều hơn, thời gian tồn tại lâu ta bố trí rãnh nước có tiết diện hình thang ngược. Thành và đáy máng đổ bê tông. Miệng rãnh được đậy bằng nắp bê tông để tránh đát đá rơi xuống rãnh. Rãnh nước có các kích thước như Hình 5.4
Hình 5.4. Rãnh thoát nước ở lò xuyên vỉa Chiều rộng miệng rãnh : R= 600mm.
Chiều rộng đáy rãnh : r = 500mm.
Chiều sâu rãnh: h = 400mm.
Kích thước nắp đậy : dài x rộng x cao: 1000 x 800 x 80 mm Kiểm tra dòng chảy rãnh theo tiết diện đã chọn:
Vtt = Qmax/ S , m/s Trong đó:
Qmax: Lưu lượng nước lớn nhất, Qmax = 0,29 m3/s.
S: Tiết diện ngang của rãnh, S = 0,4.(0,6 + 0,5)/2 = 0,22 m2 Vậy : Vtt = 0,29/ 0,22 = 1,3 m/s
Với Vtt = 1,3 m/s < Vmax = 4,5 m/s, vậy rãnh đảm bảo điều kiện thoát nước.
2.2 . Thoát nước tại giếng
Nước sau khi đã được hệ thống các rãnh nước gom vào hầm bơm tại sân giếng mức +55. Từ đây nước được bơm lên mặt bằng sân công nghiệp và theo hệ thống mương rãnh chảy đến các nơi chứa nước tự nhiên của khu thiết kế.
* Tính chọn bơm.
- Lưu lượng nước tính toán của trạm bơm
) / . 1 ( 3
max m h
T T Qyc = Q
Trong đó:
T1 =24 giờ : Là số giờ của 1 ngày đêm
T = 20 giờ : Thời gian thoát nước trong 1 ngày đêm theo qui phạm.
Qmax : Lưu lượng nước lớn nhất : Qmax = 1055 m3/s Thay các giá trị trên vào công thức ta có :
Qyc =
1055.24
20 = 1266 (m3/h) - áp lực sơ bộ của bơm :
( 20) Hhh
H mmH
= η Trong đó :
Hhh = là chiều cao hình học của bơm : Hhh = 70 m.
η = 0,85 là hệ số kể tới sức cản của mạng dẫn
145 145
Thay số ta được :
2
70 82( 0)
H = 0,85 ≈ mmH - Chọn máy bơm
Dựa vào lưu lượng nước cần thoát trong 1 giờ, chiều cao thoát nước, và tính chất nước của mỏ chọn 02 máy bơm làm việc đồng thời
Bảng 5.8. Thông số kỹ thuật của bơm
Stt Các thông số Đơn vị Thông số
1 Lưu lượng bơm (Qb) m3/h 666
2 Áp lực đẩy của bơm (H) mmH20 262
3 Chiều cao hút của bơm (Hh) M 7,6
4 Công suất (P) KW 630
5 Điện áp (U) V 6000
6 Số vòng quay (n) vòng/phút 1480
- Chọn đường ống:
+Tính chọn đường kính ống đẩy của máy bơm
D =
) . ( .
900 m
v Qb
π (m) Chọn v = 3m/s là tốc độ nước chảy qua ống đẩy.
D =
3 = . 14 , 3 . 900
666
0,28 m.
Chọn ống thép có Dy = 300 mm, P = 25at.
+ Tính chọn đường kính ống hút của máy bơm Chọn v = 1,3m/s là tốc độ nước chảy qua ống hút.
D =
3 = , 1 . 14 , 3 . 900
666
0,425 m.
Chọn ống thép có Dy=450mm, P = 6at.
+ Tính chọn đường kính ống đẩy chung của mạng
D =
3 = . 14 , 3 . 900
4 , 1250
0,384 m Chọn ống thép có Dy=400mm, P = 25at.
Chọn mạng ống đẩy gồm 2 tuyến ống, trong đó làm việc 1 dự phòng 1 V.7.2. Thoát nước trên mặt mỏ
Căn cứ vào lưu lượng nước thoát ra là : 281,45 m3/h và vận tốc cho phép [V]
= 3 m/s ta tiến hành xây dựng mương dẫn nước có kích thước như Hình 5.5
900 1600
1000
Hình 5.5. Mương rãnh thoát nước ngoài mặt bằng Mương rãnh thoát nước đá hộc.
Nước trên mặt mỏ cũng tập trung vào mương chẩy ra ngoài V.8 Thống kê các thiết bị và công trình thoát nước mỏ
Thiết bị thoát nước gồm 3 máy bơm nước, 2 máy hoạt động và một máy dự phòng. Đi cùng với máy bơm là các đường ống dẫn nước bằng cao su và sắt.
Công trình thoát nước gồm có: Trạm bơm, rãnh thoát nước, bể chứa nước, bể xả nước và các mương máng trên mặt bằng sân công nghiệp.
V.9. Kết luận
Khu vực thiết kế có địa hình đồi núi, mặt bằng sân công nghiệp cao hơn mức nước lớn nhất vào mùa mưa do vậy công tác thoát nước trên mặt rất thuận lợi. Công tác thoát nước trong lò sử dụng phương pháp thoát nước tự chảy bằng rãnh nước. Nước thải tập trung tại hố bơm và được máy bơm bơm lên mặt bằng +30 và chảy ra ngoài.